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長谷川 信; 宮本 泰明; 萩原 正義; 島崎 善広
PNC TN8410 92-287, 70 Pages, 1992/10
ラマンレーザー装置を低温化することにより,高効率で発振することは良く知られていることである。本研究では,ラマンレーザー装置を液体窒素温度に冷却した条件とブライン温度(-50度C)に冷却した条件の2ケースについて,実験による確認及び解析検討を実施した。その結果,液体窒素温度条件では,ビームの揺らぎ現象が起こり,不安定なラマン変換を発生させるとともに,マルチパスも設計条件とおりに設定できなかった。以上の現象をシミュレーション解析で推定した結果,(1)マルチパスミラー上部,下部及びマルチパスミラー開孔部付近で発生する流動の乱れが,ビームの揺らぎ原因であること(2)マルチパスミラーの温度差による不規則な変形による曲率変化とマルチパスミラー開孔部に集中する応力による歪みが原因であることが分かった。この液体窒素冷却でのそれぞれの問題点を,ブライン(-50度C)冷却温度まで高めることで解決した。また,改善された条件でラマン変換試験を実施した結果,ラマンエネルギーだけについてみれば,ブレークダウンの発生し易い液体窒素条件よりも,ブライン冷却の方が有利であった。
宮本 泰明; 長谷川 信; 矢戸 弓雄
PNC TN8410 91-259, 27 Pages, 1991/10
(1) 光学部品の最適化をはかり、ストークス光出力及びラマン変換効率を増大する。(2) ビーム交差効果の影響を実験的に把握する。ラマンセル入射窓材の違いによる入出力エネルギー特性を観測する。波形測定によりビーム交差効果のラマン変換効率に及ぼす影響を把握する。(1) ラマンレーザーの入射窓材としてARコートZnSeを使用可能とし、その結果ストークス光出力1.3J、変換効率約29%を得た。(2) ラマン変換に伴い、自己ビーム回析効果が発生することを見出した。(3) ラマン変換が完全に飽和する領域では、ストークス光の直前・直後の未変換ポンプ光のビーム交差効果がラマン変換効率に大きな影響を与えることを確認した。光学部品での損失を少なくすることによってラマン変換効率を増加できることを確認した。また、ビーム交差効果を有効活用可能な光路設計により、ラマン変換効率を増大できることを確認した。