JP2000349369A - 高出力ファイバリボンレーザー及び増幅器 - Google Patents

高出力ファイバリボンレーザー及び増幅器

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 従来技術よりも大きい出力を有し且つ効率の
良い冷却を可能にする単一のモードのファイバレーザー
の提供。 【解決手段】 ファイバレーザーは、複数の平行なウェ
ーブガイド１０を有するファイバリボン３０を含んでい
る。コア内の光の伝播を単一モードに限定するために、
段階的な屈折率の被覆１４，１６が設けられている。コ
ア１２の端部に隣接するモードフィルタ１８，２０は、
所望の単一のモードのみをコア内へと導き且つその他の
モードを排除する。不所望の光伝播モードを吸収するた
めに、モードフィルタに隣接して光吸収層２２，２４が
設けられている。リボン３０内のコアは、リボンの長さ
に沿って配置されたダイオードアレイからなる棒によっ
て、側方から光学的に励起される。リボンは心棒の周り
に巻き付けることができ、レーザー動作中にリボンを冷
却するために、冷却液を心棒内に導入する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、概して、単一の空
間モードレーザーに関し、より特定すると、コアからよ
り高次の伝搬モードを排除するためにレーザーのレーザ
ー導波管がモードフィルタを採用している、矩形形状の
コアを有する高出力で単一モードのダイオード励起ファ
イバリボンレーザーに関する。
【０００２】
【従来の技術】高い平均出力を有するけれども、化学レ
ーザー燃料（ｌａｓｅｒ ｆｕｅｌ）又は排出物（ｅｆ
ｆｌｕｅｎｔ）を採用しない電気駆動レーザーの必要性
が当技術分野において存在する。このタイプのレーザー
は、弾道ミサイル、巡航ミサイル及び戦闘機のような種
々の空挺のおそれ（ａｉｒｂｏｒｎｅ ｔｈｒｅａｔ
ｓ）に対する軍事用途を含む多くの用途を有している。
ファイバレーザーウェーブガイドのアレイを採用してい
るダイオード励起固体レーザーは、このような必要性を
満足する一つの公知のものである。有用で且つ手頃なレ
ーザーシステムを作るために、複雑な光学系を使用しな
いでファイバレーザーを丈夫な素子にするためには実際
的な技術が必要である。
【０００３】典型的には、このタイプの用途のために
は、レーザーシステムは、単一モードのレーザービーム
を発するファイバ又はコアを採用しなければならない。
なぜならば、単一モードのレーザービームは、集光され
たときに単位面積当たり最大の強度及び出力を発するか
らである。レーザービームの横モードの数が増加する
と、ビームの回折の結果として、集光され得るビームス
ポットのサイズもまた大きくなる。このことにより、単
位面積当たりのビーム出力が低下してビームの強度が低
下する。
【０００４】当技術においては、５０ワット未満の出力
を有する単一モードのレーザービームを発生させるため
に、ダイオード励起二重被覆のイッテルビウムをドープ
したガラスファイバが使用されてきた。これらのレーザ
ーにおけるファイバは、単一モードのレーザービームを
発生させるために、典型的には、５ないし８ミクロン程
度の直径を有する丸いコアを採用している。コアの周囲
の内側被覆層は、コア内に単一ビームを捕獲し、外側被
覆層は、励起光を吸収されるべきコアを横切るように反
射する。このタイプのファイバレーザーに対する議論
は、１９９９年２月３日発行のＦｉｂｅｒｓ ａｎｄ
Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ ＤｅｖｉｃｅｓにおけるＤｉＧｉ
ｏｖａｎｎｉ， Ｄａｖｉｄ Ｊ．による”Ｈｉｇｈ
ＰｏｗｅｒＦｉｂｅｒ Ｌａｓｅｒｓ ａｎｄ Ａｍｐ
ｌｉｆｉｅｒｓ”の第２８２ないし２８４頁及び１９９
９年２月３日発行のＦｉｂｅｒｓ ａｎｄ Ｗａｖｅｇ
ｕｉｄｅ ＤｅｖｉｃｅｓにおけるＮｉｌｓｓｏｎ，
Ｊ．ｅｔ ａｌ．による”Ｗｉｄｅｌｙ” ｔｕｒｎａ
