CN101946377A - 光纤激光器 - Google Patents

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Abstract

本发明的光纤激光器具有：产生种光的作为激光振荡器的主振荡器；和连接在该主振荡器的后级，将从上述主振荡器发出的激光放大输出的作为光放大器的功率放大器；其中，上述功率放大器具有：多个激励光源；分别与上述多个激励光源连接并被入射从上述激励光源射出的激励光的激励端口；被入射从上述主振荡器发出的激光的信号端口；具有将从上述激励端口入射的各上述激励光和从上述信号端口入射的激光一起射出的出射端口的光耦合器；以及与上述出射端口连接的光纤；上述光纤是光子带隙光纤，上述光纤在横轴表示波长、纵轴表示损耗量的曲线图中，具有光子带隙区域比增益波段窄的损耗波长特性。

Description

光纤激光器
技术领域
本发明涉及光纤激光器，更详细而言，涉及一种只在信号波长区域使用被调整成光子带隙区域的光子带隙光纤，抑制了寄生振荡的光纤激光器。
本发明申请主张以2008年2月19日向日本国提出的特愿2008-038005号为基础的优先权，并引用了其内容。
背景技术
近年来，光纤激光器的输出向高输出化发展，目前开发出了具有超过kW的输出的光纤激光器。具有这样的高输出的光纤激光器，被利用在加工机、医疗机器、以及测定器等各种领域。光纤激光器与其他激光器相比，可获得聚光性良好、功率密度高的非常小的光束点。因此，可进行精密加工。而且，如果使用了该光纤激光器的加工是非接触加工，并且能够吸收激光，则由于还能够对硬物质进行加工等，所以，尤其在材料加工领域中，光纤激光器的用途正在迅速扩大。
图14表示被称为MOPA方式的具有代表性的高输出光纤激光器的概略图。
在MOPA方式下，成为在主振荡器(以下有时称为MO)100的后级连接了功率放大器(以下有时称为PA)200的结构。通过这样的结构，从MO100输出的微弱的脉冲光被PA200放大，从PA200射出高输出的激光。在由1级的PA200不能获得足够的输出的情况下，为了获得所希望的输出，可连接多级PA200。
在MO100中，具有通过将半导体激光器等进行CW谐振的激光光源的输出利用声光元件等调制器进行强度调制，生成脉冲光的方式；和使用例如专利文献1所记载的光纤环激光器(fiber ring laser)的方式。
图15表示该光纤环激光器的代表性的构成图。
光纤环激光器100由激励光源101、将激励光和激光合波的WDM耦合器102、作为增益介质的稀土类添加光纤103、隔离器(isolator)104、光开关元件107、和输出耦合器105构成。从激励光源101射出的激励光通过WDM耦合器102入射到稀土类添加光纤103。射入到稀土类添加光纤103的激励光被添加在稀土类添加光纤的芯(core)中的稀土类离子吸收，使稀土类离子被激励。成为激励状态的稀土类离子放射出特定波长的自然放射光。该自然放射光一边被放大，一边在稀土类添加光纤103内传播，作为ASE(Amplified Spontaneous Emission)被输出。WDM耦合器102、稀土类添加光纤103、隔离器104、输出耦合器105、和光开关元件107连接成环状。因此，ASE通过这些部件回转，再次被稀土类添加光纤103放大。在ASE被充分放大后，发生激光振荡，其一部分通过输出耦合器105作为激光被输出。此时，如果使光开关元件107按照周期性地重复低损耗的状态和高损耗的状态的方式动作，则发生脉冲谐振，可获得脉冲状的激光输出。
作为PA200，使用了图16所示的构成的放大器。图16是表示MOPA方式的光纤激光器的结构的图。从MO100输出的激光通过级间隔离器316射入到PA200中，被PA200放大后输出。
PA200大体上由多个激励光源201、光耦合器203、稀土类添加光纤(稀土类添加双包层光纤)205、和隔离器206构成。激励光源201、稀土类添加光纤205、和隔离器206可使用与在MO100中使用的部件相同的部件。光耦合器203可使用例如专利文献2所记载那样的光耦合器。该光耦合器203具有：由多模光纤构成的多个激励端口202、和由一个单模光纤构成的信号端口204，并具有通过将它们熔融延伸构成一体化而形成的1个出射端口207。从MO100射出的激光从信号端口204入射，通过光耦合器203向稀土类添加双包层光纤205的芯射出。另一方面，光耦合器203与多个分别连接了激励光源201的激励端口202连接。从该各激励光源201射出的激励光通过光耦合器203射入到稀土类添加双包层光纤205的第1包层。射入到该第1包层的激励光由被添加在芯中的稀土类离子吸收，形成反转分布，产生感应放射。基于该感应放射，在芯内传播的激光被放大，通过隔离器206被输出。
在如图16那样的MOPA方式的光纤激光器的情况下，以来自MO100的信号光未射入的状态，PA200的稀土类添加双包层光纤205被从激励光源201射出的激励光激励，在达到某一反转分布率时，发生寄生振荡，产生尖塔值非常高的脉冲。发生寄生振荡的反转分布率由稀土类添加双包层光纤205的入射侧和出射侧的反射率决定。根据该反转分布率，从稀土类添加双包层光纤205向光耦合器203射出基于寄生振荡而产生的尖塔值非常高的脉冲。此时，因为该尖塔值非常高的脉冲，所以存在着会使稀土类添加双包层光纤205的芯受到损伤，或该脉冲到达激励光源201或MO100，对它们造成损伤的问题。
而且，即使是以PA200中不发生寄生振荡的周期从MO100射出脉冲，使光纤激光器正常动作的状态，在脉冲被输入的期间，也存在由PA200输出的来自外部的反射光诱发寄生振荡的情况。通常，由于PA200的激励光源201在脉冲期间也射出激励光，所以，稀土类添加双包层光纤205处于被激励的状态。因此，ASE从稀土类添加双包层光纤205的两端射出。例如，在将光纤激光器用于材料加工的情况下，从光纤激光器向被加工物照射ASE。此时，根据被加工物的表面状态，由被加工物的表面反射的反射光有时会再次射入到光纤激光器中。于是，该反射光成为激励因素诱发振荡，尖塔值非常高的脉冲从稀土类添加双包层光纤205向光耦合器203射出。于是，存在着该脉冲到达激励光源201和MO100，对它们造成损伤的问题。
