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SEMICONDUCTOR LASER DEVICE AND APPARATUS USING NON-LINEAR OPTICAL EFFECT

Foreign code F140007838
File No. S2013-1238-N0
Posted date Feb 17, 2014
Country WIPO
International application number 2013JP052185
International publication number WO 2013115308
Date of international filing Jan 31, 2013
Date of international publication Aug 8, 2013
Priority data
  • P2012-018769 (Jan 31, 2012) JP
Title SEMICONDUCTOR LASER DEVICE AND APPARATUS USING NON-LINEAR OPTICAL EFFECT
Abstract Provided is a semiconductor laser device with which it is possible to emit an extremely short optical pulse. A semiconductor laser device (6) which is disclosed herein comprises: a semiconductor laser unit (3) which emits a first pulse and a succeeding component of the first pulse by a gain switching operation in which a relaxation oscillation mechanism is used; and a filter (4) which, with respect to the output from the semiconductor laser unit (3), removes a signal of a wavelength band, which is caused to occur at least by the succeeding component, among a wavelength band which expands by chirping. The filter (4) is configured as a short-pass filter through which the short wavelength component passes. Also provided is an apparatus using non-linear optical effect in which the semiconductor laser device is used.
Scope of claims (In Japanese)[請求項1]
緩和発振機構を利用した利得スイッチング動作によって、第1パルスと該第1パルスの後続成分とから成る光パルス信号を発生する分布帰還型半導体レーザからなる半導体レーザ部と、
該半導体レーザ部からの出力について、チャーピングにより広がった波長帯域のうち少なくとも該後続成分に起因して生じる波長帯域の信号を除去して該第1パルスに起因する成分を抽出し超短パルスを得るためのフィルタとをそなえ、
該フィルタが、エッジフィルタから成り短波長成分を透過させるショートパスフィルタとして構成されたことを特徴とする、半導体レーザ装置。
[請求項2]
緩和発振機構を利用した利得スイッチング動作によって、第1パルスと該第1パルスの後続成分とから成る光パルス信号を発生する単一縦モード発振の半導体レーザからなる半導体レーザ部と、
該半導体レーザ部からの出力について、チャーピングにより広がった波長帯域のうち少なくとも該後続成分に起因して生じる波長帯域の信号を除去して該第1パルスに起因する成分を抽出し超短パルスを得るためのフィルタとをそなえ、
該フィルタが、エッジフィルタから成り短波長成分を透過させるショートパスフィルタとして構成されたことを特徴とする、半導体レーザ装置。
[請求項3]
緩和発振機構を利用した利得スイッチング動作によって、第1パルスと該第1パルスの後続成分とから成る光パルス信号を発生する半導体レーザ部と、
該半導体レーザ部からの出力について、チャーピングにより広がった波長帯域のうち少なくとも該後続成分に起因して生じる波長帯域の信号を除去して該第1パルスに起因する成分を抽出し超短パルスを得るためのフィルタとをそなえ、
該フィルタが、エッジフィルタから成り短波長成分を透過させるショートパスフィルタとして構成されたことを特徴とする、半導体レーザ装置。
[請求項4]
該ショートパスフィルタが短波長成分を透過させることにより、上記の後続成分と第1パルスの一部とを含む部分に起因する上記のチャーピングにより広がった波長帯域のうち長波長域の成分と短波長域に成分における長波長側のすそ部分とを含む部分を除去する
ことを特徴とする、請求項1ないし請求項3に記載の半導体レーザ装置。
[請求項5]
該半導体レーザ部が該半導体レーザと該半導体レーザを駆動するためにサブナノ秒からナノ秒オーダーの励起パルスを発生する励起パルス発生器とをそなえ、該半導体レーザ部が、緩和発振機構を利用した利得スイッチング動作によって、該第1パルスと該第1パルスの後続成分とから成る光パルス信号を発生するように構成され、
該ショートパスフィルタにより、上記の少なくとも後続成分に起因して生じる波長帯域の信号を除去して該第1パルスに起因する成分を抽出しピコ秒オーダーの超短パルスを得る
ことを特徴とする、請求項1ないし請求項4に記載の半導体レーザ装置。
[請求項6]
該ショートパスフィルタが該エッジフィルタとしての誘電体多層膜フィルタで構成されたことを特徴とする、請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の半導体レーザ装置。
[請求項7]
該誘電体多層膜フィルタがその遮断特性の急峻性に使用波長依存性を有していることを特徴とする、請求項6記載の半導体レーザ装置。
[請求項8]
該半導体レーザ部から発振される波長を制御するために温度調整を行う温度制御装置が設けられたことを特徴とする、請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の半導体レーザ装置。
[請求項9]
該フィルタの入力側および出力側のいずれか一方または両方に、光増幅器が設けられたことを特徴とする、請求項1ないし請求項8のいずれかに記載の半導体レーザ装置。
[請求項10]
請求項1ないし請求項9のいずれかに記載の半導体レーザ装置を光源として有し、該光源からの光信号による非線形光学効果を利用する機器部とをそなえて構成されたことを特徴とする、非線形光学効果利用機器。
[請求項11]
該非線形光学効果利用機器が、請求項1ないし請求項9のいずれかに記載の半導体レーザ装置を光源とするレーザ顕微鏡である請求項10記載の非線形光学効果利用機器。
[請求項12]
該非線形光学効果利用機器が、請求項1ないし請求項9のいずれかに記載の半導体レーザ装置を光源とするレーザ加工機である請求項10記載の非線形光学効果利用機器。
[請求項13]
該非線形光学効果利用機器が、請求項1ないし請求項9のいずれかに記載の半導体レーザ装置を光源とする非線形波長変換装置である請求項10記載の非線形光学効果利用機器。
[請求項14]
該非線形光学効果利用機器が、請求項1ないし請求項9のいずれかに記載の半導体レーザ装置を光源とする高調波光発生装置である請求項10記載の非線形光学効果利用機器。
[請求項15]
該非線形光学効果利用機器が、請求項1ないし請求項9のいずれかに記載の半導体レーザ装置を光源とする和周波光発生装置である請求項10記載の非線形光学効果利用機器。
[請求項16]
該非線形光学効果利用機器が、請求項1ないし請求項9のいずれかに記載の半導体レーザ装置を光源とする差周波光発生装置である請求項10記載の非線形光学効果利用機器。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • TOHOKU UNIVERSITY
  • Inventor
  • YOKOYAMA HIROYUKI
IPC(International Patent Classification)
Specified countries National States: AE AG AL AM AO AT AU AZ BA BB BG BH BN BR BW BY BZ CA CH CL CN CO CR CU CZ DE DK DM DO DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM GT HN HR HU ID IL IN IS KE KG KM KN KP KR KZ LA LC LK LR LS LT LU LY MA MD ME MG MK MN MW MX MY MZ NA NG NI NO NZ OM PA PE PG PH PL PT QA RO RS RU RW SC SD SE SG SK SL SM ST SV SY TH TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN ZA ZM ZW
ARIPO: BW GH GM KE LR LS MW MZ NA RW SD SL SZ TZ UG ZM ZW
EAPO: AM AZ BY KG KZ RU TJ TM
EPO: AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
OAPI: BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG
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