JP2001094178A - 光ファイバレーザ装置 - Google Patents

光ファイバレーザ装置

Info

Publication number
JP2001094178A
JP2001094178A JP2000233874A JP2000233874A JP2001094178A JP 2001094178 A JP2001094178 A JP 2001094178A JP 2000233874 A JP2000233874 A JP 2000233874A JP 2000233874 A JP2000233874 A JP 2000233874A JP 2001094178 A JP2001094178 A JP 2001094178A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
optical fiber
grating
frequency
fiber laser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000233874A
Other languages
English (en)
Inventor
Frederick J Leonberger
ジョン レオンバーガー フレデリック
William H Glenn
ヘンリー グレン ウイリアム
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Raytheon Technologies Corp
Original Assignee
United Technologies Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by United Technologies Corp filed Critical United Technologies Corp
Publication of JP2001094178A publication Critical patent/JP2001094178A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06Construction or shape of active medium
    • H01S3/063Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/067Fibre lasers
    • H01S3/06704Housings; Packages
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06Construction or shape of active medium
    • H01S3/063Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/067Fibre lasers
    • H01S3/0675Resonators including a grating structure, e.g. distributed Bragg reflectors [DBR] or distributed feedback [DFB] fibre lasers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06Construction or shape of active medium
    • H01S3/063Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/067Fibre lasers
    • H01S3/06708Constructional details of the fibre, e.g. compositions, cross-section, shape or tapering
    • H01S3/06729Peculiar transverse fibre profile
    • H01S3/06737Fibre having multiple non-coaxial cores, e.g. multiple active cores or separate cores for pump and gain
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/08Construction or shape of optical resonators or components thereof
    • H01S3/08018Mode suppression
    • H01S3/08022Longitudinal modes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/08Construction or shape of optical resonators or components thereof
    • H01S3/08086Multiple-wavelength emission
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/091Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
    • H01S3/094Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
    • H01S3/094003Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light the pumped medium being a fibre
    • H01S3/094007Cladding pumping, i.e. pump light propagating in a clad surrounding the active core
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/091Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
    • H01S3/094Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