这样，在以往的光纤激光器中，由于引起寄生振荡，所以不能实现高反转分布率，能够从PA200输出的脉冲的能量受到了限制。
为了解决这些问题，例如在专利文献3所记载的方法中，通过在稀土类添加光纤的两端插入隔离器，将反射率抑制得低，来抑制寄生振荡。并且，通过在激励光源的出射端设置短波长通过滤波器，来抑制从稀土类添加光纤射出的ASE被泵激光器(pump laser)反射，再次射入到稀土类添加光纤中的情况。即，专利文献3所记载的光纤激光器通过尽力抑制稀土类添加光纤的入射侧及出射侧的反射率，抑制了寄生振荡。
另外，例如在专利文献4所记载的方法中，将光纤放大器分割成2级，在级间设置有隔离器。在前级的光纤放大器中，通过将增益抑制得低来抑制寄生振荡。而在后级的光纤放大器中，虽然增益高，但始终被射入从前级的光纤放大器射出的ASE。因此，专利文献4所记载的光纤激光器虽然产生了ASE的放大，但不会发生寄生振荡。
在专利文献5所记载的光纤激光器中，通过在稀土类添加双包层光纤的两端设置光纤布拉格光栅(以下有时称为FBG)，来构成谐振器，一侧的FBG进一步与多模光纤连接。而且，来自激励光源的激励光通过该多模光纤射入到稀土类添加双包层光纤。在该光纤激光器中，多模光纤的芯径比稀土类添加双包层光纤的芯径大。因此，未被FBG反射而射入到多模光纤的不需要波长的ASE，通过反射而再次与稀土类添加双包层光纤的芯耦合的比例降低，从而抑制了寄生振荡。即使发生了寄生振荡，所产生的脉冲也暂时射入到多模光纤中。因此，即使ASE经由透镜聚光到激励光源上，由于光点直径变大，所以也不容易对该激励光源造成损伤。
但是，在专利文献3所记载的方法中，反射率的抑制在现实情况中限于0.001％的程度。因此，在输出数十W以上那样的比较高的输出的光纤激光器中，无论怎样抑制反射，该微量的反射和光纤中的瑞利散射也会成为诱因，有可能导致寄生振荡的发生。另外，关于在激光射出后产生的来自外部的反射光(被加工物表面的反射光)，虽然利用隔离器衰减了反射光的强度，但不能完全阻止。因此，微量残存的反射光作为诱因，有可能会诱发寄生振荡。
在专利文献4所记载的方法中，由于在出射侧设置有高增益的放大器，所以来自外部的反射光首先入射到该高增益的放大器中，也可能诱发寄生振荡。因此，可考虑不使用高增益的放大器而使用多级的低增益放大器。但是，在这样的情况下，输出越高，放大器的级数越多，造成结构复杂和效率低下。
在专利文献5所记载的方法中，虽然未被FBG反射的波长的光在被多模光纤的端面反射后，再次与稀土类添加双包层光纤的芯耦合的比例低，但不是完全不耦合。因此，越是高增益的光纤放大器，再次与芯耦合的比例越高，有可能发生寄生振荡。另外，对于来自外部的反射光，虽然与FBG的反射波长相同波长的光被FBG反射，但其他波长的光通过FBG，射入到稀土类添加双包层光纤中。因此，入射到该稀土类添加双包层光纤的光有可能诱发寄生振荡。
[专利文献1]日本国专利第2977053号公报
[专利文献2]美国专利第5864644号公报
[专利文献3]特开平5-136498号公报
[专利文献4]日本国专利第2653936号公报
[专利文献5]特开平10-56227号公报
发明内容
本发明鉴于上述情况而提出，其目的是提供一种抑制寄生振荡，可稳定射出高能量脉冲的光纤激光器。
本发明为了解决上述问题，达到上述目的，采用了以下的结构。
(1)本发明光纤激光器具有：产生种光的作为激光振荡器的主振荡器；和连接在该主振荡器的后级，将从上述主振荡器发出的激光放大输出的作为光放大器的功率放大器的光纤激光器；其中，上述功率放大器具有：多个激励光源；分别与上述多个激励光源连接，被入射从上述激励光源射出的激励光的激励端口；被入射从上述主振荡器发出的激光的信号端口；具有将从上述激励端口入射的各上述激励光和从上述信号端口入射的激光一起射出的出射端口的光耦合器；以及与上述出射端口连接的光纤；上述光纤是光子带隙光纤，上述光纤在横轴表示波长、纵轴表示损耗量的曲线图中，具有光子带隙区域比增益波段窄的损耗波长特性。
(2)优选上述光纤具有：由掺杂了稀土类元素的固体材料构成的芯部；设在上述芯部周围的第1包层；和设在上述第1包层的上述芯部的附近，将具有比上述第1包层高的折射率的多个高折射率部配置成周期构造的周期构造部。
(3)优选上述高折射率部相对上述第1包层的最大相对折射率差为2％～3％。
(4)对于上述光子带隙区域的波长的光的电场分布而言，优选上述芯部的比上述周期构造部高，对于上述光子带隙区域以外的波长的光的电场分布而言，上述周期构造部的比上述芯部高。
(5)优选上述高折射率部中至少包含锗。
(6)本发明的光纤激光器由产生种光的作为激光振荡器的主振荡器；和连接在该主振荡器的后级，将从上述主振荡器发出的激光放大输出的作为光放大器的功率放大器构成，其中，上述主振荡器具有：激励光源、与该激励光源连接并将来自上述激励光源的激励光与激光合波的WDM耦合器、与该WDM耦合器连接的光纤、与该光纤连接的输出耦合器、和隔离器；上述WDM耦合器、上述光纤、上述输出耦合器和上述隔离器按顺序连接成环状，上述光纤在横轴表示波长、纵轴表示损耗量的曲线图中，具有光子带隙区域比增益波段窄的损耗波长特性。
(7)本发明的光纤激光器由产生种光的作为激光振荡器的主振荡器；和连接在该主振荡器的后级，将从上述主振荡器发出的激光放大输出的作为光放大器的功率放大器构成，其中，上述功率放大器是上述(1)中所述的功率放大器，上述主振荡器是上述(6)中所述的主振荡器。
