JP2001217490A - Method of manufacturing for laser device and optical amplifier - Google Patents
Method of manufacturing for laser device and optical amplifierInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザファイバの
ような長尺のレーザ光導光体の内部に含まれるレーザ活
性物質に励起光を吸収させることによって、レーザ発振
もしくは増幅によるレーザ光出力を行わせるレーザ装置
および光増幅器の製造方法に関し、とくに、光通信、光
計測、レーザ加工などの分野に適用して有効なものに関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention provides a laser light output by laser oscillation or amplification by causing a laser active substance contained in a long laser light guide such as a laser fiber to absorb excitation light. More particularly, the present invention relates to a laser device and a method for manufacturing an optical amplifier which are effective when applied to fields such as optical communication, optical measurement, and laser processing.
【0002】[0002]
【従来の技術】たとえば、光通信、光計測、レーザ加工
の分野では、より高出力またはより高効率で、かつより
安価なレーザ装置の開発が望まれている。従来、この要
請を満たせる可能性の高いものとして光ファイバレーザ
装置が知られている。光ファイバレーザ装置は、レーザ
活性物質を含むコア部とこのコア部を同軸状に囲繞する
クラッド部からなる光ファイバ(あるいはレーザファイ
バ)をレーザ光導光体(いわゆるレーザ媒体)として使
用するものであり、コア部の径並びに、コア部とクラッ
ド部間の光屈折率差等を適切に選定することで、比較的
簡単にレーザ発振の横モードを単一にすることができ
る。また、光ファイバ内に光を高密度に閉じこめること
でレーザ活性物質と光との相互作用を高めることができ
る。さらに、光ファイバの長さを長くすることで相互作
用長を大きくとれるので、高い効率で空間的に高品質の
レーザ光を発生することができる。したがって、質の良
いレーザ光を比較的安価に得ることができる。2. Description of the Related Art For example, in the fields of optical communication, optical measurement, and laser processing, it is desired to develop a laser device with higher output or higher efficiency and lower cost. Conventionally, an optical fiber laser device has been known as a device which has a high possibility of satisfying this requirement. An optical fiber laser device uses an optical fiber (or laser fiber) comprising a core containing a laser active substance and a clad surrounding the core coaxially as a laser light guide (so-called laser medium). By appropriately selecting the diameter of the core portion, the difference in the optical refractive index between the core portion and the clad portion, etc., the transverse mode of laser oscillation can be made relatively simple. Further, by confining the light within the optical fiber at a high density, the interaction between the laser active substance and the light can be enhanced. Further, since the interaction length can be increased by increasing the length of the optical fiber, spatially high-quality laser light can be generated with high efficiency. Therefore, high-quality laser light can be obtained relatively inexpensively.
【0003】ここで、レーザ光のさらなる高出力化また
は高効率化を実現するには、光ファイバのレーザ活性イ
オンまたは色素、その他の発光中心(以下、レーザ活性
物質という)の添加領域(通常はコア部)に効率良く励
起光を導入して吸収させる必要がある。ところが、通
常、単一モードの導波条件を満たすようにコア径を設定
すると、その径は十数μm以下に限定されるので、この
径に効率良く励起光を導入するのは一般的に困難であ
る。上記困難を克服する手段として、たとえば特開平1
1−284255号(特願平10−350306号)公
報にて「ファイバレーザ装置及びファイバ加工装置」が
提案されている。この提案技術のレーザ装置において
は、レーザ活性物質を含むコアを有し、かつその活性物
質が励起されることによって端部からレーザ光を出力す
るレーザファイバが、その活性物質を励起するための励
起光を閉じ込める得る導光構造体と直接または光学媒質
を介して間接的に接触しており、その接触した部分を通
じて入射する励起光により上記活性物質が励起される。
つまり、励起光を閉じ込め得る構造の励起光導光体を使
用し、この励起光導光体を介してファイバ状のレーザ光
導光体の側面から励起光を導入させるようにしたもので
あり、励起光はレーザ光導光体の長手方向に分布した状
態で導入される。このようにしてレーザ光導光体に分布
導入された励起光により、そのレーザ光導光体の内部に
含まれるレーザ活性物質を励起することができる。Here, in order to further increase the output or the efficiency of the laser beam, an area (usually a laser active substance) to which laser active ions or dyes or other luminescent centers (hereinafter referred to as laser active substances) of an optical fiber are added. It is necessary to efficiently introduce and absorb the excitation light into the core part). However, usually, when the core diameter is set so as to satisfy the single-mode waveguide condition, the diameter is limited to ten and several μm or less, so that it is generally difficult to efficiently introduce pump light to this diameter. It is. As means for overcoming the difficulties described above, for example,
Japanese Patent Application No. 1-284255 (Japanese Patent Application No. 10-350306) proposes a "fiber laser device and fiber processing device". In the laser device of the proposed technique, a laser fiber having a core containing a laser active material and outputting a laser beam from an end portion when the active material is excited is used for exciting the active material. It is in direct contact with the light guide structure capable of confining light or indirectly via an optical medium, and the active substance is excited by excitation light incident through the contacted portion.
In other words, an excitation light guide having a structure capable of confining the excitation light is used, and the excitation light is introduced from the side surface of the fiber laser light guide through the excitation light guide. It is introduced in a state of being distributed in the longitudinal direction of the laser light guide. The laser light contained in the laser light guide can be excited by the excitation light distributed and introduced into the laser light guide in this manner.
【0004】励起光導光体への励起光の導入は、その励
起光導光体の任意の個所に設けられた入射プリズム部な
どを介して行うことができる。励起光導光体に入射され
た励起光は、その励起光導光体の内部で反射を繰り返し
ながら、その励起光導光体の内部全体に拡がって、レー
ザ光導光体の側面と直接または間接的に接触する部分か
ら、そのレーザ光導光体に導入される。励起光導光体
は、たとえば中空円筒状あるいは扁平ディスク状の構造
体であって、励起光源から導入された励起光を内部反射
により閉じ込めながら伝搬させる。この構造体にファイ
バ状のレーザ光導光体を巻き付けるなどして、レーザ光
導光体が所定長さ範囲にわたって励起光導光体の表面に
光学的に接触するようにすると、励起光導光体内部に閉
じ込められた励起光が、その接触部分を通してレーザ光
導光体に入射する。このような励起構造を有するレーザ
装置は、ファイバ状レーザ光導光体への励起光の導入が
容易であるとともに、従来はファイバの端面からの入射
に限られていた励起光の導入が、励起光導光体をなす構
造体の任意の位置からの導入が可能になり、これによ
り、複数の励起源による励起も容易になった。[0004] The introduction of the excitation light into the excitation light guide can be carried out through an incident prism or the like provided at an arbitrary position of the excitation light guide. The pumping light that has entered the pumping light guide repeats reflection inside the pumping light guide, spreads throughout the pumping light guide, and makes direct or indirect contact with the side surface of the laser light guide. From the part to be introduced into the laser light guide. The excitation light guide is, for example, a hollow cylindrical or flat disk-shaped structure, and propagates the excitation light introduced from the excitation light source while confining it by internal reflection. When the laser light guide is brought into optical contact with the surface of the excitation light guide over a predetermined length by winding a fiber laser light guide around this structure, the laser light guide is confined inside the excitation light guide. The excited excitation light enters the laser light guide through the contact portion. In a laser device having such an excitation structure, it is easy to introduce the excitation light into the fiber laser light guide. The structure forming the light body can be introduced from an arbitrary position, thereby facilitating excitation by a plurality of excitation sources.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のレーザ装置では、励起光導光体からレーザ光導光体
へ励起光を効率良く導入させるために、その励起光導光
体とレーザ光導光体とが接する領域に励起光をできるだ
け高効率で導く必要がある。また、レーザ光導光体の内
部に含まれるレーザ活性物質を効率良く励起させるため
には、励起光導光体とレーザ光導光体とが接する領域の
長さ、すなわち励起光の分布導入範囲を大きく確保する
必要がある。このため、励起光導光体はできるだけ大き
な表面積を持つ構造であることが必要となるが、その反
面、励起光がコア部に吸収される割合を大きくするに
は、できるだけ小さな内部容積であることも必要とな
る。励起光導光体の内部容積が大きいと、実効的吸収計
数が下がり、散乱等の損失によって励起効率が下がって
しまうからである。By the way, in the above-mentioned conventional laser device, in order to efficiently introduce the excitation light from the excitation light guide to the laser light guide, the excitation light guide and the laser light guide are combined. It is necessary to guide the excitation light as efficiently as possible to the region where the contact is made. In addition, in order to efficiently excite the laser active substance contained in the laser light guide, the length of the area where the excitation light guide and the laser light guide are in contact with each other, that is, the distribution introduction range of the excitation light is largely secured. There is a need to. For this reason, the excitation light guide needs to have a structure with a surface area as large as possible.On the other hand, in order to increase the ratio of absorption of the excitation light into the core portion, the internal light volume may be as small as possible. Required. This is because if the internal volume of the excitation light guide is large, the effective absorption coefficient decreases, and the excitation efficiency decreases due to loss such as scattering.
【0006】そこで、上記励起光導光体は、大きな表面
積を持つために、たとえば中空円筒状あるいは扁平ディ
スク状に形成されるが、励起効率を下げないためには、
できるだけ薄肉な構造とする必要があった。しかし、こ
のような構造体をたとえばガラス等の光学材料を成形あ
るいは加工して形成することは、生産性およびコスト面
で不利という問題があった。たとえば、特開平11−2
84255号(特願平10−350306号)公報に開
示されている「ファイバレーザ装置及びファイバ加工装
置」では、励起光導光体としてガラス円管が例示されて
いるが、励起効率を下げないためには、その円管の壁厚
を少なくとも0.5mm程度にまで薄くする必要があ
り、このような薄肉構造を機械加工などで形成すること
は難しく、したがって、その作製は高コストにならざる
を得なかった。Therefore, the above-mentioned excitation light guide has a large surface area, for example, is formed in a hollow cylindrical shape or a flat disk shape.
It was necessary to make the structure as thin as possible. However, forming such a structure by molding or processing an optical material such as glass has a problem in terms of productivity and cost. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-2
In the “fiber laser device and fiber processing device” disclosed in Japanese Patent Application No. 84255 (Japanese Patent Application No. 10-350306), a glass circular tube is exemplified as the excitation light guide, but in order not to lower the excitation efficiency. It is necessary to reduce the wall thickness of the circular pipe to at least about 0.5 mm, and it is difficult to form such a thin-walled structure by machining or the like. Did not.
【0007】本発明は以上のような課題に鑑みてなされ
たものであり、レーザファイバのような長尺構造のレー
ザ光導光体に励起光を分布導入させる方式の長所、たと
えば集光性に優れ、熱的に出力や横モードが安定である
といったファイバレーザの長所を維持しつつ、励起光の
利用効率を高めて、高出力あるいは高能率のレーザ装置
および光増幅器の製造方法を提供することを目的とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has an advantage in that excitation light is distributed and introduced into a laser light guide having a long structure such as a laser fiber, for example, it has excellent light condensing properties. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a high-output or high-efficiency laser device and an optical amplifier by increasing the utilization efficiency of pump light while maintaining the advantages of a fiber laser such that the output and the transverse mode are thermally stable. Aim.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の第1の手段は、
励起光を閉じ込めながら伝搬させる励起光導光体と、レ
ーザ活性物質を含んでいて上記励起光導光体から励起光
が分布導入されることにより、そのレーザ活性物質が励
起されてレーザ光を出力する長尺で可撓性を有するレー
ザ光導光体とにより構成されるレーザ装置の製造方法で
あって、薄板状で可撓性を有する導光部材を支持体で形
状付与および保形しながら巻回することにより所定形状
の励起光導光体を形作る工程と、上記レーザ光導光体の
所定長さ範囲が上記励起光導光体に対して、直接または
励起光を透過する光学媒質を介して間接的に光学的な接
触状態をなすように、上記励起光導光体が形作られる前
または後にて、上記レーザ光導光体を巻回または折り返
す工程とを有することにより、上記励起光導光体から上
記レーザ光導光体へ励起光を分布導させる励起構造を形
成することを特徴とするレーザ装置の製造方法である。A first means of the present invention is as follows.
A pump light guide that propagates the pump light while confining the pump light; and a length that includes a laser active material and that the pump light is distributed and introduced from the pump light guide to excite the laser active material and output laser light. A method of manufacturing a laser device comprising a flexible and flexible laser light guide, wherein a thin, flexible light guide member is wound while a shape and shape are maintained by a support. Forming an excitation light guide having a predetermined shape by the method, wherein a predetermined length range of the laser light guide is optically indirectly applied to the excitation light guide directly or indirectly through an optical medium transmitting the excitation light. Winding or turning the laser light guide before or after the excitation light guide is formed so as to form an intimate contact state, whereby the laser light guide is separated from the excitation light guide. It is a manufacturing method of the laser device, and forming a pumping structure to distribute guide the excitation light.
【0009】第2の手段は、第1の手段において、支持
体上にて形作られた励起光導光体の表面に沿ってレーザ
光導光体を巻回または折り返すことにより、上記レーザ
光導光体の所定長さ範囲が上記励起光導光体に光学的に
接触して励起光が分布導入される励起構造を形成するこ
とを特徴とするレーザ装置の製造方法である。The second means is that, in the first means, the laser light guide is wound or folded along the surface of the excitation light guide formed on the support, thereby forming the laser light guide. A method for manufacturing a laser device, wherein a predetermined length range optically contacts the excitation light guide to form an excitation structure in which excitation light is distributed and introduced.
【0010】第3の手段は、第1または第2の手段にお
いて、レーザ光導光体があらかじめ巻回された支持体上
に励起光導光体を巻回することにより、上記レーザ光導
光体の所定長さ範囲が上記励起光導光体に光学的に接触
して励起光が分布導入される励起構造を形成することを
特徴とするレーザ装置の製造方法である。[0010] A third means is that, in the first or second means, the excitation light guide is wound on a support on which the laser light guide is wound in advance, so that the laser light guide has a predetermined shape. A method for manufacturing a laser device, wherein a length range optically contacts the excitation light guide to form an excitation structure in which excitation light is distributed and introduced.
【0011】第4の手段は、第1から第3のいずれかの
手段において、励起光導光体を形作る工程における導光
部材の形状付与、および/またはレーザ光導光体の巻回
または折り返しを、加熱しながら行うとするレーザ装置
の製造方法である。[0011] The fourth means is any one of the first to third means, wherein the shaping of the light guide member in the step of forming the excitation light guide and / or the winding or folding of the laser light guide is performed. This is a method for manufacturing a laser device that is performed while heating.
【0012】第5の手段は、第1から第4のいずれかの
手段において、巻回により所定形状に形作られた励起光
導光体にアニール処理を施すとするレーザ装置の製造方
法。A fifth means is a method for manufacturing a laser device, wherein in any one of the first to fourth means, the excitation light guide formed into a predetermined shape by winding is annealed.
