(57)【要約】ＲＧＢ色反射ホログラムを生成する直接書き込み型ホログラフィックプリンタが開示されている。レーザキャビティ内のＮｄ：ＹＬＦ結晶（１）が励起されて、６５６．５ｎｍを２倍することによって、および４３７．７ｎｍを３倍することによって変換された周波数である１３１３ｎｍで放射を生成する。個別のキャビティにおいて、類似のＮｄ：ＹＬＦ結晶（１ａ）が同期的または非同期的に励起され、５２３．６ｎｍ（または５２６．５ｎｍ）を２倍することによって変換された１０４７．１ｎｍ（または関連する線の１０５３ｎｍ）の周波数の放射を生成する。４３７．７ｎｍおよび６５６．５ｎｍの放射が、５２３．６ｎｍ（または５２６．５ｎｍ）で共直線的に組み合わされＲＧＢパルスレーザビームを生成する。【選択図】図２
2004511014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス多色レーザシステムを含む、直接書き込み型ホログラフィックプリンタ。
【請求項２】
前記パルス多色レーザシステムは、２以上の能動レーザ素子を含み、前記能動レーザ素子のそれぞれは別々のレーザキャビティに設けられている、クレーム１に記載の直接書き込み型ホログラフィックプリンタ。
【請求項３】
前記能動レーザ素子の第２および／または第３および／またはより高い高調波のレーザ放出が選択および／または生成される、請求項２に記載の直接書き込み型ホログラフィックプリンタ。
【請求項４】
少なくとも第１、第２および第３の波長のレーザ放出を共直線的に組み合わせて単一パルスレーザビームを生成する、請求項１、２または３に記載の直接書き込み型ホログラフィックプリンタ。
【請求項５】
前記第１、第２および第３の波長のみを共直線的に組み合わせて単一ＲＧＢパルスレーザビームを生成する、請求項４に記載の直接書き込み型ホログラフィックプリンタ。
【請求項６】
前記第１の波長の範囲が６１５〜６８０ｎｍである、請求項４または５に記載の直接書き込み型ホログラフィックプリンタ。
【請求項７】
前記第１の波長は、（ｉ）６５６．５（０．５ｎｍ、（ｉｉ）６６９．０±０．５ｎｍ、（ｉｉｉ）６７０．７±０．５ｎｍ、（ｉｖ）６７５．５±０．５ｎｍ、および（ｖ）６５９．４ｎｍ±０．５ｎｍからなる群から選択される、請求項６に記載の直接書き込み型ホログラフィックプリンタ。
【請求項８】
前記第２の波長の範囲が５１０〜５５０ｎｍである、請求項４〜７のいずれかに記載の直接書き込み型ホログラフィックプリンタ。
【請求項９】
前記第２の波長は、（ｉ）５２６．５（０．５ｎｍ、（ｉｉ）５２３．６±０．５ｎｍ、（ｉｉｉ）５３２．１±０．５ｎｍ、（ｉｖ）５３２．２±０．５ｎｍ、（ｖ）５３９．８ｎｍ±０．５ｎｍ、および（ｖｉｉ）５３５．０±０．５ｎｍからなる群から選択される、請求項８に記載の直接書き込み型ホログラフィックプリンタ。
【請求項１０】
前記第３の波長の範囲が４３０〜４７０ｎｍである、請求項４〜９のいずれかに記載の直接書き込み型ホログラフィックプリンタ。
【請求項１１】
前記第３の波長は、（ｉ）４３７．７（０．５ｎｍ、（ｉｉ）４４６．０±０．５ｎｍ、（ｉｉｉ）４４７．１±０．５ｎｍ、（ｉｖ）４５０．３±０．５ｎｍ、および（ｖ）４３９．６ｎｍ±０．５ｎｍからなる群から選択される、請求項１０に記載の直接書き込み型ホログラフィックプリンタ。
【請求項１２】
前記レーザキャビティ内のレーザモードが単一周波数および単一縦モードを有するＴＥＭ００に設定されている、請求項２〜１１のいずれかに記載の直接書き込み型ホログラフィックプリンタ。
【請求項１３】
前記能動レーザ素子の少なくとも１つがリング発振器内に配置されている、請求項２〜１２のいずれかに記載の直接書き込み型ホログラフィックプリンタ。
【請求項１４】
２つの能動レーザ素子は、（ｉ）別々のリング発振器内、または、（ｉｉ）別々の線形キャビティ内、または（ｉｉｉ）１つの能動レーザ素子がリング発振器内、１つの能動レーザ素子が線形キャビティ内のいずれかに設けられている、請求項１３に記載の直接書き込み型ホログラフィックプリンタ。
【請求項１５】
前記能動レーザ素子の少なくとも１つが、（ｉ）Ｎｄ：ＹＤＦ、（ｉｉ）Ｎｄ：ＹＡＰ、（ｉｉｉ）Ｎｄ：ＹＡＧ、（ｉｖ）Ｎｄ：ＢＥＬ、または（ｖ）ＹＤＦ、ＹＡＰ、ＹＡＧおよびＢＥＬ以外のホストマトリックス中にＮｄを含む、請求項２〜１４のいずれかに記載の直接書き込み型ホログラフィックプリンタ。
【請求項１６】
少なくとも１つの前記レーザキャビティがＱスイッチングされている、請求項２〜１５のいずれかに記載の直接書き込み型ホログラフィックプリンタ。
【請求項１７】
少なくとも１つの前記レーザキャビティが能動的にＱスイッチングされている、請求項１６に記載の直接書き込み型ホログラフィックプリンタ。
【請求項１８】
少なくとも１つの前記レーザキャビティが受動的にＱスイッチングされている、請求項１６に記載の直接書き込み型ホログラフィックプリンタ。
【請求項１９】
少なくとも１つの光学増幅器をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の直接書き込み型ホログラフィックプリンタ。
【請求項２０】
ホログラム、好ましくはＲＧＢ反射ホログラムと組み合わされた、請求項１９に記載の直接書き込み型ホログラフィックプリンタ。
【請求項２１】
先行する請求項のいずれかに記載の直接書き込み型ホログラフィックプリンタを用いて製造されたホログラム。
【請求項２２】
パルス多色レーザシステムを含む直接書き込み型ホログラフィックプリンタであって、前記パルス多色レーザシステムは、
第１の周波数の放射を生成する手段と、
前記第１の周波数の前記放射の周波数を２倍する手段と、
前記第１の周波数の前記放射の周波数を３倍する手段と、
第２の周波数の放射を生成する手段と、
前記第２の周波数の前記放射の周波数を２倍する手段とを含む、
直接書き込み型ホログラフィックプリンタ。
【請求項２３】
前記周波数が２倍にされた放射と前記周波数が３倍にされた放射を組み合わせて、（ｉ）共直線レーザビームを設ける、または、（ｉｉ）非共直線レーザビームを設けるための手段を含む、請求項２２に記載の直接書き込み型ホログラフィックプリンタ。