根据上述(1)所记载的光纤激光器，可有效地除去成为引起寄生振荡的诱因的不要波长的ASE。因此，可延长到发生寄生振荡为止的时间。因此，可蓄积比以往的光纤激光器多的能量。结果，在进行脉冲光的放大时，能够进行高增益的放大，可获得以往的光纤激光器不能输出的高能量的脉冲输出。
而且，即使是在以往发生了寄生振荡的条件下，在本发明的光纤激光器中也不发生寄生振荡。因此，可抑制因该寄生振荡而对光纤激光器的各部件造成的损伤。并且，在以往使用的耐功率性低的滤波器和隔离器等光部件中，为了局部除去高强度的不要的光，导致光部件成为高温，因而需要冷却装置，否则部件的特性将会劣化。在本发明的光纤激光器中，由于以波长分布的形式除去不要的光，所以该不要的光不会成为高强度。因此，该不要的光对光部件造成的影响小，也容易冷却。因此，可提供能够长期稳定使用的光纤激光器。另外，通过上述(6)所记载的光纤激光器，也可以获得同样的作用效果。
附图说明
图1A是示意表示本发明的第1实施方式涉及的光纤激光器的图。
图1B是表示在该实施方式的光纤激光器中使用的光纤的损耗波长特性的图。
图2A是示意表示在该实施方式的光纤激光器中使用的光纤的剖面图。
图2B是表示在该实施方式的光纤激光器中使用的光纤的折射率特性曲线的图。
图2C是示意表示在该实施方式的光纤激光器中使用的光纤的电场分布的图。
图3A是示意表示在本发明的第2实施方式涉及的光纤激光器中使用的光纤的剖面图。
图3B是表示在该实施方式的光纤激光器中使用的光纤的折射率特性曲线的图。
图3C是示意表示在该实施方式的光纤激光器中使用的光纤的电场分布的图。
图4A是示意表示在本发明的第3实施方式涉及的光纤激光器中使用的光纤的剖面图。
图4B是表示在该实施方式的光纤激光器中使用的光纤的折射率特性曲线的图。
图4C是示意表示在该实施方式的光纤激光器中使用的光纤的电场分布的图。
图5A是示意表示在本发明的第4实施方式涉及的光纤激光器中使用的光纤的剖面图。
图5B是表示该实施方式的光纤激光器中使用的光纤在A-A’方向上的折射率特性曲线的图。
图5C是示意表示该实施方式的光纤激光器中使用的光纤在B-B’方向上的电场分布的图。
图5D是表示该实施方式的光纤激光器中使用的光纤在A-A’方向上的折射率特性曲线的图。
图5E是示意表示该实施方式的光纤激光器中使用的光纤在B-B’方向上的电场分布的图。
图6A是在本发明的第5实施方式涉及的光纤激光器中使用的光纤的剖面的电子显微镜照片。
图6B是表示在该实施方式的光纤激光器中使用的光纤的折射率特性曲线的图。
图6C是示意表示该实施方式的光纤激光器中使用的光纤在X轴方向上的电场分布的图。
图6D是示意表示该实施方式的光纤激光器中使用的光纤在Y轴方向上的电场分布的图。
图7是示意表示本发明的第6实施方式涉及的光纤激光器的图。
图8是对使用实施例1的光纤激光器，从激励光被投入到发生寄生振荡的时间进行观察的图。
图9是对使用实施例2的光纤激光器，从激励光被投入到发生寄生振荡的时间进行观察的图。
图10是对使用比较例的光纤激光器，从激励光被投入到发生寄生振荡的时间进行观察的图。
图11是示意表示在对实施例4中使用的光纤的透过频谱进行测定时所利用的装置的图。
图12是表示在实施例4中使用的光纤的透过频谱的图。
图13A是测定实施例4的光纤激光器的ASE频谱时的图。
图13B是测定实施例4的光纤激光器的ASE频谱时的图。
图14是MOPA方式的具有代表性的光纤激光器的概略图。
图15是示意表示一般的MO的图。
图16是示意表示一般的PA、及光纤激光器的图。
图中：10(10A、10B、10C、10D、10E)-光纤；11、21、31、41、51-芯部；12、22、32、42、52-周期构造部；13、23、33、43、53-第1包层；14、24、32、44、54-高折射率部；100-主振荡器(MO)；101-激励光源；102-WDM耦合器；104-隔离器；105-输出耦合器；107-光开关元件；200-功率放大器(PA)；201-激励光源；202-激励端口；203-光耦合器；205-出射端口；206-隔离器；316-级间隔离器。
具体实施方式
<第1实施方式>
下面，参照附图，对本发明进行详细说明，但本发明不限定于此，在不脱离本发明宗旨的范围内，可进行各种变更。
图1A是示意表示本发明的第1实施方式涉及的光纤激光器50的结构图。图1B是表示在本实施方式的光纤激光器50中使用的光纤10的损耗波长特性的图。
本实施方式的光纤激光器与图14所示的光纤激光器同样，是将产生种光的作为激光振荡器的主振荡器(以下有时称为MO)100，与连接在该MO的后级、将从MO100发出的激光放大输出的作为光放大器的功率放大器(以下有时称为PA)200相连接的MOPA方式的光纤激光器50。作为MO100，例如可使用图15所示的光纤环激光器100。该MO100的输出侧通过级间隔离器316与PA200连接。PA200大体上由多个激励光源201；分别与这些多个激励光源201连接，被入射从激励光源201射出的激励光的激励端口202；被入射从主振荡器100发出的激光的信号端口204；具有将从激励端口202射入的各激励光、与从信号端口204入射的激光一起射出的出射端口205的光耦合器203；以及与出射端口205连接的光纤10构成。从MO100射出的激光从信号端口204射入到PA200中，通过光耦合器203入射到光纤10的芯。这里，光纤10具有芯和包围该芯的包层。芯被添加有稀土类离子。对于光纤10的构造，将在后面进行详细说明。另一方面，从各激励光源201射出的激励光通过光耦合器203入射到光纤10的第1包层。入射到光纤10的第1包层的激励光被添加在芯中的稀土类离子吸收，形成反转分布，发生感应放射。基于该感应放射，在芯内传播的激光被放大。该被放大的激光通过隔离器206被输出。即，从MO100输出的激光通过级间隔离器316入射到PA200中，被该PA200放大后输出。