【0013】第6の手段は、第1から第5のいずれかの
手段において、おもて面と裏面の2つの主面を有するリ
ボン状の導光部材を用いて励起光導光体を形作るととも
に、上記2つの主面のいずれか一方に、直接または励起
光を透過する光学媒質を介して、レーザ光導光体を光学
的に接触させることを特徴とするレーザ装置の製造方法
である。[0013] A sixth means is that in any one of the first to fifth means, the excitation light guide is formed using a ribbon-shaped light guide member having two main surfaces, a front surface and a back surface. A method for manufacturing a laser device, wherein a laser light guide is brought into optical contact with either one of the two main surfaces directly or via an optical medium transmitting excitation light.
【0014】第7の手段は、第1から第6のいずれかの
手段において、レーザ活性物質を含むコア部とこのコア
部を囲繞して所定の導波構造を付与するクラッド部とを
有するファイバ状のレーザ光導光体を用いるとするレー
ザ装置の製造方法である。A seventh means is the fiber according to any one of the first to sixth means, comprising: a core portion containing a laser active substance; and a cladding portion surrounding the core portion and providing a predetermined waveguide structure. This is a method for manufacturing a laser device using a laser light guide in a shape of a circle.
【0015】第8の手段は、支持体にあらかじめ形成さ
れた溝に導光部材を巻回することにより励起光導光体を
形成するとともに、この励起光導光体とこの励起光導光
体から励起光の分布導入を受ける部分のレーザ光導光体
とを上記溝内に収納し、かつ励起光導光体から漏れる励
起光を上記溝内に閉じ込めて上記レーザ光導光体に分布
導入させるような構造を形成することを特徴とするレー
ザ装置の製造方法である。Eighth means is to form an excitation light guide by winding a light guide member in a groove previously formed in the support, and to form the excitation light guide and the excitation light from the excitation light guide. The laser light guide of the portion receiving the distribution introduction is housed in the groove, and the structure is formed such that the excitation light leaking from the excitation light guide is confined in the groove and distributed and introduced into the laser light guide. A method for manufacturing a laser device.
【0016】第9の手段は、励起光を閉じ込めながら伝
搬させる励起光導光体と、レーザ活性物質を含んでいて
上記励起光導光体から励起光が分布導入されることによ
りそのレーザ活性物質が励起されることにより光増幅を
行う長尺で可撓性を有するレーザ光導光体とを有する光
増幅器の製造方法であって、薄板状で可撓性を有する導
光部材を支持体で形状付与および保形しながら巻回する
ことにより所定形状の励起光導光体を形作る工程と、上
記レーザ光導光体の所定長さ範囲が上記励起光導光体に
対して、直接または励起光を透過する光学媒質を介して
間接的に光学的な接触状態をなすように、上記励起光導
光体が形作られる前または後にて、上記レーザ光導光体
を巻回または折り返す工程とを有し、上記工程により、
上記励起光導光体から上記レーザ光導光体へ励起光を分
布導させる励起構造を形成することを特徴とする光増幅
器の製造方法である。The ninth means is an excitation light guide for confining and propagating the excitation light, and a laser active material containing a laser active material, and the excitation light being distributed and introduced from the excitation light guide to excite the laser active material. A method for manufacturing an optical amplifier having a long and flexible laser light guide for performing optical amplification by performing a light guide member having a thin and flexible shape with a support. A step of forming an excitation light guide having a predetermined shape by winding while maintaining the shape; and an optical medium in which a predetermined length range of the laser light guide is directly or through the excitation light with respect to the excitation light guide. Winding or folding the laser light guide before or after the excitation light guide is formed, so as to form an optical contact state indirectly through,
A method of manufacturing an optical amplifier, comprising forming an excitation structure for distributing and guiding excitation light from the excitation light guide to the laser light guide.
【0017】上述した手段によれば、励起光の伝達損失
が少なくて励起光を効率良く閉じ込めながらレーザ光導
光体に分布導入させることが可能な導光構造を有する励
起光導光体を比較的簡単に低コストで形成することがで
きる。これにより、レーザファイバのような長尺構造の
レーザ光導光体に励起光を分布導入させる方式の長所、
たとえば集光性に優れ、熱的に出力や横モードが安定で
あるといったファイバレーザの長所を維持しつつ、励起
光の利用効率を高め、高出力あるいは高能率のレーザ出
力または光増幅を低コストで可能にする、という目的が
達成される。なお、上記励起導光体を形作る工程におけ
る導光部材の形状付与又はレーザ光導光体の巻回又は折
返しを行う場合において、形状付与又は巻回もしくは折
返部分を加熱しながら行う場合、加熱部又はその近傍が
他の部材例えば支持体などに接触しないようにして行う
ことが望ましい。これは、導光部材又はレーザ光導光体
を加熱するとき、この加熱部又はその近傍が、リール
(支持体)等の低温物体に接触又は近接していると、こ
の支持体に熱が奪われ、十分に加熱できないと共に、こ
の加熱部分に温度分布が生じ、低温側(支持体側)で十
分な応力開放が行なわれないおそれがある。そのため、
偏在した残留応力により強度の低下が生ずる可能性があ
る。また、低温側も軟化点以上になるように加熱する
と、高温側で溶融、蒸発のおそれが生じ、表面が劣化
し、光伝搬効率を低下させるおそれも生じてくるからで
ある。したがって、導光部材の形状付与又はレーザ光導
光体の巻回又は折返しを行う際に、導光部材又はレーザ
光導光体の加熱部分の前もしくは後又は前後を例えばガ
イド部材でガイドする等の手段によって、加熱部又はそ
の近傍が他の部材例えば支持体などに接触しないように
して行うことが望ましい。According to the above-described means, the pumping light guide having a light guiding structure capable of distributing and introducing the pumping light to the laser light guide while efficiently confining the pumping light with a small transmission loss of the pumping light is relatively simple. It can be formed at low cost. As a result, the advantage of the method of distributing and introducing excitation light into a laser light guide having a long structure such as a laser fiber,
For example, while maintaining the advantages of fiber lasers, such as excellent condensing properties and stable thermal output and transverse mode, the utilization efficiency of pump light is increased, and high-output or high-efficiency laser output or optical amplification is achieved at low cost. Is achieved. In the case where the shaping of the light guide member or the winding or folding of the laser light guide in the step of forming the excitation light guide is performed while heating the shaping or the wound or folded portion, a heating unit or It is desirable that the process be performed so that the vicinity does not come into contact with another member such as a support. This is because when the light guide member or the laser light guide is heated, if the heating portion or its vicinity is in contact with or in proximity to a low-temperature object such as a reel (support), heat is taken away by the support. In addition, the heating cannot be performed sufficiently, and a temperature distribution occurs in the heated portion, so that the stress may not be sufficiently released on the low-temperature side (support side). for that reason,
The uneven residual stress may cause a decrease in strength. Further, if the material is heated so that the temperature on the low temperature side is higher than the softening point, melting and evaporation may occur on the high temperature side, the surface may be deteriorated, and the light propagation efficiency may be reduced. Therefore, when shaping the light guide member or winding or turning the laser light guide, means for guiding the front or rear or front and back of the heating portion of the light guide member or the laser light guide by, for example, a guide member. Therefore, it is desirable that the heating section or the vicinity thereof be performed so as not to contact another member such as a support.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
図面を参照しながら説明する。なお、各図間において、
同一符号は同一あるいは相当部分を示すものとする。図
1は本発明によるレーザ装置の製造方法の要部における
一実施形態を模式的に示す。同図に示す方法では、ま
ず、薄板状で可撓性を有する導光部材21と所定の母型
形状を有する支持体6を使用する。導光部材21は長尺
で可撓性を有する光学材料であって、ここでは石英ガラ
スをリボン状に形成したものが使用されている。支持体
6はアルミニウム等の良熱伝導性材質を用いて円筒状に
形成されている。この支持体6は、その円筒の軸を中心
に回転駆動されるとともに、軸方向に送り移動される。
導光部材21は、軸中心に回転駆動されながら軸方向に
送り移動される円筒状支持体6の外側面に押し付けられ
ながら、その支持体6の周囲に螺旋状に密に巻き付けら
れる。この導光部材21の巻き付け工程は、冷間条件で
行うことも可能であるが、好ましくは、支持体6での巻
き付け部分にて局所的に加熱しながら行う。この加熱
は、支持体6に押し付けられて巻き付けられる部分の導
光部材21に局所的にレーザ光ビーム81を照射して行
うのが効率的である。このレーザ光ビーム81の照射に
よる局所加熱により、導光部材21は折損あるいはひび
割れ等を生じることなく、またスプリングバックによる
形状不安定を伴うことなく、支持体6の表面に押し付け
られながら安定かつ円滑に巻回されて所定形状の励起光
導光体2を形作ることができる。レーザ光ビーム81は
CO2レーザ装置82を用いて生成することができる。
CO2レーザ装置82から出射されたレーザ光ビーム8
1は、ビームエクスパンダ83にてビーム径が拡大され
た後、ミラー84で方向を変えられ、シリンドリカルレ
ンズ85にて、導光部材21の幅に相当する長さを持つ
線状パターンのビームに集光される。この線状パターン
のレーザ光ビーム81は、スリット状の投光窓を有する
マスク板86を通して、導光部材21の全幅を過不足な
く線状に照射するように投光される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, between each figure,
The same reference numerals indicate the same or corresponding parts. FIG. 1 schematically shows an embodiment of a main part of a method for manufacturing a laser device according to the present invention. In the method shown in the figure, first, a thin and flexible light guide member 21 and a support 6 having a predetermined matrix shape are used. The light guide member 21 is a long and flexible optical material, and here, a quartz glass formed in a ribbon shape is used. The support 6 is formed in a cylindrical shape using a good heat conductive material such as aluminum. The support 6 is driven to rotate around the axis of the cylinder and is fed and moved in the axial direction.
The light guide member 21 is spirally densely wound around the support 6 while being pressed against the outer surface of the cylindrical support 6 that is fed and moved in the axial direction while being driven to rotate about the axis. The winding process of the light guide member 21 can be performed under a cold condition, but is preferably performed while locally heating the portion of the support 6 where the light is wound. It is efficient that the heating is performed by locally irradiating the laser light beam 81 to the light guide member 21 at a portion pressed and wound on the support 6. Due to the local heating by the irradiation of the laser light beam 81, the light guide member 21 is stably and smoothly pressed against the surface of the support 6 without causing breakage or cracking, and without causing shape instability due to springback. To form the excitation light guide 2 having a predetermined shape. The laser light beam 81 can be generated using a CO2 laser device 82.
Laser light beam 8 emitted from CO2 laser device 82
1 is, after the beam diameter is expanded by the beam expander 83, the direction is changed by the mirror 84, and the beam is formed into a linear pattern beam having a length corresponding to the width of the light guide member 21 by the cylindrical lens 85. It is collected. The laser light beam 81 having this linear pattern is projected through a mask plate 86 having a slit-shaped projection window so as to linearly irradiate the entire width of the light guide member 21 with no excess or shortage.
【0019】図2は、図1に示した方法で使用する導光
部材の一実施形態を模式的に示す。同図において、
(a)は導光部材21の外観、(c)はその断面を模式
的に示す。導光部材21は長尺で可撓性を有する光学材
料であって、図1に示した方法で使用するものとして
は、おもて面と裏面の2つの主面を有する薄板状のも
の、とくにリボン状のものが適している。リボン状の導
光部材21は、たとえば石英ガラスを延伸あるいは線引
きすることにより作製することができる。FIG. 2 schematically shows one embodiment of the light guide member used in the method shown in FIG. In the figure,
(A) shows the appearance of the light guide member 21, and (c) schematically shows a cross section thereof. The light guide member 21 is a long and flexible optical material, and the light guide member 21 used in the method shown in FIG. A ribbon-shaped material is particularly suitable. The ribbon-shaped light guide member 21 can be manufactured by, for example, stretching or drawing quartz glass.
【0020】図3は、図1に示した方法で形作られる励
起光導光体の一実施形態を模式的に示す。同図に示す励
起光導光体2は、リボン状の導光部材21が円筒状の支
持体6の外側面に螺旋状に密に巻回されることにより、
全体として一つの円管構造が形作られている。この円管
状の励起光導光体2は、これを形作っているリボン状の
導光部材21の厚みが管壁の厚みとなっているため、非
常に肉薄の構造となっている。上述のように形成された
励起光導光体2は、そのままでも使用可能であるが、好
ましくは、後処理としてアニール処理を施してから使用
する。アニール処理により、励起光導光体2の内部にあ
るマイクロクラックや応力歪みを確実に除去することが
できるとともに、導光材料として光学的な安定性や均質
性が得られるようになり、励起光の閉じ込めと伝搬の特
性を向上させるという効果が得られる。FIG. 3 schematically shows an embodiment of the excitation light guide formed by the method shown in FIG. The excitation light guide 2 shown in FIG. 1 has a ribbon-shaped light guide member 21 spirally and densely wound around the outer surface of a cylindrical support 6.
As a whole, one circular tube structure is formed. The tubular excitation light guide 2 has a very thin structure because the thickness of the ribbon-shaped light guide member 21 forming the same is the thickness of the tube wall. The excitation light guide 2 formed as described above can be used as it is, but is preferably used after performing an annealing treatment as a post-treatment. The annealing process can reliably remove microcracks and stress strains inside the excitation light guide 2, and can obtain optical stability and homogeneity as a light guide material. The effect of improving the characteristics of confinement and propagation is obtained.
【0021】図4は、図1に示した方法で構成されるレ
ーザ装置の第1の実施形態を模式的に示す。同図におい
て、(a)はレーザ装置の概要を示し、(b)はそのレ
ーザー装置に用いたレーザ導光体1の部分断面を示す。
同図(a)に示すレーザ装置は、上述した励起光導光体
2の表面に沿ってレーザ光導光体1を巻回させる工程を
経て作製される。このレーザ装置は、レーザ光導光体1
の所定長さ範囲が励起光導光体2に光学的に接触するこ
とにより、その励起光導光体2からそのレーザ光導光体
1へ励起光51が分布導入される励起構造を有する。レ
ーザ光導光体1は、長尺で一つながりの導波構造を形成
する可撓性の光ファイバを用いて構成される。この光フ
ァイバ状のレーザ光導光体1はレーザファイバとも呼ば
れ、同図(b)に示すように、レーザ活性物質を含んだ
コア部11と、このコア部11を囲繞するクラッド部1
2とにより形成される。このファイバ状レーザ光導光体
1の一端1aには鏡面研磨および金メッキ等により反射
面(反射端面)が形成され、他端1bには上記レーザ活
性物質の励起により生成されるレーザ光52の出力窓
(出光端面)が形成されている。励起光導光体2を形作
っている導光部材21の一端21aには、励起光導入部
材3が光学的に接続されていて、そこから励起光51が
導入されるようになっている。また、その他端21bに
は鏡面研磨および金メッキ等により反射面(反射端面)
が形成されていて、励起光導光体2内に導入された励起
光がその他端21bから外部へ抜けないようにしてい
る。この励起光導光体2の外側面に上記レーザ光導光体
1が所定長さ範囲にわたって光学的に密に接触しながら
螺旋状に巻回されている。FIG. 4 schematically shows a first embodiment of the laser device constructed by the method shown in FIG. 1A shows an outline of a laser device, and FIG. 1B shows a partial cross section of a laser light guide 1 used in the laser device.
