CN102292672B - 光合波器以及光纤激光器 - Google Patents

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Abstract

本发明目的在于提供一种用于得到单一波长的高输出功率光的光合波器以及光纤激光器。本发明的光合波器具备：输入部(11、12)、波长合波部(14)、合波光变换部(15)和输出部(16)。在输入部(11)及(12)中，输入多个波长(λ1、λ2)的光。波长合波部(14)对从波长不同而不同的输入部(11、12)所输入的多个波长(λ1、λ2)的光进行波长合波而形成1个合波光。通过进行波长合波，能够无损耗地进行合波。合波光变换部(15)以来自波长合波部(14)的合波光所包含的波长(λ1)以及(λ2)之中的至少1个波长产生拉曼光，将来自波长合波部(14)的波长(λ1)以及(λ2)的合波光变换成该拉曼光的波段所包含的单一波长(λm)的光。

Description

光合波器以及光纤激光器
技术领域
本发明涉及光合波器以及光纤激光器，特别是涉及用于提供输出功率高且光束品质优良的光纤激光器的光合波器以及光纤激光器。
背景技术
近些年来，光纤激光器的输出功率日趋高输出功率化，超过10kW的输出功率的光纤激光器在市场上已有出售。这种高输出功率的光纤激光器在产业上已经被应用于加工机、医疗设备和测量仪器等各种领域，特别是在材料加工领域中，由于光纤激光器与其他的激光器相比，聚光性优良，能得到功率密度高且小的光斑，从而能够进行精密加工，另外，可以进行非接触加工即能够对可吸收激光的硬物质进行加工等，所以其用途被迅速地扩大了。
这种超过10kW的光纤激光器通常是通过对具有数10W～数kW的输出功率的多个光纤激光器的输出光进行合波来实现的。对输出光的合波使用了相干光束方式或波长光束方式(例如参照专利文献1～3)。
在相干光束方式中，通过使以同一波长振荡的多个激光器输出光的相位一致，产生相位耦合来合波(例如参照专利文献1)。从而得到相同波长的高输出功率光。
这里，提出了一种不进行相位控制产生相位耦合的方法(例如参照专利文献2)。在该方法中，在谐振器内的一部分使2个光纤的纤芯靠近，使从一侧的光纤纤芯内漏出的光向另一侧的光纤纤芯中光学地耦合来进行注入同步。从而，2个光纤激光器自动地以同相位振荡，能够不必分别进行相位控制，进行激光器输出光的合波。
另一方面，在波长光束方式中，把振荡波长不同的多个激光器的输出射入衍射光栅，利用波长不同而衍射角不同的原理，将衍射后的光在空间上进行叠加(例如，参照专利文献3)。从而得到高输出功率光。
专利文献
专利文献1：美国专利公报20080085128号
专利文献2：日本特开平10-118038号公报
专利文献3：美国专利公报20070127123号
发明内容
在相干光束方式中，为了使分别振荡的激光的相位一致，必须精确地进行控制。存在由于激光的相位在干扰下容易发生变化，因而难以控制，控制系统变得非常复杂的问题。
另外，在不进行相位控制产生相位耦合的方法中，耦合部必须存在于谐振器内，因此在高输出功率光纤激光器中所使用的包层泵浦方式的光纤激光器的情况下，可用于耦合部的光耦合器的制作较困难。
在波长光束方式中，衍射光栅非常昂贵，而且进行合波的光纤激光器彼此的波长通常需要隔开1nm左右。因此，当多个光纤激光器进行合波时，存在合波后的激光的频谱宽度变得非常宽，为了在实际的加工应用、特别在微细加工等中消除色差必须要使用昂贵的光学部件的问题。
于是，本发明的目的在于提供一种用于得到单一波长的高输出功率光的光合波器以及光纤激光器。
为了解决上述课题，本发明的光合波器的特征在于，具备：波长合波部，其对从波长不同而不同的输入部输入的多个波长的光进行波长合波而成为1个合波光；和合波光变换部，以来自所述波长合波部的合波光中所包含波长的至少1个波长产生拉曼光，将来自所述波长合波部的合波光变换成该拉曼光的波段所包含的单一波长的光。