    • H01S3/094003Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light the pumped medium being a fibre
    • H01S3/094019Side pumped fibre, whereby pump light is coupled laterally into the fibre via an optical component like a prism, or a grating, or via V-groove coupling
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/091Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
    • H01S3/094Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
    • H01S3/094038End pumping
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/091Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
    • H01S3/094Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
    • H01S3/094061Shared pump, i.e. pump light of a single pump source is used to pump plural gain media in parallel
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/091Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
    • H01S3/094Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
    • H01S3/0941Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a laser diode
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/23Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/23Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
    • H01S3/2383Parallel arrangements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Optical Filters (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 波長の安定性及び狭帯域な放出範囲を持つポ
ンプ光ファイバレーザ装置を提供する。 【解決手段】 長手方向に沿って延在した光ファイバ導
波路部分と、前記導波路の前記長手方向に希土類ドープ
された少なくとも1つの活性領域と、共振キャビティー
を形成する前記長手方向に離間した2つの反射器13,
14とを備える。前記反射器のうちの少なくとも一方
は、埋設ブラッググレーティングを構成し、前記グレー
ティングは、前記レーザ発振波長で最大の反射率を有す
るとともに、前記共振キャビティーの長さを変えて前記
レーザ発振波長を変化させるチューニング手段を備えて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は一般にポンプ光ファ
イバレーザに係り、特に、格子形状の反射エレメントを
利用した上記の型の光ファイバレーザ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ポンプ光ファイバレーザは、全体的にま
たは部分的に、レーザ共振空胴を構成する光ファイバ部
のそれぞれの端面に、反射コーティングを施したもの
や、そのレーザ空胴を不要にするために外部ミラーを使
用するもの等、様々な構造が知られている。これらの解
決手段は、レーザの製造及び利用の分野ではある程度の
成功を納めており、受容されてはいるが、それらは未だ
ある不具合を有している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】例えば、これまで使用
されてきた反射エレメントの物理的特性及び温度に関連
したその外形の変化のために、かかる既知のレーザによ
り発せられる光が所望の波長を有するようにすること、
及び、この型のレーザが発生する光の波長帯域が中心波
長を中心にして所望の狭い範囲内にあるようにすること
を、すべての動作条件の下で保証することは、不可能と
は言わないまでも、非常に困難である。
【0004】従って、本発明の一般的な目的は、従来技
術の欠点を取り除くことにある。
【0005】特に、本発明の目的は、この種の既知の構
成の欠点を有しないポンプ光ファイバレーザ装置を提供
することにある。
【0006】本発明の他の目的は、その性能を改良し
た、すなわち、波長の安定性及び狭帯域の放出範囲を得
ることを考慮したポンプ光ファイバレーザ装置を提供す
ることにある。
【0007】さらに、本発明の他の目的は、高い変換率
を達成することの出来るポンプ光ファイバレーザ装置を
提供することにある。
【0008】本発明の付随する目的は、上記の型の光フ
ァイバレーザを、構造が比較的簡単で、製造が安価にで
き、使用し易く、そして、動作においても信頼性のある
ものに設計することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、長手方向に沿
って離間した端部の間を前記長手方向に沿って光線を伝
搬させることが可能な延在した固体導波路部分(11)
と、ポンプ周波数(λ1)の刺激光線による刺激に応答
してレーザ周波数(λ2)の刺激光線を放出することが
可能な前記導波路の前記長手方向の希土類ドープされた
少なくとも1つの活性領域と、前記活性領域を制限し、