The laser device shown in FIG. 1A is manufactured through the step of winding the laser light guide 1 along the surface of the excitation light guide 2 described above. This laser device has a laser light guide 1
Has a pumping structure in which the pumping light 51 is distributed and introduced from the pumping light guide 2 to the laser light guide 1 when the predetermined length range optically contacts the pumping light guide 2. The laser light guide 1 is configured using a flexible optical fiber that forms a long and continuous waveguide structure. The optical fiber-shaped laser light guide 1 is also called a laser fiber, and as shown in FIG. 1B, a core 11 containing a laser active substance and a clad 1 surrounding the core 11.
2 is formed. A reflection surface (reflection end surface) is formed at one end 1a of the fiber laser light guide 1 by mirror polishing or gold plating, and an output window of a laser light 52 generated by excitation of the laser active material is formed at the other end 1b. (Light-emitting end face). The excitation light introducing member 3 is optically connected to one end 21a of the light guide member 21 forming the excitation light guide 2, and the excitation light 51 is introduced therefrom. The other end 21b has a reflective surface (reflective end surface) by mirror polishing or gold plating.
Is formed to prevent the excitation light introduced into the excitation light guide 2 from passing through the other end 21b to the outside. The laser light guide 1 is spirally wound on the outer surface of the excitation light guide 2 while being in optical close contact over a predetermined length range.
【0022】励起光導入部材3はリボン状の導光部材を
用いて形成され、その一端3aは励起光源41側に配置
され、その他端3bは上記励起光導光体2を形作ってい
る導光部材21の一端21aに端面同士で突き合わせら
れて光学的に接続されている。この励起光導入部材3
は、上記励起光導光体2を形作っている導光部材21と
同じ材質(石英ガラス)で構成されている。また、その
断面の形状およびサイズも同じに形成されていて、端面
同士(3bと21a)が過不足無く合致して突き合わさ
るようになっている。励起光源41は多数の半導体レー
ザ素子(LD素子)を一列配置で集合したLD素子アレ
イ(またはLDバー)を用いて構成され、リボン状の励
起光導入部材3の一端3aの端面形状に合致すべく、幅
方向に線状に広がる強度分布状態で励起光51を出射す
る。この励起光51は、シリンドリカルレンズなどを用
いて構成される集光光学系42を介して、上記励起光導
入部材3の一端3aに入射させられる。これにより、励
起光源41からの励起光51を上記励起光導入部材3の
一端3aに高効率で入射させるようにしてある。励起光
導入部材3に入射した励起光3は、その導入部材3の他
端3bから、励起光導光体2をなす導光部材21の一端
21aに入射する。励起光導光体2内に入射させられた
励起光51は、その励起光導光体2内に閉じ込められた
状態で螺旋状に周回させられることにより、その導光体
2の全体に行き渡るように伝搬させられる。励起光導光
体2に閉じ込められた励起光の大部分は、最終的に、そ
の励起光導光体2の表面に光学的に接触しているレーザ
光導光体1に分布状態で導入されてレーザ活性物質に吸
収されるようになる。The excitation light introducing member 3 is formed by using a ribbon-shaped light guiding member, one end 3a of which is disposed on the side of the excitation light source 41 and the other end 3b of which is a light guiding member forming the excitation light light guide 2. The end faces of the end 21 are optically connected to each other. This excitation light introducing member 3
Is made of the same material (quartz glass) as the light guide member 21 forming the excitation light guide 2. Further, the cross-sectional shape and the size are also formed in the same manner, and the end faces (3b and 21a) are brought into contact with each other without any excess or shortage. The excitation light source 41 is configured using an LD element array (or LD bar) in which a large number of semiconductor laser elements (LD elements) are arranged in a line, and conforms to the end face shape of one end 3a of the ribbon-shaped excitation light introducing member 3. Therefore, the excitation light 51 is emitted in an intensity distribution state spreading linearly in the width direction. The excitation light 51 is made incident on one end 3a of the excitation light introducing member 3 via a condensing optical system 42 configured using a cylindrical lens or the like. This allows the excitation light 51 from the excitation light source 41 to be incident on the one end 3a of the excitation light introduction member 3 with high efficiency. The excitation light 3 incident on the excitation light introducing member 3 is incident on one end 21 a of the light guide member 21 forming the excitation light guide 2 from the other end 3 b of the introduction member 3. The excitation light 51 incident on the excitation light guide 2 is spirally circulated in a state of being confined in the excitation light guide 2, thereby propagating over the entire light guide 2. Let me do. Most of the pumping light confined in the pumping light guide 2 is finally distributed and introduced into the laser light guide 1 that is in optical contact with the surface of the pumping light guide 2, and the laser is activated. Becomes absorbed by the substance.
【0023】上述のように作製されたレーザ装置では、
まず、レーザ光導光体1を長尺で一つながりの導波構造
を形成する可撓性の光ファイバで形成したことにより、
次のような効果が得られる。すなわち、レーザ光導光体
1をなす光ファイバのコア部の径並びに、コア部とクラ
ッド部間の光屈折率差等を適切に選定することで、比較
的簡単にレーザ発振の横モードを単一にすることができ
る。また、その光ファイバ内に光を高密度に閉じこめる
ことでレーザ活性物質と光との相互作用を高めることが
できる。さらに、その光ファイバの長さを長くすること
でレーザ励起の相互作用長を大きくとれるので、高い効
率で空間的に高品質のレーザ光を発生することができ
る。したがって、質の良いレーザ光を比較的安価に得る
ことができる。In the laser device manufactured as described above,
First, by forming the laser light guide 1 with a flexible optical fiber that forms a long and continuous waveguide structure,
The following effects can be obtained. That is, by appropriately selecting the diameter of the core portion of the optical fiber constituting the laser light guide 1 and the difference in the optical refractive index between the core portion and the cladding portion, the transverse mode of laser oscillation can be relatively easily controlled. Can be Further, by confining the light in the optical fiber at a high density, the interaction between the laser active substance and the light can be enhanced. Furthermore, since the interaction length of laser excitation can be increased by increasing the length of the optical fiber, it is possible to generate spatially high-quality laser light with high efficiency. Therefore, high-quality laser light can be obtained relatively inexpensively.
【0024】さらに、励起光導光体2で励起光51を閉
じ込めながらレーザ光導光体1に分布導入させるように
構成したことにより、上記効果に加えて、次のような効
果を得ることができる。すなわち、励起光51はレーザ
光導光体1の端面からではなく、その側部から長手方向
に分布した状態で導入させることができる。つまり、励
起光導光体2は、励起光源41から励起光導入部材3を
介して導入された励起光51を内部反射により閉じ込め
ながら伝搬させるが、この励起光導光体2にファイバ状
のレーザ光導光体1を巻き付けて、レーザ光導光体1を
所定長さ範囲にわたって励起光導光体2の表面に光学的
に接触させると、励起光導光体2内部に閉じ込められた
励起光が、その接触部分を通してレーザ光導光体1に入
射するようになる。このようにしてレーザ光導光体1に
分布導入される励起光により、そのレーザ光導光体1の
内部に含まれるレーザ活性物質を効率良く励起させるこ
とができる。Furthermore, the following effects can be obtained in addition to the above-mentioned effects by the configuration in which the excitation light 51 is confined by the excitation light guide 2 so as to be distributed and introduced into the laser light guide 1. That is, the excitation light 51 can be introduced in a state of being distributed in the longitudinal direction not from the end face of the laser light guide 1 but from its side. That is, the excitation light guide 2 propagates the excitation light 51 introduced from the excitation light source 41 via the excitation light introduction member 3 while confining the excitation light 51 by internal reflection. When the body 1 is wound and the laser light guide 1 is brought into optical contact with the surface of the excitation light guide 2 over a predetermined length range, the excitation light confined inside the excitation light guide 2 passes through the contact portion. The laser beam enters the laser light guide 1. In this way, the laser active substance contained in the laser light guide 1 can be efficiently excited by the excitation light distributed and introduced into the laser light guide 1.
【0025】上記励起光導光体2は、薄板状で可撓性を
有する導光部材を支持体で形状付与および保形しながら
巻回することにより、ガラス等の光学材料を成型あるい
は機械加工する従来の方法では形成が困難であった薄肉
構造の励起光導光体2を、比較的簡単かつ高い自由度で
低コストに構成することができる。たとえば、円管状の
励起光導光体2の場合、励起光の伝搬損失を少なくする
ためには、その円管の壁厚を少なくとも1mm以下、望
ましくは500μm以下にまで薄くすることが要求され
るが、このような薄肉構造も、コストがかかる機械加工
に依存することなく、簡単に実現することができる。こ
れにより、励起光の低損失で閉じ込めながらレーザ光導
光体に効率良く分布導入させることが可能な導光構造を
有する励起光導光体2を比較的簡単に低コストで形成す
ることができる。The excitation light guide 2 is formed by molding or machining an optical material such as glass by winding a thin plate-shaped flexible light guide member while imparting a shape with a support and keeping the shape. The excitation light guide 2 having a thin structure, which has been difficult to form by the conventional method, can be formed relatively simply and with high flexibility at low cost. For example, in the case of a tubular excitation light guide 2, in order to reduce the propagation loss of the excitation light, it is necessary to reduce the wall thickness of the circular tube to at least 1 mm or less, preferably to 500 μm or less. Also, such a thin structure can be easily realized without depending on expensive machining. Thus, the pumping light guide 2 having a light guiding structure that can efficiently introduce the laser light into the laser light guide while confining the pumping light with low loss can be formed relatively easily and at low cost.
【0026】以上のように、上述した本発明の方法によ
れば、レーザファイバのような長尺構造のレーザ光導光
体に励起光を分布導入させる方式の長所、たとえばレー
ザ発振の横モードを単一にすることができる、高い効率
で空間的に高品質のレーザ光を発生することができる、
などの長所を活かしつつ、励起光導光体を介して行われ
るレーザ活性物質の励起効率を高めて、レーザ光の高出
力化あるいは高能率化が可能なレーザ装置を低コストで
提供することができる。また、上記レーザ装置から出力
されるレーザ光52を加工対象に照射させるようにする
ことにより、高能率で高出力のレーザ加工装置を提供す
ることができる。As described above, according to the above-described method of the present invention, the advantage of the method of distributing and introducing pumping light into a laser light guide having a long structure such as a laser fiber, for example, the transverse mode of laser oscillation is simple. Can generate high quality spatially high quality laser light with high efficiency,
A laser device capable of increasing the output efficiency or efficiency of laser light by increasing the excitation efficiency of a laser active substance performed through an excitation light guide while taking advantage of such advantages can be provided at low cost. . In addition, by irradiating the processing target with the laser beam 52 output from the laser device, a high-efficiency, high-output laser processing device can be provided.
【0027】図5は本発明にて作製される励起光導光体
2の別の実施形態を示す。同図に示す励起光導光体2
は、複数(3本)のリボン状導光部材21,21,21
を幅方向に横一列状態で並行させた集合状態で支持体6
上に螺旋状に巻回することにより、一つの円管状に形作
られている。この励起光導光体2では、各導光部材2
1,21,21の一端21a,21a,21aまたは両
端21a,21a,21aと21b,21b,21bか
ら励起光を導入する。励起光を両端21a,21a,2
1aと21b,21b,21bから導入させる場合に
は、その両端21a,21a,21aと21b,21
b,21bにそれぞれ、たとえば図1に示したような励
起光導入部材3を接続する。また、励起光を各導光部材
21,2,1,21の一端21a,21a,21aだけ
から導入させる場合には、他端21b,21b,21b
にそれぞれ励起光の反射面(反射端面)を形成する。こ
のように、複数の導光部材21,21,21を集合させ
て一つの励起光導光体を形作るとともに、各導光部材2
1,21,21にそれぞれ励起光を導入させることによ
り、より多くの励起光を導入させることが可能になる。
したがって、この励起光導光体2は、たとえばレーザ加
工装置に使われるレーザ装置のように、とくに高出力の
レーザ装置を構成するのに適している。この場合、上記
複数の導光部材21,21,21を互いに隙間が生じな
いように巻回するとともに、隣り合う幅端同士を互いに
光学的に接続すれば、その複数の導光部材21,21,
21を一つの広幅の導光部材として扱うこともできる。FIG. 5 shows another embodiment of the excitation light guide 2 produced by the present invention. Excitation light guide 2 shown in FIG.
Are a plurality of (three) ribbon-shaped light guide members 21, 21, 21
The support 6 in a set state in which
It is formed into a single tubular shape by spirally winding it up. In this excitation light guide 2, each light guide member 2
Excitation light is introduced from one end 21a, 21a, 21a or both ends 21a, 21a, 21a and 21b, 21b, 21b of 1, 21, 21. Excitation light is applied to both ends 21a, 21a, 2
1a and 21b, 21b, 21b, the two ends 21a, 21a, 21a and 21b, 21b
The excitation light introducing member 3 as shown in FIG. 1, for example, is connected to each of b and 21b. When the excitation light is introduced only from one end 21a, 21a, 21a of each light guide member 21, 21, 21, 21, the other end 21b, 21b, 21b is used.
Are formed with reflection surfaces (reflection end surfaces) of the excitation light. In this way, the plurality of light guide members 21, 21, 21 are assembled to form one excitation light guide, and each light guide member 2
By introducing the pumping light to 1, 2, 21 respectively, it becomes possible to introduce more pumping light.
Therefore, the excitation light guide 2 is suitable for forming a particularly high-output laser device such as a laser device used in a laser processing device. In this case, the plurality of light guide members 21, 21 and 21 are wound such that no gap is formed therebetween, and the width ends adjacent to each other are optically connected to each other. ,
21 can be treated as one wide light guide member.
【0028】図6は本発明で使用する支持体の構成例を
示す。導光部材21を巻回して所定形状の励起光導光体
2を形作る場合、目的とする形状に応じた支持体6を使
用することによって、作業を容易にすることができる。
この支持体6は、導光部材21の巻回により形作った構
造体形状の保形および補強の機能を併せ持つことができ
るが、それ以外に、熱放出を積極的に促進する放熱器と
しての機能も持たせることができる。同図の(a)
(b)はそれぞれ放熱器としての機能を付与された支持
体6の構成例を示す。同図の(a)に示す支持体6は、
たとえばアルミニウムや銅などのように、励起光導光体
の主な構成材質であるガラスよりも大きな熱伝導率を呈
する良熱伝導体で構成するとともに、両端を開放した中
空円筒状に形成することにより、放熱面積の増大および
空気等の冷却媒体の流通促進による放熱効果を高めてい
る。符号61はその中空円筒の中空部を示す。同図の
(b)に示す支持体6は、良熱伝導性で熱吸収容積の大
きな円柱状に構成するとともに、その円柱の軸方向に貫
通する複数の放熱孔62をほぼ均等な分散配置で形成す
ることにより、放熱面積の増大と空気等の冷却媒体の流
通促進による放熱効果をさらに高めている。なお、上記
以外の手段で支持体6の放熱効果を高めるためには、た
とえばヒートパイプのような、構造的な放熱手段を使用
してもよい。FIG. 6 shows an example of the structure of a support used in the present invention. When the light guide member 21 is wound to form the excitation light guide 2 having a predetermined shape, the work can be facilitated by using the support 6 according to the desired shape.