ｂｌｅ ｈｉｇｈ−ｐｏｗｅｒ ｄｉｏｄｅ−ｐｕｍｐ
ｅｄ ｄｏｕｂｌｅ−ｃｌａｄ Ｙｂ3+−ｄｏｐｅｄ
ｆｉｂｅｒ ｌａｓｅｒ”の第２８５ないし２８７頁を
含む、先進固体レーザーについての会議の会報に見出す
ことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】当技術においては、確
かな用途のためには、単一モードのファイバレーザーの
出力を増すことが望ましい。レーザーの出力は、コアの
長さを増してより多くの励起光を提供することによって
増加させることができる。しかしながら、コアの材料
は、超過した場合にコア材料を損傷させるかもしれない
出力の限度を有している。コアの直径をより大きくする
ことによって、より大きい光出力が提供され得る。しか
しながら、コアの直径が増すと、より高次のモードの発
生が起こり始め、ビームを単一モードに限定することが
益々難しくなる。一度あるコアサイズに達すると、伝搬
モードを単一モードに制限することは実際上不可能であ
る。更に、コアの大きさ及び出力が増加すると、コア内
に熱も発生する。この熱を下げるための冷却装置が知ら
れているが、コアの直径が大きくなると、コアの中心か
ら熱を取り除くことがより難しい。従って、コアを横切
る方向に熱の勾配が存在し、これによってレーザーはフ
ァイバの性能を低下させる。
【０００６】二重被覆のファイバレーザーのコアは、５
０ｍ程度の長さを有する傾向がある。従って、レーザー
システムを小さくさせ且つコアに構造的な堅牢性を付与
するために、典型的には、コアは心棒の周りを被覆され
る。コア及びコアに関連する被覆の大きさが増すと、心
棒の周りでコアを曲げること及びモードの制御を依然と
して維持することがより難しくなり、従って、心棒をよ
り大きくなければならなくさせる。更に、コアの大きさ
は、応力が光の漏れによって生じるモード制御を低下さ
せるか又は無くする前に、コアが心棒にどの程度きつく
被覆されることができるかを決定する。
【０００７】必要とされているのは、モードの制御を喪
失することなく従来技術において知られているファイバ
レーザーよりも大きい出力を有し且つ効率の良い冷却を
可能にする単一モードのファイバレーザーである。従っ
て、本発明は、このようなレーザーを提供することを目
的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の教示に従って、
高い出力を提供する単一モードのファイバレーザーが開
示される。このファイバレーザーは、一枚のシート状の
光を発する複数の平行なウェーブガイドを有するリボン
を含んでいる。各ウェーブガイドは、一つの方向に比較
的薄い寸法を有し且つこれと直角の方向に比較的広い寸
法を有する矩形状のコアを含んでいる。コア内での光の
伝搬をその伝搬方向における単一モードに限定する薄い
段階的な指数の被覆層が設けられている。寸法が広い方
向には、コアの端部に隣接してモードフィルタが設けら
れ、コア内の種々の伝搬モードがこのモードフィルタ内
に入る。モードフィルタは、所望の単一モードが最小量
の損失でコア内に入り、一方、より高次のモードがより
大きい損失を受けるのを可能にする。望ましくない光の
伝搬モードを吸収するために、モードフィルタに隣接し
且つコアと反対側に光吸収層が設けられる。従って、コ
ア内の主たる伝搬モードは、単一の低次モードである
が、コアの断面積は増加せしめられてより大きい出力を
提供する。
【０００９】リボン内の各コアは、ウェーブガイドに対
してリボンの全長に沿った重要な位置に配置された棒状
のダイオードアレイによって、側方から光学的に励起さ
れる。励起光を、同励起光がコアを多数回横切るときに
光を内側で全反射させて同励起光がウェーブガイド内に
捕獲されるようなやり方でウェーブガイド上へと投射さ
せるために、リボン内に種々の透過格子及び／又は反射
格子を設けることができる。このリボンは心棒の周りに
巻き付けることができ、且つレーザー動作中に伝導によ
ってリボンを冷却するために、心棒の中に冷却液を導入
