JP5384059B2 - Fiber laser resonator and laser oscillation method using fiber laser resonator - Google Patents
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Description
本発明は、ファイバーレーザー共振器およびファイバーレーザー共振器を用いたレーザー発振方法に関し、さらに詳細には、ファイバーレーザー共振器内に配置された利得ファイバーにより発生する非線形光学効果を利用してレーザー光を発生させ、かつ、不要なレーザー光の発生を抑制することが可能なファイバーレーザー共振器およびファイバーレーザー共振器を用いたレーザー発振方法に関する。 The present invention relates to a fiber laser resonator and a laser oscillation method using the fiber laser resonator. More specifically, the present invention relates to a laser beam using a nonlinear optical effect generated by a gain fiber disposed in the fiber laser resonator. The present invention relates to a fiber laser resonator capable of generating and suppressing generation of unnecessary laser light and a laser oscillation method using the fiber laser resonator.
近年、光通信などで使用されている光ファイバーのガラスにレーザー活性な元素を添加した利得ファイバーを用いて構成したファイバーレーザー共振器が、例えば、半導体製造工程などの電子産業分野などにおける微細加工技術への応用を目指して種々提案されている。 In recent years, fiber laser resonators constructed using gain fibers in which laser-active elements are added to optical fiber glass used in optical communications have become microfabrication technologies in the electronics industry such as semiconductor manufacturing processes. Various proposals have been made with the aim of application.
なお、利得ファイバーとは、具体的には、光ファイバーの光導波層にレーザーの活性媒質として、例えば、エルビウム(Er)イオンやイットリビウム(Yb)イオンなどの希土類イオンをドープするようにして構成されたものである。
ここで、上記した従来のファイバーレーザー共振器は、高強度の光を伝播するものであるが、この際、断面積が小さく、かつ、細長い利得ファイバー内に高強度の光が閉じこめられるため、様々な非線形光学効果が誘起されることが知られている。
Specifically, the gain fiber is configured such that the optical waveguide layer of the optical fiber is doped with rare earth ions such as erbium (Er) ions and yttrium (Yb) ions as an active medium of the laser. Is.
Here, the above-described conventional fiber laser resonator propagates high-intensity light. At this time, since the cross-sectional area is small and high-intensity light is confined in an elongated gain fiber, various types are used. It is known that a nonlinear optical effect is induced.
例えば、ファイバーレーザー共振器においてラマン散乱が発生した場合には、信号光に対して利得ファイバーのファイバー材質が有する材質固有のフォノン振動数の分だけシフトした波長にストークスシフトしたストークス光が発生する。 For example, when Raman scattering occurs in the fiber laser resonator, Stokes light that is Stokes-shifted to a wavelength shifted by the phonon frequency specific to the material of the fiber material of the gain fiber with respect to the signal light is generated.
このようなラマン散乱による非線形効果は、信号光からエネルギーを散逸させるため、通常はファイバーレーザー共振器の問題点として捉えられるが、これを積極的に利用して発振波長の拡張を行うことが可能である。 This nonlinear effect due to Raman scattering dissipates energy from the signal light, and is usually regarded as a problem with fiber laser resonators. However, it is possible to actively use this to extend the oscillation wavelength. It is.
例えば、利得ファイバーと複数のファイバーブラッググレーティング(Fiber Bragg Grating:FBG)とよりなるファイバーレーザー共振器を構成し、内側の共振器で基本波を共振させるとともに、外側の共振器でストークス光を共振させることにより、ストークスシフトした波長でレーザー発振を行う技術が非特許文献1に開示されている。
For example, a fiber laser resonator composed of a gain fiber and a plurality of fiber Bragg gratings (FBGs) is configured, and the fundamental wave is resonated by the inner resonator and the Stokes light is resonated by the outer resonator. Thus, Non-Patent
こうしたラマン散乱による非線形効果を利用したファイバーレーザー共振器によると、例えば、利得ファイバーとしてイットリビウム(Yb)イオンを添加した石英ファイバーを用いた場合には、基本波として1080nmの光を発生させると、その1次ストークス光として約1140nmの光が発生され、また、2次ストークス光として約1210nmの光が発生されるため、発光イオンが有する本来の波長とは異なる波長を有する光を多種発振させることが可能となる。 According to the fiber laser resonator using the nonlinear effect due to such Raman scattering, for example, when a quartz fiber added with yttrium (Yb) ions is used as a gain fiber, when 1080 nm light is generated as a fundamental wave, Since light having a wavelength of about 1140 nm is generated as the primary Stokes light and light having a wavelength of about 1210 nm is generated as the secondary Stokes light, various types of light having a wavelength different from the original wavelength of the emitted ions can be oscillated. It becomes possible.
しかしながら、ファイバーブラッググレーティングやミラーはある決まった帯域のみを反射させるものであるため、これらを利用して反射帯域を大きく変化させることは不可能である。
However, since fiber Bragg gratings and mirrors reflect only a certain band, it is impossible to change the reflection band greatly using these.
即ち、発振されるスペクトルはファイバーブラッググレーティングやミラーの反射特性に依存するものであり、ファイバーレーザー共振器を一度構成した後では、異なる波長の光を発振させるなど波長を制御することは容易でないという問題点があった。 In other words, the spectrum to be oscillated depends on the reflection characteristics of the fiber Bragg grating and mirror, and it is not easy to control the wavelength, such as oscillating light of different wavelengths, once the fiber laser resonator is configured. There was a problem.
また、ファイバーレーザー共振器は、一般的に線幅の広い発光スペクトルを示すレーザー光を発生させるものであるため、波長範囲が広帯域の反射素子を用いた場合には広帯域での発振となるので、線幅の狭いレーザー光が必要であるような用途には適していないものである。
In addition, since the fiber laser resonator generates laser light that generally shows a broad emission spectrum, when a reflective element having a wide wavelength range is used, oscillation occurs in a wide band. It is not suitable for applications where a laser beam with a narrow line width is required.
ここで、非特許文献2には、ファイバーレーザー共振器内部にプリズムをおいて、取り出したい波長に応じた回折角でファイバーレーザー共振器を構成する方法で基本波を閉じこめ、ストークス光を透過するミラーから波長可変ストークス光だけを取り出すという例が開示されているが、線幅はプリズム分散で制限されるため一般にブロードになることや、また、機械的な回転機構がファイバーレーザー共振器に存在するために、機械的に不安定であるという問題点があった。 Here, Non-Patent Document 2 discloses a mirror that places a prism inside a fiber laser resonator, confines the fundamental wave by a method of configuring the fiber laser resonator with a diffraction angle corresponding to the wavelength to be extracted, and transmits Stokes light. In this example, only the wavelength tunable Stokes light is extracted from the optical fiber. However, the line width is limited by the prism dispersion, so it is generally broad, and the mechanical rotation mechanism exists in the fiber laser resonator. In addition, there is a problem that it is mechanically unstable.
一方、ファイバーレーザー共振器の他の問題点として、強い光増幅自然放出(Amplified Spontaneous Emission:ASE)ノイズを有するという問題点があった。
On the other hand, as another problem of the fiber laser resonator, there is a problem of having strong amplified spontaneous emission (ASE) noise.
上記ASEノイズは、自然散乱光が利得ファイバーレーザー内で増幅されることにより励起エネルギーがノイズとなり、相対的に信号光へのエネルギーが低下するため、効率の低下やノイズの増加といった問題を招くおそれがあり、特に、小径の利得ファイバーに励起光が閉じこめられるファイバーレーザー共振器において問題となるものであった。 The ASE noise may cause problems such as a decrease in efficiency and an increase in noise because spontaneously scattered light is amplified in the gain fiber laser and excitation energy becomes noise and energy to signal light relatively decreases. In particular, this is a problem in a fiber laser resonator in which excitation light is confined in a small-diameter gain fiber.
より詳細には、パルス動作をさせたファイバーレーザー共振器においては、特に繰り返し周波数が低い場合には、パルスとパルスとの間においてASEノイズが急増するものである。
More specifically, in a fiber laser resonator that has been subjected to a pulse operation, particularly when the repetition frequency is low, the ASE noise rapidly increases between pulses.
ここで、ASEノイズを低減するための手法としては、ASEノイズが成長する前にASEノイズをファイバーレーザー共振器外に取り出してしまう手法が挙げられる。 Here, as a technique for reducing the ASE noise, there is a technique in which the ASE noise is taken out of the fiber laser resonator before the ASE noise grows.
一般的によく知られているファブリペロー型ファイバーレーザー共振器では、ファイバーブラッググレーティングや狭帯域ミラーなどの帯域反射素子をファイバーレーザー共振器内に配置しており、それらの素子の持つ反射帯域のレーザー光のみがファイバーレーザー共振器内に戻って増幅させるためASEノイズの増加を抑えることが可能である。 In the well-known Fabry-Perot type fiber laser resonator, band reflection elements such as fiber Bragg gratings and narrow band mirrors are arranged in the fiber laser resonator, and the laser of the reflection band of those elements. Since only light returns to the fiber laser resonator and is amplified, an increase in ASE noise can be suppressed.
しかしながら、このような帯域反射素子はその反射帯域が固定されているか、わずかにしか調整することができないものであるため、ファイバレーザー共振器の特徴の一つである、広帯域性は完全に損なわれてしまうという新たな問題点を招来するものであった。
However, since such a band reflection element has a fixed reflection band or can be adjusted only slightly, the broadband property which is one of the characteristics of the fiber laser resonator is completely impaired. It was a new problem that would end up.
また、分光などのように、信号光に極めて高いスペクトル純度を要求される応用においては、連続波ファイバーレーザー共振器においても避けることができない非常に低出力のASEノイズが測定に影響を与える恐れがあるという問題点があった。
Also, in applications such as spectroscopy where signal light requires extremely high spectral purity, very low output ASE noise that cannot be avoided even with a continuous wave fiber laser resonator may affect the measurement. There was a problem that there was.