【請求項２４】
パルス全色（ｐａｎ ｃｈｒｏｍａｔｉｃ）レーザシステムまたはパルス多色レーザシステムを含み、前記レーザシステムが２つの発振器を含む直接書き込み型ホログラフィックプリンタであって、第１の発振器からのレーザ放射の周波数が２倍および３倍にされ、および、周波数が２倍にされている第２の発振器からのレーザ放射と組み合わせられる、直接書き込み型ホログラフィックプリンタ。
【請求項２５】
ホログラムを直接書き込む方法であって、前記方法は、
第１の周波数のレーザ放射を生成し、
前記第１の周波数の前記放射の周波数を２倍および３倍にし、
第２の周波数のレーザ放射を生成し、
前記第２の周波数の前記放射の周波数を２倍にし、
前記２倍にされた周波数の放射および３倍にされた周波数の放射を組合せて、パルス全色もしくは多色レーザ放射源を提供する
ことを含む方法。
【請求項２６】
パルス多色レーザを含む、デジタル、アナログもしくはハイブリッドホログラフィック直接書き込み方プリンタ。
【請求項２７】
直接書き込み型ホログラフィックプリンタであって、
第１のパルスレーザ放射を生成する手段と、
前記第１のパルスレーザ放射を増幅する手段と、
前記第１のパルス放射の周波数変換を行う手段と、
第２のパルスレーザ放射を生成する手段と、
前記第２のパルスレーザ放射を増幅する手段と、
前記第２のパルス放射の周波数変換を行う手段とを含む、
直接書き込み型ホログラフィックプリンタ。
【請求項２８】
前記第１および第２のパルスレーザ放射が単一周波数を有している、請求項２７に記載の直接書き込み型ホログラフィックプリンタ。
【請求項２９】
前記第１および第２のパルスレーザ放射が単一縦モードを有している、請求項２７に記載の直接書き込み型ホログラフィックプリンタ。
【請求項３０】
前記第１および第２のパルスレーザ放射がキャビティ内に形成され、増幅される前にＴＥＭ００に設定されている、請求項２８または２９に記載の直接書き込み型ホログラフィックプリンタ。
【請求項３１】
パルス多色レーザシステムを含む直接書き込み型ホログラフィックプリンタであって、前記パルス多色レーザシステムは、
それぞれが別々のキャビティ内に設けられた２つの能動レーザ素子と、
各キャビティから放出された放射を増幅するための増幅器と、
前記放射の周波数を変えるための周波数変換装置とを含む、
直接書き込み型ホログラフィックプリンタ。
【請求項３２】
前記増幅器は、位相共役ミラーをさらに含む、請求項３１に記載の直接書き込み型ホログラフィックプリンタ。
【請求項３３】
前記放射が単一周波数を有するように、各キャビティに配置された周波数選択素子をさらに含む、請求項３１または３２に記載の直接書き込み型ホログラフィックプリンタ。
【請求項３４】
前記放射が単一空間モードを有するように、各キャビティ内に配置された空間的選択素子をさらに含む、請求項３１、３２または３３に記載の直接書き込み型ホログラフィックプリンタ。
【請求項３５】
パルス多色レーザシステムを含む直接書き込み型ホログラフィックプリンタであって、前記パルス多色レーザシステムは、レーザキャビティ内に能動レーザ素子を含み、第１の周波数の放射の周波数が２倍および３倍にされ、第２および第３の周波数となり、前記周波数が２倍にされた放射の波長の範囲が６１５〜６８０ｎｍであり、前記周波数が３倍にされた放射の波長の範囲が４３０〜４７０ｎｍである、直接書き込み型ホログラフィックプリンタ。
【請求項３６】
各放出された色パルスの持続時間が、（ｉ）１〜１０００ｐｓ、（ｉｉ）１〜１０００ｎｓ、（ｉｉｉ）１〜１０００μｓ、（ｉｖ）１〜１０００ｍｓ、（ｖ）１〜５００ｍｓ、（ｖｉ）５００〜１０００ｍｓ、（ｖｉｉ）（１ｍｓ、（ｖｉｉｉ）（５００μｓ、（ｉｘ）（２００μｓ、（ｘ）（１００μｓ、（ｘｉ）（５０μｓ、（ｘｉｉ）（２０μｓ、（ｘｉｉｉ）（１０μｓ、（ｘｉｖ）（５μｓ、（ｘｖ）（２μｓ、（ｘｖｉ）（１μｓ、（ｘｖｉｉ）（５００ｎｓ、（ｘｖｉｉｉ）（２００ｎｓ、（ｘｉｘ）（１００ｎｓ、（ｘｘ）（５０ｎｓ、（ｘｘｉ）（２０ｎｓ、（ｘｘｉｉ）（１０ｎｓ、（ｘｘｉｉｉ）（５ｎｓ、（ｘｘｉｖ）（２ｎｓ、（ｘｘｖ）（１ｎｓからなる群から選択される、請求項１〜１９のいずれかに記載の直接書き込み型ホログラフィックプリンタ。
【請求項３７】
各放出された色パルスの振幅が、（ｉ）１〜１０００ｎＪ、（ｉｉ）１〜１０００μＪ、（ｉｉｉ）１〜１０００ｍＪ、（ｉｖ）１〜１０Ｊ、（ｖ）１〜５００ｍＪ、（ｖｉ）５００〜１０００ｍＪ、（ｖｉｉ）１〜５Ｊ、および（ｖｉｉｉ）５〜１０Ｊからなる群から選択される、請求項１〜１９のいずれか、または、請求項３６に記載の直接書き込み型ホログラフィックプリンタ。
【請求項３８】
ホログラムを直接書き込む方法であって、
第１の周波数の放射の周波数を２倍および３倍して、赤および青レーザビームを提供する工程であって、前記赤レーザビームの波長の範囲は６１５〜６８０ｎｍであり、前記青レーザビームの波長の範囲は４３０〜４７０ｎｍである工程と、
第２の周波数の放射の周波数を２倍にし、緑レーザビームを生成する工程であって、前記緑レーザビームの波長の範囲は５１０〜５５０ｎｍである工程とを含む、ホログラムを直接書き込む方法。
【請求項３９】
前記赤、青および緑のレーザビームを組み合わせる工程をさらに含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
（ｉ）波長の範囲が６１５〜６８０ｎｍである放射を生成するパルス赤レーザ、（ｉｉ）波長の範囲が５１０〜５５０ｎｍである放射を生成するパルス緑レーザ、および（ｉｉｉ）波長の範囲が４３０〜４７０ｎｍである放射を生成するパルス青レーザからなる群から選択される１、２または３の異なるレーザを含む、直接書き込み型ホログラフィックプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、直接書き込み型ホログラフィックプリンタに関する。