通过波长合波部对不同波长的光进行合波，生成含有多个波长的高输出功率的合波光。此处，由于进行波长合波所以可以无耦合损耗地进行合波。并且，由于产生拉曼散射的光纤连接在波长合波部的后段，因此能够将该合波光所包含的多个波长变换成单一波长。由此，能够产生单一波长的高输出功率光。另外，根据这种构成，能够不需要相位控制而且以简单的构造产生单一波长的光。
在本发明的光合波器中，优选所述单一波长与来自所述波长合波部的合波光所包含的波长之中的最长波长是相同波长。
该光合波器将输入输入部的最长波长的光保持原波长输出。因此，能够输出高输出功率的单一波长光。
在本发明的光合波器中，优选所述单一波长是比来自所述波长合波部的合波光所包含的波长之中的最长波长还长的波长。
存在反射从合波光变换部输出的光，射入与输入部连接的激光光源的情况。由于所述单一波长在激光光源的增益波段之外，即使在该单一波长的光射入激光光源的情况下，也能够防止激光光源的损伤。
在本发明的光合波器中，优选所述合波光变换部透过来自所述波长合波部的合波光所包含的波长之中的最短波长以上且所述单一波长以下的波长，阻止比所述单一波长还长的波长。
在合波光变换部中，合波光被变换成长波长的光。这时，由于合波光变换部阻止比单一波长还长的波长，能够高效率地产生单一波长的光。
在本发明的光合波器中，优选所述合波光变换部是使所述拉曼光的N阶之中、N阶的拉曼光在波导方向上连续地损耗，抑制所述N阶的受激拉曼散射光的产生的光纤。
光纤的透过波段以及阻止波段能够通过其构造来设定。由此，能够高效率地产生单一波长的光。
在本发明的光合波器中，优选所述光纤是使N-1阶波长在带隙波段内，所述N阶的拉曼光波长在带隙波段外的PBGF(PhotonicBandgapFiber，光子带隙光纤)。
通过使用PBGF，能够设定光纤的透过波段以及阻止波段。
本发明的光纤激光器的特征在于，具备：本发明的光合波器、和输出波长不同的多个激光光源，所述多个激光光源分别将所述输出波长的光供给所述光合波器的不同的所述输入部。
根据该光纤激光器，能够将来自激光光源的多个波长的光变换成单一波长的光，从而产生单一波长的高输出功率光。光合波器进行波长合波，因此能够防止对多个激光光源输出的输出光进行合波时的耦合损耗的产生。
在本发明的光纤激光器中，优选所述多个激光光源的至少1个具备输出光变换部，由入射的光产生拉曼光，从而变换成向所述光合波器供给的所述输出波长的光。
即使多个激光光源的光发生部是分别产生相同波长的光的部件，也能够向输入部输入不同波长的光。由此，能够将由各激光光源产生的光用波长合波部无损耗地进行波长合波。
发明效果
根据本发明，能够提供一种用于得到单一波长的高输出功率的光的光合波器以及光纤激光器。
附图说明
图1是实施方式1的光合波器的构成概要图。
图2是合波光变换部15的各部分中的传输光的光谱的一个例子，(a)表示向合波光变换部输入的输入光的光谱，(b)表示从合波光变换部输出的输出光的光谱。
图3表示PBGF的一个例子，(a)表示横截面图，(b)表示在直线A上的径向的折射率分布图。
图4是实施方式2的光纤激光器的构成概要图。
图5是实施方式3的光纤激光器的构成概要图。
图6是实施方式4的光纤激光器的构成概要图。
图7是实施方式5的光纤激光器的构成概要图。
图8是实施方式6的光纤激光器的构成概要图。
具体实施方式
参照附图对本发明的实施方式进行说明。下面说明的实施方式是本发明的构成的例子，本发明不限于以下的实施方式。
(实施方式1)
图1是本实施方式的光合波器的构成概要图。本实施方式的光合波器10具备：输入部11、12，波长合波部14，合波光变换部15，以及输出部16。波长合波部14的输入端口分别与光合波器10的输入部11、12相连接。合波光变换部15的输出端口与光合波器10的输出部16相连接。