こうしたノイズの低減のため、複屈折性を有する結晶などにより構成される音響光学波長可変フィルター(AOTF:Acoust Optic Tunable Filter)と利得ファイバーとを組み合わせて波長可変ファイバーレーザー共振器を構成する技術が、以下に示した非特許文献3に開示されているが、利得ファイバーに由来する非線形光学効果を含めて制御しようとする技術は示されていない。
In order to reduce such noise, a technology for constructing a tunable fiber laser resonator by combining an acousto-optic tunable filter (AOTF) configured with a crystal having birefringence and a gain fiber, Although disclosed in Non-Patent Document 3 shown below, a technique for controlling including a nonlinear optical effect derived from a gain fiber is not shown.
また、以下に示した特許文献1乃至3には、波長可変固体ファイバーレーザー共振器内に音響光学波長可変フィルターを配置し、外部からの電気信号により波長同調を実現した技術が開示されているが、これは固体レーザーの持つ発振波長の同調のみを目的としたものである。
In addition,
本発明は、従来の技術の有する上記したような種々の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光学非線形性を利用することで発振されるレーザー光の同調波長域を拡張することにより、波長範囲の広帯域性を保持するようにしたファイバーレーザー共振器およびファイバーレーザー共振器を用いたレーザー発振方法を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above-described various problems of the prior art, and an object of the present invention is to tune the wavelength range of laser light oscillated by utilizing optical nonlinearity. The present invention intends to provide a fiber laser resonator and a laser oscillation method using the fiber laser resonator so as to maintain a broadband property in a wavelength range.
また、本発明は、従来の技術の有する上記したような種々の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ファイバーレーザー共振器内に発生するASEノイズを低減するようにしたファイバーレーザー共振器およびファイバーレーザー共振器を用いたレーザー発振方法を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned various problems of the prior art, and its object is to reduce the ASE noise generated in the fiber laser resonator. An object of the present invention is to provide a fiber laser resonator and a laser oscillation method using the fiber laser resonator.
上記目的を達成するために、本発明は、ファイバーレーザー共振器内に音響光学波長可変フィルターを挿入し、ファイバーレーザー共振器内に発生する所望の波長を有するレーザー光以外の光の強度を任意に制御可能であるようにしたものである。 In order to achieve the above object, according to the present invention, an acoustooptic wavelength tunable filter is inserted into a fiber laser resonator, and the intensity of light other than laser light having a desired wavelength generated in the fiber laser resonator is arbitrarily set. It is designed to be controllable.
従って、本発明によれば、利得ファイバーの利得の存在する波長を指定してレーザー発振された場合には、音響光学波長可変フィルタの透過スペクトル幅に応じた狭線幅のレーザーが発振されるようになり、このとき一方の反射素子の反射率を当該波長に対してやや低下させたものを適用することで、基本波での発振が可能となり、かつ、音響光学波長可変フィルタに印加する電気信号の周波数を増減させると、利得ファイバーの利得の範囲内で波長可変することができ、波長範囲の広帯域性を保持することができる。
Therefore, according to the present invention, when laser oscillation is performed by designating a wavelength at which gain of the gain fiber exists, a laser having a narrow line width corresponding to the transmission spectrum width of the acoustooptic wavelength tunable filter is oscillated. At this time, by applying the one whose reflection factor is slightly reduced with respect to the wavelength, it is possible to oscillate at the fundamental wave, and the electric signal to be applied to the acoustooptic wavelength tunable filter. When the frequency is increased or decreased, the wavelength can be varied within the gain range of the gain fiber, and the broadband property of the wavelength range can be maintained.
また、本発明によれば、機械的な可動による動作を行わないので、機械的に安定で、かつ、再現性が高いレーザー発振を実現でき、ファイバーレーザー共振器内に発生するASEノイズを低減することができる。 Further, according to the present invention, since no mechanical movement is performed, laser oscillation that is mechanically stable and highly reproducible can be realized, and ASE noise generated in the fiber laser resonator is reduced. be able to.
即ち、本発明のうち請求項1に記載のファイバーレーザー共振器は、広帯域の波長の光を高反射率で反射する第1の帰還素子と、上記第1の帰還素子の後段に配置された利得ファイバーと、ファイバーレーザー共振器の外部より上記利得ファイバーに励起光を入力する光源と、上記利得ファイバーの後段に配置されるとともに供給されたRF信号の周波数に応じた波長の光を回折する音響光学波長可変フィルターと、上記音響光学波長可変フィルターへRF信号を供給するRF電源と、上記音響光学波長可変フィルターにより回折された光を部分反射する第2の帰還素子とを有することを特徴とするファイバーレーザー共振器であって、上記音響光学波長可変フィルターにより回折されなかった光である回折波長以外の光および回折波長であるが回折効率により回折されない光は、ファイバーレーザー共振器内で増幅されずに外部へ出力され、上記音響光学波長可変フィルターにより回折された光は、上記第2の帰還素子において部分反射されて上記第2の帰還素子と上記第1の帰還素子との間を往復して増幅され、上記第2の帰還素子において部分反射されない光が、ファイバーレーザー共振器の外部へ出力されるようにしたものである。 That is, the fiber laser resonator according to the first aspect of the present invention includes a first feedback element that reflects light having a wide wavelength range with a high reflectivity, and a gain that is disposed after the first feedback element. A fiber, a light source that inputs excitation light to the gain fiber from the outside of the fiber laser resonator, and an acoustooptic that is arranged downstream of the gain fiber and diffracts light having a wavelength according to the frequency of the supplied RF signal A fiber comprising: a wavelength tunable filter; an RF power source that supplies an RF signal to the acoustooptic wavelength tunable filter; and a second feedback element that partially reflects light diffracted by the acoustooptic wavelength tunable filter. a laser resonator, light and diffraction wavelength der other than the diffraction wavelength is light not more diffracted to the acoustic-optic tunable filter The but light not diffracted by the diffraction efficiency is output to the outside without being amplified by the fiber laser cavity, the acousto-optic light more diffracted to the wavelength tunable filter, is partially reflected in the second feedback element Light that is amplified by reciprocating between the second feedback element and the first feedback element and is not partially reflected by the second feedback element is output to the outside of the fiber laser resonator. is there.
また、本発明のうち請求項2に記載のファイバーレーザー共振器は、広帯域の波長の光を高反射率で反射する第1の帰還素子と、上記第1の帰還素子の後段に配置された利得ファイバーと、ファイバーレーザー共振器の外部より上記利得ファイバーに励起光を入力する光源と、上記利得ファイバーの後段に配置されるとともに供給されたRF信号の周波数に応じた波長の光を回折する音響光学波長可変フィルターと、上記音響光学波長可変フィルターへRF信号を供給するRF電源と、上記音響光学波長可変フィルターにより回折された光を全反射する第2の帰還素子とを有することを特徴とするファイバーレーザー共振器であって、上記音響光学波長可変フィルターにより回折された光は、上記第2の帰還素子において全反射されて上記第2の帰還素子と上記第1の帰還素子との間を往復して増幅され、上記音響光学波長可変フィルターにより回折されなかった光であるファイバーレーザー共振器内に発生したストークス光を含む回折波長以外の光および回折波長であるが回折効率により回折されない光が、ファイバーレーザー共振器の外部へ出力されるようにしたものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a fiber laser resonator comprising: a first feedback element that reflects light having a broadband wavelength with high reflectivity; and a gain disposed at a stage subsequent to the first feedback element. A fiber, a light source that inputs excitation light to the gain fiber from the outside of the fiber laser resonator, and an acoustooptic that is arranged downstream of the gain fiber and diffracts light having a wavelength according to the frequency of the supplied RF signal A fiber comprising: a wavelength tunable filter; an RF power source that supplies an RF signal to the acoustooptic wavelength tunable filter; and a second feedback element that totally reflects light diffracted by the acoustooptic wavelength tunable filter. a laser resonator, light diffracted by the acousto-optic tunable filter, the second is totally reflected in the second feedback element Is amplified back and forth between the feedback element and the first feedback element, except the diffraction wavelength including Stokes light generated in the fiber laser resonator is a light not more diffracted to the acoustic-optic tunable filter light and is a diffraction wavelength not diffracted by the diffraction efficiency of light is obtained by the so that the output to the outside of the fiber laser cavity.
また、本発明のうち請求項3に記載のファイバーレーザー共振器は、広帯域の波長の光を高反射率で反射する第1の帰還素子と、上記第1の帰還素子の後段に配置された利得ファイバーと、ファイバーレーザー共振器の外部より上記利得ファイバーに励起光を入力する光源と、上記利得ファイバーの後段に配置されるとともに供給された周波数の異なる複数種類のRF信号の周波数に応じて、それぞれ異なる波長の光を回折する音響光学波長可変フィルターと、上記音響光学波長可変フィルターに周波数の異なる複数種類のRF信号を供給するRF電源と、上記音響光学波長可変フィルターにより回折されたそれぞれ異なる波長の光のなかで、所定の波長の光を全反射するととともに上記所定の波長とは異なる波長の光を部分反射する第2の帰還素子とを有することを特徴とするファイバーレーザー共振器であって、上記音響光学波長可変フィルターにより回折されなかった光である回折波長以外の光および回折波長であるが回折効率により回折されない光は、ファイバーレーザー共振器内で増幅されずに外部へ出力され、上記音響光学波長可変フィルターにより回折された光のなかで、上記所定の波長の光は、上記第2の帰還素子において全反射されて上記第2の帰還素子と上記第1の帰還素子との間を往復して増幅され、上記音響光学波長可変フィルターにおいて回折された光のなかで、上記所定の波長とは異なる波長の光は、上記第2の帰還素子において部分反射されて上記第2の帰還素子と上記第1の帰還素子との間を往復して増幅され、上記第2の帰還素子において部分反射されない光が、ファイバーレーザー共振器の外部へ出力されるようにしたものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a fiber laser resonator according to a third aspect of the present invention, wherein a first feedback element that reflects light having a wide wavelength range with a high reflectivity and a gain disposed at a subsequent stage of the first feedback element. The fiber, the light source that inputs the excitation light to the gain fiber from the outside of the fiber laser resonator, and the frequency of a plurality of types of RF signals that are arranged at the subsequent stage of the gain fiber and that are supplied with different frequencies, respectively. An acousto-optic wavelength tunable filter that diffracts light of different wavelengths, an RF power source that supplies a plurality of types of RF signals having different frequencies to the acousto-optic wavelength tunable filter, and different wavelengths diffracted by the acousto-optic tunable filter among the light, a second for partially reflecting light of a different wavelength from the said predetermined wavelength with the totally reflecting light of a predetermined wavelength Instead a fiber laser resonator, characterized in that it comprises an element, is a light and diffraction wavelengths other than the diffracted wavelength is light not more diffracted to the acoustic-optic tunable filter is not diffracted by the diffraction efficiency of light is output to the outside without being amplified by the fiber laser cavity, among more diffracted light to the acousto-optic tunable filter, the light of the predetermined wavelength is totally reflected at the second feedback element Of the light that is amplified by reciprocating between the second feedback element and the first feedback element and diffracted by the acoustooptic wavelength tunable filter, light having a wavelength different from the predetermined wavelength Is partially reflected by the second feedback element, amplified by reciprocating between the second feedback element and the first feedback element, and partially reflected by the second feedback element. Isa is not light, is obtained so as to be outputted to the outside of the fiber laser cavity.