前記レーザ発振周波数(λ2)に対応する光学的共振周
波数を有する共振キャビティーを形成する前記長手方向
に離間した2つの反射器(13,14)とを備え、前記
反射器のうちの少なくとも一方は、前記長手方向におい
て前記導波路部分の屈折率に対して複数の連続した周期
的な摂動を与えることで形成される埋設ブラッググレー
ティングを構成し、前記グレーティングは、前記レーザ
発信周波数(λ2)に対応した中心波長で最大の反射率
を有するとともに、前記レーザ周波数(λ2)の光線の
所定量を反射させており、前記共振キャビティーの前記
長手方向長さと、前記グレーティングの反射率と、前記
活性領域の活性とが、前記レーザ周波数(λ2)のレー
ザ発振を行わせるように構成され前記キャビティーの長
さを変えて前記レーザ周波数(λ2)を変化させるチュ
ーニング手段(17)を備えていることを特徴とする請
求項1に記載のオプティカルファイバーレーザを提供す
ることを目的とする。
【0010】
【発明の実施の形態】図面を参照しながら詳細に説明す
る。同一の参照番号は、適切な場合には参照文字や数字
が付加され得るが、全体を通じて、対応する部分を特定
するために使用されている。図1から明らかな様に、参
照番号10はポンプ光ファイバレーザ装置10を全体と
して特定している。その装置10は、その主コンポーネ
ントとして、光ファイバ部分11と既知の構造のレーザ
ポンプ12を含んでいる。このレーザポンプは、ダイオ
ードレーザから構成されるのが有利である。レーザポン
プ12は波長λ1の光を発生し、この光は周知の方法
で、長手方向への伝搬のための光ファイバ部分11に放
射される。この分野の当業者にとって周知のように、光
ファイバ部分11はファイバコアとコア周囲のクラッド
を含み、その場合、レーザポンプ12からの光はコア内
に放射され、その内部に案内される。
【0011】光ファイバ部分11(好ましくは、そのコ
ア)には、部分11の長手方向に互いに離れた二つの格
子13と14が設けられ、また、それらは部分11のそ
れぞれの端部に配置されている。格子13と14は多少
なり反射的である。しかしながら、それは波長λ2の光
に対してのみであり(実際には、この中心波長の周りの
非常に狭い帯域内で)、他の全ての波長の光に対しては
実質的に透過であり、少なくとも格子13に関する限り
はポンプ波長λ1を含んでいる。すなわち、格子13と
14は反射鏡として働き、波長λ2のレイジングが起こ
るレーザ空胴、すなわちレーザキャビティーを長手方向
に制限する。
【0012】格子13と14は、一般に、米国特許第
4,807,805号明細書に開示された型のものであ
り、その方法によって作られることが好ましい。この米
国特許の開示内容は、特に光ファイバレーザ装置10で
の使用に適しているブラッグ格子型の付加的な説明にと
って必要な範囲まで参照される。上記の特許についてよ
り詳細に説明すると、この型の格子は波長選択反射鏡と
して働く。特定の周期性の埋め込み格子は、部分的にあ
るいは全体的に、ファイバ部分11によって搬送された
光信号の波長を反射する。構造物における応力や温度を
測定するために開発されたこの型の格子は、上記の特許
に開示された方法によって光ファイバのコア内に組み込
まれあるいは埋め込まれる。ここで説明されるように、
この種の完全に周期的な格子は、コアをクラッドを通し
て二つの整合する紫外光線の干渉パターンに露出させる
ことにより、光ファイバのコア内に設けられすなわち刻
印される。これら紫外光線は、互いに180゜補完する
ファイバ軸に関して二つの角度で、光ファイバに対して
方向付けられている。この結果、ファイバコアの材料
は、それへの干渉紫外光線の作用によって完全に周期的
な屈折率の変化がそこに現れ、個々の格子エレメント
(すなわち、同じ屈折率の習性を示すコアの、周期的に
繰り返す領域)がブラッグ格子を構成するためにファイ
バ軸に垂直に方向付けられる。この種の埋め込まれたブ
ラッグ格子は、ファイバコア内に放射され、あるいはフ
ァイバコア内に案内されて伝搬してきた中心波長λ2
周りの非常に狭い範囲内の波長を持つ光だけを、それぞ
れの格子13と14に向ける伝搬方向に反射する。この
中心波長λ2は格子エレメントの周期性に従属してお
り、元の伝搬方向に対抗するファイバ軸に沿って戻り、
一方、格子は上記の狭い帯域の外の波長の光に対しては
実質的に透明であり、それ故、かかる他の光がこれを通
って通過することを妨げない。事実、この型の格子は透
過スペクトラムにおいて狭いノッチ(狭谷部)を生じ、
同じ理由で、反射スペクトラムにおいては同様の狭いピ
ークを生じる。この反射スペクトラムのピークが、発明
によれば、レイジング波長λ2を決定するために利用さ
れ、格子13と14のそれぞれの軸長が所望の反射率R
1(λ2)及びR2(λ2)を格子13と14で得る様な方
法で、それぞれ、選択されている。
【0013】光ファイバ部分11が光ポンプレーザとし
て動作するように、少なくともコア自体が希土類でドー
プされる。他方、上記の特許は、ゲルマニウムをドープ
した光ファイバコアを考慮してこの様な型の格子を作る
ことを教示している。本発明によれば、光ファイバ部分
(または、そのコア)の(希土類でドープされた)活性
な材料に直接格子を刻印することが、あるいは、かかる
格子13と14を不活性な材料の光ファイバ片(また
は、そのコア)に形成し、そして、これを、活性な材料
から作られ、あるいはコアを有する光ファイバ片につな
ぎ、もって、光ファイバ部分11は一体であり、それ
故、インターフェースやギャップが存在しても問題とは
ならない。このコメントは、以下に述べられる光ファイ
バ埋め込み格子ポンプレーザ装置の構造にも同様に適用
可能である。
【0014】図2に戻る。そこでは、この場合光ファイ
バレーザ装置10aが、その中心波長λ2が関する限り
において取り替え可能な格子13aを含んでいる。レー
ザ空胴は、それぞれの反射率が波長範囲においてR1
びR2の一般の反射鏡15と16(例えば、それぞれの
ファイバ端面上の反射コーティング等)によって制限さ
れるようなっている。中心波長λ1の光に対しては非常
に透過である。可変格子13aの取り替えは、例えばマ
ンドレル(心棒)の周りに可変格子を含むファイバ部分
11の部分を曲げ、そして、かかるマンドレルの径また
は外周寸法を、例えばマンドレルがピエゾ電気材料で作
られる場合にはこれに電位差を与えることにより、これ