下面，进行详细说明。
光耦合器203可使用例如专利文献2所公开的以往公知的光耦合器，在其一侧具有由多模光纤构成的多个激励端口202、和由1个单模光纤构成的信号端口204。在光耦合器203的另一侧具有将从激励端口202入射的各激励光、和从信号端口204入射的激光一起射出的出射端口205。
作为激励光源101，优选使用激光二极管(LD)等，但不限于此。
光纤10是光子带隙光纤，具有图1B所示的损耗特性。图1B的曲线图的横轴表示光的波长，纵轴表示光的损耗量。在本实施方式的光纤10的损耗波长特性中，光子带隙存在于因被添加在芯中的稀土类离子引起的光放大的增益波段内。并且，该光子带隙成为比增益波段窄的波段。按照在该波段的关系的基础上，光子带隙包含光纤激光器50的谐振波长的方式，决定了后述的构造。即，在被添加到芯部的稀土类离子被激励时产生的遍及宽波段的自然放射光中，只在应该导波的谐振波段形成光子带隙。因此，谐振波长的光被封闭在光纤10的芯部进行传播，谐振波段以外的波段的自然放射光不被封闭到芯部而向包层放射。即，由于成为寄生振荡的诱因的谐振波段以外的自然放射光从芯部向包层放射，所以可抑制寄生振荡。
特别是，寄生振荡在稀土类添加光纤的增益为最大的波长下容易产生。在谐振器的损耗具有波长依存性的情况下，在稀土类添加光纤的增益、与谐振器的损耗之差(增益-损耗)为最大的波长区域，发生寄生振荡。因此，如图1B所示，如果将这样的波段设定在光子带隙区域外，则可增大抑制寄生振荡的效果。
本实施方式的光纤激光器50中使用的光纤10A(10)具有例如图2A所示的剖面构造。该光纤10A大体上由下述部件构成：由掺杂了稀土类元素的固体材料构成芯部11；设置在芯部11的周围的第1包层13；和设在第1包层13的芯部11附近，将具有比第1包层13高的折射率的多个高折射率部14以周期构造的方式配置的周期构造部12。虽然未图示，但可以在第1包层13的外周，设置与纯石英的相对折射率差成为负值(例如-5％左右)的含氟类紫外线固化型树脂层。
而且，光纤10A成为没有空孔的完全实心的构造。因此，在将本实施方式的光纤10A与其他光纤熔融连接之际，不会发生因空孔变形而使构造变化的情况。因此，能够以低损耗进行熔融连接。
光纤10A的芯部11、周期构造部12和第1包层13，由纯石英、或在其中添加了氟、氧化锗等折射率调整用掺杂剂而形成的石英类玻璃构成。在本实施方式的光纤10A中，各部的材质不只限于本例。
芯部11通过在纯石英中添加稀土类离子而构成。作为芯部11的折射率，优选与纯石英相同。作为所添加的稀土类离子，例如可列举出镱(Yb)、铒(Er)、铥(Tm)、钕(Nd)、镨(Pr)等，可以将它们单独使用，也可以使用将它们按照所希望的比例混合的材料。
在第1包层13的芯部11附近，配置有被添加了锗(Ge)等的剖面为小圆形的多个高折射率的区域(高折射率部14)。该高折射率部14被排列成三角格子状的周期构造，形成了周期构造部12。在本说明书中，三角格子状是指由第1高折射率部14a、与该第1高折射率部14a邻接的第2高折射率部14b、与第1高折射率部14a及第2高折射率部14b邻接的第3高折射率部14c，形成了正三角形。
通过调整该高折射率部14的直径或周期、高折射率部14彼此之间的间隔、与纯石英玻璃的相对折射率差，可形成所希望的波段的光子带。例如，该高折射率部14的直径为3μm～5μm、高折射率部14彼此之间的间隔为5μm～10μm、高折射率部14的周期为3层～6层、高折射率部14相对第1包层的最大相对折射率差为2％～3％。
在本实施方式的光纤10A中，配置有周期构造部12的第1包层13的区域，占据比未配置周期构造部12的第1包层15的区域大的比例。
这样，在本实施方式所使用的光纤10A中，通过在中心配置与纯石英相同折射率的芯部11，在其周围添加Ge等，由此配置了折射率比芯部11高的周期构造部12。因此，如果对该光纤10A的折射率特性曲线进行图示，则如图2B所示那样。如图2B所示，芯部11与第1包层13的折射率相同，周期构造部12的折射率(各高折射率部14的折射率)比这些芯部11和第1高层13的折射率高。
当向该光纤10A入射光时，光子带隙的波长域的光不能在配置了高折射率部14的周期构造部12中导波。因此，光子带隙的波长域的光被封闭在低折射率的区域，即芯部11中。结果，该光子带隙的波长域的光如图2C的上段所示那样，电场集中在芯部11，在芯部11中进行导波。即，相对于光子带隙的波长域的光，低折射率的区域作为芯部发挥功能、高折射率的区域(由高折射率部14构成的周期构造部12)作为包层发挥功能。
另一方面，光子带隙的波长域以外的波长域的光，除了芯部11之外，还能够在周期构造部12中导波。此时，其电场分布与存在于光子带隙区域的波长的电场分布大不相同，如图2C的下段所示，几乎全部的电场存在于周期构造部12中。这样，在光子带隙的波长域、和其以外的波长域中，在光纤内导波时的电场分布中存在大的差异，导致光子带隙的波长域以外的波长域的光，从芯部11向光纤10A的全体面放射。因此，稀土类离子被激励而发出的自然放射光在成为ASE光之前，被从芯部11向包层放射。
根据以上的说明，在本实施方式的光纤激光器50中，通过使用光纤10A，可有效除去引起寄生振荡的不要波长的ASE，能够延长发生寄生振荡为止的时间。因此，与以往的光纤激光器相比，可蓄积更多的能量。因此，在进行脉冲光的放大时，可进行高增益的放大，能够获得由以往的光纤激光器不能输出的高能量的脉冲输出。而且，即使在以往发生了寄生振荡的条件下，通过本发明也不会发生寄生振荡。因此，可抑制对光纤激光器的各部造成的损伤。并且，由于以波长分布的方式除去不要的光，所以该不要的光不会成为高强度。因此，该不要的光对光部件赋予的影响少，对构成光纤激光器的各部的冷却也变得容易。因此，可获得能够长期稳定使用的光纤激光器。