することができる。多数のリボンを提供して得られるレ
ーザービームの断面積を増すために、多数の心棒を結合
することができる。
【００１０】本発明のこの他の目的、利点及び特徴は、
添付図面と組み合わせられた以下の詳細な説明及び特許
請求の範囲から明らかとなるであろう。
【００１１】
【発明の実施の形態】ダイオード励起ファイバリボンレ
ーザーの好ましい実施形態の以下の説明は、単なる例示
的な性質のものであり、決して本発明又は本発明の用途
若しくは使用方法を限定することを意図したものではな
い。
【００１２】図１（ａ）は、以下に説明するようにダイ
オード励起の単一モードのファイバレーザーシステムに
おいて使用することができる光のウェーブガイド１０の
端面図である。レーザービームは、矩形形状のコア１２
又はレーザー発生媒体内で増幅される。一つの実施形態
においては、コア１２はイッテルビウムをドープしたガ
ラスであるが、当技術において公知のあらゆる適当な光
増幅媒体とすることができる。コア１２の矩形形状は、
コア１２の頂部から底部までの薄い厚みが５ないし１０
ミクロン程度であり、単一モードのビームのみが厚み方
向に伝搬することができるようになされている。コア１
２は、上面及び下面が段階的な指数の被覆層１４及び１
６と結合されていて、単一の光伝搬モードの伝搬を提供
するようになされている。一つの実施形態においては、
被覆層１４及び１６は、コア１２内を進むビームをコア
１２内へと屈折させ且つ反射されて戻らせるように、コ
ア１２と異なる屈折率を有するドープされたガラスによ
って形成されている。コア１２は、レーザービームの出
力を増すために、コア１２の断面積が公知の単一モード
のファイバレーザーにおけるコアよりも大きくなるよう
に、幅が極めて広くなされている。単一モードのビーム
の伝搬を幅方向に限定するための技術を以下に説明す
る。
【００１３】厚みに亘って、コア１２の一方の側面に沿
って第１のモードフィルタ１８が設けられており、コア
１２の反対側の側面に沿って第２のモードフィルタ２０
が設けられている。コア１２の中を進みつつあるかもし
れない種々の伝搬モードが、幅に亘ってコア１２から延
び且つモードフィルタ１８及び２０に入る。モードフィ
ルタ１８及び２０は、コア１２内の種々の光の伝搬モー
ドと相互作用して所望の伝搬モードに最少の損失を受け
させ且つ望ましくない即ちより高次の伝搬モードにより
大きい損失を受けさせるように最適化された一連のドー
プしたガラスの層を含むことができる。モードフィルタ
１８及び２０内の種々の層は、この機能を提供するため
の格子層を形成するために、より高い屈折率とより低い
屈折率とが交互に変わる領域を含んでいる。モードフィ
ルタ１８及び２０内の屈折率は、種々のドーパントイオ
ンによって制御することができる。モードフィルタ１８
及び２０は、ブラッグ（Ｂｒａｇｇ）の格子又は光子バ
ンドギャップ物質のようなここで説明した動作を行うこ
とができるあらゆる適切なガイド構造とすることができ
る。当技術において知られているように、光子バンドギ
ャップ物質は、種々の屈折率の相互作用を提供して散乱
せしめられた光ビームをそれらの位相の相対関係に依存
して破壊的に或いは建設的に結合させる。
【００１４】コア１２と反対側でモードフィルタ１８に
隣接して第１の吸収層２２が配置されており、コア１２
の反対側でモードフィルタ２０に隣接して第２の吸収層
２４が配置されている。吸収層２２及び２４もまた、ド
ーパントイオンがレーザー光のいくつかの波長を吸収す
るドープされたシリカ又はガラスによって作られる。吸
収層２２及び２４は、反射角の区別は提供しないが、全
てのレーザー波長を吸収する。吸収層２２及び２４は、
ここに説明した目的に適したあらゆる光学ガラスの吸収
材料とすることができる。ウェーブガイド１０の動作に
よって、所望の最低次モードがコア１２上へと伝搬する
ことができ、より高次のモードは吸収層２２及び２４に
よって吸収される。
【００１５】ウェーブガイド１０は、本発明のファイバ