また、本発明のうち請求項4に記載のファイバーレーザー共振器は、広帯域の波長の光を高反射率で反射する第1の帰還素子と、上記第1の帰還素子の後段に配置された利得ファイバーと、ファイバーレーザー共振器の外部より上記利得ファイバーに励起光を入力する光源と、上記利得ファイバーの後段に配置されるとともに供給された周波数の異なる複数種類のRF信号の周波数に応じて、それぞれ異なる波長の光を回折する音響光学波長可変フィルターと、上記音響光学波長可変フィルターに周波数の異なる複数種類のRF信号を供給するRF電源と、上記音響光学波長可変フィルターにより回折されたそれぞれ異なる波長の光を全反射する第2の帰還素子とを有することを特徴とするファイバーレーザー共振器であって、上記音響光学波長可変フィルターにおいて回折された光は、上記第2の帰還素子において全反射されて上記第2の帰還素子と上記第1の帰還素子との間を往復して増幅され、上記音響光学波長可変フィルターにおいて回折されなかった光であるファイバーレーザー共振器内に発生したストークス光を含む回折波長以外の光および回折波長であるが回折効率により回折されない光が、ファイバーレーザー共振器の外部へ出力されるようにしたものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a fiber laser resonator according to a first feedback element that reflects light having a wide wavelength range with high reflectivity, and a gain disposed at a subsequent stage of the first feedback element. The fiber, the light source that inputs the excitation light to the gain fiber from the outside of the fiber laser resonator, and the frequency of a plurality of types of RF signals that are arranged at the subsequent stage of the gain fiber and that are supplied with different frequencies, respectively. An acousto-optic wavelength tunable filter that diffracts light of different wavelengths, an RF power source that supplies a plurality of types of RF signals having different frequencies to the acousto-optic wavelength tunable filter, and different wavelengths diffracted by the acousto-optic tunable filter a fiber laser resonator and having a second feedback element which totally reflects the light, the acousto-optic Light diffracted in the length variable filter is totally reflected in the second feedback element is amplified back and forth between the second feedback element and the first feedback element, the acoustic-optic tunable filter so that it is light and diffraction wavelengths other than the diffracted wavelength including Stokes light generated in the fiber laser resonator is a light not diffracted light not diffracted by the diffraction efficiency is output to the outside of the fiber laser resonator in It is a thing.
また、本発明のうち請求項5に記載のファイバーレーザー共振器を用いたレーザー発振方法は、本発明のうち請求項1に記載のファイバーレーザー共振器を用いたレーザー発振方法であって、上記音響光学波長可変フィルターにより回折されなかった光である回折波長以外の光および回折波長であるが回折効率により回折されない光は、ファイバーレーザー共振器内で増幅されずに外部へ出力され、上記音響光学波長可変フィルターにより回折された光は、上記第2の帰還素子において部分反射されて上記第2の帰還素子と上記第1の帰還素子との間を往復して増幅され、上記第2の帰還素子において部分反射されない光が、ファイバーレーザー共振器の外部へ出力されるようにしたものである。
A laser oscillation method using the fiber laser resonator according to claim 5 of the present invention is a laser oscillation method using the fiber laser resonator according to
また、本発明のうち請求項6に記載のファイバーレーザー共振器を用いたレーザー発振方法は、本発明のうち請求項2に記載のファイバーレーザー共振器を用いたレーザー発振方法であって、上記音響光学波長可変フィルターにより回折された光は、上記第2の帰還素子において全反射されて上記第2の帰還素子と上記第1の帰還素子との間を往復して増幅され、上記音響光学波長可変フィルターにより回折されなかった光であるファイバーレーザー共振器内に発生したストークス光を含む回折波長以外の光および回折波長であるが回折効率により回折されない光が、ファイバーレーザー共振器の外部へ出力されるようにしたものである。 The laser oscillation method using the fiber laser resonator according to a sixth aspect of the present invention, there is provided a laser oscillation method using the fiber laser resonator according to claim 2 of the present invention, the acoustic The light diffracted by the optical wavelength tunable filter is totally reflected by the second feedback element, amplified by reciprocating between the second feedback element and the first feedback element, and the acoustooptic wavelength variable. light is a light and diffraction wavelengths other than the diffracted wavelength including Stokes light generated in the fiber laser resonator is a light not more diffracted to the filter not diffracted by the diffraction efficiency is output to the outside of the fiber laser resonator It was made to do.
また、本発明のうち請求項7に記載のファイバーレーザー共振器を用いたレーザー発振方法は、本発明のうち請求項3に記載のファイバーレーザー共振器を用いたレーザー発振方法であって、上記音響光学波長可変フィルターにより回折されなかった光である回折波長以外の光および回折波長であるが回折効率により回折されない光は、ファイバーレーザー共振器内で増幅されずに外部へ出力され、上記音響光学波長可変フィルターにより回折された光のなかで、上記所定の波長の光は、上記第2の帰還素子において全反射されて上記第2の帰還素子と上記第1の帰還素子との間を往復して増幅され、上記音響光学波長可変フィルターにおいて回折された光のなかで、上記所定の波長とは異なる波長の光は、上記第2の帰還素子において部分反射されて上記第2の帰還素子と上記第1の帰還素子との間を往復して増幅され、上記第2の帰還素子において部分反射されない光が、ファイバーレーザー共振器の外部へ出力されるようにしたものである。 A laser oscillation method using the fiber laser resonator according to claim 7 of the present invention is a laser oscillation method using the fiber laser resonator according to claim 3 of the present invention. light is a light and diffraction wavelengths other than the diffracted wavelength not diffracted by the diffraction efficiency is a light not more diffracted to the optical wavelength variable filter is output to the outside without being amplified by the fiber laser cavity, the acousto-optic among the more diffracted light in the wavelength tunable filter, the light of the predetermined wavelength, reciprocates between the second is totally reflected in the feedback element and the second feedback element and the first feedback element Of the light amplified and diffracted by the acousto-optic wavelength tunable filter, light having a wavelength different from the predetermined wavelength is partially reflected in the second feedback element. Isa is being amplified back and forth between the second feedback element and the first feedback element, so that the second is not partially reflecting the feedback element light is output to the outside of the fiber laser resonator It is a thing.
また、本発明のうち請求項8に記載のファイバーレーザー共振器を用いたレーザー発振方法は、本発明のうち請求項4に記載のファイバーレーザー共振器を用いたレーザー発振方法であって、上記音響光学波長可変フィルターにおいて回折された光は、上記第2の帰還素子において全反射されて上記第2の帰還素子と上記第1の帰還素子との間を往復して増幅され、上記音響光学波長可変フィルターにおいて回折されなかった光であるファイバーレーザー共振器内に発生したストークス光を含む回折波長以外の光および回折波長であるが回折効率により回折されない光が、ファイバーレーザー共振器の外部へ出力されるようにしたものである。 The laser oscillation method using the fiber laser resonator according to claim 8 of the present invention, there is provided a laser oscillation method using the fiber laser resonator according to a fourth aspect of the present invention, the acoustic The light diffracted by the optical wavelength tunable filter is totally reflected by the second feedback element, amplified by reciprocating between the second feedback element and the first feedback element, and the acoustooptic wavelength variable. Light other than the diffraction wavelength including Stokes light generated in the fiber laser resonator, which is light that has not been diffracted by the filter, and light that is a diffraction wavelength but is not diffracted by the diffraction efficiency are output to the outside of the fiber laser resonator. It is what I did.
本発明は、以上説明したように構成されているため、光学非線形性を利用することで発振されるレーザー光の同調波長域を拡張することにより、波長範囲の広帯域性を保持したファイバーレーザー共振器およびファイバーレーザー共振器を用いたレーザー発振方法を提供することができるという優れた効果を奏する。 Since the present invention is configured as described above, a fiber laser resonator that retains broadband characteristics in the wavelength range by expanding the tuning wavelength range of laser light oscillated by utilizing optical nonlinearity. In addition, it is possible to provide a laser oscillation method using a fiber laser resonator.
また、本発明は、以上説明したように構成されているため、ファイバーレーザー共振器内に発生するASEノイズを低減したファイバーレーザー共振器およびファイバーレーザー共振器を用いたレーザー発振方法を提供することができるという優れた効果を奏する。 Further, since the present invention is configured as described above, it is possible to provide a fiber laser resonator in which ASE noise generated in the fiber laser resonator is reduced and a laser oscillation method using the fiber laser resonator. There is an excellent effect of being able to.