【０００２】
多色パルスレーザに関するこれまでの研究は、２つの分野に集中していた。第１はホログラフィック干渉法であり、第２は軍事ターゲット指定（ｍｉｌｉｔａｒｙ ｔａｒｇｅｔ ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎ）である。米国特許第３８１８３７２号は、２つの波長で操作可能であり、ホログラフィック干渉法に適用されるパルスルビーレーザを記載している。しかしながら、このレーザは、異なる波長の放出を生成するために後部ミラーを機械的に変化させるという原理に基づいている。その結果、異なる波長の放出間の時間が長くなる。
【０００３】
米国特許第６０７８６０６号は、ゼロでもよい制御可能なパルス間間隔で、多色レーザパルス放出を得る一般的な方法を記載している。ここに記載した種類のレーザは、軍事ターゲット指定において特に適用されるが、ホログラフィック干渉法にも有用かもしれない。これらのレーザは、単一の能動レーザ結晶と複数のキャビティの設計に基づいている。この能動媒質の単一波長による集団反転の減少（ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ ｄｅｐｌｅｔｉｏｎ）が、２波長システム内で色放出の直交方向への偏光もする応力複屈折によって避けられる。
【０００４】
ホログラフィック印刷の分野において、これまで用いられてきたレーザは全て連続波長（ＣＷ）レーザである。しかしながら、そのような用途においてＣＷレーザを使用することに関しては、ホログラフィック書き込みプロセスの、振動に対する固有の感度に起因する深刻な問題がある。したがって、商業用ホログラフィック印刷機にＣＷレーザを使用した場合、操作速度および位置の選択を制限する深刻な操作上の問題が生じる結果となる。
【０００５】
ホログラフィックプリンタは、種々の形態のホログラムを生成するように設計することができる。これらの形態のうちのいくつかだけが単色レーザを必要とする。フルカラー反射ホログラム等の他の形態は、現実的な商業用多色レーザを必要とする。フルカラー反射ホログラムを印刷する商業用ホログラフィックプリンタはこれまで市場に出ていない。しかしながら、ＣＷレーザを用いたそのようなホログラムの実験室での製造については多大な研究がなされてきた。
【０００６】
フルカラー反射ホログラムは、商業上特に興味深い。一般的に、赤、青および緑の信号に対応する好適なレーザにおいては、３成分のレーザ放出が必要である。これら３つの主レーザ源の波長は、３つの条件を満たさなければならない。第１に、それらは標準的な色度図の最適エリア内になければならない。第２に、それらは標準的な商業用光源と同じ波長帯域内になければならない。そして第３に、それらは人間の目の感受性の許容範囲内になければならない。好ましくは、ＲＧＢホログラフィーに有用なパルスレーザは、ガウス型もしくは擬似ガウス型ビームプロファイル、平面偏光放出、およびかなり大きな一時的コヒーレンス長（１ｍｍ〜１０ｍの範囲）を有していなければならない。種々の用途は、様々なエネルギー、繰り返し速度、およびパルス・ツー・パルスの再生性を保証している。
【０００７】
これらの要件を満足する種々のＣＷレーザが、規格品ベースで存在している。これはパルスレーザの場合ではない。
【０００８】
本発明の第１の局面によると、請求項１に記載の直接書き込み型ホログラフィックプリンタが提供される。
【０００９】
本発明のさらに別の局面がさらに別の独立クレームに記載されている。
【００１０】
従来技術とは対照的に、好ましい実施形態によれば、種々の色放射を同期させることができる。これは、米国特許第３８１８３７２号に記載の構成光学部品の機械的操作ではできない。
【００１１】
色レーザ放出は、広範囲の視認可能な色を選択的に組み合わせて生成するためにそのような放出が使用され得るように、標準色度図の最適エリア内に収まっていることが好ましい。各色放出は、標準的な商業用光源によって占められている波長帯域と同じで、かつ、人間の目の感受性に許容可能な帯域と同じ波長帯域に収まっていることがさらに好ましい。これは、例えば、米国特許第６０７８６０６号に開示されているレーザシステムではできない。
【００１２】
本発明のさらに好ましい特徴は、各色放出の相対的エネルギーおよびパルス長が個別かつ正確に制御され得ることである。これも米国特許第６０７８６０６号に開示されているシステムとは対照的である。
【００１３】
本発明の好ましい局面によれば、該レーザシステムが確実な単一モード、単一周波数の生成を行うことができることが有利である。したがって、所与の波長放出を担う各能動媒質のポンピングを制御できることが好ましい。そのようなポンピングは十分低いため応力複屈折を誘発することはない。
【００１４】
本発明のさらに別の好ましい特徴は、上記両従来技術の例のように、能動レーザ素子の基礎放射を直接的に用いるのではなく、むしろ、それらの第２および第３の高調波を用いることである。
【００１５】
好ましい実施形態によれば、レーザキャビティ内にネオジムＹＬＦ結晶を用いて、６５６．５ｎｍを２倍、４３７．７ｎｍを３倍することによって変換された周波数である１３１３ｎｍの放出を生成する。別のキャビティ内では、類似のネオジムＹＬＦ結晶が励起され、５２６．５ｎｍ（または５２３．６ｎｍ）を２倍することによって変換された周波数である１０５３ｎｍ（または関連する線で１０４７．１ｎｍ）の放出を生成する。４３７．７ｎｍ、５２６．５ｎｍおよび６５６．５ｎｍにおける放出を、好ましくは共直線的（または、あまり好ましくない例としては、非共直線的）に組み合わせて単一ＲＧＢ波長レーザビームを生成する。
【００１６】
レーザ中に様々な能動および受動光学成分を選択し、所与の用途のための３つの波長間で最適なパルスエネルギー比率を生成する。上記のように、また、例えば、異なるホログラフィックプリンタ用途の必要に応じて、パルス持続時間、エネルギーおよび種々のビームパラメータのばらつきを得るために異なる設計を用いてもよい。
【００１７】