を変えることによって達成される。すなわち、格子領域
13aに長手方向の張力や応力を与えることにより、格
子13aの周期性、すなわち、同じ屈折率変化習性(ま
た、多分、格子材料の全般的または平均的な屈折率)を
示す長手方向に隣接した格子エレメントが変化し、付随
して中心波長λ2も変化することがわかる。
【0015】代替としては、図1の格子13と14、あ
るいは、図2の反射器15と16は、同様に多様な性格
を有している。この場合、図3に示されているように、
可変格子13bと14b(あるいは、可変格子13aと
可変格子反射器15と16)を含む光ファイバ部分11
bは、やはりピエゾ電気材料で作られ、電位差を与える
ことによって矢印で示される様に半径方向に膨張するマ
ンドレル17の周りを包囲し、もって、その外周を、す
なわち、最終的にはそれぞれの格子素子間の間隙を変化
させ、中心波長λ2を付随的にシフトする。
【0016】図4に示す構成10cは、格子14cが波
長λ2の光を、ファイバ部分11の外部に、部分11c
の長手方向の軸に対するある角度で(図示のように、実
質的に直角)向け直すことを除いて、図1に示したもの
と同様である。この格子14cは、例えば、同一人の所
有になる同時に出願中の米国特許出願に示されている。
とにかく、格子14cは、その端部のレーザ空胴に、制
限のための反射器を形成するだけでなく、波長λ2の光
に対するタップをも構成している。
【0017】図5は、図1の構成10に含まれる原理
の、多重波長埋め込み格子レーザ装置10dへの応用を
示している。この場合、レーザ源14は光を分割された
入力光ファイバ部分11aに入射しており、この入力光
ファイバ部分は複数の個別レーザ光ファイバ部分11d
1〜11dn(ここで、nは選択された整数)に結合さ
れ、これらは、必ずしも必要ではないが並列に離隔され
て示されており、そして、それらは、一方では格子13
d1〜13dnによって、他方では14d1〜dnによ
ってそれぞれ制限されたレーザ空胴を含んでいる。ここ
で、格子13d1〜13dnと14d1〜dnの中の共
同するもの(すなわち、部分11d1〜11dnのそれ
ぞれに配置されたもの)は、双方が同じ中心波長λ1
λnを持つ光に対しては反射するが、波長λ1〜λnはす
べて異なっている。
【0018】図6は、多重空胴埋め込み格子光ファイバ
レーザ装置10eを示しており、これは、この例では、
5つの光ファイバ部分11e1〜11e5(すなわち、
クラッド光ファイバまたはクラッドされていない光ファ
イバコア)を含んでおり、それらは共通のと筒18(例
えば、共通外側クラッド)内に包含されている。光ファ
イバ部分11e1〜11e5のレーザ空胴は、それぞれ
の格子13e1〜13e5及び14e1〜14e5によ
って制限されている。そして、ポンピングレーザ源14
は、光を既知の方法で、全ての光ファイバ部分11e1
〜11e5内に射出する。図示されている様に、全ての
格子13e1〜13e5と14e1〜14e5は、同じ
中心波長λ2に対しては反射し、それ故、かかる並列レ
ーザキャビティから発生される光は構造的に結合し、構
成10eには、図1の構成10のそれを複合した光出力
を付与している。
【0019】図7を参照する。ここに示された構成10
fは、二つの並列のファイバ部分11f1と11f2を含
んでいる。ファイバ部分11f1は、図4の格子14c
と類似しており、同じ様に作動する格子13f1と14
1を含み、それらはポンピングレーザ源12によって
発生される波長λ1の光を反射する。他方、ファイバ部
分11f2は、格子14cに類似しており、同じ様に作
動し、かつ波長λ1の光を反射する格子13f2と14f
2に加え、波長λ2の光を反射する追加の格子13f3
14f3を含んでいる。すなわち、格子13f1と14f
1とが格子13f2と14f2共働することにより、光出
力は波長λ1で部分11f1と11f2の間を伝搬され、
そこで、ファイバ部分11f2は中心波長λ2のレーザ光
を発生する。
【0020】図8を参照する。この図は、上述の型の、
しかしながら、光を複数位置された光ファイバ部分11
g内に射出して光出力を増大させる構成10gを示して
いる。構成10gの構造の図示された例では、ポンピン
グ光源はポンピングレーザアレイ14gから構成され、
光ファイバ部分は円筒形状の支持部17gの周りに巻か
れて、図4の格子14fに関連して上述された型の、複
数の埋め込まれた格子14g〜14gm(mは任意に選
択された整数)がポンピングレーザアレイ14gから発
生されるレーザ光に曝されるようになっている。
【0021】本発明は、埋め込み格子レーザ装置の幾つ
かの特定の構造において実施されたものとして図示さ
れ、説明されているが、本発明はこの特定の例に限定さ
れるものではない。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、波長の安定性及び狭帯
域の放出範囲を持つポンプ光ファイバレーザ装置が得ら
れる。さらに、本発明の光ファイバレーザ装置は、構造
が比較的簡単で、動作上の信頼性が高いという効果を有
する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明になる光学的にポンプされる光学ファイ
バレーザ装置の概略側面展開図である。
【図2】図1と同様の図であるが、その構成の変形例を
示している。
【図3】図2に示された型のレーザ装置における使用に
適した、光ファイバに長手方向の応力を与えるための構
造を示す透視図である。
【図4】図1と同様の図で、その構成のさらに他の変形
例を示している。
【図5】図1と同様の図で、その構成のさらに他の変形
例を示している。
【図6】図1に示した概念を使用した多数の空胴の光学
的にポンプされる光ファイバ装置の概略透視図である。
【図7】図1と同様の図で、2つの光ファイバに関連し
て図4の概念を利用した装置を示している。
【図8】図3と同様の図で、多数のブラッグ格子の光学
的にポンプされる光ファイバレーザ装置を示している。
【符号の説明】
10 光ファイバレーザ装置 11 光ファイバ部分 12 レーザポンプ 13 格子 14 格子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウイリアム ヘンリー グレン アメリカ合衆国,コネチカット,バーノ ン,マージョリー レイン 41