以下、添付の図面を参照しながら、本発明によるファイバーレーザー共振器およびファイバーレーザー共振器を用いたレーザー発振方法の実施の形態について詳細に説明するものとする。 Hereinafter, embodiments of a fiber laser resonator and a laser oscillation method using the fiber laser resonator according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1には、本発明の第1の実施の形態によるファイバーレーザー共振器10の概念構成説明図が示されており、この本発明の第1の実施の形態によるによるファイバーレーザー共振器10は、所謂、ファブリペロー型共振器であって、反射素子である出力ミラー12とファイバーブラッググレーティング(FBG)14との間に、励起用半導体レーザー光源26(後述する。)により生成されたレーザー光たる励起光を利得ファイバー18(後述する。)に導入するカップラー16と、その端部をカップラー16に接続されるとともに光ファイバーのコアにレーザー活性媒質をドープされてなり励起用半導体レーザー光源26により生成された励起光によって励起されてレーザー光を出力する利得ファイバー18と、利得ファイバー18の端部18bに接続されるとともに利得ファイバー18より出力されたレーザー光をコリメートレンズ22(後述する。)に入射するためのカップラー20と、カップラー20の後段に配置されるとともにカップラー20より出射されたレーザー光を平行光とするコリメートレンズ22と、ファイバーレーザー共振器10の光路上のコリメートレンズ22と出力ミラー12との間に配置されるとともに図示しない高周波電源(RF電源)より高周波信号(RF信号)を供給することにより所定の波長のレーザー光を回折することが可能になる音響光学波長可変フィルター24とを有して構成されている。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a conceptual configuration of a
なお、レーザー共振器10においては、励起光はレーザー共振器10の外部に配設された励起用半導体レーザー光源26により生成されるものであり、当該励起用半導体レーザー光源26は利得物質を持たないパッシブファイバー28を介してカップラー16に接続されている。
In the
即ち、励起用半導体レーザー光源26により生成された励起光は、パッシブファイバー28を介してファイバーレーザー共振器10内に配設されたカップラー16に入射するようになされている。
That is, the excitation light generated by the excitation semiconductor
また、上記した音響光学波長可変フィルター24近傍には、音響光学波長可変フィルター24へRF信号を入力する手段として、図示しないRF電源が配置されており、当該RF電源は、図示しないパーソナルコンピューターによって音響光学波長可変フィルター24へ供給するRF信号の周波数を制御可能であるようになされている。
Further, an RF power source (not shown) is disposed in the vicinity of the acousto-optic wavelength tunable filter 24 as means for inputting an RF signal to the acousto-optic wavelength
なお、音響光学波長可変フィルター24内部で回折されるレーザー光は、こうしたRF電源より供給されるRF信号の周波数によって決定されるものである。 The laser light diffracted inside the acoustooptic wavelength tunable filter 24 is determined by the frequency of the RF signal supplied from such an RF power source.
そして、音響光学波長可変フィルター24によって回折されたレーザー光たる回折光は、出力ミラー12の反射率に応じてファイバーレーザー共振器10内に反射されるとともに、出力ミラー12の透過率に応じてファイバーレーザー共振器10の外部へ出射される。
The diffracted light that is the laser light diffracted by the acousto-optic
一方、音響光学波長可変フィルター24によって回折されない非回折光は、ファイバーレーザー共振器10の外部に出力されるようになされている。
On the other hand, non-diffracted light that is not diffracted by the acoustooptic wavelength tunable filter 24 is output to the outside of the
なお、本実施の形態においては、一方の帰還素子である出力ミラー12は、波長1030nmの光に対して30%の反射率を備えるとともに70%の透過率を備えるように構成するものとする。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態においては、他方の帰還素子であるファイバーブラッググレーティング14は、広帯域の波長の光を高反射率で反射することができるものを用いるが、具体的には、波長1030nmの光に対して99%の反射率を有することにより波長を特定することが可能であるものとする。 In the present embodiment, the fiber Bragg grating 14 as the other feedback element is one that can reflect light with a wide wavelength range with high reflectivity. Specifically, the fiber Bragg grating 14 is light with a wavelength of 1030 nm. The wavelength can be specified by having a reflectivity of 99%.
さらに、利得ファイバー18としては、本実施の形態においては、利得媒質としてイッテルビウム(Yb)を用いており、波長範囲を1000〜1120nmとした利得ファイバーを用いた。
Furthermore, as the
さらにまた、本実施の形態においては、音響光学波長可変フィルター24として、空間型の音響光学波長可変フィルターを用いるようにした。
Furthermore, in the present embodiment, a spatial acoustooptic wavelength tunable filter is used as the acoustooptic wavelength
また、励起用半導体レーザー光源26は、本実施の形態においては、励起光として波長975nmのレーザー光を生成するものとした。
In the present embodiment, the excitation semiconductor
以上の構成において、本発明の第1の実施の形態によるファイバーレーザー共振器10においては、音響光学波長可変フィルター24にRF電源よりRF信号が入力されると、音響光学波長可変フィルター24はRF電源より入力されたRF信号の周波数に応じて、音響光学波長可変フィルター24内に発生される音響波の周波数によって決定された光のみを回折するようになる。
In the above configuration, in the
一方、励起用半導体レーザー光源26により生成された励起光が、パッシブファイバー28およびカップラー16を介して利得ファイバー18の端部18aより利得ファイバー18へ入射され、この励起光により利得ファイバー18のレーザー活性媒質が励起される。
On the other hand, the pumping light generated by the pumping semiconductor
ファイバーレーザー共振器10は、ファイバーブラッググレーティング14と出力ミラー12との間で、音響光学波長可変フィルター24の回折光に対して構成されている。利得ファイバー18は広い利得波長帯域を持っているが、波長可変フィルター24によりそのうちの制限された狭い波長域だけが回折され、ファイバーレーザー共振器10の内部を循環することが可能となるため、この選択された狭い帯域の光のみがレーザー光となって出力ミラー12から外部へと出射される。
The
次に、上記したファイバーレーザー共振器10の動作についてより詳細に説明することとするが、音響光学波長可変フィルター24は、例えば、特開平9−172215号公報に開示されるレーザー共振器に用いられる音響光学波長可変フィルタと同様な構成のものを用いればよいので、それに関する構成や作用など詳細な説明は省略するものとする。
Next, the operation of the above-described
また、以下の説明においては、出力ミラー12より回折光として波長1030nmのレーザー光(以下、適宜にレーザー光λ1と称するものとする。)を出力する場合について説明する。
In the following description, a case where laser light having a wavelength of 1030 nm (hereinafter referred to as laser light λ1 as appropriate) is output from the
このように、波長1030nmのレーザー光λ1を回折光として得るため、音響光学波長可変フィルター24としては、TeO2結晶等を用い、RF電源より供給されるRF信号の周波数は、当該波長1030nmのレーザー光λ1を回折するのに適した周波数を設定するものとする。
Thus, in order to obtain the laser light λ1 having a wavelength of 1030 nm as diffracted light, a TeO 2 crystal or the like is used as the acoustooptic wavelength
はじめに、励起用半導体レーザー光源26を駆動してレーザー光を発振させ、そのレーザー光を励起光としてパッシブファイバー28を介してカップラー16に入射する。
First, the excitation semiconductor
カップラー16に入射された励起光は、カップラー16から利得ファイバー18の端部18aを通って利得ファイバー18内に入射され、利得ファイバー18内ではレーザー活性媒質が励起される。
The excitation light incident on the
そして、レーザー光は利得ファイバー18の端部18bより出射され、カップラー20を通過した後にコリメートレンズ22により集光される。
The laser light is emitted from the
こうしてコリメートレンズ22により平行光とされたレーザー光は、音響光学波長可変フィルター24に入射されることになる。
The laser light converted into parallel light by the
このとき、音響光学波長可変フィルター24には、波長1030nmのレーザー光λ1を回折するのに適した周波数のRF信号がRF電源より供給されているので、音響光学波長可変フィルター24により波長1030nmのレーザー光λ1が回折され、当該回折された回折光たるレーザー光λ1が出力ミラー12に到達する。
At this time, the acoustooptic wavelength tunable filter 24 is supplied with an RF signal having a frequency suitable for diffracting the laser beam λ1 having a wavelength of 1030 nm from the RF power source. The
ここで、本実施の形態においては、出力ミラー12は、波長1030nmの光、即ち、回折光たるレーザー光λ1に対して30%の反射率を備えるとともに70%の透過率を備えているので、出力ミラー12に到達したレーザー光λ1は、上記した反射率に応じて出力ミラー12により反射されてファイバーブラッググレーティング14まで帰還し、また、上記した透過率に応じて出力ミラー12を透過してファイバーレーザー共振器10の外部へ出射される。
Here, in the present embodiment, the
つまり、出力ミラー12に到達したレーザー光λ1の一部は、出力ミラー12により反射されて、再び、音響光学波長可変フィルター24、コリメートレンズ22およびカップラー20を通過して利得ファイバー18の端部18bより利得ファイバー18に入射される。
That is, a part of the laser light λ1 reaching the
さらに、利得ファイバー18を通過したレーザー光λ1は、利得ファイバー18の端部18aより出射されてカップラー16に入射する。
Further, the laser light λ1 that has passed through the
次に、カップラー16から出射されたレーザー光λ1は、ファイバーブラッググレーティング14へ到達する。
Next, the laser light λ1 emitted from the
そして、ファイバーブラッググレーティング14へ到達したレーザー光のうちレーザー光λ1のみがファイバーブラッググレーティング14により反射されて、再度カップラー16に入射され、上記と同様に、レーザー光λ1はカップラー16を出射し、利得ファイバー18の端部18bより利得ファイバー18に入射し、レーザー光λ1は利得ファイバー18の端部18bより出射され、カップラー20およびコリメートレンズ22を通過して音響光学波長可変フィルター24に到達することになる。
Of the laser light reaching the fiber Bragg grating 14, only the laser light λ1 is reflected by the fiber Bragg grating 14 and is incident on the
上記したように、音響光学波長可変フィルター24にはレーザー光λ1を回折するのに適した周波数のRF信号がRF電源より供給されているので、レーザー光λ1は音響光学波長可変フィルター24において回折され、回折光が出力ミラー12に到達する。
As described above, since the RF signal having a frequency suitable for diffracting the laser beam λ1 is supplied from the RF power source to the acoustooptic wavelength
このようにして、レーザー光λ1は、ファイバーレーザー共振器10内の出力ミラー12とファイバーブラッググレーティング14との間を往復して増幅される。
In this way, the laser beam λ1 is amplified by reciprocating between the
ところで、上記のようにして基本波となるレーザー光、即ち、レーザー光λ1をファイバーレーザー共振器10内部に閉じこめて発振している状態で、ファイバーレーザー共振器10内で増幅されたレーザー光の強度がラマン散乱の発生の閾値を上回った際には、基本波となるレーザー光と比べて利得ファイバーが有する利得媒質のフォノン周波数に相応する分だけ波長シフトした光である1次ストークス光S1が、ファイバーレーザ共振器10内部に新たに発生する。
By the way, the intensity of the laser light amplified in the
本実施の形態においては、基本波となるレーザー光λ1のみを回折するようなRF信号を音響光学波長可変フィルター24に供給しているため、こうして発生した1次ストークス光S1は、音響光学波長可変フィルター24において回折されず、非回折光として音響光学波長可変フィルター24よりレファイバーレーザー共振器10の外部へ出射される。
In the present embodiment, since the RF signal that diffracts only the laser beam λ1 serving as the fundamental wave is supplied to the acoustooptic wavelength
ここで、図2には、ファイバーレーザー共振器における出力ミラーの反射率の状態と、音響光学波長可変フィルターの状態(音響光学波長可変フィルターが回折するレーザー光の種類を示す。)と、ファイバーレーザー共振器より出力される回折光および非回折光の出力強度を概念的に示した説明図とをまとめた図表が示されている。
Here, FIG. 2 shows the state of the reflectance of the output mirror in the fiber laser resonator, the state of the acoustooptic wavelength tunable filter (the type of laser light diffracted by the acoustooptic wavelength tunable filter), and the fiber laser. A chart summarizing explanatory diagrams conceptually showing the output intensities of diffracted light and non-diffracted light output from the resonator is shown.