別の好ましい実施形態においては、Ｎｄ：ＹＬＦ結晶が、Ｎｄ：ＹＡＰ、Ｎｄ：ＹＡＧまたはＮｄ：ＢＥＬに置き換えられ、これらの物質中の対応する原子遷移が利用される（Ｎｄ：ＹＡＧ：５３２．１ｎｍから得られる１０６４．２ｎｍ、６５９．４ｎｍおよび４３９．６ｎｍから得られる１３１８．８ｎｍ、６６９ｎｍおよび４４６ｎｍから得られる１３３８ｎｍ。Ｎｄ：ＹＡＰ：５３２．２ｎｍ、（好ましくは）５３９．８ｎｍまたは５４９．５ｎｍから得られる１０６４．３ｎｍまたは（好ましくは）１０７９．６ｎｍまたは１０９９ｎｍ、６７０．７ｎｍおよび４４７．１ｎｍから得られる１３４１．４ｎｍ。Ｎｄ：ＢＥＬ：５３５ｎｍから得られる１０７０ｎｍ、６７５．５ｎｍおよび４５０．３ｎｍから得られる１３５１ｎｍ）。
【００１８】
他の実施形態も検討されている。そこでは、他の物質のホストマトリックス中における、あらゆる類似のＮｄ原子遷移が利用される。上記のように、よりエネルギーの大きな多色放出を達成するために、高調波変換および共直線的組み合わせを行う前に、増幅器を用いて、基礎放射（Ｎｄ：ＹＬＦでは１３１３ｎｍおよび１０５３ｎｍ（または１０４７．１ｎｍ）に相当）を増幅してもよい。Ｎｄ：ＹＬＦ遷移線（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｌｉｎｅ）１３２１．２ｎｍも、１３１３ｎｍを置き換えるために用いることができる。
【００１９】
以下、単なる例示として、本発明の種々の実施形態を添付の図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は、２つの基礎高調波の放出を生成する２つのキャビティで共用される、単一能動レーザ結晶を含む従来のレーザシステムを示す図である。
【００２１】
図２は、本発明の第１の実施形態にかかる受動的にＱスイッチングされた単一段階単一周波数多色Ｎｄ：ＹＬＦ／Ｎｄ：ＹＡＧレーザを示す図である。
【００２２】
図３は、本発明の第２の実施形態にかかる２段階多色Ｎｄ：ＹＬＦ／Ｎｄ：ＹＡＧレーザを示す図である。
【００２３】
図４は、本発明の第３の実施形態にかかる能動的にＱスイッチングされた単一段階単一周波数多色Ｎｄ：ＹＬＦ／Ｎｄ：ＹＡＧレーザを示す図である。
【００２４】
図５は、１ステップまたは「直接書き込み」ホログラフィックプリンタを示す図である。
【００２５】
図６は、マスターもしくはＨ１ホログラムから、最終生成物である白色光視認可能ホログラムを生成するための配列を示す図である。
【００２６】
従来のレーザシステムを図１に示す。Ｎｄ：ＹＡＧ、Ｎｄ：ＹＬＦまたはルビー等のレーザ媒質１１０が、レーザ励起ドライバ１１４によって駆動されるフラッシュランプ１１２によってポンピングされる。２つの部分的に重なりあっているレーザキャビティは光路１１５、１１６および１１７によって規定される。これらのキャビティの第１のものはミラー１２０および１２４によって決定される光路によって規定される。第２のキャビティはミラー１２０および１２６によって決定される。これらのキャビティはミラー１２０とビームスプリッタ１２２の間で部分的に重なりあっている。
【００２７】
該２つのキャビティのそれぞれは、能動素子１１０の異なる特徴をもつ放出波長（すなわち、λ１およびλ２）となる。光軸１１５は、レーザ放射が沿って進むシステムの主軸を規定している。光軸１１５の一端では、ミラー１２０が波長λ１およびλ２で部分反射を行う。ビーム分割装置１２２が４５度の角度で配置され、コーティングされ、λ１の光を透過し、λ２の光を反射させている。最初は、レーザ媒質１１０から放出された放射は両波長を含んでいる。しかしながら、前記キャビティの長さ、およびミラー１２４および１２６に施されたコーティング（ミラー１２４は、λ１で反射するようにコーティングされ、ミラー１２６はλ２で反射するようにコーティングされている）によって、１色の光のみが所与のキャビティ内を（光路１１６に沿ってλ１で、および光路１１７に沿ってλ２で）伝播することになる。
【００２８】
Ｑスイッチ１２８および１３０は、それぞれのキャビティの操作を制御する。レーザ励起ドライバ１１４は、Ｑスイッチ１２８を作動させるトリガ発生装置１３２を駆動する。トリガ発生装置１３２からの出力が、トリガ発生装置１３２からのトリガパルスを量（だけ遅延させる調整可能な遅延ユニット１３４に加えられる。この量はコントロールユニット１３８によって制御されるものである。
【００２９】
操作の中で、レーザ励起ドライバはフラッシュランプを起動させ、レーザ媒質１１０に集団反転を起こさせている。同時に、トリガ発生装置１３２は、Ｑスイッチを誘発してλ１の放射のスパイク１４０が素子１２２、１２８、１２４、１２８、１２２、１１０、１２０を通ってレーザから伝播するようにしている。所定時間（後、トリガ発生装置１３２からのトリガパルスは、Ｑスイッチ１３０を誘発してλ２の放射の第２のスパイク１４２が、素子１２２、１３０、１２６、１３０、１２２，１１０，１２０を通ってレーザから伝播するようにしている。このようにして、２色のパルスレーザビームが生成される。
【００３０】
受動的にＱスイッチングされた単一段階単一周波数多色Ｎｄ：ＹＬＦ／Ｎｄ：ＹＡＧレーザ
図２は、本発明の第１の実施形態を示す図である。図示されているレーザシステムは、２つのネオジムドープイットリウム・リチウム・フルオライド（Ｎｄ：ＹＬＦ）結晶リング発振器Ｉ、ＩＩの周りに設けられた多色レーザである。両発振器は受動的にＱスイッチングされ、ＴＥＭ００単一周波数放射を生成するように構成されている。発振器Ｉは、１３１３ｎｍの波長放射を生成するように配置され、発振器ＩＩは１０５３ｎｍ（または１０４７ｎｍ）の波長放射を生成するように配置されている。
【００３１】