向输入部11以及12中分别输入波长λ1、λ2的光。波长λ1与波长λ2是不同的波长。
波长合波部14对从波长不同而不同的输入部11、12输入的多个波长λ1、λ2的光进行波长合波，成为1个合波光。通过波长合波，能够无损耗地对多个输入光进行合波。在波长合波部14中能够使用WDM(波分复用器)。
来自波长合波部14的合波光被输入合波光变换部15中。合波光变换部15将来自波长合波部14的波长λ1以及λ2的合波光变换成单一波长λm的光。例如，合波光变换部15是用来自波长合波部14的合波光所包含的波长λ1以及λ2之中的至少1个波长的光产生拉曼光的光纤。而且，从光合波器10的输出部16输出单一波长λm的光。例如，将波长λ1以及λ2设为1040nm、1090nm或者1140nm。
图2是合波光变换部15的各部分中的传输光的光谱的一个例子，(a)表示向合波光变换部输入的输入光的光谱，(b)表示从合波光变换部输出的输出光的光谱。波长λ1的光以及波长λ2的光分别被变换成单一波长λm，因此单一波长λm的光强度成为波长λ1的光强度与λ2的光强度之和相近的值。这样，图1所示的光合波器10通过具备波长合波部14以及合波光变换部15能够输出大光强度的单一波长λm的光。在本实施方式中，表示了输入部为2个的情况，但是通过将输入部的个数增加为3个、4个、5个…，能够进一步提高从输出部16输出的单一波长λm的光强度。
合波光变换部15利用拉曼散射进行波长变换的情况下，单一波长λm包含在合波光变换部15产生的拉曼光的波段中。因此，单一波长λm成为与来自波长合波部14的合波光所包含的波长λ1以及λ2之中的最长波长λ2相同的波长或者比该最长波长λ2更长的波长。
这里，单一波长λm优选与来自波长合波部14的合波光所包含的波长λ1以及λ2之中的最长波长λ2是相同波长。该情况下，在合波光变换部15中，被输入的波长不同的2个光之中的波长短的光(波长λ1)被变换为另一个波长λ2的光而输出。对于波长λ2的光，不存在在合波光变换部15中的光强度的降低，因此能够增强单一波长λm的光强度。
另外，单一波长λm优选是比来自波长合波部14的合波光所包含的波长λ1以及λ2之中的最长波长λ2还长的波长。存在反射从输出部16输出到外部的光，射入与输入部11、12连接的激光光源的情况。例如，在激光光源是光纤激光器的情况下，通过将单一波长λm设在该光纤激光器的放大用光纤的增益波段外，即使在单一波长λm的光射入激光光源的情况下，该单一波长λm的波长的光也不会被放大。因此，由于不存在在激光光源中产生大功率的光的情况，因此能够防止激光光源的损伤。
为了从图1所示的合波光变换部15输出单一波长λm的光，优选合波光变换部15透过来自波长合波部14的合波光所包含的波长λ1以及λ2之中的最短波长λ1以上且单一波长λm以下的波长，并阻止比单一波长λm长的波长。例如，优选合波光变换部15是使产生的拉曼光之中的N阶拉曼光在波导方向上连续地损耗，抑制N阶的受激拉曼散射光的产生的光纤。特别是，优选合波光变换部15是对高阶的拉曼光在波导方向上赋予分布的损耗，抑制高阶的受激拉曼光的产生的PBGF。即，优选是制成，该PBGF的带隙波段包含最短波长λ1与单一波长λm，而且不包含最短波长λ1的要求的阶数、例如2阶的拉曼光波长的PBGF。由此，对于要求的阶数(例如2阶)的拉曼光，能够产生在波导方向上的连续的损耗，抑制要求的阶数(例如2阶)的拉曼散射光的产生。进而，能够通过将PBGF缠绕成线圈状来微调整带隙波段。
这里，要抑制的受激拉曼光的阶数是任意的。例如，将单一波长λm设为与波长λ2相等且与波长λ1的1阶拉曼散射的波长相等的波长的情况下，抑制波长λ1的2阶拉曼光的波长。另外，将单一波长λm设为与波长λ1的2阶拉曼散射的波长相等，而且将波长λ2设为与波长λ1的1阶拉曼散射的波长相等的波长的情况下，抑制波长λ1的3阶拉曼光的波长。像这样，优选将要抑制的受激拉曼光的阶数设为输入部的端口数以上。