また、図3には、本実施の形態によるファイバーレーザー共振器10より出力される回折光および非回折光について図示した概念説明図が示されている。
FIG. 3 is a conceptual explanatory diagram illustrating diffracted light and non-diffracted light output from the
上記した図2の(a)の欄には、ファイバーレーザー共振器10における出力ミラー12の反射率の状態と、音響光学波長可変フィルター24の状態(音響光学波長可変フィルター24が回折するレーザー光の種類を示す。)と、ファイバーレーザー共振器10より出力される回折光および非回折光の出力強度を概念的に示した説明図が示されているが、この図2の(a)の欄および図3に図示されているように、ファイバーレーザー共振器10においては、出力ミラー12としてレーザー光λ1を部分反射するものを用い、さらに、レーザー光λ1のみを回折するように音響光学波長可変フィルター24に対してRF信号を供給したので、1次ストークス光S1が非回折光として得られるとともに、レーザー光λ1が回折光として得られる。
In the column (a) of FIG. 2 described above, the state of the reflectance of the
そして、1次ストークス光S1は非回折光として音響光学波長可変フィルター24を出射されてからはファイバーレーザー共振器10内に帰還し増幅されずに外部へ出力されるため、得られる光の強度は弱いものであり、ブロードな波形を有するものとなる。
Since the primary Stokes light S1 is emitted from the acousto-optic wavelength tunable filter 24 as non-diffracted light, it returns to the
一方、回折光であるレーザー光λ1は、ファイバーレーザー共振器10内で増幅されて出射されるため、得られる光の強度は強いものであり、線幅の狭い波形を有するものとなる。
On the other hand, since the laser light λ1 that is diffracted light is amplified and emitted in the
このように、上記した本実施の形態によるファイバーレーザー共振器10によれば、ファイバーレーザー共振器10を構成する部材の角度を変更するなどの操作を行わずに、機械的な可動部分を持たない素子を用いて、非線形光学効果によって発生された1次ストークス光などのレーザー光と基本波であるレーザー光とを分離することが可能であり、ASEノイズに対しては高い損失を与えたまま、信号光の共振波長をRF信号で制御することが可能となるため、結果として低ノイズの波長可変レーザー装置となるファイバーレーザー共振器を実現することができる。
Thus, according to the above-described
また、上記した本実施の形態によるファイバーレーザー共振器10によれば、音響光学波長可変フィルター24に供給するRF信号の周波数で制御することにより、非線形光学効果によって信号光から派生して発生するレーザー光を音響光学波長可変フィルター24により回折することも可能である。
Further, according to the
即ち、ファイバーレーザー共振器10においては、ファイバーレーザー共振器10から出力されるレーザー光の波長の制御およびレーザー光の外部への取り出しを、音響光学波長可変フィルター24に供給するRF信号の周波数で制御することができる。
That is, in the
次に、図4を参照しながら、本発明による第2の実施の形態によるファイバーレーザー共振器200について説明する。
Next, a
このファイバーレーザー共振器200は、上記の第1の実施の形態によるファイバーレーザー共振器10と比較すると、出力ミラー12に代えて出力ミラー220を備える点と、音響光学波長可変フィルター24に異なる2種類の周波数のRF信号を与える点とが異なるものである。
The
なお、以下の説明においては、図1乃至図3を参照しながら説明した本発明の第1の実施の形態によるファイバーレーザー共振器と同一または相当する構成については、上記において用いた符号と同一の符号を用いて示すことにより、その構成ならびに作用の詳細な説明は適宜に省略することとする。 In the following description, the same or equivalent components as those of the fiber laser resonator according to the first embodiment of the present invention described with reference to FIGS. 1 to 3 are the same as those used above. Detailed description of the configuration and operation will be omitted as appropriate by using reference numerals.
ファイバーレーザー共振器200における出力ミラー220は、ファイバーレーザー共振器200内で発生するレーザー光λ1に対して全反射し、かつ、ファイバーレーザー共振器200内で発生する1次ストークス光S1に対して部分反射するように構成されたミラーである。
The
また、音響光学波長可変フィルター24に与えられる異なる2種類の周波数のRF信号とは、レーザー光λ1を回折するために要する周波数のRF信号と1次ストークス光S1を回折するために要する周波数のRF信号とである。 The RF signals having two different frequencies given to the acoustooptic wavelength tunable filter 24 are an RF signal having a frequency required for diffracting the laser light λ1 and an RF signal having a frequency required for diffracting the first-order Stokes light S1. Signal.
即ち、ファイバーレーザー共振器200は、出力ミラー220からファイバーレーザー共振器200の外部へ1次ストークス光S1を出力することを目的とするものである。
That is, the
このため、音響光学波長可変フィルター24には、レーザー光λ1を回折するのに適した周波数のRF信号と1次ストークス光であるレーザー光を回折するのに適した周波数のRF信号との異なる2種類の周波数のRF信号が供給されることになる。 For this reason, the acousto-optic wavelength tunable filter 24 has two different RF signals having a frequency suitable for diffracting the laser light λ1 and an RF signal having a frequency suitable for diffracting the laser light as the first-order Stokes light. RF signals of various frequencies will be supplied.