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 長手方向に沿って離間した端部の間を前
    記長手方向に沿って光線を伝搬させることが可能な延在
    した固体導波路部分(11)と、 ポンプ周波数(λ1)の刺激光線による刺激に応答して
    レーザ周波数(λ2)の刺激光線を放出することが可能
    な前記導波路の前記長手方向の希土類ドープされた少な
    くとも1つの活性領域と、 前記活性領域を制限し、前記レーザ発振周波数(λ2
    に対応する光学的共振周波数を有する共振キャビティー
    を形成する前記長手方向に離間した2つの反射器(1
    3,14)とを備え、前記反射器のうちの少なくとも一
    方は、前記長手方向において前記導波路部分の屈折率に
    対して複数の連続した周期的な摂動を与えることで形成
    される埋設ブラッググレーティングを構成し、前記グレ
    ーティングは、前記レーザ発信周波数(λ2)に対応し
    た中心波長で最大の反射率を有するとともに、前記レー
    ザ周波数(λ2)の光線の所定量を反射させており、 前記共振キャビティーの前記長手方向長さと、前記グレ
    ーティングの反射率と、前記活性領域の活性とが、前記
    レーザ周波数(λ2)のレーザ発振を行わせるように構
    成され前記キャビティーの長さを変えて前記レーザ周波
    数(λ2)を変化させるチューニング手段(17)を備
    えていることを特徴とするオプティカルファイバーレー
    ザ。
  2. 【請求項2】 前記キャビティーの長さを変えるととも
    に、前記グレーティングのうちの少なくとも1つのグレ
    ーティングを変化させることにより前記レーザ周波数
    (λ2)を変化させるチューニング手段(17)を備え
    ていることを特徴とする請求項1に記載のオプティカル
    ファイバーレーザ。
  3. 【請求項3】 前記グレーティングの少なくとも1つ
    は、前記レーザから出力された光線が前記キャビティー
    の前記長手方向に反射されないように構成されているこ
    とを特徴とする請求項1または2に記載のオプティカル
    ファイバーレーザ。
  4. 【請求項4】 前記グレーティングは、前記導波路部分
    の各端部にスプライスされて前記共振キャビティーを形
    成していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1
    つに記載のオプティカルファイバーレーザ。
  5. 【請求項5】 前記刺激光線は、前記導波路部分の前記
    長手方向軸に沿って入射されないことを特徴とする請求
    項1〜4のいずれか1つに記載のオプティカルファイバ
    ーレーザ。
  6. 【請求項6】 複数のレーザ(11d1.....11
    n,11e1.....11eS)から構成され、前記
    各レーザは、前記刺激光線(λ1)により同時にポンプ
    されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに
    記載の光ファイバーレーザ。
  7. 【請求項7】 複数の前記レーザ(11d1.....
    11dn)それぞれの端部の一方が光学的に連結されて
    共通の導波路部分(11d)を構成していることを特徴
    とする請求項1〜7のいずれか1つに記載のオプティカ
    ルファイバーレーザ。
  8. 【請求項8】 前記オプティカルファイバーレーザーに
    前記刺激光線(λ1)を照射するためのポンプ手段(1
    2)を備えていることを特徴とする請求項1〜7のいず
    れか1つに記載のオプティカルファイバーレーザ。
  9. 【請求項9】 前記ポンプ手段(12)は、レーザーダ
    イオードを備えていることを特徴とする請求項8に記載
    のオプティカルファイバーレーザ。
JP2000233874A 1989-12-26 2000-08-02 光ファイバレーザ装置 Pending JP2001094178A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US45711889A 1989-12-26 1989-12-26
US457,118 1989-12-26