リボンレーザーの基本的な構造部材である。図２（ａ）
は、互いに平行に結合された複数のウェーブガイド１０
を含んでいるファイバリボン３０の上面図であり、図２
（ｂ）はその端面図である。他の平行なウェーブガイド
１０も同じ構成部品を有しているという条件で、ウェー
ブガイド１０のうちの一つに図１に関して上記した参照
番号が付されている。図示されているように、吸収層２
２及び２４は、隣接するウェーブガイド１０の各々の吸
収層２２又は２４に当接している。コア１２間の吸収層
２２及び２４は、拒否されたモードを減衰させ且つそれ
らの結合を制御する。この実施形態においては、６個の
別個のウェーブガイド１０が平行に結合されている。当
業者によって理解されるであろうように、この実施形態
は非限定的な例であり、他の設計ではこれより多いか又
は少ないウェーブガイドを組み込んでも良い。ファイバ
リボン３０を形成するためのウェーブガイド１０の形状
は、各レーザービームが同一の単一モードビームを含ん
でいる一枚のシート状の平行なレーザービームがリボン
３０の端部から伝搬するようになされている。レーザー
ビームの組織化されたシートは、効率良く結合すること
ができ且つ従来技術において使用されていた雑然とした
丸いファイバレーザーウェーブガイドよりも遙かに効率
的な方法で、レーザーシステムの出力光学系と整合せし
めることができる。
【００１６】リボン３０を形成するために、外側被覆３
２がウェーブガイド１０を覆っている。図２（ａ）にお
いては、下にあるウェーブガイド１０を露出させるため
に被覆３２の頂部の層は示されていない。以下の説明に
おいて明らかとなるレーザーの励起光を閉じ込めるのを
助けるために、外側被覆３２に端縁リフレクタ３４及び
３６が設けられている。端縁リフレクタ３４及び３６
は、被覆３２の両側に形成された金属層のようなあらゆ
る適切な反射層とすることができる。
【００１７】当技術において知られているように、これ
らのタイプの固体レーザーにおいては、コア１２内の原
子を励起してレーザー光を増幅するために、励起光が必
要とされる。これらの装置においては、ときどき、同じ
位置からの励起光とレーザー光との両方の結合をさせる
ために複雑な光学系が必要される。本発明によれば、レ
ーザーを励起するために、励起光がリボン３０の側方位
置から提供される。図３ないし５は、励起光源と関連付
けたリボン３０のウェーブガイド１０のうちの一つの断
面図である。図３ないし５に示されたリボン３０内に励
起光を導入するための種々の実施形態は、特定の設計条
件に従って種々の設計において励起光を導入するための
種々の用途を使用することができることを示すことを意
図している。図３ないし５においては、ウェーブガイド
１０の種々の層に、上記した方法と同じやり方で符号が
付されている。
【００１８】図３においては、各ダイオードアレイ４２
が複数のダイオードエミッタ４４を含んでいるいくつか
のダイオードアレイ４２を含んでいる棒状のダイオード
４０が設けられている。各ダイオードアレイ４２は、ア
レイ４２内の各エミッタ４４が特定のウェーブガイド１
０のコア１２と整合するようにリボン３０を横切って延
びている。この例においては、各ウェーブガイド１０が
特定の用途のために必要な光学的励起を提供するための
４つのエミッタ４４から励起光を受け取るように、棒状
のダイオード４０内に４つのダイオードアレイ４２が設
けられている。各ダイオードエミッタ４４は、コリメー
ターレンズ４６に向かって導かれる励起光のビームを発
生する。この実施形態においては、各コリメーターレン
ズ４６は、各ダイオードアレイ４２に対してリボン３０
を横切って延びている。
【００１９】ダイオードアレイ４２からの励起光は、平
行光にされて且つ外側被覆３２の一部分に設けられた均
一な透過格子４８に当たる。透過格子４８は、励起光を
特定のウェーブガイド１０にある角度で入射させるよう
にダイオードアレイ４２で屈折させる。透過格子４８
は、励起光を回折させるあらゆる適当な光学材料とする
ことができる。例えば、透過格子４８は、エッチングさ