発振器Ｉ中のＮｄ：ＹＬＦ結晶１（例えば、４×９５ｍｍの大きさのＡＲコーティングされた１３１３および１０５３ｎｍ用のロッド）は、端縁部を傾ける（約３度）ことによって、１０５３ｎｍでの寄生性励起（ｐａｒａｓｉｔｉｃ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ）が避けられることが好ましい。しかしながら、発振器ＩＩ中のＮｄ：ＹＬＦ結晶１ａは、端縁部と単に平行に配置すればよい。両結晶は、単一の線形キセノンフラッシュランプ２（一般的には、口径５ｍｍ、長さ７５ｍｍ）によって励起されるが、ダイオード等の他の形態のポンピングを用いることもできる。両ポンプチャンバ３は、拡散反射装置と液体冷却回路を備え、同期レーザ源４に接続されている。
【００３２】
前記２つのリングレーザキャビティは非常に類似している。それぞれは後部ミラー６、７および出力カプラ５を含む、３つのリングキャビティミラー５、６、７からなる。一般的には、出力カプラ５の反射率は発振器Ｉにおいて８０％、発振器ＩＩにおいて４５％である。キャビティ長の合計が２ｍの最適出力カプラは、曲率半径Ｒ＝１５ｍのメニスカスであることがわかった。リターンミラー８を使って寄生性リングキャビティ成分を抑制しているが、１／２波長板または音響光学ミラーと組み合わせた、キャビティ内ファラデー回転子のような他のいかなる非相互的素子によっても同様に十分に処理することができるであろう。素子９は、位置調整不良に対するキャビティ安定性を向上させ、また、それぞれがキャビティを通過する、１８０度フィールド回転を行ってビーム構造を改善するドーブプリズムである。キャビティ内開口部１０を用いて、高次横方向キャビティモードを抑制する。２つの傾いたファブリーペロー干渉計１１、１２は、要求されたキャビティ縦モードを除く全てを抑制する。
【００３３】
発振器Ｉにおいては、ＹＡＧ：Ｖ３＋受動Ｑスイッチ１３が使用されることが好ましい（一般的には、初期透過Ｔ０＝５５％）が、選択的に、ポリメチン色素、Ｃｏ２＋：ＬＭＡ、ＰｂＳｅ　ＱＤドープされたリン酸塩ガラスをもつポリマーに基づく受動Ｑスイッチ、またはフィードバック制御を備えた電気光学的Ｑスイッチを使用することもできる。発振器ＩＩにおいては、ＹＡＧ：Ｃｒ受動Ｑスイッチ１３ａを使用することが好ましいが（一般的には、初期透過Ｔ０＝３５〜５０％）、選択的に、ＧＳＧＳ：Ｃｒ、ＬｉＦ結晶に基づく受動Ｑスイッチ、またはフィードバック制御を備えた電気光学的Ｑスイッチを使用することもできる。両発振器Ｉ，ＩＩは、図２に図示された３ミラー構成の代わりに５ミラーリング構成によっても、同じく良好に実現されるであろう。発振器Ｉにおいては、そのような５ミラー構成は、１０５３ｎｍの寄生性放射の抑制を向上させるだろう。
【００３４】
ミラー１６は、各レーザ発振器によって生成される放射を、レーザシステムの波長変換部分に導く。
【００３５】
発振器Ｉの出力は、転写ミラー１７（ｔｒａｎｓｆｅｒ ｍｉｒｒｏｒ）によって偏向され、その後、レーザビーム偏光を４５度回転させる１／２波長板１８、および放射を効率的に６５６．５ｎｍに変換するための第２の高調波結晶２０に集束させるレンズ１９に導かれる。第２の高調波結晶２０は、温度安定オーブン（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ ｏｖｅｎ）内のＩＩタイプＡＲコーティングＫＴＰ結晶（５×５×１２ｍｍ）であることが好ましい。あるいは、該ＫＴＰ結晶は、ＬＢＯ、ＢＢＯまたはＬｉＮｂＯ３に置き換えることもできる。
【００３６】
続いてビームは、周波数１３１３ｎｍと６５６．５ｎｍを効率的に非線的に混合するための１／２波長板２２の後の、初期偏光１３１３ｎｍを回復するためのコリメートレンズ２１を通過する。該ビームは、引き続き非線的結晶２４での第３の高調波への変換効率を向上させるために用いられる集束レンズ２３へ進む。第３の高調波結晶２４は、温度安定オーブン内のＩタイプＬＢＯ結晶（３×３×２０ｍｍ）であることが好ましい。あるいは、該ＬＢＯ結晶は、ＢＢＯまたはＤＫＤＰに置き換えることもできる。しかしながら、ＤＫＤＰの変換効率は有意に低い。基礎、第２および第３高調波の両方は引き続きコリメートレンズ２５へと進む。誘電体ミラー２６は、残存する１３１３ｎｍの基礎放射を反射させ、必要とされる６５６．５ｎｍ（一般的にエネルギーＥ＝３〜４ｍＪ，持続時間ｔ＝６０〜９０ｎｓ）および４３７．７ｎｍ（一般的にエネルギーＥ＝２．８〜３．５ｍＪ、持続時間ｔ＝５０〜８０ｎｓ）の放射だけを引き続き進ませることができる。
【００３７】
発振器ＩＩの出力は、１／２波長板１８、集束レンズ１９およびＫＴＰ第２高調波結晶２０を通過する類似しているがより簡単なルートをたどる。第２高調波結晶２０は、温度安定オーブン内のＩＩタイプＫＴＰ結晶（５×５×１０ｍｍ）であることが好ましい。第２高調波結晶２０は、５２６．５（５２３．６）ｎｍの放射を生成する。あるいは、該ＫＴＰ結晶は、ＬＢＯ、ＢＢＯ、ＤＫＤＰに置き換えることができるであろう。しかしながら、ＤＫＤＰの場合、変換効率は十分に低くなるだろう。その後該ビームは、コリメータレンズ２１によって平行光にされる。
【００３８】
誘電体ミラー２７は、５２６．５ｎｍ（一般的に、エネルギーＥ＝４〜８ｍＪ、持続時間ｔ＝３０〜５０ｎｓ）の必要とされる放射のみを反射させるように構成され、１０５３ｎｍ（または１０４７．１ｎｍ）の基礎放射を引き続きビームブロック（図示せず）へ進ませることができる。
【００３９】
レーザ源４は、ケーブル２８を通って同期され、同期的もしくは非同期的に５２６．５（５２３．６）ｎｍ、４３７．７ｎｍおよび６５６．５ｎｍ波長の放射を保証する。
【００４０】
５２６．５（５２３．６）ｎｍ、４３７．７ｎｍおよび６５６．５ｎｍの放射の放出は今、共直線的である。使用例を図示する目的のために、ＲＧＢレーザビームが、ミラー２９、正レンズ３０およびピンホール３１によって形成された空間ビームフィルタ、負レンズ３２、ビームスプリッタ３３、物体ビームおよび参照ビームミラー３４、３５およびホログラフィー板３６を含む、単純化されたホログラフィック機構を通過していくのが示されている。
【００４１】
重要な角度位相整合を備えた非線周波数変換結晶（例えば、ＤＫＤＰ、ＢＢＯ）が使用される場合、集束レンズおよびコリメートレンズ１９、２１、２３、２５を変化させて、ビーム径に変化させることができる。
【００４２】