The support 6 can have both the function of shape preservation and the reinforcement of the structure formed by winding the light guide member 21, but in addition, the function as a radiator that actively promotes heat release. Can also have. (A) of FIG.
(B) shows an example of the configuration of the support 6 provided with a function as a radiator. The support 6 shown in FIG.
For example, by using a good heat conductor that exhibits a higher thermal conductivity than glass, which is the main constituent material of the excitation light guide, such as aluminum and copper, and by forming a hollow cylindrical shape with both ends open The heat radiation effect is increased by increasing the heat radiation area and promoting the flow of a cooling medium such as air. Reference numeral 61 denotes a hollow portion of the hollow cylinder. The support 6 shown in FIG. 3B is formed in a cylindrical shape having good heat conductivity and a large heat absorption volume, and a plurality of heat radiation holes 62 penetrating in the axial direction of the cylinder are arranged in a substantially uniform distribution. By forming, the heat dissipation effect is further enhanced by increasing the heat dissipation area and promoting the flow of the cooling medium such as air. In order to enhance the heat radiation effect of the support 6 by means other than the above, a structural heat radiation means such as a heat pipe may be used.
【0029】図7は本発明で使用する支持体の別の構成
例を示す。同図に示す支持体6は、導光部材21を巻回
する部分に溝63を設けたものであって、これにより、
導光部材21を巻回する際の作業性や再現性などを向上
させることができる。また、後述するが、励起光導光体
2から漏れ出す光をその溝63の中に閉じ込める構造を
形成することにより、レーザ光導光体への励起光の導入
効率を高めることが可能となる。FIG. 7 shows another example of the structure of the support used in the present invention. The support 6 shown in the figure has a groove 63 provided in a portion where the light guide member 21 is wound, and
Workability and reproducibility when winding the light guide member 21 can be improved. In addition, as described later, by forming a structure for confining the light leaking from the excitation light guide 2 into the groove 63, the efficiency of introducing the excitation light into the laser light guide can be increased.
【0030】図8は、本発明により構成されるレーザ装
置の第2の実施形態を模式的に示す。この実施形態のレ
ーザ装置は、図7に示した支持体を用いて構成される。
支持体6は、導光部材21を巻回する部分に溝63を有
する。その溝63の内側面(溝の底面および側面)に
は、高反射面を形成する被覆層64が形成されている。
この反射被覆層64は、金メッキを施した上に石英ガラ
スよりも低い屈折率(約1.38)の樹脂を均一にコー
ト(被覆)することにより形成される。リボン状の導光
部材21は上記案内溝63に巻き付けられて励起光導光
体2を形成している。この励起光導光体2の外側面に
は、共に石英ガラスを母材とするコア部11とクラッド
部12からなるレーザ光導光体(レーザファイバ)1が
巻き付けられている。そのレーザ光導光体1の巻き付け
個所には、石英ガラスとほぼ同じ屈折率(約1.46)
の樹脂22が、そのレーザ光導光体1を埋め込むような
形で塗布されている。レーザ光導光体1の外側はカバー
部材65で覆われている。このカバー部材65の内側面
にも上記反射被覆層64が形成されている。FIG. 8 schematically shows a second embodiment of the laser device constructed according to the present invention. The laser device of this embodiment is configured using the support shown in FIG.
The support 6 has a groove 63 at a portion where the light guide member 21 is wound. A coating layer 64 that forms a highly reflective surface is formed on the inner side surface (bottom and side surfaces of the groove) of the groove 63.
The reflection coating layer 64 is formed by coating a resin having a refractive index (about 1.38) lower than that of quartz glass uniformly after applying gold plating. The ribbon-shaped light guide member 21 is wound around the guide groove 63 to form the excitation light guide 2. A laser light guide (laser fiber) 1 composed of a core portion 11 and a clad portion 12, both of which are made of quartz glass, is wound around the outer surface of the excitation light guide 2. The winding point of the laser light guide 1 has a refractive index (about 1.46) substantially the same as that of quartz glass.
Is applied in such a manner as to embed the laser light guide 1. The outside of the laser light guide 1 is covered with a cover member 65. The reflection coating layer 64 is also formed on the inner surface of the cover member 65.
【0031】このように構成されたレーザ装置では、レ
ーザ光導光体1を覆っている樹脂22の屈折率をほぼ石
英ガラスと同じとなるようにしているため、励起光導光
体2内を閉じ込められながら伝搬される励起光を、その
樹脂22を介して高い確率でレーザ光導光体1のクラッ
ド部12内に導入させることができる。そして、そのク
ラッド12を通してコア部11に含まれるレーザ活性物
質を効率良く励起させてレーザ発振または増幅を行わせ
ることができる。さらに、案内溝63とカバー部材65
の両方に反射被覆層64を形成していることにより、導
光部材21の巻回によって形成された励起光導光体2
と、この励起光導光体2に光学的に接触しながら巻き付
けられたレーザ光導光体1の全体を、光学的に閉じ込め
た中に形成することができる。これにより、励起光の漏
れ出しを遮断して励起効率を向上させることができる。In the laser device configured as described above, since the refractive index of the resin 22 covering the laser light guide 1 is substantially the same as that of quartz glass, the inside of the excitation light guide 2 is confined. The pumping light that is propagated can be introduced into the cladding portion 12 of the laser light guide 1 with high probability via the resin 22. Then, the laser active substance contained in the core portion 11 can be efficiently excited through the clad 12 to perform laser oscillation or amplification. Further, the guide groove 63 and the cover member 65
Of the excitation light guide 2 formed by winding the light guide member 21 because the reflection coating layer 64 is formed on both
Then, the entire laser light guide 1 wound while being in optical contact with the excitation light guide 2 can be formed in an optically confined state. Thereby, the leakage of the excitation light can be blocked to improve the excitation efficiency.
【0032】図9は、本発明により構成されるレーザ装
置の第3の実施形態を模式的に示す。同図に示すレーザ
装置は、図1〜図4に示したのと基本的に同じ構造の励
起光導光体2を作成して使用しているが、この実施形態
では、その励起光導光体2を形作っているリボン状導光
部材21の両端21a,2bからそれぞれに励起光5
1,51を導入させるようにしたとしている。これによ
り、より多くの励起光51を導入させることができるよ
うになるが、このことは、たとえばレーザ光52の高出
力化を行いやすくする、という効果をもたらす。FIG. 9 schematically shows a third embodiment of the laser device constructed according to the present invention. The laser device shown in FIG. 1 uses the excitation light guide 2 having the same structure as that shown in FIGS. 1 to 4. Excitation light 5 from both ends 21a, 2b of the ribbon-shaped light guide member 21 forming
1,51 are introduced. As a result, more pumping light 51 can be introduced, but this has the effect of making it easier to increase the output of the laser light 52, for example.
【0033】図10は、本発明により構成されるレーザ
装置の第4の実施形態を模式的に示す。同図に示すレー
ザ装置も、図1〜図4に示したのと基本的に同じ構造の
励起光導光体2を使用しているが、この実施形態では、
その励起光導光体2を形作っているリボン状導光部材2
1の他端21bから一端21aに励起光51を循環再生
させるようにしたとしている。励起光導光体2は円菅状
であって、リボン状の導光部材21を螺旋状に巻回して
形成されている。この励起光導光体2への励起光の導入
は、その励起光導光体2を形作っている導光部材21の
一端21a面から行うようにしてあるが、これととも
に、励起光導光体2内を螺旋状に周回して導光部材の他
端21b面まで達した励起光を、上記一端21a面に再
導入して循環させるようにしてある。このために、導光
部材21の他端21bと一端21aの間には、回帰用導
光部材32が接続されている。この回帰用導光部材32
は可撓性を有するリボン状に形成され、その一端32a
面は上記導光部材21の他端21b面に接続し、その他
端32bは上記導光部材21の一端21a面に接続し
て、それぞれに密な光学接合状態を形成している。この
場合、上記導光部材21の一端21a側には、励起光導
入部材3と回帰用導光部材32の2系統の導光端が接続
する。このため、励起光導入部材3と回帰用導光部材3
2はそれぞれリボン状に形成されるとともに、そのリボ
ン幅が一端から他端にかけて連続的に狭くなるようなテ
ーパ状に形成されている。これにより、両部材3,32
の各他端3b,32bは、幅方向に並んだ状態で導光部
材21の一端21aに合致するようになっている。FIG. 10 schematically shows a fourth embodiment of the laser device constructed according to the present invention. The laser device shown in the figure also uses the excitation light guide 2 having basically the same structure as that shown in FIGS. 1 to 4, but in this embodiment,
Ribbon-shaped light guide member 2 forming the excitation light guide 2
It is described that the excitation light 51 is circulated and reproduced from the other end 21b to the one end 21a. The excitation light guide 2 has a tubular shape, and is formed by spirally winding a ribbon-shaped light guide member 21. The introduction of the excitation light into the excitation light guide 2 is performed from the one end 21a of the light guide member 21 forming the excitation light guide 2. Excitation light that spirals and reaches the other end 21b of the light guide member is re-introduced and circulated to the one end 21a. To this end, a light returning member 32 is connected between the other end 21b and the one end 21a of the light guide member 21. This return light guide member 32
Is formed in a flexible ribbon shape, and one end 32a of the
The surface is connected to the other end 21b surface of the light guide member 21, and the other end 32b is connected to the one end 21a surface of the light guide member 21 to form a dense optical bonding state. In this case, two light guide ends of the excitation light introduction member 3 and the return light guide member 32 are connected to the one end 21a side of the light guide member 21. Therefore, the excitation light introducing member 3 and the return light guiding member 3
2 are each formed in a ribbon shape, and are formed in a tapered shape such that the ribbon width is continuously narrowed from one end to the other end. Thereby, both members 3, 32
The other ends 3b and 32b are aligned with the one end 21a of the light guide member 21 in a state where they are arranged in the width direction.
【0034】同図において、導光部材21の一端21a
に導入された励起光は、その導光部材21内部に閉じ込
められながら伝搬する過程にてレーザ光導光体1に分布
導入されるが、その一部は導光部材21の他端21bに
達する。この他端21bに達した励起光は、回帰用導光
部材32の一端32aから他端32bへ伝搬されて、再
び上記導光部材21の一端21aに導入される。このよ
うな循環再生型の導光構造により、励起光導光体2内に
いったん導入された励起光51は、エンドレス状の光路
に閉じ込められて繰り返し周回させられる。この結果、
励起光導光体2からレーザ光導光体1への励起光の導入
は、両者(2と1)が実際に接触している長さよりも、
大幅に長い範囲に分布して行われるのと同じ効果が得ら
れる。つまり、励起光導光体2からレーザ光導光体1へ
の励起光の分布導入範囲を実効的に拡大するという効果
が得られる。これにより、レーザ光導光体1の巻き付け
長さを短くしても、また励起光導光体2の表面積を小さ
くしても、励起光を励起光導光体2内にて閉じ込めなが
ら伝搬させること、およびその閉じ込められた励起光を
レーザ光導光体1に分布導入させることを、それぞれ効
率良く行わせれることができる。したがって、簡単で低
コストな構成でもって、高出力のレーザ光を高効率で得
ることができる。In the figure, one end 21a of the light guide member 21
Is distributed and introduced into the laser light guide 1 in the process of propagating while being confined inside the light guide member 21, and a part thereof reaches the other end 21 b of the light guide member 21. The excitation light that has reached the other end 21b is propagated from one end 32a of the return light guide member 32 to the other end 32b, and is again introduced into the one end 21a of the light guide member 21. With such a circulation-reproduction-type light guide structure, the excitation light 51 once introduced into the excitation light guide 2 is confined in an endless optical path and repeatedly circulated. As a result,
The introduction of the excitation light from the excitation light guide 2 to the laser light guide 1 is longer than the length of the actual contact between the two (2 and 1).
The same effect can be obtained as if it were distributed over a much longer range. That is, the effect of effectively expanding the range of introduction of the excitation light from the excitation light guide 2 to the laser light guide 1 is obtained. Thereby, even if the winding length of the laser light guide 1 is shortened or the surface area of the excitation light guide 2 is reduced, the excitation light is propagated while being confined in the excitation light guide 2; The distribution of the confined excitation light into the laser light guide 1 can be efficiently performed. Therefore, a high-output laser beam can be obtained with high efficiency using a simple and low-cost configuration.
【0035】図11は励起光導光体のさらに別の実施形
態を示す。同図に示す励起光導光体2は、可撓性を有す
る1枚のシート状導光部材21を円筒状支持体6の胴部
に一回りだけ巻回させて略円管状に形作られている。こ
の場合、そのシート状導光部材21は、両端21a,2
1bの端面同士が突き合わせられるとともに、その突き
合わせ面21cが幅方向に若干ずれて食い違う状態とな
るように、やや斜め方向に周回させられている。つま
り、シート状導光部材2は、その両端21a,21bの
突き合わせ面21cにオフセット面211a,211b
が生じるように巻回されている。このオフセット面21
1aおよび/または211bにて励起光の導入を行わせ
ることができる。オフセット面211a,211bの幅
長はシート状導光部材21の周回方向によって任意に設
定することができる。すなわち、そのオフセット面21
1a,211bの幅長は、支持体6の円筒軸に対する周
回方向の傾きの大きさによって変わる。つまり、そのオ
フセット面211a,211bでの励起光導入幅は、シ
ート状導光部材21の周回の仕方によって任意に設定す
ることができる。高出力を得るために、より多くの励起
光を導入させたい場合には、上記オフセット面211
a,211bの幅長が大きくなるように、比較的急傾斜
で周回させることにより対応することができる。また、
励起光を効率良く閉じ込めたいような場合には、上記オ
フセット面211a,211bの幅長が小さくなるよう
に、比較的緩傾斜で周回させることにより対応すること
ができる。FIG. 11 shows still another embodiment of the excitation light guide. The excitation light guide 2 shown in the figure is formed in a substantially circular tube shape by winding a single sheet-like light guide member 21 having flexibility around the body of the cylindrical support 6 only once. . In this case, the sheet-shaped light guide member 21 has both ends 21a, 2a.
The end faces 1b are slightly obliquely wrapped so that the end faces 1b abut against each other, and the abutting surfaces 21c are slightly shifted in the width direction and are staggered. In other words, the sheet-shaped light guide member 2 has the offset surfaces 211a, 211b on the abutting surfaces 21c of both ends 21a, 21b.
It is wound so as to occur. This offset surface 21
Excitation light can be introduced at 1a and / or 211b. The width of the offset surfaces 211a and 211b can be arbitrarily set according to the direction in which the sheet-like light guide member 21 rotates. That is, the offset surface 21
The width lengths of 1a and 211b vary depending on the magnitude of the inclination of the support 6 in the circumferential direction with respect to the cylindrical axis. That is, the excitation light introduction width at the offset surfaces 211a and 211b can be arbitrarily set according to the manner in which the sheet-like light guide member 21 rotates. When it is desired to introduce more pump light to obtain high output, the offset surface 211 is required.
In order to increase the width length of the a and 211b, it is possible to cope with this by making the circuit wrap around at a relatively steep inclination. Also,
If it is desired to confine the excitation light efficiently, it can be dealt with by making the circumference of the offset surface 211a, 211b with a relatively gentle inclination so that the width length becomes small.