れた格子線を含む研磨されたガラスとすることができ
る。ウェーブガイド１０を横切って伝搬する励起光の角
度、被覆３２の屈折率の違い並びに被覆層１４及び１６
は、内側全反射を提供して、励起光が図示するように何
回も絶えずコア１２を横切るように励起光が前後に反射
せしめられてウェーブガイド１０へと向かうようにさせ
る。ダイオードアレイ４２からの励起光の波長は、コア
１２内の原子を励起させて殆どの励起光が最終的にはコ
ア１２に吸収されてレーザー励起を提供するような波長
である。端縁リフレクタ３４及び３６は、リボン３０の
側部から出て行くかもしれないリボン３０内の励起光を
閉じ込める助けとなる。
【００２０】図４の実施形態においては、ダイオードア
レイ４２からなる棒４０が設けられているけれども、コ
リメーターレンズ４６は省かれている。透過格子４８の
他に、ウェーブガイド１０内で励起光を反射するために
被覆３２の反対側の壁に反射格子５０が設けられてい
る。コリメーターレンズ４６は省かれているので、透過
格子４８は、励起光をウェーブガイド１０内へと集光さ
せるように励起光の波長と関係付けられた格子周期を有
している。言い換えると、励起光は透過格子４８内で屈
折され、透過格子は励起光をウェーブガイド１０へと送
る。反射格子５０は伝導面に代わる反射面であり、格子
５０内のエッチング線は、励起光が、内側全反射によっ
てウェーブガイド１０の内部に捕獲されるのに望ましい
角度で反射させるようになされている。
【００２１】図５においては、ダイオードアレイ４２の
棒４０が、エミッタ５６を含むダイオードアレイ５４の
棒５２に置き換えられている。この実施形態において
は、コリメーターレンズ４６は省かれており、ダイオー
ドアレイ５４は、励起光がコア１２の光学的励起を提供
するのに望ましい方法で透過格子５８を通ってウェーブ
ガイド１０に入るように、ウェーブガイド１０に対して
角度が付けられている。この実施形態は、励起光がウェ
ーブガイド１０内に捕獲されるように励起光をウェーブ
ガイド１０へと送り出すための区画化された透過格子用
途を提供している。
【００２２】図６は、ファイバリボン３０が円筒形の心
棒６８の周りに巻き付けられているレーザーシステム６
６の斜視図である。ファイバリボン３０は厚さが比較的
薄いので、心棒６８の周りに比較的きつく巻き付けてシ
ステムの大きさを小さくすることができる。管７０が心
棒６８の中を貫通して延びており、心棒６８は、レーザ
ー動作中にファイバ３０を冷却するために冷却液がその
中を圧送されるヒートシンクの役目を果たす。心棒６８
は広い表面積を有し、ファイバリボン３０は比較的薄い
ので、冷却液と心棒６８とによってリボン３０の適切な
冷却が提供され、熱勾配を除去して適切な装置の性能を
得ることができる。
【００２３】ファイバリボン３０の入力端部には、ファ
イバリボン３０によって増幅されるべき入力されたレー
ザービームを結合するために、結合光学系７２が設けら
れている。ファイバ３０の出力端部には、増幅されたレ
ーザービームをレーザーシステム６６の出力光学系に結
合するために、結合光学系７４が設けられている。ダイ
オードの棒７８の列７６によって光学的励起が提供され
る。各ダイオードの棒７８は、上記したタイプの複数の
ダイオードアレイを含んでおり、これらのダイオードア
レイは、ダイオードエミッタが各コア１２と整合せしめ
られるようにリボン３０を横切る方向に延びている。こ
の実施形態においては、ダイオードの棒７８が一つ置き
の被覆位置に心棒６８に沿って列状に設けられて、ファ
イバリボン３０に沿ってある所定の距離毎に光学的励起
が提供されるようになされている。他の実施形態におい
ては、ダイオードの棒７８は、異なる励起及び異なる用
途のために、心棒６８の周囲の種々の位置に設けること
ができる。冷却管８２を含む冷却装置８０が、ダイオー
ドアレイ７８を冷却するために冷却液を導入している。
【００２４】上記したレーザーシステム６６の構造は、
心棒６８の周りにきつく巻き付けて従来技術よりも高い