图3表示PBGF的构造的一个例子，(a)表示横截面图，(b)表示在直线A上的径向的折射率分布图。如图3(a)所示，PBGF500在中心具有由不含添加物的石英形成的低折射率区域501，在其周围形成有添加了Ge等的高折射率区域502。该高折射率区域502被排列成三角栅格形状的周期构造。通过形成图3(b)所示那样的低折射率区域501以及高折射率区域502的折射率分布来形成对于特定波长的带隙。能够通过调整高折射率区域502的直径或间隔对要求波长形成带隙。
当把形成带隙的波长范围的光射入PBGF500时，则该波长范围的光一边被限制在低折射率区域501内，一边在PBGF500中进行波导。另一方面，当把带隙外的波长范围的光射入PBGF500，由于该波长范围的光不能在低折射率区域501内停留，则在PBGF500整个表面扩散辐射出去。即，在PBGF500中，仅对形成带隙的波长范围的光，低折射率区域501作为纤芯且高折射率区域502作为包层发挥作用。
在本实施方式中，利用在PBGF500中发生的拉曼散射来进行波长变换。通常，在低折射率区域501中传播的光通过拉曼散射向比原来的光的波长还长的长波长侧产生自然拉曼散射光。根据在低折射率区域501中传播的光生成受激拉曼散射，由自然拉曼散射光激发进一步的拉曼散射，从而大量地产生拉曼光。已提出与拉曼放大器相关的提案，该拉曼放大器在光通信等中，利用上述现象向光纤中射入1450nm附近的光，通过该光的受激拉曼散射所产生的放大效应，对作为通信信号波长的1550nm的光进行放大。
在光通信中使用的信号为数100mW，在上述拉曼放大器中，由光纤激光器输出的超过数10W那样的光是不被设想的。假设数10W的激光被射入在光通信中使用的那种光纤中，则仅在数m中就因拉曼散射而产生拉曼光，进而从该拉曼光中产生2阶拉曼光，接连不断地产生长波长的光。
PBGF500能够利用高折射率区域502的周期构造等任意地设定透过波段和阻止波段。透过波段是指能够被限制在低折射率区域501中进行传输的波长的范围。在射入本实施方式的光合波器的透过波段的波长的激光的情况下，若产生自然拉曼光的波段位于PBGF500的带隙波段内，则发生受激拉曼散射所产生的波长变换。PBGF500设为λ1的2阶的拉曼光波长位于该带隙波段外的构造。因此，产生λ1的1阶受激拉曼光，但是不传播λ1的2阶以上的受激拉曼光。即，在PBGF500中，不存在像通常的光纤中产生的那种接连不断地生成长波长的高阶的拉曼光地进行传播的情况，从而能够抑制变换波长光(波长λ1)的功率的损耗，能够实现高变换效率。
(实施方式2)
图4是本实施方式的光纤激光器的构成概要图。本实施方式的光纤激光器100具备：实施方式1的光合波器10、输出波长不同的多个激光光源101以及102、和激光器输出端17。
多个激光光源101以及102分别将不同输出波长的光供给到光合波器10的不同输入部11、12。例如，激光光源101向输入部11供给波长λ1的光。激光光源102向输入部12供给与波长λ1不同的波长λ2的光。光合波器10将向输入部11、12输入的多个波长λ1以及λ2的光变换成单一波长λm的光，并且从输出部16输出。激光器输出端17输出单一波长λm的光。对于光合波器10，正如在实施方式1中所说明的那样。
对光纤激光器100的具体例子进行说明。
作为激光光源101，使用振荡波长λ1为1040nm、输出功率为50W的掺Yb光纤激光器。作为激光光源102，使用振荡波长λ2为1090nm、输出功率为50W的掺Yb光纤激光器。激光光源102的波长选择为：振荡波长位于通过激光光源101的激光在作为合波光变换部15的光纤中传播而产生拉曼光的波段中。通过设置这种组合，能够在合波光变换部15中，容易引起波长1040nm的激光的受激拉曼散射。