【0036】励起光の導入は、上記シート状導光部材2
1の一端21aと他端21bにそれぞれ形成されるオフ
セット面211a,211bの両方または片方のどちら
でも良く、目的とするレーザ出力のレベル等に応じて適
宜選択する。オフセット面211aおよび/または21
1bへの励起光の導入は、励起光が円管状の励起光導光
体2内を円周方向に周回しながら軸方向に伝搬していく
ような方向から行うようにする。このためには、円周方
向に対して軸方向にわずかに傾く角度で励起光を入射さ
せるようにする。これにより、励起光導光体2内に導入
された励起光は、その励起光導光体2内を螺旋状に巡回
しながらその導光体2内の全体に伝搬するようになる。
こうすることで、励起光導光体2からレーザ光導光体1
への励起光の分布導入範囲を実効的に拡大するという効
果が得られる。シート状導光部材21の突き合わせ面2
1cについては、励起光が行き来できるように光学的に
連続させる構成と、その突き合わせ面にて励起光が反射
して進行方向を反転させる構成の、どちらも可能であ
る。上記突き合わせ面21cを光学的に連続させる場合
は、その突き合わせ面21cを融着または樹脂(接着ま
たはモールド)等で接合することにより機械的および光
学的な接続状態を形成する。なお、突き合わせ面21c
を光学的に接続させた構造の励起光導光体2は、リボン
状の導光部材21を用いても形成することができる。す
なわち、リボン状導光部材21を螺旋状に巻回して円管
を形作るとともに、その巻回状態の導光部材21の隣接
部分を融着または樹脂によって接合することによって
も、形成することができる。The introduction of the excitation light is performed by the sheet-like light guide member 2.
One or both of the offset surfaces 211a and 211b formed on the one end 21a and the other end 21b of the device 1 may be used, and may be selected as appropriate according to a target laser output level or the like. Offset surface 211a and / or 21
The introduction of the excitation light into 1b is performed in such a direction that the excitation light propagates in the axial direction while circulating in the cylindrical excitation light guide 2 in the circumferential direction. For this purpose, the excitation light is made to enter at an angle slightly inclined in the axial direction with respect to the circumferential direction. Thereby, the pumping light introduced into the pumping light guide 2 propagates throughout the pumping light guide 2 while spiraling around the pumping light guide 2.
By doing so, the laser light guide 1 is separated from the excitation light guide 2.
The effect of effectively expanding the distribution introduction range of the excitation light to the substrate is obtained. Butt surface 2 of sheet light guide member 21
Regarding 1c, both a configuration in which the excitation light is optically continuous so that the excitation light can move back and forth, and a configuration in which the excitation light is reflected at the abutting surface to reverse the traveling direction are possible. When the butting surface 21c is made optically continuous, the butting surface 21c is fused or bonded with a resin (adhesion or mold) to form a mechanically and optically connected state. The abutment surface 21c
Can be formed also by using a ribbon-shaped light guide member 21. That is, it can also be formed by spirally winding the ribbon-shaped light guide member 21 to form a circular tube, and joining adjacent portions of the wound light guide member 21 by fusion or resin. .
【0037】図12はシート状導光部材の構成例を模式
的に示す断面図である。たとえば図11に示した励起光
導光体2を構成するためのシート状導光部材21は、同
図の(a)に示すように、単一構成の部材で構成しても
よいが、(b)または(c)に示すように、複数の導光
部材210を幅方向に並べた状態で集合させることによ
り構成することもできる。(b)は複数のリボン状導光
部材210を使って一枚のシート状導光部材21を構成
した例、(c)は多数の線状導光部材210を使って一
枚のシート状導光部材21を構成した例をそれぞれ示
す。各導光部材210の間は融着または樹脂(接着また
はモールド)等によって機械的および光学的に接合され
る。FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing a configuration example of the sheet-like light guide member. For example, the sheet light guide member 21 for constituting the excitation light guide 2 shown in FIG. 11 may be constituted by a single member as shown in FIG. ) Or (c), a plurality of light guide members 210 may be assembled in a state of being arranged in the width direction. (B) is an example in which one sheet-like light guide member 21 is formed using a plurality of ribbon-like light guide members 210, and (c) is a sheet-like light guide member using a plurality of linear light guide members 210. An example in which the optical member 21 is configured will be described. The light guide members 210 are mechanically and optically joined together by fusion or resin (adhesion or molding).
【0038】図13は、図11に示した励起光導光体の
応用例を示す。同図において、(a)は励起光導光体2
の外観斜視図、(b)はその励起光導光体2の平面展開
図をそれぞれ示す。たとえば図11に示した円管状励起
光導光体2は、シート状導光部材21の両端21a,2
1bを突き合わせることによって、一種の環状構造が形
成されている。このような環状構造を有する励起光導光
体2では、シート状導光部材21の両端21a,21b
をオフセット面211a,211bが生じるように突き
合わせるとともに、その突き合わせ面21cを融着また
は樹脂(接着またはモールド)または光学的接触(オプ
チカル・コンタクト)などによって光学的に連続させる
ことにより、図中に矢印で示すように、一方のオフセッ
ト面211aから導入された励起光51を螺旋状に伝搬
させながら励起光導光体2内全体を巡回させる導光構造
を形成することができる。このような導光構造を形成す
るためには、励起光導光体2の円周方向に対して軸方向
にわずかに傾く角度で励起光を入射させるようにする。
これにより、励起光導光体2内に導入された励起光は、
図中に矢印で示すように、その励起光導光体2内を螺旋
状に長距離を巡回しながら、その導光体2内の全体に伝
搬するようになる。こうすることで、励起光導光体2か
らレーザ光導光体1への励起光の分布導入範囲を実効的
に拡大するという効果が得られる。FIG. 13 shows an application example of the excitation light guide shown in FIG. In the figure, (a) shows the excitation light guide 2
(B) is a plan development view of the excitation light guide 2. For example, the tubular excitation light guide 2 shown in FIG.
By joining buttings 1b, a kind of annular structure is formed. In the excitation light guide 2 having such an annular structure, both ends 21 a and 21 b of the sheet-like light guide member 21 are provided.
Are aligned in such a manner that offset surfaces 211a and 211b are generated, and the abutting surfaces 21c are optically continuous by fusion or resin (adhesion or molding) or optical contact (optical contact), so that in FIG. As indicated by the arrow, a light guide structure that circulates the entire inside of the excitation light guide 2 while spirally propagating the excitation light 51 introduced from the one offset surface 211a can be formed. In order to form such a light guide structure, the excitation light is made to enter at an angle slightly inclined in the axial direction with respect to the circumferential direction of the excitation light guide 2.
Accordingly, the excitation light introduced into the excitation light guide 2 is
As shown by arrows in the figure, the light propagates throughout the light guide 2 while spirally circulating the excitation light guide 2 over a long distance. By doing so, the effect of effectively expanding the distribution introduction range of the excitation light from the excitation light guide 2 to the laser light guide 1 is obtained.
【0039】図14は、図11に示した励起光導光体を
用いて構成される導光構造の別の例を示す。同図におい
て、(a)および(b)はそれぞれ円管状励起光導光体
2の平面展開図を示す。同図の(a)は、シート状導光
部材21の両端21a,21bをオフセット面211
a,211bが生じるように突き合わせるとともに、そ
の突き合わせ面21cを鏡面研磨および金メッキ等によ
り光学反射面としたものである。励起光51の入射は、
図中に矢印で示すように、一方のオフセット面211a
から円周方向(巻回方向)に対して軸方向にわずかに傾
く角度で行う。これにより、図中に矢印で示すように、
励起光導光体2に導入された励起光を、その励起光導光
体2を形作っている導光部材21の巻回方向に沿って進
行させるとともに、その進行の方向を周期的に反射反転
させながら上記励起光導光体2内全体を巡回させるよう
な導光構造が形成される。このような導光構造は、励起
光導光体2内部での励起光51の光路長を長くとること
ができるので、励起光導光体2のサイズに対して高い閉
じ込め効率を得ることができるという利点が得られる。
また、励起光導光体2からレーザ光導光体1への励起光
の分布導入範囲を実効的に拡大するという効果が得られ
る。FIG. 14 shows another example of the light guide structure formed by using the excitation light guide shown in FIG. In the figure, (a) and (b) show plan development views of the tubular excitation light guide 2, respectively. (A) of the same figure shows that both ends 21 a and 21 b of the sheet-shaped light guide member 21 are
a and 211b are abutted so as to generate, and the abutting surface 21c is made an optical reflection surface by mirror polishing or gold plating. The incidence of the excitation light 51 is
As shown by the arrow in the figure, one offset surface 211a
From the circumferential direction (winding direction) at an angle slightly inclined in the axial direction. Thereby, as shown by the arrow in the figure,
The excitation light introduced into the excitation light guide 2 is caused to travel along the winding direction of the light guide member 21 forming the excitation light guide 2, and the traveling direction is periodically reflected and inverted. A light guide structure that circulates the entire inside of the excitation light guide 2 is formed. Such a light guide structure can increase the optical path length of the excitation light 51 inside the excitation light guide 2, and thus can obtain a high confinement efficiency with respect to the size of the excitation light guide 2. Is obtained.
Further, an effect of effectively expanding the range of introduction of the excitation light from the excitation light guide 2 to the laser light guide 1 can be obtained.
【0040】同図の(b)は、同図の(a)において、
励起光51の出口に位置するオフセット面211bを光
学反射面で塞いだものである。この場合、一方のオフセ
ット面211aから導入された励起光51は、図中に矢
印で示すように、励起光導光体2内全体を巡回して他方
のオフセット面211bに達したところで進路を逆方向
に反転して、再び励起光導光体2内を巡回させられるよ
うになる。これにより、励起光導光体2内部での励起光
51の光路長を大幅に長くすることができるため、励起
光導光体2のサイズを小さくしても、励起光51の閉じ
込めを高効率に行わせることができる。また、励起光導
光体2からレーザ光導光体1への励起光の分布導入範囲
を実効的に拡大することができるので、レーザ光導光体
1を短くしても励起光を効率良く分布導入させることが
できる。FIG. 7B is a diagram similar to FIG.
The offset surface 211b located at the exit of the excitation light 51 is covered with an optical reflection surface. In this case, the excitation light 51 introduced from one of the offset surfaces 211a traverses the entire inside of the excitation light guide 2 and reaches the other offset surface 211b as shown by the arrow in the drawing, so that the traveling direction is reversed. So that the light can be circulated in the excitation light guide 2 again. Accordingly, the optical path length of the excitation light 51 inside the excitation light guide 2 can be greatly increased, so that even if the size of the excitation light guide 2 is reduced, the excitation light 51 is confined with high efficiency. Can be made. Further, since the range of introduction of the excitation light from the excitation light guide 2 to the laser light guide 1 can be effectively expanded, the excitation light can be efficiently introduced even if the laser light guide 1 is shortened. be able to.
【0041】図15は、本発明により構成されるレーザ
装置の第5の実施形態を模式的に示す。同図に示すレー
ザ装置は、環状に閉じた構造を有する励起光導光体2を
用いて構成される。この励起光導光体2は、シート状導
光部材21の両端21a,21bを、オフセット面が生
じないように、完全に重ね合わせて突き合わせることに
より、環状に閉じた構造に形作られている。このような
構造の励起光導光体2への励起光51の導入は、同図に
示すように、他端3bが先鋭テーパ状に形成されたリボ
ン状励起光導光部材3によって効率良く行わせることが
できる。リボン状励起光導入部材3は石英ガラスをリボ
ン状に延伸または線引きしたものであって、その一端3
aには励起光源41から集光光学系42を介して励起光
が導入される。その他端3bは先鋭テーパ状にカットさ
れていて、そのテーパ・カット面3cが円管状励起光導
光体2の開口端面部に光学的に密着させられている。こ
れにより、導入部材3内を伝送されてきた励起光51
を、そのテーパ・カット面3cから励起光導光体2内に
円滑に導入させることができる。FIG. 15 schematically shows a fifth embodiment of the laser device constructed according to the present invention. The laser device shown in the figure is configured using an excitation light guide 2 having a ring-shaped closed structure. The excitation light guide 2 is formed in a ring-shaped closed structure by completely overlapping and butting both ends 21a and 21b of the sheet-shaped light guide member 21 so as not to generate an offset surface. As shown in the drawing, the introduction of the excitation light 51 into the excitation light guide 2 having such a structure is efficiently performed by the ribbon-shaped excitation light guide member 3 having the other end 3b formed in a sharply tapered shape. Can be. The ribbon-shaped excitation light introducing member 3 is formed by stretching or drawing quartz glass into a ribbon shape.
Excitation light is introduced into a through the condensing optical system 42 from the excitation light source 41. The other end 3b is cut into a sharply tapered shape, and the tapered cut surface 3c is brought into optical close contact with the opening end surface of the tubular excitation light guide 2. As a result, the excitation light 51 transmitted through the introduction member 3
Can be smoothly introduced into the excitation light guide 2 from the tapered cut surface 3c.
【0042】図16は、本発明により構成されるレーザ
装置の第6の実施形態を模式的に示す。同図に示すレー
ザ装置は、シート状導光部材21の両端21a,21b
を突き合わせて形成される環状の励起光導光体2に、光
ファイバ31を使って励起光51を導入させるように構
成されている。同図において、レーザ装置の励起光源4
1をなすLD集合素子(LDバーまたはLDアレイ)の
出力光は、各LD素子ごとに光ファイバ31で励起光導
光体2に導かれるようになっている。この場合、各光フ
ァイバ31,31,...の一端面と各LD素子の発光
面とはそれぞれ正確に突き合わせる必要がある。このた
め、各ファイバ31,31,...の一端はそれぞれ位
置決め用の治具7を使って固定される。この位置決め用
治具7は、詳細な図示は省略するが、90度のV字形断
面を有する案内溝を一定ピッチで並べて形成し、各案内
溝にて上記光ファイバ31,31,...の各一端をそ
れぞれに位置決めさせるようにしたものである。FIG. 16 schematically shows a sixth embodiment of the laser device constructed according to the present invention. The laser device shown in the figure includes both ends 21 a and 21 b of a sheet-like light guide member 21.
The optical fiber 31 is used to introduce the excitation light 51 into the annular excitation light guide 2 formed by abutting. In the figure, an excitation light source 4 of a laser device is shown.
The output light of the LD collective element (LD bar or LD array) forming 1 is guided to the excitation light guide 2 by the optical fiber 31 for each LD element. In this case, each of the optical fibers 31, 31,. . . And the light emitting surface of each LD element must accurately match each other. For this reason, each fiber 31, 31,. . . Are fixed using a positioning jig 7. Although not shown in detail, the positioning jig 7 is formed by arranging guide grooves having a 90-degree V-shaped cross section at a constant pitch, and the optical fibers 31, 31,. . . Are positioned at respective ends.