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP41451490A Division JP3219415B2 (ja) 1989-12-26 1990-12-26 光ファイバレーザ装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001094178A true JP2001094178A (ja) 2001-04-06

Family

ID=23815515

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP41451490A Expired - Lifetime JP3219415B2 (ja) 1989-12-26 1990-12-26 光ファイバレーザ装置
JP2000233874A Pending JP2001094178A (ja) 1989-12-26 2000-08-02 光ファイバレーザ装置

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP41451490A Expired - Lifetime JP3219415B2 (ja) 1989-12-26 1990-12-26 光ファイバレーザ装置

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0435217B1 (ja)
JP (2) JP3219415B2 (ja)
DE (1) DE69026227T2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007073552A (ja) * 2005-09-02 2007-03-22 Sony Corp レーザ光発生装置及び画像生成装置
JP2011124547A (ja) * 2009-12-11 2011-06-23 Korea Electronics Telecommun 光繊維レーザー

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5305335A (en) * 1989-12-26 1994-04-19 United Technologies Corporation Single longitudinal mode pumped optical waveguide laser arrangement
USRE35962E (en) * 1989-12-26 1998-11-17 United Technologies Corporation Single longitudinal mode pumped optical waveguide laser arrangement
JPH0485978A (ja) * 1990-07-30 1992-03-18 Sony Corp 端面励起型固体レーザー発振器
US5323409A (en) * 1991-12-05 1994-06-21 Honeywell Inc. Wavelength stabilization
US5237576A (en) * 1992-05-05 1993-08-17 At&T Bell Laboratories Article comprising an optical fiber laser
US5337382A (en) * 1992-05-29 1994-08-09 At&T Bell Laboratories Article comprising an optical waveguide with in-line refractive index grating
US5434876A (en) * 1992-10-23 1995-07-18 At&T Bell Laboratories Article comprising an optical waveguide laser
DE69412472T2 (de) * 1993-03-25 1998-12-17 British Telecomm Laser
US5691999A (en) * 1994-09-30 1997-11-25 United Technologies Corporation Compression-tuned fiber laser
US5450427A (en) * 1994-10-21 1995-09-12 Imra America, Inc. Technique for the generation of optical pulses in modelocked lasers by dispersive control of the oscillation pulse width
FR2728975A1 (fr) * 1994-12-28 1996-07-05 Alcatel Submarcom Filtre pour lumiere guidee et liaison optique incluant ce filtre
US5650856A (en) * 1995-06-16 1997-07-22 Brown University Research Foundation Fiber laser intra-cavity spectroscope
DE19531455A1 (de) * 1995-08-26 1997-02-27 Gms Ges Fuer Mes Und Systemtec Strahlungsgepumpter Festkörper-Farbstofflaser
WO1997039503A1 (en) * 1996-04-16 1997-10-23 Massachusetts Institute Of Technology Optical fiber bundle with a single mode optical fiber surrounded by multimode optical fibers and method of manufacture thereof
DE19718997A1 (de) * 1997-05-06 1998-11-12 Ams Optotech Vertrieb Gmbh Laser-Sendeeinheit, insbesondere für die Nachrichtenübertragung im Wellenlängemultiplex
US6028881A (en) * 1997-11-10 2000-02-22 Lucent Technologies Inc. Wavelength selectable laser source
US6061369A (en) * 1999-06-01 2000-05-09 Corning Incorporated Wavelength selectable fiber laser system
US6229939B1 (en) * 1999-06-03 2001-05-08 Trw Inc. High power fiber ribbon laser and amplifier
US6532326B1 (en) * 2000-09-21 2003-03-11 Ut-Battelle, Llc Transverse-longitudinal integrated resonator
GB0306137D0 (en) 2003-03-18 2003-04-23 Qinetiq Ltd Fibre laser
EP2369695B1 (en) * 2004-08-25 2013-11-13 KLA-Tencor Technologies Corporation Fiber amplifier based light source for semiconductor inspection
JP2008042178A (ja) * 2006-07-06 2008-02-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd ファイバ装置、波長変換装置及び画像表示装置
US7612894B2 (en) * 2006-07-18 2009-11-03 Lockheed Martin Corporation Fiber laser for ultrasonic testing
US7949215B2 (en) * 2008-04-18 2011-05-24 Ofs Fitel, Llc Apparatus for side fire fiber lasers
JPWO2010002003A1 (ja) 2008-07-03 2011-12-22 株式会社フジクラ パルス光発生器及びパルスファイバレーザ
JP4672071B2 (ja) 2009-05-28 2011-04-20 株式会社フジクラ ファイバレーザ装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3586052D1 (de) * 1984-08-13 1992-06-17 United Technologies Corp Verfahren zum einlagern optischer gitter in faseroptik.
JPH01143380A (ja) * 1987-11-30 1989-06-05 Fujikura Ltd ファイバレーザ用光ファイバ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007073552A (ja) * 2005-09-02 2007-03-22 Sony Corp レーザ光発生装置及び画像生成装置
JP2011124547A (ja) * 2009-12-11 2011-06-23 Korea Electronics Telecommun 光繊維レーザー