出力でコンパクトなレーザーアセンブリを提供すること
ができる適切な長さのファイバリボン３０を提供する。
ファイバを積層して出力を更に増すために、複数のレー
ザーアセンブリ６６を設けることができる。図７には、
レーザーシステム６６のアレイの斜視図が示されてお
り、このシステムにおいては、図示されているように、
光学系７４が複数のリボン３０（ここでは６個のリボン
３０）からの出力を結合して単一のビームにしている。
【００２５】上記の説明は、本発明の例示的な実施形態
を単に開示し且つ説明している。当業者は、このような
説明並びに添付図面及び特許請求の範囲から、特許請求
の範囲に規定された本発明の精神及び範囲から逸脱する
ことなく種々の変化、変形及び変更を施すことができる
ことを容易に認識するであろう。結合光学系７４からの
出力ビームを所望のビーム形状に成形するために、付加
的な光学系（図示せず）を設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】１（ａ）は、本発明の一実施形態による矩形状
のコアを含む単一モードのファイバウェーブガイドの上
面図であり、１（ｂ）は端面図である。
【図２】２（ａ）は、ファイバリボンを形成するために
相互に結合された図１に示した複数のファイバウェーブ
ガイドの上面図であり、２（ｂ）は端面図である。
【図３】図１及び２に示したウェーブガイドをダイオー
ドアレイによって側方から励起するための方法を示す断
面図である。
【図４】図１及び２に示したウェーブガイドをダイオー
ドアレイによって側方から励起するための方法を示す断
面図である。
【図５】図１及び２に示したウェーブガイドをダイオー
ドアレイによって側方から励起するための方法を示す断
面図である。
【図６】図２に示したファイバリボンを採用しているレ
ーザーアセンブリの斜視図である。
【図７】レーザービームの大きさを増すために相互に結
合された図６に示した複数のレーザーアセンブリの斜視
図である。
【符号の説明】
１０ ウェーブガイド、 １２ コア、１４，１６
被覆、 １８，２０ モードフィルタ、２２，２４
吸収層、 ３０ リボン、３２ 被覆、 ３４，３
６ 端縁リフレクタ、４０ ダイオードの棒、 ４２
ダイオードアレイ、４４ エミッタ、 ４６ コリ
メーターレンズ、４８ 透過格子、 ５０ 反射格
子、５２ ダイオードの棒、 ５４ ダイオードアレ
イ、５６ エミッタ、 ７０ 管、７２，７４ 結合
光学系、 ７８ ダイオードの棒、８０ 冷却装置、
８２ 冷却管、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｓ 5/024 Ｈ０１Ｓ 3/04 Ｌ 5/40 3/094 Ｓ

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光学的ウェーブガイドであって、 対向している頂面と底面とを有し且つ対向している第１
    及び第２の側面を有するコアと、 前記頂面に当接して配置された第１の被覆層及び前記底
    面に当接して配置された第２の被覆層であって、コア内
    に一つの光伝搬モードを捕獲する第１及び第２の被覆層
    と、 前記第１の側面に隣接して配置された第１のモードフィ
    ルタ及び前記第２の側面に隣接して配置された第２のモ
    ードフィルタであって、前記一つの光伝搬モードを前記
    コア内へと導き且つこれ以外の光伝搬モードを同コア外
    へと導く第１及び第２のモードフィルタと、 を含むウェーブガイド。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のウェーブガイドであっ
    て、 前記コアが矩形形状であり、前記対向している頂面及び
    底面が前記対向している第１及び第２の側面よりも相互
    により近接していて薄いコアを形成している、ウェーブ
    ガイド。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載のウェーブガイドであっ
