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公開番号2025104786
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2023222853
出願日2023-12-28
発明の名称レーザ発振方法、レーザ発振システム、生成方法、生成装置、推定プログラム
出願人浜松ホトニクス株式会社,国立大学法人東京大学
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H01S 3/105 20060101AFI20250703BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】所望の発振状態を実現する位相パターンを容易且つ高精度に作成すること。
【解決手段】レーザ発振方法は、共振経路上にSLM16が配置され、レーザ媒質13に励起光を照射することにより共振経路内でレーザ光を発振させるレーザ発振方法であって、レーザ媒質13に励起光を照射し、現在の発振に係るデータを取得するデータ取得ステップと、発振に係るデータ及び目標の発振状態を示す情報の入力に応じてSLM16に表示される位相パターンに係るパラメータを出力する推定プログラムを用いて、データ取得ステップにおいて取得された現在の発振に係るデータ及び目標の発振状態に応じた、位相パターンに係るパラメータを推定する推定ステップと、推定ステップにおいて推定されたパラメータに基づき、SLM16において表示される位相パターンを制御する制御ステップと、を含む。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
共振経路上に」空間光変調器が配置され、レーザ媒質に励起光を照射することにより前記共振経路内でレーザ光を発振させるレーザ発振方法であって、
前記レーザ媒質に前記励起光を照射し、現在の発振に係るデータを取得するデータ取得ステップと、
発振に係るデータ及び目標の発振状態を示す情報の入力に応じて前記空間光変調器に表示される位相パターンに係るパラメータを出力する推定プログラムを用いて、前記データ取得ステップにおいて取得された前記現在の発振に係るデータ及び目標の発振状態に応じた、位相パターンに係るパラメータを推定する推定ステップと、
前記推定ステップにおいて推定された前記パラメータに基づき、前記空間光変調器において表示される位相パターンを制御する制御ステップと、を含むレーザ発振方法。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記データ取得ステップでは、前記現在の発振に係るデータとして、非発振状態に係るデータを取得し、
前記推定ステップでは、非発振状態から発振状態に遷移するように、前記位相パターンに係るパラメータを推定する、請求項１記載のレーザ発振方法。
【請求項３】
前記データ取得ステップでは、前記現在の発振に係るデータとして、前記レーザ媒質から放出される蛍光に関するデータを取得する、請求項２記載のレーザ発振方法。
【請求項４】
前記データ取得ステップでは、前記現在の発振に係るデータとして、発振状態に係るデータを取得し、
前記推定ステップでは、現在の発振状態から別の発振状態に遷移するように、前記位相パターンに係るパラメータを推定する、請求項１記載のレーザ発振方法。
【請求項５】
前記データ取得ステップでは、前記現在の発振に係るデータとして、レーザ発振光に関するデータを取得する、請求項４記載のレーザ発振方法。
【請求項６】
前記空間光変調器に表示される位相パターンに係る第１学習データと、発振に係る第２学習データとを対応付けたデータセットを複数学習することにより、前記推定プログラムを生成する学習ステップを更に備える、請求項１～５のいずれか一項記載のレーザ発振方法。
【請求項７】
前記第２学習データは、レーザ発振光のビーム画像、強度、スペクトル、時間波形、レーザ媒質の種類、レーザ媒質から放出される蛍光、励起光の情報、データ取得環境における温度、及び、光学系の位置の少なくとも１つを含んでいる、請求項６記載のレーザ発振方法。
【請求項８】
前記学習ステップでは、前記データ取得ステップにおいて取得された前記現在の発振に係るデータを、前記第２学習データとする、請求項６記載のレーザ発振方法。
【請求項９】
レーザ媒質に励起光を照射することにより共振経路内でレーザ光を発振させるレーザ発振システムであって、
前記共振経路上に配置され、任意の位相パターンを表示する空間光変調器と、
現在の発振に係るデータを取得する取得部と、