作为合波光变换部15，使用50m具有波长1030nm以上1100nm以下的带隙，模场直径为10μm的PBGF。波长1040nm的激光在该PBGF中传播时，通过拉曼散射在1090nm附近产生拉曼光。这时，在PBGF中恰好同时输入1090nm的激光，从而1090nm的激光激发1040nm的激光的受激拉曼散射，波长1040nm的激光以高效率被变换成波长1090nm的激光。另一方面，1090nm的激光的拉曼光的产生波段在1140nm附近，但是1140nm附近成为带隙波段外，在低折射率区域(图3所示的附图标记501)该波长的光不能进行波导，因此不发生在此以上的波长的变换。其结果，如图2所示，从激光器输出端17输出波长1090nm的激光作为单一波长λm。能够确认：被输出的激光的输出功率是84W，并且以高效率将2个不同波长的激光合波，作为单一波长的激光而被输出。
另外，在实际的加工等中使用光纤激光器100时，存在在激光器输出端17外被反射的激光再度射入光纤激光器100中的情况。该反射光逆向返回光合波器10内并到达激光光源101以及102。这时激光器输出的波长位于与光合波器10的输入部11、12相连接的激光光源101以及102所使用的增益介质的增益波段内的情况下，存在该反射光通过增益介质被放大使激光光源101以及102产生故障的情况。为了防止这种情况，从激光器输出端17输出的单一波长λm被设置在激光光源101以及102所使用的增益介质的增益波段外即可。
在本实施方式中，掺Yb光纤激光器作为激光光源101以及102与输入部11以及12相连接，该掺Yb光纤在从波长1020nm到波长1100nm左右的波段具有大的增益。因此，通过将用于合波光变换部15的PBGF的带隙波段扩展到1150nm左右，会引起直至在实施方式1中被抑制的波长1140nm的波长变换。通过如此设置，能够将来自激光器输出端17的输出设在掺Yb光纤的增益波段之外，即使假设反射光射入激光光源101以及102也能够防止这些激光光源101以及102的故障。
(实施方式3)
图5是本实施方式的光纤激光器的构成概要图。本实施方式的光纤激光器200具备：3个激光光源101、102以及103，3个输入部11、12以及13，和2个波长合波部14a以及14b。
与上述的实施方式2相比较，向合波光变换部15输入的合波光所包含的波长的数量从2个增加到3个，因此向合波光变换部15输入的合波光的光强度变高。由此，能够增加从输出部16输出的单一波长λm的光强度。
输入部11、12以及13分别与多个激光光源101、102以及103相连接。波长合波部14a以及14b将按波长λ1、λ2以及λ3区分的输入部11、12以及13输入的多个波长λ1、λ2以及λ3的光进行波长合波形成1个合波光。这里，不同的波长λ1、λ2以及λ3例如是波长1040nm、1阶拉曼光波长1090m、2阶拉曼光波长1140nm。
波长合波部14a以及14b是2×1的WDM，波长合波部14a和波长合波部14b多级相连。该情况下，波长合波部14a将从输入部11、12输入的多个波长λ1、λ2的光进行波长合波成为1个合波光。波长合波部14b将从输入部11以及12输入的波长λ1、λ2的光、和从输入部13输入的波长λ3的光进行波长合波。通过波长合波部14a以及14b生成多个波长λ1、λ2以及λ3的合波光。
另外，波长合波部14a以及14b也可以作为共同的波长合波部。该情况下，从输入部11、12以及13输入的多个波长λ1、λ2以及λ3的光通过1个波长合波部被进行波长合波。由此，生成多个波长λ1、λ2以及λ3的合波光。能够通过以1个波长合波部对多个波长的光进行波长合波来减少部件个数。
合波光变换部15将来自波长合波部14的多个波长的合波光变换成单一波长λm的光。单一波长λm是与来自波长合波部14的合波光所包含的波长λ1、λ2以及λ3之中的最长波长λ3相同的波长的情况下，合波光变换部15将合波光变换成与最长波长λ3相同的波长的1140nm。单一波长λm是比该最长波长λ2还长的波长的情况下，合波光变换部15将合波光变换成3阶拉曼光波长1200nm作为单一波长λm。接下来，输出部16以及激光器输出端17输出单一波长λm的光。