<第2实施方式>
图3A是示意表示在第2实施方式涉及的光纤激光器中搭载的光纤10B(10)的剖面图。图3B是表示在本实施方式中使用的光纤10B的折射率特性曲线的图。图3C是表示在本实施方式中使用的光纤10B的电场分布的图。
本实施方式的光纤激光器与第1实施方式的光纤激光器的不同点在于，使用了具有图3A所示的剖面，并且具有图3B所示的折射率特性曲线和图3C所示的电场分布的光纤10B。
在本实施方式所使用的光纤10B中，除去第1实施方式的光纤10A的周期构造的第1层(最内侧的层)的高折射率部，形成有配置了纯石英的区域21a。在该区域21a中，配置有除了Yb以外，还被掺杂Al与Ge等，并比周围的纯石英的折射率高0.1％～0.5％左右的芯部21。因此，本实施方式的光纤10B的折射率特性曲线，如图3B所示，在区域21a中也存在折射率高的部分(芯部21)。
在本实施方式的光纤10B中，位于光子带隙区域的波长的光，与第1实施方式的光纤10A同样，无法在配置了高折射率部24的高折射率区域(周期构造部22)中进行导波。因此，在比周期构造部22靠内侧进行导波。对本实施方式的光纤10B而言，在中心形成有比纯石英的折射率高的芯部21。因此，位于光子带隙区域的波长的光，如图3C的上段所示，与在第1实施方式中使用的光纤10A相比，电场更强地集中在芯部21。
另一方面，光子带隙区域以外的波长的光，其电场的绝大部分存在于周期构造部22中。但是，本实施方式的芯部21由于折射率比周围的纯石英玻璃高，所以，如图3C的下段所示，在光纤10的芯部21中也存在微量的电场。因此，光子带隙区域以外的波长的光能够在光纤10B内导波。
本实施方式的光纤10B，通过在纺制中使光纤母材旋转而形成。因此，周期构造部22在光纤的长度方向上被捻成螺旋状。因此，实质上成为在光纤材料的长度方向上被施加了弯曲的状态。因此，基于宏弯曲或微弯曲，在光纤10B中产生光的损耗。在本实施方式所使用的光纤10B中，基于该光的损耗，对在芯部21中导波的光子带隙以外的波长域的光造成损耗，除去了该光。
另一方面，芯部21由于位于光纤10B的中心，所以，在芯部21形状中不出现扭曲。因此，在芯部21中传播的光子带隙区域的波长的光不会发生因上述的宏弯曲或微弯曲引起的光的损耗，未被从芯部11除去。
关于该螺旋的间隔，只要适当调节成能够对所希望的波长域的光造成损耗即可。
根据以上的说明，通过使用光纤10B，可有效地除去光子带隙区域以外的波长的光。因此，在使用了该光纤10B的光纤激光器中，可除去成为发生寄生振荡的诱因的不要波长的ASE，能够延长到发生寄生振荡为止的时间。因此，可获得与上述第1实施方式的光纤激光器50相同的效果。特别是在本实施方式的光纤10B中，芯部21的折射率比第1实施方式的光纤10A的高。因此，光子带隙区域的波长的光的电场，比第1实施方式的光纤10A更强地存在于芯部21。结果，本实施方式的光纤激光器可更大地放大在芯部21内传播的激光，与第1实施方式的光纤激光器相比，可获得高能量的脉冲输出。
在本实施方式所使用的光纤10B中，虽然基于宏弯曲或微弯曲，对在芯部21内导波的光子带隙以外的波长域的光赋予了损耗，但也可以在周期构造部22中添加吸收或散射Yb的荧光波长的光那样的添加物，由此对光子带隙以外的波长域的光赋予损耗。
另外，如果光纤10B的入射侧及出射侧的反射衰减量大于在光纤10B中受到的增益，则可抑制寄生振荡。在光纤10B中导波的光当从该光纤10B射出时和入射时，受到2次损耗。因此，在从光纤10B射出光时或入射光时，如果光子带隙区域以外的波长的光所受到的损耗大于在光纤10B中导波时受到的增益的一半，则可抑制寄生振荡。
<第3实施方式>
图4A是示意表示在第3实施方式涉及的光纤激光器中搭载的光纤10C(10)的剖面图。图4B是表示在本实施方式中使用的光纤10C的折射率特性曲线的图。图4C是表示在本实施方式中使用的光纤10C的电场分布的图。
本实施方式的光纤激光器与第1实施方式的光纤激光器的不同点在于，使用了具有图4A所示的剖面，并且具有图4B所示的折射率特性曲线和图4C所示的电场分布的光纤10C。
在本实施方式所使用的光纤10C中，除去第1实施方式的周期构造部12内侧的第1层和第2层(芯附近部)，形成了由纯石英构成的区域31a。在该区域31a中，形成有除了Yb以外，还被掺杂Al和Ge等，比周围的纯石英的折射率高0.1％～0.5％左右的芯部31。因此，本实施方式的光纤10C的折射率特性曲线，如图4B所示，在区域31a的芯部31中也存在折射率高的部分。
对于周期构造部32而言，与第1实施方式的周期构造部12相比，高折射率部34彼此之间的间隔窄10％～20％左右，密集在芯部31的附近。高折射率部34的直径比第1实施方式的大30％～40％左右。高折射率部34与纯石英玻璃的相对折射率差与第1实施方式及第2实施方式的光纤相同。本实施方式的光纤10的周期构造部34的层数比第1实施方式的少，例如为3层左右。由于第1包层33的直径与第1实施方式相同，所以第1包层33的未配置周期构造部32的区域35比第1实施方式的大。
在第1包层33的外周，配置有与纯石英的相对折射率差为负值(例如，-5％左右)的氟类紫外线固化树脂层36。
在本实施方式所使用的光纤10C中，由纯石英玻璃构成的第1包层33形成第2芯，氟类紫外线固化树脂36形成第2包层，成为多模波导的双包层构造。
对于折射率特性曲线及电场分布而言，与第2实施方式相同，分别如图4B和图4C所示。即，位于光子带隙区域的波长的光如图4C的上段所示，比第1实施方式中使用的光纤10A，更强烈地集中在芯部31。光子带隙区域以外的波长的光如图4C的下段所示，由于除了光纤10C的周期构造部32之外，在芯部31中也微量存在电场，所以，能够在光纤10C内导波。本实施方式所使用的光纤10C也和第2实施方式所使用的光纤10B同样，基于宏弯曲或微弯曲，除去了光子带隙波长区域以外的光。关于芯部31，也和第2实施方式的光纤10B同样，对位于光子带隙区域的波长的光，不产生因上述的宏弯曲或微弯曲引起的光的损耗，未被从芯部11除去。