別の実施形態においては、２つのＮｄ：ＹＬＦ結晶１，１ａを、非複屈折のネオジムドープイットリウム・アルミニウム・ガーネット（Ｎｄ：ＹＡＧ）結晶で置き換えることができる。しかしながら、安定したレーザ操作のためには、さらに２つのキャビティ間素子が必要であろう。すなわち、１３３８ｎｍの競合生成を抑制するための薄いファブリーペローエタロン１４（例えば、絶縁体コーティングを除いた厚さが４５μｍの石英エタロン）およびレーザビームを保証するための偏光器１５が発振器ＩおよびＩＩの出力において直線的に偏光されている。そのような場合、発振器Ｉは１０６４．２ｎｍ波長を生成するように構成され、発振器ＩＩは１３１８．８ｎｍ波長を生成するように構成されるであろう。
【００４３】
高繰り返し速度（＞５〜７Ｈｚ）で多色レーザ操作のための能動物質としてＮｄ：ＹＡＧを使用することが好ましい。Ｎｄ：ＹＡＧがＮｄ：ＹＬＦより利得率の高い物質だからである。したがって、同じ集団反転を得るのに必要とされるフラッシュランプのポンピングエネルギーは、Ｎｄ：ＹＡＧの方が低い。さらに、Ｎｄ：ＹＡＧは、Ｎｄ：ＹＬＦより熱伝導度が良好であるため、熱をより高速かつ良好に追い出すことができ、より積極的かつ高速なポンピングに耐えることができる。しかしながら、Ｎｄ：ＹＡＧは最大蓄積エネルギーがＮｄ：ＹＬＦより低いため、通常Ｎｄ：ＹＡＧ発振器からの出力エネルギーが低くなる（例えば、６５９．４ｎｍで一般的にＥ＝２．５〜３ｍＪ、４３９．６ｎｍでＥ＝２．０ｍＪ）。また、Ｎｄ：ＹＡＧは、Ｎｄ：ＹＬＦより大きな熱レンズを有しているため、Ｎｄ：ＹＡＧを用いた場合の、特別な繰り返し速度のための出力カプラ５の曲率を最適化するように注意しなければならない。
【００４４】
種々の色レーザパルスの持続性をそれぞれのキャビティ長、受動Ｑスイッチの初期透過係数、および出力キャビティミラー反射率を変えることによって、約１５０ｎｓまで延長することができる。それぞれの色Ｑスイッチングされたパルスの持続性は、ＺｎＰ２またはＣｄＰ２結晶板をそれぞれのキャビティに挿入することによって、約４００ｎｓまでのさらなる増加を達成することができる（光黒化現象の操作原理に基づく）。
【００４５】
自由運転（ｆｒｅｅ ｒｕｎｎｉｎｇ）（Ｑスイッチングなし）１段階多色Ｎｄ：ＹＬＦ／Ｎｄ：ＹＡＧレーザ
第１の実施形態にかかるレーザシステムをマイクロ秒オーダー（ｍｉｃｒｏｓｅｃｏｎｄ ｒｅｇｉｍｅ）で放出を出力する自由運転レーザに変換してもよい（一般的には、パルス持続時間ｔ＝１０〜１００μｓ）。これは、特定のホログラフィック用途において有用である。第１の実施形態にかかるレーザをそのような自由運転レーザに変換するためには、Ｑスイッチ１３、１３ａを取り除き、レンズ１９、２１、２３、２５を、非線形結晶のそれぞれに高エネルギー密度を提供するように変えてもよい。それによって適切な高調波変換効率が確保される。
【００４６】
２段階単一周波数単一モード多色Ｎｄ：ＹＬＦ／Ｎｄ：ＹＡＧレーザ
図３は、本発明の第２の実施形態を示す模式図である。図示されているレーザは、２つのネオジムドープイットリウム・リチウム・フルオライド（Ｎｄ：ＹＬＦ）結晶リング発振器、および２つのネオジムドープイットリウム・リチウム・フルオライド（Ｎｄ：ＹＬＦ）増幅器の周りに形成された多色レーザシステムである。発振器Ｉ、ＩＩは、第１の実施形態との関係で説明したものと同じである。したがって、前記のように、発振器Ｉは、１３１３ｎｍを生成するように構成され、発振器ＩＩは１０５３ｎｍ（または１０４７．１ｎｍ）を生成するように構成されている。
【００４７】
各発振器Ｉ、ＩＩの出力は、それぞれのポンプビームを増幅器の断面サイズに適合させるために望遠鏡１６に導かれる。２つの２パス増幅器１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３は、個別の光学部品が異なる波長で操作するように設計されているにもかかわらず、略同一である。各増幅器は、薄膜絶縁体偏向子１７、ファラデー回転子１８、４５（偏向回転子１９、Ｎｄ：ＹＬＦレーザロッドを備えた増幅器ポンプチャンバ、線形キセノンフラッシュランプ、および拡散反射器２０、増幅器電源２１、集束レンズ２２および誘導ブリルアン散乱（ＳＢＳ）位相共役ミラー２３を含む。発振器Ｉと関連付けてなされた増幅は、傾いた端面を有していることが好ましい。
【００４８】
二重パス増幅器の設計において、位相共役ミラー２３を用いると、増幅器ロッド内の温度勾配によって第１のパスに誘導される波面における収差を補正して回折制限ビームを形成することができる。さらに、それは、増幅器能動素子をより強く、望ましくない回折リングを生成することなく、その端面方向にポンピングする横方向のビーム構造を改善する。これは、ＳＢＳミラー２３がビームアポダイザとして機能し、より低いミラー反射率のために入力レーザビームの鋭い端面を平滑化させるためである。より大きなエネルギー抽出は、自己励起のない二重パス増幅器構成によっても可能である。ＳＢＳミラー２３は、コヒーレント信号のみを反射し、あらゆる増幅された自然発生的な放出からのノイズを反射しない選択的反射器として機能する。これは、より弱い１３１３ｎｍＮｄレーザ遷移を効率的に増幅させるために特に重要である。
【００４９】
発振器Ｉからの増幅された放射（１３１３ｎｍ）はその後、ミラー２４によって偏向され、１／２波長板２５を通って、６５６．５ｎｍの第２の高調波を生成するための非線形結晶２６へ進む（ここでは、ＩＩタイプＫＴＰ、またはＢＢＯ、ＬＢＯ、ＬｉＮｂＯ３結晶のいずれかを用いることができる）。該ビームはその後、１／２波長プレート２７を通過し、４３７．７ｎｍの第３の高調波（ここでは、ＩタイプＬＢＯまたはＢＢＯ、ＤＫＤＰまたはその他のあらゆる好適な結晶を用いることができる）を生成する別の非線形結晶２８へと進む。今、絶縁ミラー２９は望ましくない１３１３ｎｍの放射を除去するために用いられる。
【００５０】