(实施方式4)
图6是本实施方式的光纤激光器的构成概要图。本实施方式的光纤激光器300具备光合波器10a以及10b，形成实施方式1中所说明的光合波器10多级连接的构成。
光合波器10a的输入部11以及12分别连接了多个激光光源102以及101，分别输入波长λ2以及λ1的光。而且，从光合波器10a的输出部16输出与最长波长λ2相同波长的光作为单一波长λm。例如，若波长λ1为1040nm、波长λ2为1090nm，则从光合波器10b的输出部16输出与最长波长λ2相同波长的1090nm的光。
光合波器10b的输入部11与光合波器10a的输出部16相连接，输入波长λ2的光。另一方面，光合波器10b的输入部12与激光光源101相连接，输入波长λ1的光。而且，从光合波器10a的输出部16输出与最长波长λ2相同波长的光作为单一波长λm。例如，从光合波器10b的输出部16输出与最长波长λ2相同波长的1090nm的光。
这样，对光合波器10a以及10b进行多级连接，如果光合波器10a以及10b的输入部12与波长λ1的激光光源101相连接，则能够按照多级连接的光合波器10a以及10b的个数增强最长波长λ2的光强度。
在本实施方式中，表示了光合波器为2级的多级连接的情况，但是通过增加为形成3级以上的3级、4级、5级…，能够进一步增强从输出部16输出的与最长波长λ2相同波长的光强度。
(实施方式5)
图7是本实施方式的光纤激光器的构成概要图。对于本实施方式的光纤激光器400，在实施方式2中说明的激光光源102具备光产生部111和输出光变换部112。
在实施方式2到实施方式4中，对不同波长的激光光源进行合波。由于使用波长合波，因此不能对相同波长的激光进行合波。但是，通过多个激光光源101以及102的至少1个的激光光源102具备光产生部111以及输出光变换部112，能够使激光光源101的输出光波长与光产生部111的输出光波长相同。即，即使激光光源101与光产生部111是同样的构成，也能够通过波长合波得到高强度的单一波长光。
例如，在激光光源101以及光产生部111中使用以波长λ1进行振荡的激光光源。从输入部11输入的波长λ1的激光保持原波长向波长合波部14输入。
另一方面，从光产生部111输出的波长λ1的激光被输入到输出光变换部112，通过拉曼散射变换成波长λ2的光被输出。在输出光变换部112中能够使用与合波光变换部15相同的PBGF。接下来，激光光源102将向光合波器10供给的输出波长λ2的光输入到输入部12。
此外，在本实施方式中设置了在激光光源102中具备输出光变换部112的构成，但是输出光变换部112也可以设置在输入部12与波长合波部14之间。图8表示实施方式6的光纤激光器的构成概要图。在图8所示的光纤激光器600的情况下，也向波长合波部14的输入端口分别输入波长不同的波长λ1以及λ2的激光。因此，能够在波长合波部14无损耗地进行合波。接下来，在波长合波部14被合波的光经历与实施方式1同样的过程，作为波长λm的光从输出部16输出。被输出的激光的输出功率是82W，能够确认：以与实施方式2几乎相同的效率，将相同波长的2个光纤激光器输出进行合波，作为单一波长成分的激光输出。
通过设成本实施方式的构成，即使将相同波长λ1的光输入到输入部11以及12中的情况下，也能够在输入波长合波部14前，将从输入部12输入的波长λ1的光变换成波长λ2。由此，能够无损耗地在波长合波部14进行波长合波。
以上，在说明了的各实施方式中，作为对合波光变换部15的要求的阶数的拉曼光产生在波导方向上的连续的损耗的构成，以PBGF为例进行了说明，但是只要是使变换光的波长透过，对要求的阶数的拉曼光产生在波导方向上的连续的损耗的构成，合波光变换部15不限于PBGF。在PBGF之外，作为合波光变换部15，也能够使用对要求的波长产生弯曲损耗的缠绕成线圈状的光纤。另外，作为合波光变换部15，也可以通过使用包含对想抑制其产生的波段的光进行吸收的掺杂剂的光纤，起到对要求的阶数的拉曼光在波导方向上产生连续的损耗的效果。