以下に、ファイバーレーザー共振器200の動作について詳細に説明するが、上記構成を有するファイバーレーザー共振器200内で発生したレーザー光λ1は、出力ミラー220において全反射されるため、上記の第1の実施の形態によるファイバーレーザー共振器10の場合と同様の原理により、出力ミラー220とFBG14との間で往復することで増幅し、出力ミラー220より出力されずに増幅し続けるものである。
Hereinafter, the operation of the
そして、増幅されたレーザー光λ1の強度がラマン散乱の発生の閾値を上回ったところで、基本波に比べて利得ファイバーが有する媒質のフォノン周波数に相応する分だけ波長シフトした光である1次ストークス光S1が、ファイバーレーザー共振器200内部に新たに発生する。
Then, when the intensity of the amplified laser light λ1 exceeds the threshold value of the occurrence of Raman scattering, the first-order Stokes light that is wavelength-shifted by an amount corresponding to the phonon frequency of the medium of the gain fiber compared to the fundamental wave. S1 is newly generated inside the
ファイバーレーザー共振器200においては、音響光学波長可変フィルター24に対してレーザー光λ1と同様に1次ストークス光S1も回折されるようにRF信号が供給されているため、こうしてファイバーレーザー共振器200内に発生した1次ストークス光S1が音響光学波長可変フィルター24より回折されて第2の回折光として出力ミラー220へ出射され、出力ミラー220でその一部が反射されるとともにその一部がファイバーレーザー共振器200の外部に出射される。
In the
上記した図2の(c)の欄には、ファイバーレーザー共振器200における出力ミラー220の反射率の状態と、音響光学波長可変フィルター24の状態(音響光学波長可変フィルター24が回折するレーザー光の種類を示す。)と、ファイバーレーザー共振器200より出力される回折光および非回折光の出力強度を概念的に示した説明図が示されているが、この図2の(c)の欄および図4に図示されているように、ファイバーレーザー共振器200においては、出力ミラー220としてレーザー光λ1を全反射するとともに1次ストークス光S1を部分反射するものを用い、さらに、レーザー光λ1と1次ストークス光S1とを回折するように音響光学波長可変フィルター24に対してRF信号を供給したので、レーザー光λ1と1次ストークス光S1とがともに回折光として得られ、音響光学波長可変フィルター24を出射した回折光たるレーザー光λ1は、出力ミラー220により全反射されてファイバーレーザー共振器200内に帰還され、一方、音響光学波長可変フィルター24を出射した回折光たる1次ストークス光S1は、強度が強く、かつ、線幅の狭い波形を有するレーザー光としてファイバーレーザー共振器200の外部に出力される。
In the column (c) of FIG. 2 described above, the state of the reflectance of the
また、ファイバーレーザー共振器200においては、上記した1次ストークス光S1が発生された原理と同様な原理で、ファイバーレーザー共振器200内で増幅された1次ストークス光S1の強度がラマン散乱の発生の閾値を上回った際には、1次ストークス光S1と比べて利得ファイバーが有する媒質のフォノン周波数に相応する分だけ波長シフトした光である2次ストークス光S2が、ファイバーレーザー共振器200内部に新たに発生する。
Further, in the
こうした2次ストークス光S2は、音響光学波長可変フィルター24において回折されずに出射されるため、非回折光としてファイバーレーザー共振器200外部に出射される(図4を参照する。)。
Since the secondary Stokes light S2 is emitted without being diffracted by the acoustooptic wavelength
なお、上記した図2の(c)の欄には、音響光学波長可変フィルター24より出射された2次ストークス光の波形が示されているが、この2次ストークス光は、ファイバーレーザー共振器200内で増幅されずにファイバーレーザー共振器200の外部へ出射されるため、出力強度が弱く、かつ、ブロードな波形の光となるものである。
The column (c) in FIG. 2 shows the waveform of the secondary Stokes light emitted from the acoustooptic wavelength
上記したように、第1の実施の形態によるファイバーレーザー共振器10で得られる効果に加えて、第2の実施の形態によるファイバーレーザー共振器200において、線幅を狭くした1次ストークス光を音響光学波長可変フィルター24の回折光として取り出すことが可能となる。
As described above, in addition to the effects obtained by the
即ち、音響光学波長可変フィルター24に供給するRF信号の周波数を適当に選ぶことにより、利得ファイバーが有する発振波長の拡張を行うことが可能になり、従来の技術では実現し得なかった、任意の波長で発振する狭線幅レーザー光を生成し、かつ、波長可変可能であるファイバーレーザー共振器を実現できるものである。
That is, by appropriately selecting the frequency of the RF signal supplied to the acousto-optic wavelength
以上において説明したように、ファイバーレーザー共振器10、200は、機械的な可動部分を持たない素子を用いて構成しているため、従来の利得ファイバーを用いたファイバーレーザー共振器とは異なり、一連の動作に機械的な可動による部分を全く含まないため、機械的安定性が高く、かつ、高い再現性を有するファイバーレーザー共振器を実現することが可能となる。
As described above, since the
さらに、ファイバーレーザー共振器10、200において音響光学波長可変フィルター24を動作させることは、共振器のQ値に対して任意のスペクトルプロファイルを与えることとなるため、レーザー発振装置として様々な機能を付加することが可能となる。
Furthermore, operating the acousto-optic wavelength tunable filter 24 in the
一般的に、音響光学波長可変フィルター24を制御するパラメータとして、入力するRF信号の周波数および入力強度がある。
In general, the parameters for controlling the acousto-optic
上記RF信号の周波数については、回折されるレーザー光の波長に対して一意に決まるため、入力するRF周波数に応じてレーザー光に対する回折波長が選択されることとなる。
Since the frequency of the RF signal is uniquely determined with respect to the wavelength of the diffracted laser beam, the diffracted wavelength for the laser beam is selected according to the input RF frequency.
また、上記RF信号の入力強度については、音響光学波長可変フィルター24におけるレーザー光の回折効率を決定するものである。ここで、回折効率が高い場合、ファイバーレーザー共振器の損失が低い状態になるものである。また、回折効率が低い場合、ファイバーレーザー共振器の損失が大きい状態になるものであり、全体の利得を低下させていることを意味する。
The input intensity of the RF signal determines the diffraction efficiency of the laser beam in the acoustooptic wavelength
一方、レーザー媒質である利得ファイバーの利得は波長に依存性があり、利得を持つ波長の範囲であったとしても、波長によって利得の高いものと低いものがある。
On the other hand, the gain of the gain fiber, which is a laser medium, depends on the wavelength, and even if the gain is within a wavelength range, there are high gain and low gain depending on the wavelength.
さらに、ファイバーレーザー共振器の他の構成部材が、波長に対する依存性を持つと言えるものであるため、ある波長では損失が少なくなり、また、ある波長では損失が大きくなるということが一般的である。
Furthermore, since other components of the fiber laser resonator can be said to have a dependency on the wavelength, the loss is generally reduced at a certain wavelength, and the loss is increased at a certain wavelength. .
従って、音響光学波長可変フィルタ24においてもファイバーレーザー共振器全体においても、波長によって利得の高い波長と低い波長とがあることになる。
Accordingly, both the acousto-optic wavelength
そして、一般的に利得が高いほどレーザーからの出力強度を取り出しやすい。
In general, the higher the gain, the easier it is to extract the output intensity from the laser.
そのため、上記した本発明によるファイバーレーザー共振器において、RF信号の入力強度によって回折効率を波長ごとにきめ細かく制御すれば、ファイバーレーザー共振器全体の利得が波長依存しないように設定することが可能になり、波長可変領域の中で、いずれの波長を選択したとしても常に一定の強度を出力させることができる。
Therefore, in the above-described fiber laser resonator according to the present invention, if the diffraction efficiency is finely controlled for each wavelength by the input intensity of the RF signal, the gain of the entire fiber laser resonator can be set so as not to depend on the wavelength. Even if any wavelength is selected in the wavelength variable region, a constant intensity can always be output.
さらにまた、この手法により、出力強度に対して任意の波長依存性を持たせることも可能になるものである。
Furthermore, this method can give an arbitrary wavelength dependency to the output intensity.
さらに、ファイバーレーザー共振器10、200によれば、基本波の共振波長を変化させることにより、取り出されるストークス光の波長もまた変化するので、簡易な構成で利得ファイバーが持つ高い非線形光学効果を積極的に利用して、利得ファイバー18によって発生できる波長範囲を拡張することが可能となる。
Furthermore, according to the
さらにまた、ファイバーレーザー共振器10、200は、音響光学波長可変フィルター24の後段に出力ミラー12、220を配置することによって利得ファイバ18から出力される不要なスペクトルの光を抑制できるため、分光などスペクトルノイズを嫌う応用にも適している。
Furthermore, since the
なお、上記した各実施の形態は、以下の(1)乃至(6)に示すように変形することができるものである。
Each embodiment described above can be modified as shown in the following (1) to (6).
(1)上記した第1の実施の形態によるファイバーレーザー共振器10では、発生するレーザー光λ1に対して部分反射する出力ミラー12を用いるものとしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、ファイバーレーザー共振器10の変形例である図5に図示したファイバーレーザー共振器100のように、レーザー光λ1に対して全反射する出力ミラー120を用いてもよいものである。
(1) In the
より詳細には、ファイバーレーザー共振器100は、上記の第1の実施の形態によるファイバーレーザー共振器10と比べると、出力ミラー12に代えて出力ミラー120を備える点においてのみ異なる。
More specifically, the
なお、以下の説明においては、図1乃至図3を参照しながら説明したファイバーレーザー共振器10と同一または相当する構成については、上記において用いた符号と同一の符号を用いて示すことにより、その構成ならびに作用の詳細な説明は適宜に省略することとする。
In the following description, the same or equivalent configuration as the
ここで、ファイバーレーザー共振器100の動作について説明すると、ファイバーレーザー共振器100内で発生したレーザー光λ1は出力ミラー120において全反射され、出力ミラー120とファイバーブラッググレーティング14との間で往復することで増幅し続けるものである。
Here, the operation of the
そして、ファイバーレーザー共振器100内に発生した1次ストークス光S1は、音響光学波長可変フィルター24より非回折光としてファイバーレーザー共振器100の外部へ出射されるものであり、ファイバーレーザー共振器100の外部へ出射される非回折光である1次ストークス光S1は、図2の(b)の欄に示されるように、出力強度が強く、かつ、ブロードな波形の形状を有するレーザー光である。
The primary Stokes light S1 generated in the
一方、回折光であるレーザー光λ1は、出力ミラー120によって全反射されるため、出力ミラー120から出力される回折光の出力強度は微弱なものとなる。
On the other hand, since the laser light λ1 that is diffracted light is totally reflected by the
従って、上記したファイバーレーザー共振器100によれば、1次ストークス光S1をファイバーレーザー共振器100の外部へ出力することができるものである。
Therefore, according to the
(2)上記した第2の実施の形態によるレーザー共振器200では、発生するレーザー光λ1に対して全反射し、かつ、1次ストークス光S1に対して部分反射する出力ミラー220を用いるものとしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、ファイバーレーザー共振器200の変形例である図6に図示したレーザー共振器300のように、レーザー光λ1および1次ストークス光S1の双方に対して全反射する出力ミラー320を用いてもよいものである。
(2) The
より詳細には、ファイバーレーザー共振器300は、上記の第2の実施の形態によるファイバーレーザー共振器200と比べると、出力ミラー220に代えて出力ミラー320を有する点においてのみ異なる。
More specifically, the
なお、以下の説明においては、図1乃至図4を参照しながら説明したファイバーレーザー共振器200と同一または相当する構成については、上記において用いた符号と同一の符号を用いて示すことにより、その構成ならびに作用の詳細な説明は適宜に省略することとする。
In the following description, the same or corresponding configuration as the
ここで、ファイバーレーザー共振器300の動作について説明すると、ファイバーレーザー共振器300内で発生したレーザー光λ1および1次ストークス光S1は出力ミラー320において全反射され、出力ミラー320とファイバーブラッググレーティング14との間で往復することで増幅し続けるものである。
Here, the operation of the
そして、ファイバーレーザー共振器300内に発生したレーザー光λ1および1次ストークス光S1は、外部へ取り出されることなく増幅を続けるため、出力ミラー320から出力される回折光の出力強度は微弱なものとなる。
Since the laser light λ1 and the primary Stokes light S1 generated in the
また、ファイバーレーザー共振器300においても、ファイバーレーザー共振器200と同様の原理により、増幅された1次ストークス光S1から2次ストークス光S2が発生するものである。
The
こうした2次ストークス光S2は、図2の(d)の欄に示されるように、強い出力強度を有するとともにブロードな波形の形状を有するレーザー光である。 Such secondary Stokes light S2 is laser light having a strong output intensity and a broad waveform shape as shown in the column (d) of FIG.