発振に係るデータ及び目標の発振状態を示す情報の入力に応じて前記空間光変調器に表示される位相パターンに係るパラメータを出力する推定プログラムを用いて、前記取得部により取得された前記現在の発振に係るデータ及び目標の発振状態に応じた、位相パターンに係るパラメータを推定する推定部と、
前記推定部により推定された前記パラメータに基づき、前記空間光変調器において表示される位相パターンを制御する制御部と、を備えるレーザ発振システム。
【請求項１０】
前記取得部は、前記現在の発振に係るデータとして、非発振状態に係るデータを取得し、
前記推定部は、非発振状態から発振状態に遷移するように、前記位相パターンに係るパラメータを推定する、請求項９記載のレーザ発振システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、レーザ発振方法、レーザ発振システム、生成方法、生成装置、推定プログラムに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、レーザ発振システムにおける反射ミラーとして空間光変調器を用いた構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００９－２８９９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、所望の発振状態を実現するために、空間光変調器に表示させる位相パターン（変調パターン）を人力により短期間で高精度に作成することは難しい。
【０００５】
本開示は上記実情に鑑みてなされたものであり、所望の発振状態を実現する位相パターンを容易且つ高精度に作成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係るレーザ発振方法は、共振経路上に空間光変調器が配置され、レーザ媒質に励起光を照射することにより共振経路内でレーザ光を発振させるレーザ発振方法であって、レーザ媒質に励起光を照射し、現在の発振に係るデータを取得するデータ取得ステップと、発振に係るデータ及び目標の発振状態を示す情報の入力に応じて空間光変調器に表示される位相パターンに係るパラメータを出力する推定プログラムを用いて、データ取得ステップにおいて取得された現在の発振に係るデータ及び目標の発振状態に応じた、位相パターンに係るパラメータを推定する推定ステップと、推定ステップにおいて推定されたパラメータに基づき、空間光変調器において表示される位相パターンを制御する制御ステップと、を含む。
【０００７】
本開示の一態様に係るレーザ発振方法では、レーザ媒質に励起光が照射されることにより共振経路内における現在の発振に係るデータが取得され、該現在の発振に係るデータ及び目標の発振状態に基づき、推定プログラムにより位相パターンに係るパラメータが推定される。そして、該パラメータに基づき、空間光変調器において表示される位相パターンが制御される。このように、予め準備された推定プログラムを用いて、位相パターンが自動で制御されることにより、位相パターンを容易に作成することができる。また、推定プログラムが、現在の発振に係るデータ及び目標（所望）の発振状態を入力とするため、所望の発振状態を実現する位相パターンを高精度に作成することができる。以上のように、本開示の一態様に係るレーザ発振方法によれば、所望の発振状態を実現する位相パターンを容易且つ高精度に作成することができる。
【０００８】
データ取得ステップでは、現在の発振に係るデータとして、非発振状態に係るデータを取得し、推定ステップでは、非発振状態から発振状態に遷移するように、位相パターンに係るパラメータを推定してもよい。このような構成によれば、発振していない状態から所望の発振状態に適切に遷移させる位相パターンを容易且つ高精度に作成することができる。
【０００９】
データ取得ステップでは、現在の発振に係るデータとして、レーザ媒質から放出される蛍光に関するデータを取得してもよい。このような構成によれば、発振前の状態においても、例えばＡＳＥ（Amplified Spontaneous Emission）強度等から発振に係るデータを適切に取得することができる。このことで、所望の発振状態を実現する位相パターンをより高精度に作成することができる。
【００１０】
データ取得ステップでは、現在の発振に係るデータとして、発振状態に係るデータを取得し、推定ステップでは、現在の発振状態から別の発振状態に遷移するように、位相パターンに係るパラメータを推定してもよい。このような構成によれば、発振状態から所望の別の発振状態に適切に遷移させる変調パラメータを容易且つ高精度に作成することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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