    て、 前記第１及び第２のモードフィルタが、交互に代わる高
    屈折率と低屈折率との層を含んでいる、ウェーブガイ
    ド。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載のウェーブガイドであっ
    て、 前記第１のモードフィルタに隣接し且つ前記コアの反対
    側に配置された第１の吸収層及び前記第２のモードフィ
    ルタに隣接し且つ前記コアの反対側に配置された第２の
    吸収層であって、前記コアから離れるように導かれる光
    伝搬モードを減衰させる第１及び第２の吸収層を更に含
    む、ウェーブガイド。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載のウェーブガイドであっ
    て、 前記第１及び第２の被覆層が、前記コア内の伝搬を単一
    モードに限定する段階的な指数の被覆層である、ウェー
    ブガイド。
  6. 【請求項６】 請求項１に記載のウェーブガイドであっ
    て、 前記コアがイッテルビウムをドープしたガラスによって
    作られている、ウェーブガイド。
  7. 【請求項７】 単一モードの光学的ウェーブガイドであ
    って、 対向している頂面及び底面と、対向している第１及び第
    ２の側面と、を含み、同対向している頂面及び底面は前
    記対向している第１及び第２の側面よりも相互に近接し
    ており、前記頂面及び底面に当接して配置された段階的
    な指数の被覆層を更に含む、ウェーブガイド。
  8. 【請求項８】 請求項７に記載のウェーブガイドであっ
    て、 前記第１の側面に隣接して配置された第１のモードフィ
    ルタ及び前記第２の側面に隣接して配置された第２のモ
    ードフィルタであって、一つの光伝搬モードを前記コア
    内へと導き且つこれ以外の光伝搬モードを同コア外へと
    導く第１及び第２のモードフィルタを更に含んでいる、
    ウェーブガイド。
  9. 【請求項９】 請求項７に記載のウェーブガイドであっ
    て、 前記第１のモードフィルタに隣接し且つ前記コアの反対
    側に配置された第１の吸収層及び前記第２のモードフィ
    ルタに隣接し且つ前記コアの反対側に配置された第２の
    吸収層であって、前記コアから離れるように導かれる光
    伝搬モードを減衰させる第１及び第２の吸収層を更に含
    む、ウェーブガイド。
  10. 【請求項１０】 光学デバイスであって、 少なくとも一つの細長いコアと同コアに隣接して配置さ
    れた少なくとも一つの被覆層とを含み、前記少なくとも
    一つの被覆層が前記コア内に一つの光伝搬モードを規定
    しているウェーブガイド構造と、 前記ウェーブガイド構造を包囲している外側被覆であっ
    て、少なくとも一つの透過格子を含んでいる外側被覆
    と、 前記透過格子に対して位置決めされた少なくとも一つの
    ダイオードであって、 励起光を、同励起光が前記透過格子及び前記少なくとも
    一つの被覆層中を伝導されて前記ウェーブガイド構造内
    へと導かれ且つ内側全反射によって同ウェーブガイド内
    に捕獲される角度で、発生するダイオードと、 を含む光学デバイス。
  11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の光学デバイスであ
    って、 励起光が透過格子中を伝導される前に、同励起光を平行
    光にする少なくとも一つのコリメーターレンズを更に含
    む、光学デバイス。
  12. 【請求項１２】 請求項１０に記載の光学デバイスであ
    って、 前記外側被覆内で且つ前記透過格子と反対側に配置さ
    れ、励起光が前記ウェーブガイド構造内に捕獲されるよ
    うに同励起光を反射する反射格子を更に含んでいる、光
    学デバイス。
  13. 【請求項１３】 請求項１０に記載の光学デバイスであ