従って、上記したファイバーレーザー共振器300によれば、2次ストークス光S2をファイバーレーザー共振器300の外部へ出力することができるものである。
Therefore, according to the
(3)上記した各実施の形態においては、広帯域の波長の光を反射する反射素子を用いたファブリペロー型共振器により上記した各実施の形態のファイバーレーザー共振器を構成したが、これに限られるものではないことは勿論であり、部分結合デバイスを使用したリング型共振器により上記した各実施の形態のレーザー共振器を構成してもよい。 (3) In each of the above-described embodiments, the fiber laser resonator of each of the above-described embodiments is configured by a Fabry-Perot resonator using a reflective element that reflects light having a wide wavelength range. Of course, the laser resonator according to each of the above embodiments may be configured by a ring resonator using a partially coupled device.
(4)上記した各実施の形態においては、ファイバーレーザー共振器を構成する帰還素子の一方をミラーとするとともに他方をファイバーブラッググレーティングとしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、例えば、双方の帰還素子にファイバーブラッググレーティングを用いてもよいし、また、ファイバーループなどの素子を適用するようにしてもよい。 (4) In each of the above-described embodiments, one of the feedback elements constituting the fiber laser resonator is a mirror and the other is a fiber Bragg grating, but it is of course not limited thereto. For example, a fiber Bragg grating may be used for both feedback elements, or an element such as a fiber loop may be applied.
(5)上記した各実施の形態や各変形例においては、空間導波用の音響光学波長可変フィルターを用いた場合について説明したが、これに限られるものではないことは勿論であり、ファイバー結合された音響光学波長可変フィルターを用いるようにしてもよい。 (5) In each of the above-described embodiments and modifications, the description has been given of the case where an acousto-optic wavelength tunable filter for spatial waveguide is used. However, the present invention is not limited to this. An acousto-optic wavelength tunable filter may be used.
(6)上記した各実施の形態や各変形例においては、RF電源より2種類の周波数のRF信号を音響光学波長可変フィルター24に供給する場合について説明したが、これに限られるものではないことは勿論であり、3種類以上の複数種類の周波数のRF信号を音響光学波長可変フィルター24に供給するようにして、それに応じて出力ミラー12、120、220、320の反射率を選択し、出力ミラー12、120、220、320から複数種類のレーザー光を音響光学波長可変フィルター24の回折光として出力するようにしてもよいし、また、複数種類のレーザー光を音響光学波長可変フィルター24の非回折光として出力するようにしてもよい。
(6) In each of the above-described embodiments and modifications, a case has been described in which RF signals of two types of frequencies are supplied from the RF power source to the acoustooptic wavelength
(7)上記した各実施の形態や各変形例においては、音響光学波長可変フィルタにより回折された回折光を直接出力ミラーに入射するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、音響光学波長可変フィルタと出力ミラーとの間に、回折光の分散を補正するための分散補正用プリズムを配設してもよいものである。 (7) In each of the above-described embodiments and modifications, the diffracted light diffracted by the acousto-optic wavelength tunable filter is directly incident on the output mirror. However, the present invention is not limited to this. In addition, a dispersion correcting prism for correcting the dispersion of the diffracted light may be provided between the acoustooptic wavelength tunable filter and the output mirror.
図7には、ファイバーレーザー共振器400が図示されている。レーザー共振器400は、上記第1の実施の形態によるレーザー共振器10と比べると、出力ミラー12と音響光学波長可変フィルタ24との間に補正用プリズム402を有する点においてのみ異なる。
In FIG. 7, a
このように、出力ミラーと音響光学波長可変フィルタとの間に補正用プリズムを配置することにより、出力ミラーより出射されるレーザー光の方向性を一定にすることが可能になる。 As described above, by arranging the correction prism between the output mirror and the acoustooptic wavelength tunable filter, the directivity of the laser light emitted from the output mirror can be made constant.
(8)上記した各実施の形態や各変形例においては、光出力を音響光学波長可変フィルター側に配置した出力ミラーから取り出す場合について説明したが、これに限られるものではないことは勿論であり、レーザー共振器を循環する回折光を、音響光学波長可変フィルターと利得ファイバーとを挟んで反対側に配置される帰還素子から取り出しても良いものである。 (8) In each of the above-described embodiments and modifications, the case where the light output is taken out from the output mirror disposed on the acousto-optic wavelength tunable filter side has been described. However, the present invention is not limited to this. The diffracted light circulating through the laser resonator may be taken out from a feedback element disposed on the opposite side with the acoustooptic wavelength tunable filter and the gain fiber interposed therebetween.
(9)上記した実施の形態ならびに上記した(1)乃至(8)に示す変形例は、適宜に組み合わせるようにしてもよい。 (9) You may make it combine suitably the embodiment shown above and the modification shown in said (1) thru | or (8).
本発明は、分光装置などのようなスペクトルノイズを嫌う分野に用いるレーザー発振装置などに利用することができるものである。 The present invention can be used for a laser oscillation device used in a field that dislikes spectral noise such as a spectroscopic device.
10、100、200、300 ファイバーレーザー共振器
12、120、220、320 出力ミラー
14 ファイバーブラッググレーティング(FBG)
16、20 カップラ
18 利得ファイバー
22 コリメートレンズ
24 音響光学波長可変フィルター(AOTF)
26 励起半導体光源
28 パッシブファイバー
10, 100, 200, 300
16, 20
26 Excited
Claims (8)
前記第1の帰還素子の後段に配置された利得ファイバーと、
ファイバーレーザー共振器の外部より前記利得ファイバーに励起光を入力する光源と、
前記利得ファイバーの後段に配置されるとともに供給されたRF信号の周波数に応じた波長の光を回折する音響光学波長可変フィルターと、
前記音響光学波長可変フィルターへRF信号を供給するRF電源と、
前記音響光学波長可変フィルターにより回折された光を部分反射する第2の帰還素子と
を有することを特徴とするファイバーレーザー共振器であって、
前記音響光学波長可変フィルターにより回折されなかった光である回折波長以外の光および回折波長であるが回折効率により回折されない光は、ファイバーレーザー共振器内で増幅されずに外部へ出力され、
前記音響光学波長可変フィルターにより回折された光は、前記第2の帰還素子において部分反射されて前記第2の帰還素子と前記第1の帰還素子との間を往復して増幅され、前記第2の帰還素子において部分反射されない光が、ファイバーレーザー共振器の外部へ出力される
ことを特徴とするファイバーレーザー共振器。 A first feedback element that reflects light of a wide wavelength range with high reflectivity;
A gain fiber disposed downstream of the first feedback element;
A light source for inputting excitation light to the gain fiber from the outside of the fiber laser resonator;
An acousto-optic tunable filter that is disposed at the subsequent stage of the gain fiber and diffracts light having a wavelength corresponding to the frequency of the supplied RF signal;
An RF power source for supplying an RF signal to the acousto-optic tunable filter;
A fiber laser resonator comprising: a second feedback element that partially reflects the light diffracted by the acoustooptic wavelength tunable filter;
The acoustooptic the wavelength of light and diffraction wavelengths other than the diffracted wavelength is light not more diffracted to the variable filter not diffracted by the diffraction efficiency of light is output to the outside without being amplified by the fiber laser resonator,
The acousto-optic wavelength light more diffracted to the variable filter is amplified back and forth between the said is partially reflected at the second feedback element and the second feedback element and the first feedback element, said first 2. A fiber laser resonator, wherein light that is not partially reflected by the feedback element of 2 is output to the outside of the fiber laser resonator.
前記第1の帰還素子の後段に配置された利得ファイバーと、
ファイバーレーザー共振器の外部より前記利得ファイバーに励起光を入力する光源と、
前記利得ファイバーの後段に配置されるとともに供給されたRF信号の周波数に応じた波長の光を回折する音響光学波長可変フィルターと、
前記音響光学波長可変フィルターへRF信号を供給するRF電源と、
前記音響光学波長可変フィルターにより回折された光を全反射する第2の帰還素子と
を有することを特徴とするファイバーレーザー共振器であって、
前記音響光学波長可変フィルターにより回折された光は、前記第2の帰還素子において全反射されて前記第2の帰還素子と前記第1の帰還素子との間を往復して増幅され、
前記音響光学波長可変フィルターにより回折されなかった光であるファイバーレーザー共振器内に発生したストークス光を含む回折波長以外の光および回折波長であるが回折効率により回折されない光が、ファイバーレーザー共振器の外部へ出力される
ことを特徴とするファイバーレーザー共振器。 A first feedback element that reflects light of a wide wavelength range with high reflectivity;
A gain fiber disposed downstream of the first feedback element;
A light source for inputting excitation light to the gain fiber from the outside of the fiber laser resonator;
An acousto-optic tunable filter that is disposed at the subsequent stage of the gain fiber and diffracts light having a wavelength corresponding to the frequency of the supplied RF signal;
An RF power source for supplying an RF signal to the acousto-optic tunable filter;
A fiber laser resonator, comprising: a second feedback element that totally reflects light diffracted by the acoustooptic wavelength tunable filter,
The light diffracted by the acousto-optic wavelength tunable filter is totally reflected by the second feedback element and amplified by reciprocating between the second feedback element and the first feedback element,
The acoustic-optic tunable filter is an optical and diffraction wavelengths other than the diffracted wavelengths including more Stokes light generated in the fiber laser resonator is a light that is not diffracted but are not diffracted by the diffraction efficiency light, fiber laser resonator fiber laser resonator, characterized in that to the outside Ru output.