根据以上的说明，通过使用光纤10C，可有效地除去光子带隙区域以外的波长的光。因此，在使用了该光纤10C的光纤激光器中，可除去成为发生寄生振荡的诱因的不要波长的ASE，能够延长到发生寄生振荡为止的时间。可获得与上述第2实施方式的光纤激光器相同的效果。
<第4实施方式>
图5A是示意表示在第4实施方式涉及的光纤激光器中搭载的光纤10D(10)的剖面图。图5B是光纤10D在A-A’方向上的折射率特性曲线。图5C是光纤10D在B-B’方向上的折射率特性曲线。图5D是光纤10D在A-A’方向上的电场分布。图5E是光纤10D在B-B’方向上的电场分布。
本实施方式的光纤激光器与第1实施方式的光纤激光器的不同点在于，使用了具有图5A所示的剖面，并且具有图5B、5C所示的折射率特性曲线和图5D、5E所示的电场分布的光纤10D。
对本实施方式所使用的光纤10D而言，芯部41与纯石英玻璃的相对折射率差、高折射率部44彼此之间的间隔、直径、和相对折射率差等，与第3实施方式所使用的光纤10C相同。本实施方式的光纤10D与第3实施方式的光纤10C相比，高折射率部44的层数多，而且在从芯部41朝向光纤外周的1个直线状的区域47中，未配置高折射率部44。
关于折射率特性曲线及电场分布，分别如图5B～图5E所示。即，位于光子带隙区域的波长的光如图5D和图5E的上段所示，与第1实施方式中使用的光纤10A相比，电场更强地集中在芯部41。
光子带隙区域以外的波长的光如图5D和图5E的下段所示，由于除了光纤10D的周期构造部42之外，还在芯部41中微量存在电场，所以能够在光纤10D内导波。
本实施方式中使用的光纤10D也和第2实施方式中使用的光纤10B同样，基于宏弯曲或微弯曲，除去了在芯部31中波导的光子带隙波长域以外的光。关于芯部41，也和第2实施方式的光纤10B同样，对位于光子带隙区域的波长的光，不产生因上述的宏弯曲或微弯曲引起的光的损耗，未被从芯部41除去。
特别是，本实施方式所使用的光纤10D与第3实施方式中使用的光纤10C相比，高折射率部44的层数配置得较多。因此，光子带隙区域以外的波长的光更多地存在于周期构造部42中。结果，可进一步提高寄生振荡的抑制效果。另外，即使高折射率部44的层数增多，光子带隙的光的封闭效果增强，也能通过未配置高折射率部44的区域47放射高次模。从而，能够在基本模式下稳定动作。
因此，在使用了该光纤10D的本实施方式的光纤激光器中，与第3实施方式的光纤激光器相比，能够进一步有效地抑制寄生振荡的发生，能够在基本模式下稳定地动作。
<第5实施方式>
图6A是示意表示在第5实施方式涉及的光纤激光器中搭载的光纤10E(10)的剖面的电子显微镜照片。图6B是表示光纤10E的折射率特性曲线的图。图6C是表示光纤10E在X轴方向上的电场分布的图。图6D是表示光纤10E在Y轴方向上的电场分布的图。
本实施方式的光纤激光器与第1实施方式的光纤激光器的不同点在于，使用了具有图6A所示的剖面，并且具有图6B所示的折射率特性曲线和图6C、6D所示的电场分布的光纤10E。
在本实施方式所使用的光纤10E中，只在从芯部61朝向光纤外周的1个直线状区域配置高折射率部64。该高折射率部64与第1实施方式中使用的光纤10A相同。因此，该光纤10E具有如图6B所示那样的折射率特性曲线。图6B的上段是图6A所示的X轴方向的折射率特性曲线。图6B是图6A所示的Y轴方向的折射率特性曲线。
当向该光纤10E入射光时，光子带隙的波长域的光，因为由在X方向配置的纯石英、和基于掺杂了Ge的高折射率部的周期构造而形成的光子带隙，不能在高折射率部中导波，被封闭在芯区域51内。该光在Y轴方向上，基于纯石英与掺杂了氟(F)的低折射率部的折射率差，被封闭在芯区域51内进行导波。
另一方面，对于光子带隙的波长域外的光而言，在Y轴方向上与光子带隙的波长域的光同样，基于纯石英与掺杂了F的低折射率部的折射率差，被封闭在芯区域51内，但在X轴方向上，由于其周期构造，使得其电场分布的绝大部分不在芯区域51中而分布在高折射率部中，由此来进行导波。
根据上述的说明，通过使用光纤10E，可有效地除去光子带隙区域以外的波长的光。因此，在使用了该光纤10E的光纤激光器中，可除去成为发生寄生振荡的诱因的不要波长的ASE，能够延长到发生寄生振荡为止的时间。可获得与上述第1实施方式的光纤激光器50相同的效果。
并且，本实施方式的光纤10E由于X轴方向和Y轴方向的折射率构造大不相同，所以，芯具有双折射。通过具有双折射，在芯内导波的光因其偏振波成分而具有不同的折射率，在光学上也显示不同的特性。特别是，将光纤弯曲时产生的损耗特性发生差异，X轴方向的偏振波成分比Y轴方向的偏振波成分更容易产生基于弯曲的损耗。因此，通过根据激光的谐振波长，以只在Y轴方向上发生弯曲损耗的直径将光纤弯曲，能够选择性地只放大、输出X轴方向的偏振波成分。即，只需对光纤施加弯曲，即可不降低效率地输出单一偏振波的激光。
另外，作为其他实施方式，通过在稀土类添加光纤中，以规定的直径卷曲遍及全长在芯部分中设置FBG的稀土类添加光纤，使信号波长的长波长侧具有损耗；或通过将稀土类添加光纤的截止波长设在信号波长的稍靠短波侧，并对稀土类添加光纤施加弯曲，将损耗设在信号波长的短波侧的结构，也能够与本发明同样地使增益波段具有损耗。
<第6实施方式>
图7是示意表示第6实施方式涉及的光纤激光器100的图。
在本实施方式中，对MO的光纤可分别应用在上述的第1实施方式～第5实施方式中使用的光纤10A～10E。
即，在依次将与激励光源101连接并将来自激励光源101的激励光和激光合波的WDM耦合器102、光纤10、输出耦合器、和隔离器104连接成环状而概略构成的MO中，光纤10是上述的光子带隙光纤10A～10E。