【0043】励起光導光体2は、同図に示す実施形態で
は、図6から図8に示したように、一枚のシード状励起
光導光部材21の両端21a,21bを、それぞれにオ
フセット面211a,211bを残しながら端面同士で
突き合わせて略円管状に形成したものが使用されてい
る。上記2つのオフセット面211a,211bは共に
励起光の導入ポートとして使用される。各オフセット面
211a,211bには、上記光ファイバ31の各他端
が融着接続されて励起光が導入されるようになってい
る。In the embodiment shown in the figure, the excitation light guide 2 is, as shown in FIG. 6 to FIG. What is formed in the shape of a substantially circular tube by abutting end faces while leaving 211a and 211b is used. Both of the two offset surfaces 211a and 211b are used as ports for introducing pump light. The other end of the optical fiber 31 is fusion-spliced to each of the offset surfaces 211a and 211b so that excitation light is introduced.
【0044】図17は、本発明により構成されるレーザ
装置の第7の実施形態を模式的に示す。同図に示すレー
ザ装置は、扁平ディスク状に形成された励起光導光体2
を用いて構成されている。ディスク状の励起光導光体2
は、狭幅のリボン状または線状の導光部材21を同一平
面上にて渦巻き状に重ね巻きすることにより、比較的簡
単に形作ることができる。このディスク状励起光導光体
2を使用すれば、たとえば同図に示すように、渦巻き状
に巻回されたレーザ光導光体1を2枚の励起光導光体
2,2の間に挟み込んだ構造のレーザ装置を構成するこ
とができる。FIG. 17 schematically shows a seventh embodiment of the laser device constructed according to the present invention. The laser device shown in the figure is a flat disk-shaped excitation light guide 2.
It is configured using Disc-shaped excitation light guide 2
Can be formed relatively easily by spirally winding narrow ribbon-shaped or linear light-guiding members 21 on the same plane. When this disk-shaped excitation light guide 2 is used, for example, as shown in FIG. Can be configured.
【0045】このように、励起光導光体2は円管状以外
に形状たとえばディスク状にも形作ることができ、また
それを形作る導光部材21もリボン状、シート状、線状
など、様々な形態が可能である。また、上述した導光部
材21の材質は、通常は石英ガラスが適当であるが、こ
れは必ずしも石英ガラスである必要はなく、励起光に対
して透明な材料であれば何でもよく、たとえば、フッ素
樹脂やプラスチック等を用いることもできる。リボン状
の導光部材21には、幅及び厚さが均一なものを用いた
が、支持体6の形状などに合わせて幅や厚さが変化する
ようなものを用いてもよい。レーザ光導光体2への励起
光導入手段は、上述したリボン状の部材3や光ファイバ
31を用いる手段以外に、プリズムや回折格子を用いる
などの手段を用いてもよい。As described above, the excitation light guide 2 can be formed into a shape other than a circular tube, for example, a disk shape. Is possible. In general, quartz glass is suitable for the material of the light guide member 21 described above. However, this is not necessarily quartz glass, and any material that is transparent to excitation light may be used. Resins and plastics can also be used. Although the ribbon-shaped light guide member 21 has a uniform width and thickness, a light guide member 21 having a width and a thickness that vary according to the shape of the support 6 may be used. The means for introducing the excitation light into the laser light guide 2 may be a means using a prism or a diffraction grating other than the means using the ribbon-shaped member 3 or the optical fiber 31 described above.
【0046】図18は本発明によるレーザ装置の製造方
法の別の実施態様を示す。同図において、(a)(b)
(c)はそれぞれ本発明により構成されるレーザ装置の
断面図を示す。本発明では、(1)薄板状で可撓性を有
する導光部材を支持体で形状付与および保形しながら巻
回することにより所定形状の励起光導光体を形作る第1
の工程と、(2)上記レーザ光導光体の所定長さ範囲が
上記励起光導光体に対して、直接または励起光を透過す
る光学媒質を介して間接的に光学的な接触状態をなすよ
うに、上記励起光導光体が形作られる前または後にて、
上記レーザ光導光体を巻回または折り返す第2の工程と
を行うが、上記2つの工程の順序、その組み合わせ、お
よびその態様等により、種々の形態のレーザ装置を製造
することができる。たとえば、次のような態様が可能で
ある。FIG. 18 shows another embodiment of the method for manufacturing a laser device according to the present invention. In the figure, (a) and (b)
(C) is a cross-sectional view of a laser device configured according to the present invention. According to the present invention, (1) a first light guide member having a predetermined shape is formed by winding a thin plate-shaped flexible light guide member while imparting and maintaining the shape with a support.
And (2) making the predetermined length range of the laser light guide come into optical contact with the excitation light guide directly or indirectly via an optical medium transmitting the excitation light. Before or after the excitation light guide is formed,
The second step of winding or folding the laser light guide is performed. Various forms of laser devices can be manufactured depending on the order of the two steps, the combination thereof, the mode thereof, and the like. For example, the following aspects are possible.
【0047】すなわち、同図(a)は、第2の工程の後
に第1の工程を行うことで製造されるレーザ装置の構成
例を示す。このレーザ装置は、支持体6と励起光導光体
2の間にレーザ光導光体1が挟まれた構造を有するが、
このような構造により、たとえば支持体6と励起光導光
体2との間に励起光を効率よく閉じこめることが行いや
すくなるとともに、レーザ光導光体1からの発熱を支持
体6に効率よく吸収させて放熱効果を高めることができ
る、などの効果が得られる。同図(b)は、第1の工程
の後に第2の工程を行う、さらにその後に第1の工程を
行うことで製造されるレーザ装置の構成例を示す。この
レーザ装置は、2つの励起光導光体2,2の間にレーザ
光導光体1を挟み込む構造を有するが、この構造は、励
起光導光体2からレーザ光導光体1への励起光の分布導
入を両面から効率良く行わせることができるという効果
が得られる。同図(c)は、第1の工程および第2の工
程の態様をそれぞれ変えて製造されるレーザ装置の構成
例を示す。このレーザ装置は、励起光導光体2を形作る
導光部材21の巻回およびレーザ光導光体1の巻回をそ
れぞれ中空円筒状の支持体6の内側面に対して行ったも
のである。このように作成されたレーザ装置では、たと
えば中空筒状の支持体1の内部を外から塞ぐとともに、
その内側面全体に高反射面を形成することにより、励起
光導光体2等から漏れ出した光を中空内部に閉じこめて
レーザ励起効率を高めるという効果が期待できる。That is, FIG. 7A shows an example of the configuration of a laser device manufactured by performing the first step after the second step. This laser device has a structure in which the laser light guide 1 is sandwiched between the support 6 and the excitation light guide 2,
With such a structure, for example, it becomes easy to efficiently confine the excitation light between the support 6 and the excitation light guide 2, and the support 6 efficiently absorbs the heat generated from the laser light guide 1. And the heat radiation effect can be enhanced. FIG. 2B shows a configuration example of a laser device manufactured by performing the second step after the first step and then performing the first step. This laser device has a structure in which the laser light guide 1 is sandwiched between the two excitation light guides 2 and 2. The effect is obtained that the introduction can be performed efficiently from both sides. FIG. 3C shows a configuration example of a laser device manufactured by changing the mode of the first step and the mode of the second step. In this laser device, the winding of the light guide member 21 and the winding of the laser light guide 1 forming the excitation light guide 2 are performed on the inner surface of the hollow cylindrical support 6. In the laser device thus manufactured, for example, the inside of the hollow cylindrical support 1 is closed from the outside,
By forming a high-reflection surface on the entire inner surface, an effect of increasing the laser excitation efficiency by confining light leaked from the excitation light guide 2 or the like into the hollow interior can be expected.
【0048】図19は、レーザ光導光体と励起光導光体
間の光学的接触状態の第1の実施態様を示す。同図
(a)に示すように、レーザ光導光体1は、励起光導光
体2の表面に単純接触した状態でも、両者間で励起光の
行き来が可能な光学的接触状態をなすことができる。ま
た、同(b)に示すように、レーザ光導光体1のクラッ
ド部12を励起光導光体21に部分的に融着接合させる
ことにより、結合密度の高い光学的接触状態を得ること
ができる。図20は、レーザ光導光体と励起光導光体間
の光学的接触状態の第2の実施態様を示す。同(a)
(b)(c)にそれぞれ示すように、レーザ光導光体1
は、励起光を透過する光学媒質23を介して間接的に励
起光導光体2に光学的に接触させることができる。光学
媒質23としては、たとえば樹脂が使用される。この場
合、上記光学媒質23は、(a)励起光導光体2の表面
に被覆層として介在する、(b)レーザ光導光体1を部
分的に埋め込む、(c)レーザ光導光体1の全体を埋め
込む、などのように設けられる。上記光学媒質23とし
てはは、レーザ光導光体のクラッド部の屈折率と同じか
それよりも小さく、かつ励起光導光部材の屈折率と同じ
かそれよりも大きい屈折率を持つものが適している。以
上、本発明の代表的な実施形態を図面に基づいて説明し
てきたが、本発明は上述した実施形態を含めて、以下の
ような実施形態が可能である。 (1)薄板状で可撓性を有する導光部材を支持体で形状
付与および保形しながら巻回することにより所定形状の
励起光導光体を形作り、このようにして形作られた励起
光導光体を用いてレーザ光導光体に励起光を分布導入す
るようにしたレーザ装置の製造方法であって、次のよう
な特徴を有する。すなわち、上記導光部材として、たと
えばファイバ状、リボン状、またはシート状に作製され
たものを使用し、これを支持体に巻回して所定形状を形
作るとともに、互いに密着させて一体構造の励起光導光
体を形成する。レーザ光導光体として、クラッド部とコ
ア部を有するとともに、そのコア部にレーザ活性物質が
含ませたファイバ状のレーザ媒体、いわゆるレーザファ
イバを形成する。このレーザファイバの少なくとも一部
の長さを上記励起光導光体に、直接または光学媒質を介
して間接的に接触させ、その接触部分を通じて分布状に
入射する励起光により、上記活性物質が励起されるよう
にする。FIG. 19 shows a first embodiment of the optical contact state between the laser light guide and the excitation light guide. As shown in FIG. 1A, even when the laser light guide 1 is simply in contact with the surface of the excitation light guide 2, the laser light guide 1 can be in an optical contact state in which excitation light can flow between the two. . Further, as shown in (b), by partially fusing the clad portion 12 of the laser light guide 1 to the excitation light guide 21, an optical contact state having a high coupling density can be obtained. . FIG. 20 shows a second embodiment of the optical contact between the laser light guide and the excitation light guide. (A)
(B) As shown in (c), the laser light guide 1
Can be brought into optical contact with the excitation light guide 2 indirectly via the optical medium 23 that transmits the excitation light. As the optical medium 23, for example, a resin is used. In this case, the optical medium 23 is (a) interposed as a coating layer on the surface of the excitation light guide 2, (b) partially embeds the laser light guide 1, (c) the entire laser light guide 1. Embedded, etc. are provided. As the optical medium 23, a material having a refractive index equal to or smaller than the refractive index of the clad portion of the laser light guide, and having a refractive index equal to or larger than the refractive index of the excitation light guide member is suitable. . As described above, the typical embodiments of the present invention have been described based on the drawings. However, the present invention includes the following embodiments including the above-described embodiments. (1) An excitation light guide having a predetermined shape is formed by winding a thin plate-shaped flexible light guide member while imparting and maintaining the shape of the support with a support, and thus forming the excitation light guide. A method for manufacturing a laser device in which excitation light is distributed and introduced into a laser light guide using a body, and has the following features. That is, as the light guide member, for example, a member formed in a fiber shape, a ribbon shape, or a sheet shape is used, and is wound around a support to form a predetermined shape. Form a light body. As a laser light guide, a fiber-shaped laser medium having a clad part and a core part and containing a laser active substance in the core part, so-called laser fiber, is formed. The length of at least a part of the laser fiber is brought into contact with the excitation light guide directly or indirectly via an optical medium, and the active substance is excited by the excitation light incident in a distributed manner through the contact portion. So that
【0049】(2)上記レーザ装置において、励起光導
光体の形状を、その導光体を形成する導光部材が巻回さ
れる支持体の形状によって付与する。つまり、励起光導
光体は支持体を母型にして形成される。この支持体を、
円柱形状、円錐形状、円錐台形状、樽形、または糸巻形
のように、中心軸方向に断面形状が変化するような形
状、あるいは円盤形状とすることにより、ファイバ状、
リボン状、シート状等の導光部材を効率良く巻き付けて
所定構造の励起光導光体を形作ることができる。(2) In the above laser device, the shape of the excitation light guide is given by the shape of the support around which the light guide member forming the light guide is wound. That is, the excitation light guide is formed using the support as a matrix. This support,
A cylindrical shape, a conical shape, a truncated conical shape, a barrel shape, or a wound shape, such as a shape whose cross-sectional shape changes in the central axis direction, or a disk shape, a fiber shape,
An excitation light guide having a predetermined structure can be formed by efficiently winding a light guide member such as a ribbon or a sheet.
【0050】(3)上記レーザ装置において、励起光導
光体を形成する導光部材の屈折率を、レーザ光導光体
(レーザファイバ)のクラッド部の屈折率とほぼ等しい
かもしくは小さくする。導光部材とレーザ光導光体の屈
折率を上記のように選定することにより、導光部材内を
伝搬する励起光がレーザ光導光体のクラッド部へ入射し
やすくなる。これにより、コア部に含まれるレーザ活性
物質の励起効率を高めることができる。また、両者に同
じ材質を用いることにより、屈折率などの光学的性質を
揃えることができるとともに、熱的、機械的性質も同じ
に揃えることができるため、熱膨張などによって生じる
好ましくない応力の発生などを防ぐこともできる。(3) In the above laser device, the refractive index of the light guide member forming the excitation light guide is made substantially equal to or smaller than the refractive index of the cladding of the laser light guide (laser fiber). By selecting the refractive indices of the light guide member and the laser light guide as described above, the excitation light propagating in the light guide member can easily enter the clad portion of the laser light guide. Thereby, the excitation efficiency of the laser active substance contained in the core part can be increased. Also, by using the same material for both, the optical properties such as the refractive index can be made uniform, and the thermal and mechanical properties can be made the same. Can be prevented.
【0051】(4)上記レーザ装置において、励起光導
光体を形成する導光部材と、この導光部材が巻回される
支持体との間に、その導光部材よりも屈折率が小さい物
質の層を設ける。導光部材と支持体の間に屈折率の小さ
な層があることにより、その屈折率の小さな層側への光
の漏洩を抑えることができる。また、支持体を形成する
物質に導光部材が直接接することがないので、その支持
体にて不要な光吸収が起きるのを防ぐことができる。こ
れにより、レーザ光導光体側へより多くの励起光を伝搬
させることができるようになって、その導光体中に含ま
れるレーザ活性物質の励起効率を高めることができる。(4) In the above laser device, a substance having a smaller refractive index than the light guide member is provided between the light guide member forming the excitation light guide and the support around which the light guide member is wound. Is provided. Since there is a layer having a small refractive index between the light guide member and the support, light leakage to the layer having a small refractive index can be suppressed. Further, since the light guide member does not come into direct contact with the substance forming the support, it is possible to prevent unnecessary light absorption from occurring at the support. As a result, more excitation light can be propagated to the laser light guide side, and the excitation efficiency of the laser active substance contained in the light guide can be increased.
