テクニカルノート

⑯モードロックとは何か?

2022年 07月27日

PDFダウンロード
英文/English 和文/Japanese

HeNe レーザーや他の連続波レーザーの通常出力は一定の強度のビームです。電源からの短期の光ノイズとリップルに加えて出力での長期の変動があるとしても、これらは平均出力と比べると小さなものです。モードロックはこの連続波ビームを周期的な一連の非常に短いピコ秒~ナノ秒ほどの長さのパルスに変換する技術です。パルスの間隔は光がレーザーキャビティを1往復する所要時間と等しく、パルス繰り返しレート(PRF)はc/(2*l)となります。例えばミラーの間のレーザー共振器長が 30 cm (約 1 フィート) の距離であれば、およそ 500MHz のモードロック PRF(パルス繰り返しレート) を持つことになります。

モードロックを実装するには、フィードバックループで制御されるピエゾ素子か磁気ドライバ上にレーザーキャビティのミラーの 1 つをマウントし、出射ビームを光学的に検出して位相が一致するようにミラーをロックする方法をとります。

(ファイバーラボ㈱の HP より引用)

モードがロックされないとすべてのモードはランダムな位相で互いに無関係に発振します。モードロックレーザーではすべてのキャビティモードはキャビティ内のある位置の位相に強制的に合わせられます。この位置での建設的な干渉は短い持続時間で高出力のパルスを生成します。破壊的な干渉では、キャビティ内の他のすべての位置でほぼゼロ出力を生成します。それからモードロックされたパルスは 2 枚のレーザーミラーの間を行き来して、(出力の)一部がそれぞれのパスでアウトプットカプラー(OC)を通過します。

実際的な問題として、あなたがガレージセールでモードロックされている HeNe レーザーに出くわすことはまず無いでしょう!

PDFダウンロード
英文/English 和文/Japanese
PAGETOP