発振器ＩＩからの増幅された放射（１０５３ｎｍまたは１０４７．１ｎｍ）は、１／２波長板２５を通って伝播し、５２６．５ｎｍまたは５２３．６ｎｍの第２の高調波（ここでは、ＩＩタイプＫＴＰまたはＢＢＯ、ＬＢＯ、ＤＫＤＰ結晶を用いることができる）を生成するための非線形結晶２６へと進む。誘電体ミラーは、１０５３または１０４７．１ｎｍの望ましくない放射を透過させ、６５６．５ｎｍおよび４３７．７ｎｍの放射と５２６．５ｎｍ（または５２３．６ｎｍ）の放射を組み合わせ、それによって、多色放射の高エネルギー出力ビームを生成する。
【００５１】
先の項目のように、レーザ源４、２１は、ケーブル３１を通って同期され、同期的もしくは非同期的に５２６．５（５２３．６）ｎｍ、４３７．７ｎｍおよび６５６．５ｎｍ波長の放射の効率的な増幅を保証する。
【００５２】
別の実施形態においては、４つのＮｄ：ＹＬＦ結晶を非複屈折のネオジムドープイットリウム・アルミニウム・ガーネット（Ｎｄ：ＹＡＧ）結晶で置き換えることができる。にもかかわらず、発振器は上記のものと同一である。前記のように、発振器Ｉは、１０６４．２ｎｍ波長放射を生成するように構成され、発振器ＩＩは１３１８．８ｎｍ波長放射を生成するように構成されている。非複屈折Ｎｄ：ＹＡＧ結晶は、双方の直交するレーザビーム偏光を等しく良好に増幅させるので、ファラデー回転子１８および４５（偏向回転子１９を１／４波長板３２で置き換えることによって、前記２パス位相共役増幅器を簡易化することができる。しかしながら、繰り返し速度（＞５〜７Ｈｚ）をより高くするために、Ｎｄ：ＹＡＧ増幅器は、発振器に損傷を及ぼす可能性がある高い偏光解消成分を有している、それはファラデー絶縁体を用いて抑制する必要がある。
【００５３】
能動的にＱスイッチングされた単一周波数多色Ｎｄ：ＹＬＦ／Ｎｄ：ＹＡＧレーザ
図４は、ネオジムドープイットリウム・リチウム・フルオライド（Ｎｄ：ＹＬＦ）結晶の周りに設けられた、能動Ｑスイッチ多色レーザシステムの発振器Ｉを示す。図４には示されていないが、光学成分が異なる波長に用いられるように設計され、製造されたこと以外該発振器Ｉと同一の第２の発振器ＩＩが存在する。また、図４には示されていないが、好ましくは上記と同様の増幅、高調波生成およびビーム組合せの構成が存在する（例えば、第１の実施形態における素子１６〜２８および第２の実施形態における素子１６〜３２）。能動的にＱスイッチングされた発振器Ｉ、ＩＩは、１３１３ｎｍおよび１０５３ｎｍ（または１０４７ｎｍ）波長生成のためのＴＥＭ００単一周波数放射を生成するように構成されている。能動Ｑスイッチングによって、受動Ｑスイッチングの場合と同じフラッシュランプポンピングエネルギーで発振器から高出力エネルギーを出力させることができる。さらに、能動Ｑスイッチングは、電気的同期パルスとレーザ放出パルスとの間に低い一時的ジッタを保証する。該発振器からの一般的な出力エネルギーは、６５６．５ｎｍでＥ＝５〜６ｍＪ、４３７．７ｎｍで最大Ｅ＝４〜５ｍＪである。
【００５４】
能動Ｑスイッチは、ポッケルスセル１３および偏光子１５によって形成される。ＨＶ電力源４１７から供給を受ける電気光学ドライバ４１６によってポッケルスセル１３に高電圧（一般的には、５〜７ｋＶ）が与えられる。それは、フラッシュランプ２からの、ＨＶレーザ源４によって誘発される（信号Ａ）フラッシュランプ２から開始するキャビティにおける大きな初期光学損失を保証する。一般的に、ポッケルスセル１３は、取り付けられた３つの金電極を備えたＬｉＴａＯ３結晶で形成される。ＤＫＤＰおよびＬｉＮｂＯ３はどちらかを選択して用いることができる。しかしながら、ＤＫＤＰは吸収損失が大きく、ＬｉＮｂＯ３は損傷閾値が低い。
【００５５】
フラッシュランプ放電が起こっている間、Ｎｄ：ＹＬＦ能動レーザ媒質中で集団反転が成長する。第１の自然発生的に生成された自由運転スパイクは偏光子１５によって、感光性ダイオード４１８（例えば、高速Ｇｅフォトダイオード、または１３１３ｎｍ波長放射のためのＩｎＧａＡｓ　ＰＩＮダイオード、１０５３または１０４７．１ｎｍ波長放射のための高速Ｓｉフォトダイオード）に向けて反射され、それによって、ＨＶ電力源４２０から供給されるプレレイシング（Ｐｒｅｌａｓｉｎｇ）コントロールドライバ４１９を誘発する。その結果、更なる電圧（一般的には０．５〜１ｋＶ）が、自由運転放射の強度によって変化させながら、ポッケルスセル１３に加えられる。このように、負フィードバックループが形成され、それによって第１の自由運転スパイクが現われた瞬間から、キャビティ内部に擬似ＣＷが生成される。
【００５６】
擬似ＣＷの十分な生成展開の後（一般的には２０〜５０μｓ後）、単一縦モードがレーザキャビティ内部に形成され、伝播する。レーザ源４が別の電子光学的誘発パルス（信号Ｂ）を生成すると、電子光学的ドライバ４１６によってポッケルスセル１３に与えられた電圧が除去され、Ｑスイッチングされたパルス（ｎｓ持続範囲）が生成される。フラッシュランプ誘発パルス（信号Ａ）および電子光学的軌道パルス（信号Ｂ）の間の遅延が発振器の出力エネルギーを最高にするために最適化される（一般的には１２０〜２００μｓに設定される）。
【００５７】
フラッシュランプの経時的減衰に対するあらゆる感度（ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ）を避けるために更なる安定化ドライバ４２１を用いることができる。これは、長寿命安定単一縦モード生成を保証する。安定化ドライバ４２１は、第１の自由運転スパイクが現われた瞬間と電気光学的誘発パルス（信号Ｂ）との間の遅延を測定し、ＨＶ源４１７の電圧を駆動させることによって、この間隔が変わらないように維持する。
【００５８】
別の実施形態においては、それぞれの発振器Ｉ、ＩＩ中のＮｄ：ＹＬＦ結晶は、非複屈折のネオジムドープイットリウム・アルミニウム・ガーネット（Ｎｄ：ＹＡＧ）結晶と置き換えることができる。しかしながら、安定したレーザ操作にとっては、１３３８ｎｍの競合生成を抑制するために、更なるキャビティ内薄型ファブリーペローエタロン１４（例えば、絶縁体のコーティングを除いた厚さが４５μｍの石英エタロン）が必要とされる。
【００５９】
別の実施形態