【0052】(5)上記レーザ装置において、支持体の
表面に少なくとも励起光を反射するような手段を設け
る。導光部材が巻回される支持体の表面に励起光の反射
手段が設けられていることにより、その導光部材から支
持体側へ励起光が出てしまっても、その励起光をレーザ
光導光体側へ反射して戻すことができる。これにより、
励起光を無駄なく利用することが可能となる。(5) In the above laser device, a means for reflecting at least the excitation light is provided on the surface of the support. Since the excitation light reflecting means is provided on the surface of the support around which the light guide member is wound, even if the excitation light is emitted from the light guide member to the support side, the excitation light is guided by the laser light guide. It can be reflected back to the body side. This allows
Excitation light can be used without waste.
【0053】(6)上記レーザ装置において、励起光導
光体とその表面に接しているレーザ光導光体の少なくと
も一部を、励起光を反射可能な手段によって覆う。これ
により、励起光導光体またはレーザ光導光体から漏洩し
た励起光を再び励起のために利用させることが可能とな
る。(6) In the above laser device, at least a part of the excitation light guide and the laser light guide that is in contact with the surface of the excitation light guide are covered by means capable of reflecting the excitation light. This makes it possible to use the excitation light leaked from the excitation light guide or the laser light guide again for excitation.
【0054】(7)上記レーザ装置において、ファイバ
状、リボン状、またはシート状の導光部材の端面より励
起光を入射させるように構成する。ファイバ状、リボン
状、またはシート状の導光部材の端面より励起光を入射
させることにより、新たに光を入射するための手段、た
とえば入射のためのプリズム部などをその導光部材に設
ける必要がなくなる。また、いったん入射した励起光
が、その入射口から外へと逃げ出す確率を低く押さえる
ことができる。これにより、励起光の無駄を少なくする
ことができる。(7) In the above laser device, the excitation light is made to enter from the end face of the fiber, ribbon or sheet light guide member. It is necessary to provide a means for newly entering light, for example, a prism part for incidence, on the light guide member by causing the excitation light to enter from the end face of the fiber, ribbon, or sheet light guide member. Disappears. Further, the probability that the once-entered excitation light escapes from the entrance to the outside can be suppressed low. Thereby, the waste of the excitation light can be reduced.
【0055】(8)上記レーザ装置において、ファイバ
状、リボン状、またはシート状の導光部材の側面もしく
は表面に、可撓性を有するファイバ状、リボン状、また
はシート状の励起光導入部材を融着接続し、この融着接
続した励起光導入部材によって励起光導光体への励起光
導入を行わせる。これにより、励起光の導入を低損失で
行わせることが可能になる。また、可撓性を有するファ
イバ状、リボン状、またはシート状の励起光導入部材を
用いることにより、励起光源との接続の自由度を増すこ
とができる。(8) In the above laser device, a fiber-, ribbon- or sheet-like excitation light introducing member having flexibility is provided on the side surface or surface of the fiber-, ribbon- or sheet-like light guide member. The fusion splicing is performed, and the excitation light is introduced into the excitation light guide by the fusion spliced excitation light introducing member. This makes it possible to introduce the excitation light with low loss. Further, by using a flexible fiber-, ribbon-, or sheet-like excitation light introducing member, the degree of freedom of connection with the excitation light source can be increased.
【0056】(9)上記レーザ装置において、励起光導
光体を複数の導光部材によって形成する。その導光部材
(励起光導光部材)としては、ファイバ状、リボン状、
またはシート状に形成されたものを使用する。励起光導
光体を複数の導光部材を用いて形成することにより、励
起光導光体の構造の自由度が増すと共に、複数の導光部
材のそれぞれの両端面から励起光の入射が可能になるた
め、より多くの励起光を用いることが可能になる。これ
により、大出力のレーザファイバ装置の実現が容易にな
る。(9) In the above laser device, the excitation light guide is formed by a plurality of light guide members. As the light guide member (excitation light guide member), a fiber shape, a ribbon shape,
Alternatively, a sheet-shaped member is used. By forming the excitation light guide using a plurality of light guide members, the degree of freedom of the structure of the excitation light guide is increased, and the excitation light can be incident from both end faces of the plurality of light guide members. Therefore, more excitation light can be used. This facilitates the realization of a high-output laser fiber device.
【0057】(10)上記レーザ装置において、ファイ
バ状レーザ光導光体をガイドするための案内溝を、ファ
イバ状、リボン状、またはシート状の励起光導光部材を
斜めに横断するようにあらかじめ設ける。励起光導光体
を形成するファイバ状、リボン状、またはシート状の導
光部材の表面に、レーザ光導光体(レーザファイバ)の
巻き付けピッチに合わせたガイド溝を設けることによ
り、上記導光部材の巻付けのピッチとは関係なく、ある
いはその巻き付けの方向等に乱されることなく、上記レ
ーザ光導光体を所定ピッチで正確かつ安定に巻き付ける
ことができる。(10) In the above laser device, a guide groove for guiding the fiber laser light guide is provided in advance so as to obliquely cross the fiber, ribbon or sheet excitation light guide member. By providing a guide groove in accordance with the winding pitch of the laser light guide (laser fiber) on the surface of the fiber, ribbon, or sheet light guide member forming the excitation light guide, The laser light guide can be accurately and stably wound at a predetermined pitch regardless of the winding pitch or without being disturbed in the winding direction or the like.
【0058】(11)上記レーザ装置において、シート
状の導光部材を環状に巻回してその両端面を突き合わせ
ることにより円管状の励起光導光体を形作るとともに、
その突き合わせ面を融着接続する。シート状の導光部材
の両端面を突き合わせて融着接続することにより、その
突き合わせ面を光学的に滑らかに連続させることがで
き、これにより、励起光を周回させながら閉じ込める込
めることを低損失で行わせることができる励起光導光体
が可能となる。(11) In the above laser device, a circular excitation light guide is formed by winding a sheet-like light guide member in an annular shape and abutting both end surfaces thereof.
The butted surfaces are fusion-spliced. By abutting the two end faces of the sheet-shaped light guide member and fusing them together, the abutted faces can be made optically smooth and continuous. An excitation light guide that can be performed is made possible.
【0059】(12)上記レーザ装置において、シート
状の導光部材を環状に巻回してその両端面を突き合わせ
ることにより円管状の励起光導光体を形作るとともに、
その突き合わせ面に高反射膜を形成する。突き合わせ面
に高反射膜を設けることにより励起光が折り返され、シ
ートの終端に到達するまでの間に、実効的により多くの
光路長を辿ることができるようになる。これにより、励
起光導光体の大きさを小さくすることが可能になる。(12) In the above laser device, a circular excitation light guide is formed by winding a sheet-like light guide member in an annular shape and abutting both end surfaces thereof.
A high reflection film is formed on the abutting surface. By providing the high reflection film on the abutting surface, the excitation light is turned back, so that it is possible to effectively follow a longer optical path length before reaching the end of the sheet. This makes it possible to reduce the size of the excitation light guide.
【0060】(13)上記レーザ装置において、ファイ
バ状、リボン状、またはシート状の導光部材を環状に巻
回してその両端面を突き合わせることにより略円管状の
励起光導光体を形作るとともに、その導光部材の両端面
同士を全面的または部分的に突き合わせ、その突き合わ
せ部分を光学的に結合させる。導光部材の両端面同士を
光学的に結合することにより、励起光導光体に一度入射
した励起光は、その励起光導光体からレーザ光導光体へ
分布導入されてレーザ活性物質に吸収されるまで、その
励起光導光体の中を同一方向に進行しながら周回し続け
るようになる。これにより、励起光導光体内にいったん
入射した励起光は、その入射口から外部に漏れ出すこと
なく、レーザ活性物質の励起に有効に利用されるように
なる。さらに、励起光の周回回数を増やすことでレーザ
光導光体(レーザファイバ)の長さを短くすることが可
能となり、これにより、そのレーザ光導光体内での損失
を低減すること、そのレーザファイバにかかるコストを
減らすことが、それぞれ可能となる。(13) In the above laser device, a fiber-shaped, ribbon-shaped, or sheet-shaped light guide member is wound annularly and its both end faces are joined to form a substantially tubular excitation light guide body. Both end surfaces of the light guide member are entirely or partially butted, and the butted portion is optically coupled. By optically coupling both end faces of the light guide member, the excitation light once incident on the excitation light guide is distributed from the excitation light guide to the laser light guide and absorbed by the laser active material. Until that time, the pump light continues to circulate while traveling in the same direction in the excitation light guide. As a result, the excitation light that has entered the excitation light guide once does not leak out from the entrance, and is effectively used for exciting the laser active substance. Furthermore, it is possible to shorten the length of the laser light guide (laser fiber) by increasing the number of rounds of the excitation light, thereby reducing the loss in the laser light guide and improving the laser fiber. Each of these costs can be reduced.
【0061】(14)上記レーザ装置において、励起光
導光部材が巻回される支持体を、レーザ光導光体よりも
熱伝導性の良い物質、または放熱性の良い物質で構成す
る。励起光が励起光導光体内で吸収されて発生する熱を
効率良く逃がすことができ、これにより、安定性や信頼
性を向上させることができる。(14) In the above laser device, the support around which the excitation light guide member is wound is made of a material having better heat conductivity or heat radiation property than the laser light guide. The heat generated by absorption of the excitation light in the excitation light guide can be efficiently released, thereby improving stability and reliability.
【0062】(15)上記レーザ装置において、支持体
を使って励起光導光体を形作った後、その支持体を除去
して、支持体無しの励起光導光体を形成する。支持体を
除去することにより励起光導光体に構造的な自由度ある
いは柔軟性が得られるようになり、これにより、たとえ
ば、その励起光導光体の収納が容易になるなどの利点が
得られる。(15) In the above laser device, after forming the excitation light guide using the support, the support is removed to form the excitation light guide without the support. Removal of the support allows the excitation light guide to have structural flexibility or flexibility, thereby providing advantages such as, for example, easier storage of the excitation light guide.
【0063】(16)上記レーザ装置において、支持体
の表面に導光部材を巻回させる溝を設ける。上記溝によ
り、励起光導光体をより再現性良く安定に形成すること
ができるとともに、励起光導光体の側面より漏洩した励
起光を外部に漏らさずに閉じこめて、最終的にレーザ光
導光体に導入してレーザ活性物質の励起に利用させるこ
とができるようになる。これにより、励起光の利用効率
を高めることができる。(16) In the above laser device, a groove for winding the light guide member is provided on the surface of the support. Due to the grooves, the excitation light guide can be formed more stably with good reproducibility, and the excitation light leaked from the side surface of the excitation light guide is confined without leaking to the outside, and finally the laser light guide is formed. It can be introduced and used for exciting the laser active substance. Thereby, the utilization efficiency of the excitation light can be increased.
【0064】(17)上記レーザ装置において、ファイ
バ状、リボン状、またはシート状の導光部材によって形
成された励起光導光体の壁部分の厚さを500μm以下
に形成する。励起光導光体の厚さを上記の値以下とする
ことにより、励起光を低損失で閉じ込めながら伝搬させ
てレーザ光導光体に導入させることが可能となる。(17) In the above laser device, the thickness of the wall portion of the excitation light guide formed by the fiber, ribbon, or sheet light guide member is formed to be 500 μm or less. By setting the thickness of the excitation light guide to be equal to or less than the above value, it becomes possible to propagate the excitation light while confining it with low loss and to introduce it into the laser light guide.
【0065】(18)上記レーザ装置において、ファイ
バ状、リボン状、またはシート状の励起光導光部材より
形成された励起光導光体と、ファイバ状レーザ光導光体
とを、交互に層状に積み重ねた構造を形成する。交互に
層状に積み重ねることにより、励起光導光体とレーザ光
導光体との接触量が増え、これにより励起光導光体から
レーザ光導光体へより多くの励起光を導入することがで
きるようになって、高出力のファイバ型レーザ装置の実
現が容易になる。(18) In the above laser device, the excitation light guide formed of the fiber, ribbon or sheet excitation light guide and the fiber laser light guide are alternately stacked in layers. Form the structure. By alternately stacking the layers, the contact amount between the excitation light guide and the laser light guide is increased, so that more excitation light can be introduced from the excitation light guide to the laser light guide. Thus, it is easy to realize a high-output fiber laser device.
【0066】(19)上記レーザ装置において、励起光
導光体上に巻かれたレーザ光導光体を、そのレーザ光導
光体のクラッド部の屈折率と同じかそれよりも小さく、
かつ励起光導光部材の屈折率と同じかそれよりも大きい
屈折率を持つ光学媒質で覆う。上述のような光学媒質で
覆われていることにより、励起光は、励起光導光体から
レーザ光導光体へ、両者が直接に接触している面からだ
けでなく、光学媒質を通じても伝わるようになる。これ
により、レーザ活性物質をより効率良く励起することが
可能になる。また、屈折率を上記のように選ぶことによ
り、光はより屈折率の高い方向に伝搬するという性質を
利用して、励起光を、励起光導光体からレーザファイバ
のクラッド部、そしてコア部へとそれぞれ効率良く伝搬
させることができる。(19) In the above laser device, the laser light guide wound on the excitation light guide may have a refractive index equal to or smaller than the refractive index of the cladding portion of the laser light guide.
In addition, it is covered with an optical medium having a refractive index equal to or greater than the refractive index of the excitation light guiding member. By being covered with the optical medium as described above, the excitation light is transmitted from the excitation light guide to the laser light guide not only from the surface where both are in direct contact, but also through the optical medium. Become. This makes it possible to excite the laser active substance more efficiently. In addition, by selecting the refractive index as described above, utilizing the property that light propagates in the direction of higher refractive index, the pumping light is transmitted from the pumping light guide to the cladding part and the core part of the laser fiber. Can be efficiently propagated.
【0067】(20)上記レーザ装置において、励起光
導光体を形成するファイバ状、リボン状、またはシート
状の導光部材を、線引き法または押し出し成型により作
製する。ファイバ状、リボン状、またはシート状の導光
部材は、線引き法または押し出し成型により、任意の幅
や厚さで容易に、しかも大量に作製することが可能にな
る。(20) In the above laser device, a fiber-shaped, ribbon-shaped, or sheet-shaped light guide member forming the excitation light guide is manufactured by a drawing method or extrusion molding. The fiber-shaped, ribbon-shaped, or sheet-shaped light guide member can be easily manufactured in a desired width or thickness in a large amount by a drawing method or extrusion molding.
【0068】(21)上記レーザ装置において、励起光
導光体を形成するファイバ状、リボン状、またはシート
状の励起光導光部材を、スパッタ法や火炎堆積法などに
よって作製する。導光部材を上記方法で作製することに
より、導光部材として使用できる材料の選択の自由度が
増して、励起光導光体の特性の制御範囲(または選択範
囲)を拡張することが可能になる。(21) In the above laser device, a fiber-shaped, ribbon-shaped or sheet-shaped excitation light-guiding member forming the excitation light-guiding member is produced by a sputtering method, a flame deposition method, or the like. By manufacturing the light guide member by the above method, the degree of freedom in selecting a material that can be used as the light guide member is increased, and the control range (or selection range) of the characteristics of the excitation light guide can be expanded. .