    って、 前記ウェーブガイド構造が、相互に平行に結合されてウ
    ェーブガイドリボンを形成している複数のウェーブガイ
    ドを含んでおり、前記少なくとも一つのダイオードが、
    前記リボン内の各ウェーブガイドと整合せしめられた複
    数のエミッタを含んでいる少なくとも一つのダイオード
    アレイである、光学デバイス。
  14. 【請求項１４】 請求項１３に記載の光学デバイスであ
    って、 前記少なくとも一つのダイオードアレイが、棒状のダイ
    オードを形成している複数のダイオードアレイであっ
    て、同棒状のダイオードにおいては、前記複数のダイオ
    ードアレイが一本のウェーブガイドに沿って効果的に位
    置決めされている、光学デバイス。
  15. 【請求項１５】 光学デバイスであって、 ウェーブガイドファイバリボンを形成するために相互に
    結合された複数のウェーブガイドであって、各ウェーブ
    ガイドが細長いコアを含んでおり、同コアは、対向して
    いる頂面及び底面と、対向している第１及び第２の側面
    と、を含んでおり、当該ウェーブガイドは更に、前記頂
    面に当接して配置された第１の段階的な指数の被覆層と
    前記底面に当接して配置された第２の段階的な指数の被
    覆層とを含んでおり、前記第１及び第２の被覆層は、単
    一の光伝搬モードを前記コア内に捕獲し、当該ウェーブ
    ガイドは更に、前記第１の側面に当接して配置された第
    １のモードフィルタと前記第２の側面に当接して配置さ
    れた第２のモードフィルタとを更に含んでおり、同第１
    及び第２のモードフィルタは、前記単一の光伝搬モード
    を前記コア内に導き且つ他の光伝搬モードを同コアから
    離れるように導くようになされた複数のウェーブガイド
    と、 前記ウェーブガイド同士の間に配置され且つ同ウェーブ
    ガイド同士を相互に結合させる複数の吸収層であって、
    前記コアから離れるように導かれる前記光伝搬モードを
    減衰させる複数の吸収層と、 前記ウェーブガイドリボンと前記吸収層とを被覆する外
    側被覆と、を含む光学デバイス。
  16. 【請求項１６】 請求項１５に記載の光学デバイスであ
    って、 少なくとも一つのダイオードアレイと透過格子とを更に
    含み、同透過格子は前記被覆内に位置決めされており、
    前記ダイオードは、前記透過格子及び前記第１の被覆層
    の中を通り前記ウェーブガイドへと伝導されるレーザー
    励起光を、同励起光を内側全反射によって前記ウェーブ
    ガイド内に捕獲するような角度で発生する、ようになさ
    れた光学デバイス。
  17. 【請求項１７】 請求項１６に記載の光学デバイスであ
    って、 前記励起光が前記透過格子を通過する前に、同励起光を
    平行光にする少なくとも一つのコリメーターレンズを更
    に含む、光学デバイス。
  18. 【請求項１８】 レーザービームの単一モードのウェー
    ブガイドへの伝搬を提供する方法であって、 ビームを、対向している頂面及び底面と対向している第
    １及び第２の側面とを含むウェーブガイド内のコアへと
    伝搬させるステップと、 前記レーザービームを、前記頂面に当接して配置された
    第１の被覆層及び前記底面に当接して配置された第２の
    被覆層から反射させるステップと、 前記ビームの単一モードを、前記第１の側面に隣接して
    配置された第１のモードフィルタ及び前記第２の側面に
    隣接して配置された第２のモードフィルタによって、前
    記コア内へと導くステップと、 前記レーザービームのそれ以外の伝搬モードを、前記第
    １及び第２のモードフィルタによって前記コアから離れ
    るように導くステップと、 を含む方法。
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