上記全ての実施形態においては、非線形周波数を２倍および３倍にした結晶がリング発振器の外部に配置される。しかしながら、別の実施形態も検討される。そこでは、実施形態のそれぞれに関連付けて、１以上の非線結晶をリング発振器キャビティ内に配置することが可能である。
【００６０】
キャビティ内の放射強度がキャビティ外部のそれよりもはるかに大きいため、周波数変換結晶を内部に配置することで高調波変換効率がより高くなる。したがって、同じポンピングエネルギーで、ＲＧＢ出力を原理的により高くすることができる。
【００６１】
ホログラフィックプリンタ装置
上記実施形態においては、とりわけ、ホログラフィックプリンタに導入される可能性のある、ＲＧＢレーザシステムが記載されている。ホログラフィックプリンタとは、３−Ｄ画像もしくはホログラムを特別な基板上に印刷する装置である。白色光の中で見ることができる、フルカラー反射ホログラムは商業上特に興味深い。
【００６２】
ホログラフィックプリンタは、大雑把に２つのカテゴリーに分けられる。第１のカテゴリーは２ステップもしくは“マスター‐ライト”ホログラフィックプリンタに属する。第２のカテゴリーは、１ステップもしくは“直接書き込み”ホログラフィックプリンタに属する。両プリンタは、ＷＯ０１／４５９４３（デー．ブラザートン−ラトクリフら（Ｄ． Ｂｒｏｔｈｅｒｔｏｎ（Ｒａｔｃｌｉｆｆｅ ｅｔ ａｌ．））においてより詳細に検討されている。
【００６３】
直接書き込みもしくは１ステップホログラフィックプリンタ
図５は、１ステップもしくは“直接書き込み”ホログラフィックプリンタの基本的な模式図である。ＲＧＢレーザ５０１は、可視レーザ放射を放出し、それはビームスプリッタ５０２により、物体ビームと参照ビームとに分割される。物体ビームは引き続きビーム生成システム５０３に進み、そこで、該ビームは拡大され、浄化（ｃｌｅａｎｅｄ）、さもなければ、通常それは分光モジュレータ（ＳＬＭ）５０７を照射するように作製され、その上ではコンピュータを用いて、処理された画像データがデジタル的に表示される。ＳＬＭ５０７を通過した透過放射はその後、特別なレンズシステムを用いて、記録物質５０５上の５１０で小さなゾーンに集束される。参照ビームは、このときの位置５１０を共照射し、ミラー５０４によってそこに導かれる。記録材料は、サーボモータシステム５０９によって２次元的に移動され、ホログラフィック画素が、レーザ露光ごとに位置５１０に形成される。特別に転写されたデジタル画像データは、各露光ごとに変化する。このように、デジタルデータをホログラム上に、直接書き込むことによって、白色光のもとで直接見ることができる複号ホログラムを画素ごとに製造してもよい。
【００６４】
マスターライトもしくは２ステップホログラフィックプリンタ
このタイプのホログラフィックプリンタは、その後最終的な白色光に転写もしくは変換されなければならない中間ホログラムを生成する。中間ホログラムは通常“Ｈ１”ホログラムもしくは“マスター”ホログラムと呼ばれる。Ｈ１もしくはマスターホログラムは通常透過ホログラムであるが、反射ホログラムであってもよい。それらは例外なく、最終的なホログラムにとって望ましいものとは異なる光学面をもち、したがって、正しい光学平面をもつ第２のホログラムを生成するために光学転写が必要となる。それらは従来の類似の手段によって生成することができ、また、より好ましくはデジタル方式で生成することができる。
【００６５】
中間Ｈ１ホログラムは、図５に示したものと類似の構成によって最も容易にデジタル方式で生成される。唯一の違いは、画像データが基本的に異なるように取り扱われ、１ステップホログラムにおいて用いられたデータを画像化することである。種々の重要な光学素子の特徴および種々の操作パラメータの定義も異なってもよい。
【００６６】
最終的な白色光視認可能ホログラムをマスターもしくはＨ１ホログラムから生成するために、Ｈ１ホログラムは、例えば、図６に示すように、光学的に転写する必要がある。レーザ放射は、ＲＧＢレーザ６０１によって生成される。それは、前述のようにその後、スプリッタ６０２によって物体ビームおよび参照ビームに分割される。物体ビームはその後、軸外放物面ミラー６０３によって、処理されたＨ１ホログラム６０４上に反射される前に、レンズ６０９によって展開される。露光されていないホログラフィック板６０５を今、Ｈ１から距離６０８（光学的平面のために要求された正しい距離）だけ離して配置し、Ｈ１によって第１オーダーの回折放射によって照明する。この物体照明に加えて、露出されていないホログラフィック板を軸外放物面ミラー６０７、展開レンズ６１０、指向性ミラー６０６によって形成された参照ビームによって照明する。このようにマスターもしくはＨ１ホログラムは白色光視認可能ホログラムに転写される。それは、“Ｈ２”ホログラムとも呼ばれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】２つの基礎高調波の放出を生成する２つのキャビティで共用される、単一能動レーザ結晶を含む従来のレーザシステムを示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかる受動的にＱスイッチングされた単一段階単一周波数多色Ｎｄ：ＹＬＦ／Ｎｄ：ＹＡＧレーザを示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態にかかる２段階多色Ｎｄ：ＹＬＦ／Ｎｄ：ＹＡＧレーザを示す図である。
【図４】本発明の第３の実施形態にかかる能動的にＱスイッチングされた単一段階単一周波数多色Ｎｄ：ＹＬＦ／Ｎｄ：ＹＡＧレーザを示す図である。
【図５】１ステップまたは「直接書き込み」ホログラフィックプリンタを示す図である。
【図６】マスターもしくはＨ１ホログラムから、最終生成物である白色光視認可能ホログラムを生成するための配列を示す図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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