通过对MO同样地应用上述的光纤10A～10E，可与在PA中应用时同样地抑制寄生振荡，获得能够实现高输出的MO。
不限于只在PA或MO中应用，可以在PA和MO双方中应用上述的第1实施方式～第5实施方式所使用的光纤10。
通过在双方中使用，可更有效地抑制寄生振荡，获得更高输出的光纤激光器。
[实施例]
<实施例1>
构成了图1A所示的构成的光纤激光器。
首先，作为光子带隙光纤，制作了具有图2A所示的剖面构造及图2B、2C所示的特性的光纤。对芯部添加了Yb离子。按照最容易发生寄生振荡的波长域，即添加了Yb离子的光纤的作为最大增益波长域的1030nm～1050nm附近，不包含在带隙区域的方式，制作成使作为信号波长的1064nm位于带隙区域。如果更详细说明，则向纯石英玻璃中添加Yb离子，制作了与纯石英玻璃的相对折射率差Δc为0％、直径d为7.0μm的芯部。将该芯部用由纯石英玻璃构成的直径为125μm的第1包层包覆。在第1包层的芯部周围，向纯石英玻璃中添加锗，制作了多个高折射率部。该高折射率部相互分离7.0μm，被配置成三角格子状，作为由7层高折射率部构成的周期构造部。各高折射率部与纯石英玻璃的最大相对折射率差Δh为2.8％、直径dh为3.5μm。该制成的光纤的芯吸收量，在976nm的波长下为1200dB/m。
对于光耦合器而言，为了减少与Yb添加双包层光纤的连接损耗，使用了具有芯径为7μm、包层直径为125μm的稀土类添加双包层光纤作为出射端口的光耦合器。关于激励端口，使用了6根芯径为105μm、NA为0.15的多模光纤。关于信号端口，使用了芯径为7μm、NA为0.14的单模光纤。在激励光源中，使用了6台谐振波长为915nm、最大输出为5W的半导体激光器。
使用该光纤激光器，在没有来自主振荡器的信号的状态下驱动激励光源，射出激励光，稀土类添加双包层光纤成为以30W的激励功率被激励的状态。然后，对从该激励光被投入起到发生了寄生振荡时的时间进行测定。在图8中表示了其结果。
如图8所示，在使用了图2A～2C所示的光子带隙光纤的实施例1的光纤激光器中，即使激励了30μs左右也未发生寄生振荡。通过进一步继续长时间激励，在70μs左右观测到了寄生振荡。
<实施例2>
除了取代在实施例1中使用的光子带隙光纤(以下有时称为PBGF)，而使用了图3A～3C所示的PBGF以外，与实施例1同样地制作了光纤激光器。本实施例的PBGF通过除去实施例1的PBGF的周期构造的第1层(最内侧的1层)来形成纯石英，在其中心，通过向纯石英玻璃中掺杂氧化镱而作为放大介质发挥功能。并且，通过在该中心添加氧化铝，形成了与纯石英的相对折射率差为0.3％、直径为6μm的芯部。高折射率部与纯石英玻璃的相对折射率差为2.6％。各高折射率部的间隔为6μm、直径为4.8μm。按照使第1包层的直径为125μm的方式，在其周围配置了与纯石英玻璃的相对折射率差为-0.5％的氟类紫外线固化树脂层。本实施例中使用的PBGF，通过每5mm捻转1周制作而成。
本实施例中使用的PBGF构成为，将纯石英制的第1包层作为第2芯，将氟类紫外线固化型树脂层作为第2包层进行多模波导的双包层构造。芯吸收量在976nm的波长下为1200dB/m。
将该光纤激光器与实施例1同样地测定了从激励光被投入起到发生寄生振荡的时间。在图9中表示了其结果。
如图9所示，在使用了图3A～3C所示的PBGF的实施例2的光纤激光器中，即使激励了30μs左右也未发生寄生振荡。通过进一步继续长时间激励，在70μs左右观测到了寄生振荡。
<比较例>
取代在实施例1中使用的PBGF，而使用了具有以往的双包层构造的稀土类添加光纤。该光纤在芯中添加了Yb离子，芯径为6μm、第1包层的直径为125μm、芯吸收量在976nm的波长下为1200dB/m。将该光纤激光器与实施例1同样地测定了从激励光被投入起到发生寄生振荡的时间。图10表示其结果。
如图10所示，在使用了以往的光纤的比较例的光纤激光器中，在30μs左右观测到寄生振荡。
根据以上的说明，可确认在本发明的光纤激光器中，通过使用上述的PBGF10，与比较例所示的以往的光纤激光器相比，发生寄生振荡之前的时间被延长2倍以上。由此，放大脉冲之前的稀土类添加光纤的增益比以往的光纤激光器大，可输出更高能量的脉冲。
下面，使用上述制作的实施例1的光纤激光器、和比较例的光纤激光器，从MO产生脉冲宽度为50ns、峰值功率为60W(脉冲能量为0.003mJ)的脉冲，并输入到这些光纤激光器(PA)中，对从这些PA输出的最大脉冲能量进行测定。
在比较例的光纤激光器中，由于以30μs左右的脉冲间隔发生寄生振荡，所以将从MO射出的脉冲的间隔设定为30μs。在表1中表示其结果。
[表1]
 实施例1   比较例
  脉冲宽度   50ns   50ns
峰值功率(kW) 8 3
  脉冲能量(mJ)   0.4   0.15
如表1所示，在比较例的光纤激光器中，从PA输出的脉冲，脉冲宽度为50ns、峰值功率为3kW(脉冲能量为0.15mJ)。在实施例1的光纤激光器中，脉冲宽度为50ns、峰值功率为8kW(脉冲能量为0.4mJ)。因此，根据本发明的光纤激光器，通过使用上述的PBGF，可获得在以往的光纤激光器中不能实现的高能量的脉冲输出。
<比较例2>
接着，使用在制作实施例2的光纤激光器时，不施加捻曲地制作的PBGF，与实施例2同样地制作光纤激光器，将其作为比较例2的光纤激光器。与实施例2同样，根据对从投入激励光起到发生寄生振荡的时间进行测定的结果，在40μs左右观测到寄生振荡。
其原因在于，在周期构造中导波的1040nm附近的光未被除去，分布在芯中的微量的该光的成分在比较例2的PBGF中导波途中被放大，以及在导波中受到的增益比从PBGF射出后由隔离器等反射而再次射入到PBGF中为止的损耗大。