Also Published As

Publication number Publication date
DE69026227D1 (de) 1996-05-02
EP0435217A3 (en) 1991-11-21
DE69026227T2 (de) 1996-08-29
JPH04127591A (ja) 1992-04-28
EP0435217B1 (en) 1996-03-27
JP3219415B2 (ja) 2001-10-15
EP0435217A2 (en) 1991-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3219415B2 (ja) 光ファイバレーザ装置
US5666372A (en) Embedded Bragg grating laser master-oscillator and power-amplifier
US5771251A (en) Optical fibre distributed feedback laser
US7218440B2 (en) Photonic bandgap fiber for generating near-diffraction-limited optical beam comprising multiple coaxial wavelengths
US5317576A (en) Continously tunable single-mode rare-earth doped pumped laser arrangement
US7212553B2 (en) Wavelength stabilized diode-laser array
US7792161B2 (en) Optical fiber for fiber laser, fiber laser, and laser oscillation method
JP3727447B2 (ja) クラッド層ポンプファイバレーザを有する装置
US6243515B1 (en) Apparatus for optically pumping an optical fiber from the side
JPH09508713A (ja) 光格子
US5647038A (en) Narrow bandwidth Bragg grating reflector for use in an optical waveguide
JPH0621536A (ja) 光ファイバ・レーザ構造およびその製造方法
US8218585B2 (en) Laser oscillator and filtering method
US9673591B2 (en) Wavelength locking multimode diode lasers with fiber Bragg grating in large mode area core
US20050053101A1 (en) Mode selection for single frequency fiber laser
US20020037134A1 (en) Side pumping laser light source
USRE35962E (en) Single longitudinal mode pumped optical waveguide laser arrangement
EP1553666B1 (en) Cascaded Raman laser with unpaired reflector
JPH09162490A (ja) 発光素子モジュール
JP4212724B2 (ja) 光増幅器
US5708675A (en) Laser apparatus
CA2377493A1 (en) Optical coupling
JP2005175171A (ja) Qスイッチ光ファイバレーザ
JP3713821B2 (ja) 光ファイバ結合系
JPH09184932A (ja) 光ファイバ、発光素子モジュール及び光ファイバの製造方法