产业上应用的可能性
本发明由于光纤激光器的高输出功率化，能够被利用于加工用光纤激光器，因此能够被利用于电气设备产业和一般机械产业等范围广泛的产业。
附图标记说明
10、10a、10b：光合波器；
11、12、13：输入部；
14、14a、14b：波长合波部；
15：合波光变换部；
16：输出部；
17：激光器输出端；
100、200、300、400、600：光纤激光器；
101、102、103：激光光源；
111：光产生部；
112：输出光变换部；
500：PBGF；
501：低折射率区域；
502：高折射率区域

Claims (30)

1.一种光合波器，其特征在于，具备：
波长合波部，其对从波长不同而不同的输入部输入的多个波长的光进行波长合波而形成1个合波光；和
合波光变换部，其以来自所述波长合波部的合波光所包含的波长之中的至少1个波长产生拉曼光，将来自所述波长合波部的合波光变换为该拉曼光的波段所包含的单一波长的光，
所述单一波长是与来自所述波长合波部的合波光所包含的波长之中的最长波长相同的波长，
输入的最长波长的光保持原波长输出。
2.一种光合波器，其特征在于，具备：
波长合波部，其对从波长不同而不同的输入部输入的多个波长的光进行波长合波而形成1个合波光；和
合波光变换部，其以来自所述波长合波部的合波光所包含的波长之中的至少1个波长产生拉曼光，将来自所述波长合波部的合波光变换为该拉曼光的波段所包含的单一波长的光，
所述单一波长是比来自所述波长合波部的合波光所包含的波长之中的最长波长还长的波长。
3.根据权利要求1所述的光合波器，其特征在于，
所述合波光变换部透过来自所述波长合波部的合波光所包含的波长之中的最短波长以上且所述单一波长以下的波长，阻止比所述单一波长长的波长。
4.根据权利要求3所述的光合波器，其特征在于，
所述合波光变换部是使所述拉曼光的N阶之中、N阶的拉曼光在波导方向上连续地损耗，抑制所述N阶的受激拉曼散射光的产生的光纤。
5.根据权利要求4所述的光合波器，其特征在于，
所述光纤是使N-1阶波长在带隙波段内，所述N阶的拉曼光波长在带隙波段外的PBGF，即光子带隙光纤。
6.一种光纤激光器，其特征在于，
具备：权利要求1所述的光合波器，和
输出波长不同的多个激光光源；
所述多个激光光源分别将所述输出波长的光提供给所述光合波器的不同的所述输入部。
7.根据权利要求6所述的光纤激光器，其特征在于，
所述多个激光光源的至少1个具备输出光变换部，该输出光变换部以入射的光产生拉曼光，从而变换成提供给所述光合波器的所述输出波长的光。
8.根据权利要求2所述的光合波器，其特征在于，
所述合波光变换部透过来自所述波长合波部的合波光所包含的波长之中的最短波长以上且所述单一波长以下的波长，阻止比所述单一波长长的波长。
9.根据权利要求3所述的光合波器，其特征在于，
所述合波光变换部是使所述拉曼光的N阶之中、N阶的拉曼光在波导方向上连续地损耗，抑制所述N阶的受激拉曼散射光的产生的光纤。
10.根据权利要求8所述的光合波器，其特征在于，
所述合波光变换部是使所述拉曼光的N阶之中、N阶的拉曼光在波导方向上连续地损耗，抑制所述N阶的受激拉曼散射光的产生的光纤。
11.根据权利要求9所述的光合波器，其特征在于，
所述光纤是使N-1阶波长设带隙波段内，所述N阶的拉曼光波长在带隙波段外的PBGF，即光子带隙光纤。
12.根据权利要求10所述的光合波器，其特征在于，
所述光纤是使N-1阶波长在带隙波段内，所述N阶的拉曼光波长在带隙波段外的PBGF，即光子带隙光纤。
13.一种光纤激光器，其特征在于，
具备：权利要求2所述的光合波器，和