前記第1の帰還素子の後段に配置された利得ファイバーと、
ファイバーレーザー共振器の外部より前記利得ファイバーに励起光を入力する光源と、
前記利得ファイバーの後段に配置されるとともに供給された周波数の異なる複数種類のRF信号の周波数に応じて、それぞれ異なる波長の光を回折する音響光学波長可変フィルターと、
前記音響光学波長可変フィルターに周波数の異なる複数種類のRF信号を供給するRF電源と、
前記音響光学波長可変フィルターにより回折されたそれぞれ異なる波長の光のなかで、所定の波長の光を全反射するととともに前記所定の波長とは異なる波長の光を部分反射する第2の帰還素子と
を有することを特徴とするファイバーレーザー共振器であって、
前記音響光学波長可変フィルターにより回折されなかった光である回折波長以外の光および回折波長であるが回折効率により回折されない光は、ファイバーレーザー共振器内で増幅されずに外部へ出力され、
前記音響光学波長可変フィルターにより回折された光のなかで、前記所定の波長の光は、前記第2の帰還素子において全反射されて前記第2の帰還素子と前記第1の帰還素子との間を往復して増幅され、前記音響光学波長可変フィルターにおいて回折された光のなかで、前記所定の波長とは異なる波長の光は、前記第2の帰還素子において部分反射されて前記第2の帰還素子と前記第1の帰還素子との間を往復して増幅され、前記第2の帰還素子において部分反射されない光が、ファイバーレーザー共振器の外部へ出力される
ことを特徴とするファイバーレーザー共振器。 A first feedback element that reflects light of a wide wavelength range with high reflectivity;
A gain fiber disposed downstream of the first feedback element;
A light source for inputting excitation light to the gain fiber from the outside of the fiber laser resonator;
An acousto-optic tunable filter that diffracts light of different wavelengths according to the frequency of a plurality of types of RF signals having different frequencies that are disposed after the gain fiber and supplied,
An RF power source for supplying a plurality of types of RF signals having different frequencies to the acousto-optic tunable filter;
A second feedback element that totally reflects light having a predetermined wavelength among the light having different wavelengths diffracted by the acoustooptic wavelength tunable filter and partially reflects light having a wavelength different from the predetermined wavelength; A fiber laser resonator characterized by comprising:
The acoustooptic the wavelength of light and diffraction wavelengths other than the diffracted wavelength is light not more diffracted to the variable filter not diffracted by the diffraction efficiency of light is output to the outside without being amplified by the fiber laser resonator,
Among the more diffracted light to the acousto-optic tunable filter, the light of the predetermined wavelength, and said total reflection has been the second feedback element and the second feedback element and the first feedback element Of the light that is amplified back and forth and diffracted by the acousto-optic tunable filter, light having a wavelength different from the predetermined wavelength is partially reflected by the second feedback element, and the second feedback element. A fiber laser resonance characterized in that light which is amplified by reciprocating between a feedback element and the first feedback element and is not partially reflected by the second feedback element is output to the outside of the fiber laser resonator. vessel.
前記第1の帰還素子の後段に配置された利得ファイバーと、
ファイバーレーザー共振器の外部より前記利得ファイバーに励起光を入力する光源と、
前記利得ファイバーの後段に配置されるとともに供給された周波数の異なる複数種類のRF信号の周波数に応じて、それぞれ異なる波長の光を回折する音響光学波長可変フィルターと、
前記音響光学波長可変フィルターに周波数の異なる複数種類のRF信号を供給するRF電源と、
前記音響光学波長可変フィルターにより回折されたそれぞれ異なる波長の光を全反射する第2の帰還素子と
を有することを特徴とするファイバーレーザー共振器であって、
前記音響光学波長可変フィルターにおいて回折された光は、前記第2の帰還素子において全反射されて前記第2の帰還素子と前記第1の帰還素子との間を往復して増幅され、
前記音響光学波長可変フィルターにおいて回折されなかった光であるファイバーレーザー共振器内に発生したストークス光を含む回折波長以外の光および回折波長であるが回折効率により回折されない光が、ファイバーレーザー共振器の外部へ出力される
ことを特徴とするファイバーレーザー共振器。 A first feedback element that reflects light of a wide wavelength range with high reflectivity;
A gain fiber disposed downstream of the first feedback element;
A light source for inputting excitation light to the gain fiber from the outside of the fiber laser resonator;
An acousto-optic tunable filter that diffracts light of different wavelengths according to the frequency of a plurality of types of RF signals having different frequencies that are disposed after the gain fiber and supplied,
An RF power source for supplying a plurality of types of RF signals having different frequencies to the acousto-optic tunable filter;
A fiber laser resonator comprising: a second feedback element that totally reflects light of different wavelengths diffracted by the acoustooptic wavelength tunable filter,
The light diffracted by the acousto-optic tunable filter is totally reflected by the second feedback element and amplified by reciprocating between the second feedback element and the first feedback element,
Light other than the diffraction wavelength including Stokes light generated in the fiber laser resonator, which is light that has not been diffracted by the acousto-optic wavelength tunable filter, and light that is diffracted but not diffracted by the diffraction efficiency of the fiber laser resonator fiber laser resonator, characterized in that that will be output to the outside.
前記音響光学波長可変フィルターにより回折されなかった光である回折波長以外の光および回折波長であるが回折効率により回折されない光は、ファイバーレーザー共振器内で増幅されずに外部へ出力され、
前記音響光学波長可変フィルターにより回折された光は、前記第2の帰還素子において部分反射されて前記第2の帰還素子と前記第1の帰還素子との間を往復して増幅され、前記第2の帰還素子において部分反射されない光が、ファイバーレーザー共振器の外部へ出力されるようにした
ことを特徴とするファイバーレーザー共振器を用いたレーザー発振方法。 A laser oscillation method using the fiber laser resonator according to claim 1,
The acoustooptic the wavelength of light and diffraction wavelengths other than the diffracted wavelength is light not more diffracted to the variable filter not diffracted by the diffraction efficiency of light is output to the outside without being amplified by the fiber laser resonator,
The acousto-optic wavelength light more diffracted to the variable filter is amplified back and forth between the said is partially reflected at the second feedback element and the second feedback element and the first feedback element, said first 2. A laser oscillation method using a fiber laser resonator, wherein light that is not partially reflected by the feedback element of 2 is output to the outside of the fiber laser resonator.
前記音響光学波長可変フィルターにより回折された光は、前記第2の帰還素子において全反射されて前記第2の帰還素子と前記第1の帰還素子との間を往復して増幅され、
前記音響光学波長可変フィルターにより回折されなかった光であるファイバーレーザー共振器内に発生したストークス光を含む回折波長以外の光および回折波長であるが回折効率により回折されない光が、ファイバーレーザー共振器の外部へ出力されるようにした
ことを特徴とするファイバーレーザー共振器を用いたレーザー発振方法。 A laser oscillation method using the fiber laser resonator according to claim 2,
The light diffracted by the acousto-optic wavelength tunable filter is totally reflected by the second feedback element and amplified by reciprocating between the second feedback element and the first feedback element,
The acoustic-optic tunable filter is an optical and diffraction wavelengths other than the diffracted wavelengths including more Stokes light generated in the fiber laser resonator is a light that is not diffracted but are not diffracted by the diffraction efficiency light, fiber laser resonator Laser oscillation method using a fiber laser resonator, characterized by being output to the outside of the laser.
前記音響光学波長可変フィルターにより回折されなかった光である回折波長以外の光および回折波長であるが回折効率により回折されない光は、ファイバーレーザー共振器内で増幅されずに外部へ出力され、
前記音響光学波長可変フィルターにより回折された光のなかで、前記所定の波長の光は、前記第2の帰還素子において全反射されて前記第2の帰還素子と前記第1の帰還素子との間を往復して増幅され、前記音響光学波長可変フィルターにおいて回折された光のなかで、前記所定の波長とは異なる波長の光は、前記第2の帰還素子において部分反射されて前記第2の帰還素子と前記第1の帰還素子との間を往復して増幅され、前記第2の帰還素子において部分反射されない光が、ファイバーレーザー共振器の外部へ出力されるようにした
ことを特徴とするファイバーレーザー共振器を用いたレーザー発振方法。 A laser oscillation method using the fiber laser resonator according to claim 3,
The acoustooptic the wavelength of light and diffraction wavelengths other than the diffracted wavelength is light not more diffracted to the variable filter not diffracted by the diffraction efficiency of light is output to the outside without being amplified by the fiber laser resonator,
Among the more diffracted light to the acousto-optic tunable filter, the light of the predetermined wavelength, and said total reflection has been the second feedback element and the second feedback element and the first feedback element Of the light that is amplified back and forth and diffracted by the acousto-optic tunable filter, light having a wavelength different from the predetermined wavelength is partially reflected by the second feedback element, and the second feedback element. Light which is amplified by reciprocating between a feedback element and the first feedback element and is not partially reflected by the second feedback element is output to the outside of the fiber laser resonator. Laser oscillation method using fiber laser resonator.
前記音響光学波長可変フィルターにおいて回折された光は、前記第2の帰還素子において全反射されて前記第2の帰還素子と前記第1の帰還素子との間を往復して増幅され、
前記音響光学波長可変フィルターにおいて回折されなかった光であるファイバーレーザー共振器内に発生したストークス光を含む回折波長以外の光および回折波長であるが回折効率により回折されない光が、ファイバーレーザー共振器の外部へ出力されるようにした
ことを特徴とするファイバーレーザー共振器を用いたレーザー発振方法。 A laser oscillation method using the fiber laser resonator according to claim 4,
The light diffracted by the acousto-optic tunable filter is totally reflected by the second feedback element and amplified by reciprocating between the second feedback element and the first feedback element,
Light other than the diffraction wavelength including Stokes light generated in the fiber laser resonator, which is light that has not been diffracted by the acousto-optic wavelength tunable filter, and light that is diffracted but not diffracted by the diffraction efficiency of the fiber laser resonator A laser oscillation method using a fiber laser resonator, characterized by being output to the outside .
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