寄生振荡在PBGF的入射侧及出射侧的反射衰减量比在PBGF中受到的增益大时发生。即，PBGF的入射侧及出射侧的反射衰减量如果比在PBGF中受到的增益大，则可抑制寄生振荡。PBGF的入射侧和出射侧的反射衰减量，根据光纤放大器的电路结构而不同，有时还存在反射衰减量几乎为零的情况。另一方面，在从PBGF向其他光纤入射光时，光子带隙区域以外的波长的光由于其电场几乎分布在周期构造中，所以受到大的损耗。
在PBGF中导波的光当从PBGF射出时及入射时，受到2次损耗。因此，如果在从PBGF射出光时或入射光时，光子带隙区域以外的波长的光受到的损耗比在PBGF中导波时受到的增益的一半大，则可抑制寄生振荡。因此，在比较例2的PBGF中，当测定入射侧及出射侧的连接损耗时，都是15dB左右。因此，只要使PBGF的入射侧及出射侧的连接损耗大于15dB，则可抑制寄生振荡。
<实施例3>
为了在比较例2的PBGF中，使更多的成分能够在周期构造中导波，只增多PBGF的周期构造的层数，制作了可确保入射侧及出射侧的连接损耗为25dB左右的PBGF。该PBGF的芯部的直径为6μm，第1包层的直径为125μm，芯吸收量在976nm的波长下为1200dB/m。使用该PBGF与实施例1同样地构成光纤激光器，将其作为实施例3的光纤激光器。与实施例1同样地对该光纤激光器测定了从投入激励光起到发生寄生振荡的时间。
结果，在60μs左右观测到了寄生振荡。
<实施例4>
首先，制作了图6A所示的PBGF。芯部与实施例1相同。各高折射率部的间隔为7.3μm、直径为3.7μm、与纯石英玻璃的相对折射率差为2.8％。然后，如图11所示那样，将该PBGF以1m单位取出，分别卷成直径为100mm、80mm或60mm的圆环。然后，对各PBGF的端面照射白色光源，激励芯部，测定了透过频谱。其结果如图12所示。
根据图12可确认，波长大致为1100nm以下的光被阻断，透过了波长大致为1100以上的光。因此，本实施例中使用的PBGF利用基于光子带隙的滤波效果可除去在芯部导波的波长为1000～1100nm的ASE光，并可稳定地谐振1100nm以上的波长的光。
而且，由于光纤的卷曲直径越小，所获得的曲线越移向长波长侧，所以，通过改变卷曲光纤时的直径，能够容易地控制稀土类离子添加放大用光纤的增益特性。即使改变光纤的卷曲直径，也不会对850nm周边的基于镱的激励发生的自然放射光的滤波产生影响。即，能够在保持ASE光的除去效果的同时，控制稀土类离子添加放大用光纤的增益特性。
接着，使用本实施例的光纤，与实施例1同样地构筑光纤激光器，并将其作为实施例4的光纤激光器。此时使用的光纤的长度为19m，在60mm～100mm的范围内改变对该光纤进行卷曲的直径。使用该实施例4的光线激光器对ASE光谱进行了测定。其结果如图13A、13B所示。图13A是使用了6台谐振波长为915nm、最大输出为0.45W的半导体激光器作为激励光源时的结果。图13B是使用了6台谐振波长为915nm、最大输出为2.2W的半导体激光器作为激励光源时的结果。
根据图13A、13B可知，能够抑制1030nm周边的波长的ASE。而且，卷曲光纤的直径越小，越能更有效地抑制ASE，并且，ASE的峰值越向长波长侧位移。从图13A、13B中可看出，即使激励光源的输出变化，也能够通过改变卷曲光纤的直径的大小，控制光纤的增益特性。
工业上的可利用性
本发明可应用在能够稳定射出高能量的脉冲的光纤激光器中。

Claims (7)

1.一种光纤激光器，具有：产生种光的作为激光振荡器的主振荡器；和连接在该主振荡器的后级，将从所述主振荡器发出的激光放大输出的作为光放大器的功率放大器；其特征在于，
所述功率放大器具有：
多个激励光源；
分别与所述多个激励光源连接并被入射从所述激励光源射出的激励光的激励端口；
被入射从所述主振荡器发出的激光的信号端口；
具有将从所述激励端口射入的各所述激励光和从所述信号端口入射的激光一起射出的出射端口；以及
与所述出射端口连接的光纤；
所述光纤是光子带隙光纤，
所述光纤在横轴表示波长、纵轴表示损耗量的曲线图中，具有光子带隙区域比增益波段窄的损耗波长特性。
2.根据权利要求1所述的光纤激光器，其特征在于，
所述光纤具有：
由掺杂了稀土类元素的固体材料构成的芯部；
设在所述芯部周围的第1包层；和
设在所述第1包层的所述芯部的附近，将具有比所述第1包层高的折射率的多个高折射率部配置成周期构造的周期构造部。
3.根据权利要求1所述的光纤激光器，其特征在于，
所述高折射率部相对所述第1包层的最大相对折射率差为2％～3％。
4.根据权利要求2所述的光纤激光器，其特征在于，
对于所述光子带隙区域的波长的光的电场分布而言，所述芯部的比所述周期构造部高，
对于所述光子带隙区域以外的波长的光的电场分布而言，所述周期构造部的比所述芯部高。
5.根据权利要求2所述的光纤激光器，其特征在于，
所述高折射率部中至少包含锗。
6.一种光纤激光器，由产生种光的作为激光振荡器的主振荡器；和连接在该主振荡器的后级，将从所述主振荡器发出的激光放大输出的作为光放大器的功率放大器构成，其特征在于，
所述主振荡器具有：
激励光源、与该激励光源连接并将来自所述激励光源的激励光与激光合波的WDM耦合器、与该WDM耦合器连接的光纤、与该光纤连接的输出耦合器、和隔离器，
所述WDM耦合器、所述光纤、所述输出耦合器和所述隔离器按顺序连接成环状，
所述光纤在横轴表示波长、纵轴表示损耗量的曲线图中，具有光子带隙区域比增益波段窄的损耗波长特性。
7.一种光纤激光器，由产生种光的作为激光振荡器的主振荡器；和连接在该主振荡器的后级，将从所述主振荡器发出的激光放大输出的作为光放大器的功率放大器构成，其特征在于，
所述功率放大器是权利要求1所述的功率放大器，
所述主振荡器是权利要求6所述的主振荡器。
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