输出波长不同的多个激光光源；
所述多个激光光源分别将所述输出波长的光提供给所述光合波器的不同的所述输入部。
14.一种光纤激光器，其特征在于，
具备：权利要求3所述的光合波器，和
输出波长不同的多个激光光源；
所述多个激光光源分别将所述输出波长的光提供给所述光合波器的不同的所述输入部。
15.一种光纤激光器，其特征在于，
具备：权利要求4所述的光合波器，和
输出波长不同的多个激光光源；
所述多个激光光源分别将所述输出波长的光提供给所述光合波器的不同的所述输入部。
16.一种光纤激光器，其特征在于，
具备：权利要求5所述的光合波器，和
输出波长不同的多个激光光源；
所述多个激光光源分别将所述输出波长的光提供给所述光合波器的不同的所述输入部。
17.一种光纤激光器，其特征在于，
具备：权利要求8所述的光合波器，和
输出波长不同的多个激光光源；
所述多个激光光源分别将所述输出波长的光提供给所述光合波器的不同的所述输入部。
18.一种光纤激光器，其特征在于，
具备：权利要求9所述的光合波器，和
输出波长不同的多个激光光源；
所述多个激光光源分别将所述输出波长的光提供给所述光合波器的不同的所述输入部。
19.一种光纤激光器，其特征在于，
具备：权利要求10所述的光合波器，和
输出波长不同的多个激光光源；
所述多个激光光源分别将所述输出波长的光提供给所述光合波器的不同的所述输入部。
20.一种光纤激光器，其特征在于，
具备：权利要求11所述的光合波器，和
输出波长不同的多个激光光源；
所述多个激光光源分别将所述输出波长的光提供给所述光合波器的不同的所述输入部。
21.一种光纤激光器，其特征在于，
具备：权利要求12所述的光合波器，和
输出波长不同的多个激光光源；
所述多个激光光源分别将所述输出波长的光提供给所述光合波器的不同的所述输入部。
22.根据权利要求13所述的光纤激光器，其特征在于，
所述多个激光光源的至少1个具备输出光变换部，该输出光变换部以入射的光产生拉曼光，从而变换成供给所述光合波器的所述输出波长的光。
23.根据权利要求14所述的光纤激光器，其特征在于，
所述多个激光光源的至少1个具备输出光变换部，该输出光变换部以入射的光产生拉曼光，从而变换成供给所述光合波器的所述输出波长的光。
24.根据权利要求15所述的光纤激光器，其特征在于，
所述多个激光光源的至少1个具备输出光变换部，该输出光变换部以入射的光产生拉曼光，从而变换成供给所述光合波器的所述输出波长的光。
25.根据权利要求16所述的光纤激光器，其特征在于，
所述多个激光光源的至少1个具备输出光变换部，该输出光变换部以入射的光产生拉曼光，从而变换成供给所述光合波器的所述输出波长的光。
26.根据权利要求17所述的光纤激光器，其特征在于，
所述多个激光光源的至少1个具备输出光变换部，该输出光变换部以入射的光产生拉曼光，从而变换成供给所述光合波器的所述输出波长的光。
27.根据权利要求18所述的光纤激光器，其特征在于，
所述多个激光光源的至少1个具备输出光变换部，该输出光变换部以入射的光产生拉曼光，从而变换成供给所述光合波器的所述输出波长的光。
28.根据权利要求19所述的光纤激光器，其特征在于，
所述多个激光光源的至少1个具备输出光变换部，该输出光变换部以入射的光产生拉曼光，从而变换成供给所述光合波器的所述输出波长的光。
29.根据权利要求20所述的光纤激光器，其特征在于，
所述多个激光光源的至少1个具备输出光变换部，该输出光变换部以入射的光产生拉曼光，从而变换成供给所述光合波器的所述输出波长的光。
30.根据权利要求21所述的光纤激光器，其特征在于，
所述多个激光光源的至少1个具备输出光变换部，该输出光变换部以入射的光产生拉曼光，从而变换成供给所述光合波器的所述输出波长的光。
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