【0069】(22)レーザ光源と、このレーザ光源か
ら発生したレーザ光を加工対象に導くための手段と、導
かれたレーザ光を加工対象に照射するための手段を有す
るレーザ加工装置において、ファイバ状のレーザ導光体
を用いた上記レーザ装置を、上記レーザ光源として用い
る。これにより、レーザ光を導く手段として光ファイバ
を容易に接続することができる。また、高出力で集光性
がよいレーザ光を加工に用いることができるため、効率
の良い微細加工が可能となる。(22) In a laser processing apparatus having a laser light source, means for guiding laser light generated from the laser light source to a processing object, and means for irradiating the processing object with the guided laser light, The laser device using a laser light guide having a shape of a circle is used as the laser light source. Thereby, an optical fiber can be easily connected as a means for guiding the laser light. In addition, since a laser beam having high output and good condensing properties can be used for processing, efficient fine processing can be performed.
【0070】(23)励起光導光体への励起光の導入
を、励起光がその導光体内全体を周回あるいは巡回する
ような入射角度で行う。たとえば、円管状に形成された
励起光導光体の場合は、その導光体の円周方向に対して
軸方向にわずかに傾く低角度で励起光を入射させる。こ
れにより、励起光導光体内での励起光の閉じこめが効率
良く行われて、その励起光導光体が比較的小サイズであ
っても、またその励起光導光体に光学的に接触させられ
るレーザ光導光体が比較的短くても、そのレーザ光導光
体への励起光の分布導入を効率良く行わせることができ
る。(23) The excitation light is introduced into the excitation light guide at an incident angle at which the excitation light circulates or circulates through the entire light guide. For example, in the case of an excitation light guide formed in a tubular shape, the excitation light is incident at a low angle that is slightly inclined in the axial direction with respect to the circumferential direction of the light guide. As a result, the excitation light can be efficiently confined in the excitation light guide, and even if the excitation light guide is relatively small in size, the laser light can be optically brought into contact with the excitation light guide. Even if the light body is relatively short, the distribution of the excitation light into the laser light guide can be efficiently introduced.
【0071】[0071]
【実施例】以下、本発明をその代表的な実施例によって
さらに具体的に詳述する。 (実施例1)実施例1では、図1にて示した方法を用い
てレーザ装置を作製した。支持体6として、外径9c
m、内径6cm、長さ(筒長)7cmのアルミニウム製
円筒の外周囲に金コート(メッキ)を施したものと、外
径10cm、内径9cm、長さ(筒長)7cmのアルミ
ニウム製円筒の外周囲に金コート(メッキ)を施したも
のとをそれぞれ用意した。また、導光部材2として、幅
5mm、厚さ500μmのリボン状導光部材を用意し
た。リボン状の導光部材21は、石英ガラスを線引きし
て引き延ばすことにより作製した。上記各支持体6に上
記導光部材21を、CO2レーザを照射しながら巻き付
けて円筒状の励起光導光体2を作製した。照射のための
レーザは、レーザ出力500WのCO2レーザ装置82
を使って生成した。このレーザ装置82から出力される
ビーム径13mmのレーザ光ビームをビームエクスパン
ダ83で2倍に拡大し、ミラー84で方向を直角に折り
曲げた後、焦点距離150mmのシリンドリカルレンズ
85で線状に集光し、これをマスク板86を介してリボ
ン状導光部材21の巻き付け部に照射した。マスク板8
6には1mm×5.5mmの開口のスリットが形成され
ていて、線状に集光されたレーザ光ビーム81は、その
スリットを通して巻き付け部の導光部材21に局部的に
照射されるようにした。巻き付けの速度は線速度で約1
00mm/秒であった。上記方法で支持体6に導光部材
21を巻き付けたところ、途中で折れることもなく、ま
た巻き付け後もばらけることなく、巻き付け後の形状を
安定に保つことができた。なお、この実施例では、CO
2レーザ光ビーム81を照射しながら巻き付けを行った
が、巻き付けた後に全体をCO2レーザで照射してアニ
ール処理を行うようにしてもよい。The present invention will be described below in more detail with reference to typical examples. (Example 1) In Example 1, a laser device was manufactured using the method shown in FIG. The outer diameter 9c as the support 6
m, inner diameter 6 cm, length (cylinder length) 7 cm aluminum cylinder with gold coating (plating) on the outer periphery, and aluminum cylinder 10 mm outer diameter, 9 cm inner diameter, 7 cm length (cylinder length) The outer periphery was provided with a gold coat (plated). In addition, a ribbon-shaped light guide member having a width of 5 mm and a thickness of 500 μm was prepared as the light guide member 2. The ribbon-shaped light guide member 21 was produced by drawing and stretching quartz glass. The light guide member 21 was wound around each of the supports 6 while irradiating a CO 2 laser to produce the cylindrical excitation light guide 2. The laser for irradiation is a CO2 laser device 82 with a laser output of 500 W.
Generated using. A laser beam having a beam diameter of 13 mm output from the laser device 82 is doubled by a beam expander 83, bent at a right angle by a mirror 84, and then collected linearly by a cylindrical lens 85 having a focal length of 150 mm. The light was applied to the wound portion of the ribbon-shaped light guide member 21 via the mask plate 86. Mask plate 8
6, a slit having an opening of 1 mm × 5.5 mm is formed, and the laser light beam 81 condensed in a linear shape is locally irradiated on the light guide member 21 of the winding portion through the slit. did. The winding speed is about 1 in linear speed
00 mm / sec. When the light guide member 21 was wound around the support 6 by the method described above, the shape after the winding could be stably maintained without being broken in the middle and without being separated after the winding. In this embodiment, CO 2
Although the winding is performed while irradiating the two-laser light beam 81, annealing may be performed by irradiating the whole with a CO2 laser after the winding.
【0072】(実施例2)実施例1の条件において、巻
き付け時のレーザ照射無しという条件により、導光部材
21を支持体6に巻き付けた。この巻き付けの後、実施
例1の光学系(81〜86)からマスク板86を取り除
いた光学系(81〜85)を用いて、上記支持体6に巻
き付けた導光部材21の全体に対してレーザ照射を行っ
た。この照射は全体を回転させながら2度行った。これ
により、実施例1の場合とほぼ同様の効果が得られた。
また、内部応力を取り除くアニール処理の効果により、
光学的に非常に均質な励起光導光体2を得ることができ
た。(Example 2) Under the conditions of Example 1, the light guide member 21 was wound around the support 6 under the condition that there was no laser irradiation at the time of winding. After this winding, the entirety of the light guide member 21 wound around the support 6 using the optical system (81 to 85) obtained by removing the mask plate 86 from the optical system (81 to 86) of the first embodiment. Laser irradiation was performed. This irradiation was performed twice while rotating the whole. As a result, substantially the same effects as those of the first embodiment were obtained.
In addition, due to the effect of annealing treatment that removes internal stress,
An optically very uniform excitation light guide 2 could be obtained.
【0073】(実施例3)実施例1にて支持体6に巻き
付けた導光部材21の全体を、実施例2の方法でアニー
ル処理を行った。これにより、巻き付け作業を円滑かつ
安定に行うことができたとともに、光学的に非常に均質
な励起光導光体2を得ることができた。Example 3 The entire light guide member 21 wound around the support 6 in Example 1 was annealed by the method of Example 2. Thereby, the winding operation could be performed smoothly and stably, and the optically very uniform excitation light guide 2 could be obtained.
【0074】(実施例4)実施例4では、実施例1〜3
で作製された励起光導光体2を用いて、図4に示したよ
うなファイバ型レーザ装置を作製した。すなわち、図1
〜3に示すように、ガラス製でリボン状の導光部材2を
円筒状の支持体6の外周囲に巻回して励起光導光体2を
形作り、図4に示すように、その励起光導光体2の表面
にファイバ状のレーザ光導光体(レーザファイバ)1を
巻いてレーザ装置を作製した。励起光源41には、発振
波長0.8μmで総出力30WのLD素子アレイを使用
した。支持体6には、外径10cm、内径9cm、長さ
7cmのアルミニウム製円筒を使用した。この支持体6
の外周囲には屈折率約1.38の樹脂が均一にコート
(被覆)されている。励起光導光部材21には、石英ガ
ラスを線引きにより引き延ばすことにより、幅10m
m、厚さ250μmのリボン状に形成したものを使用し
た。このリボン状の導光部材21を上記支持体6の外周
囲に、隣接部分で隙間が生じないように約6.5回密に
巻き付けて、円管状の励起光導光体2を作製した。励起
光導光体2の両端面は光学研磨を施した後、一方の端面
には励起光に対して99%以上の反射率の多層膜コート
を施し、他方の端面には励起光導入部材3として、ガラ
スリボンを熱融着により接続した。この励起光導入部材
3を形成するガラスリボンは、上記導光部材21を形成
するガラスリボンと同じであるが、励起光導光体2の作
製と、この励起光導光体2と励起光源41との結合をそ
れぞれ効率良く行うために、両者はそれぞれ別々に作製
してから融着接続した。(Embodiment 4) In Embodiment 4, Embodiments 1 to 3 will be described.
A fiber laser device as shown in FIG. 4 was produced using the excitation light guide 2 produced in the above. That is, FIG.
As shown in FIGS. 1 to 3, a ribbon-shaped light guide member 2 made of glass is wound around the outer periphery of a cylindrical support 6 to form the excitation light guide 2, and as shown in FIG. A laser device was fabricated by winding a fiber-shaped laser light guide (laser fiber) 1 around the surface of the body 2. As the excitation light source 41, an LD element array having an oscillation wavelength of 0.8 μm and a total output of 30 W was used. As the support 6, an aluminum cylinder having an outer diameter of 10 cm, an inner diameter of 9 cm, and a length of 7 cm was used. This support 6
Is uniformly coated (coated) with a resin having a refractive index of about 1.38. The excitation light guide member 21 has a width of 10 m by stretching quartz glass by drawing.
m, a ribbon formed with a thickness of 250 μm was used. The ribbon-shaped light guide member 21 was tightly wound about 6.5 times around the outer periphery of the support 6 so that no gap was formed in the adjacent portion, thereby producing the tubular excitation light guide 2. After the both end faces of the excitation light guide 2 are optically polished, one end face is coated with a multilayer film having a reflectance of 99% or more with respect to the excitation light, and the other end face is used as the excitation light introducing member 3. The glass ribbon was connected by heat fusion. The glass ribbon forming the excitation light introducing member 3 is the same as the glass ribbon forming the light guide member 21. However, the production of the excitation light guide 2 and the combination of the excitation light guide 2 and the excitation light source 41 are performed. In order to carry out the bonding efficiently, both were made separately and then fused.
【0075】レーザ光導光体1には、コア径50μm、
クラッド径125μmのレーザファイバを用いた。この
レーザファイバのコア部には0.5at%の濃度でNd
3+イオンがドープされている。ファイバの母材には石
英ガラスを用いている。ファイバの一端は平面研磨後
に、レーザ発振波長1.06μmにおいて反射率98%
以上となるような多層膜コートが施されている。また、
その他端面はファイバを垂直破断しただけの面であっ
て、コート処理等もなされていない。この他端面での反
射率は、レーザ発振波長1.06μmに対して4%程度
である。このレーザファイバを上記励起光導光体2に約
450周、およそ140m、巻き付けることによって全
体を構成した。励起光導光体2の屈折率は、レーザ光導
光体(レーザファイバ)1のクラッド部での屈折率とは
ほぼ等しくなるようにしてある。これにより、励起光導
光体2内を全反射しながら伝達されて来た励起光は、レ
ーザ光導光体1との接触部分にて、全反射されずに、そ
のレーザ光導光体1内に導入されるようになる。つま
り、励起光導光体2とレーザ光導光体1とが接触する部
分での両者の屈折率をほぼ等しくすることで、励起光導
光体2からレーザ光導光体1へ励起光を効率良く導入さ
せることができる光結合状態が部分的に形成されてい
る。これにより、励起光導光体2に閉じこめられながら
伝達されてきた励起光をレーザ光導光体1内に高い効率
で導入させることができる。この実施例では、レーザ光
導光体1の出力端(1b)から、波長1.06μmでレ
ーザ出力8Wという良好なレーザ光52出力を得ること
ができた。The laser light guide 1 has a core diameter of 50 μm,
A laser fiber having a cladding diameter of 125 μm was used. The core of this laser fiber has a Nd concentration of 0.5 at%.
3+ ions are doped. Quartz glass is used as the base material of the fiber. One end of the fiber has a reflectivity of 98% at a laser oscillation wavelength of 1.06 μm after planar polishing.
A multilayer film coat as described above is applied. Also,
The other end surface is a surface obtained by simply breaking the fiber vertically, and is not coated or the like. The reflectance at the other end is about 4% with respect to the laser oscillation wavelength of 1.06 μm. This laser fiber was wound around the excitation light guide 2 for about 450 turns, about 140 m, to constitute the whole. The refractive index of the excitation light guide 2 is set to be substantially equal to the refractive index of the laser light guide (laser fiber) 1 in the clad portion. As a result, the excitation light transmitted while being totally reflected within the excitation light guide 2 is introduced into the laser light guide 1 without being totally reflected at the contact portion with the laser light guide 1. Will be done. In other words, the excitation light is efficiently introduced from the excitation light guide 2 into the laser light guide 1 by making the refractive indexes of the two at the portions where the excitation light guide 2 and the laser light guide 1 contact each other. A possible optical coupling state is partially formed. Thereby, the pumping light transmitted while being confined in the pumping light guide 2 can be introduced into the laser light guide 1 with high efficiency. In this embodiment, a favorable laser beam 52 output having a laser output of 8 W at a wavelength of 1.06 μm was obtained from the output end (1b) of the laser light guide 1.
【0076】このファイバ型レーザ装置の出力レーザ光
51を集光する集光レンズ系(焦点距離10mm)を設
けてレーザ加工装置を構成したところ、直径200μm
以内に出力の90%以上のエネルギーを集光できた。こ
のとき、出力レーザ光の集光径はレーザ出力や熱の状態
によらず常に安定であった。なお、この実施例において
はリボンを1本のみ用いたが、図5に示したように、複
数のリボンを用いる構成でもよい。こうすることによ
り、さらに多くの励起光を入射することができるように
なって、高出力化が可能となる。レーザ光導光体上に
は、さらに導光部材を巻き付けてもよい。また、リボン
状導光部材の一方の端面には高反射膜を設けたが、この
面からも励起光を入射する手段を設けてもよく、こうす
ることで、より大きな励起光パワーを投入することがで
きるようになって、高出力化が可能となる。When a laser processing apparatus was constructed by providing a condenser lens system (focal length 10 mm) for condensing the output laser light 51 of this fiber type laser apparatus, the diameter was 200 μm.
Within 90% of the output energy could be collected. At this time, the focused diameter of the output laser light was always stable irrespective of the laser output and the state of heat. Although only one ribbon is used in this embodiment, a configuration using a plurality of ribbons may be used as shown in FIG. By doing so, more excitation light can be incident, and high output can be achieved. A light guide member may be further wound on the laser light guide. Further, although the high reflection film is provided on one end face of the ribbon-shaped light guide member, a means for inputting the excitation light from this face may be provided, so that a larger excitation light power is supplied. As a result, high output can be achieved.
【0077】(実施例5)実施例5では、図6の(b)
に示したような支持体6を作製してレーザ装置を構成し
た。作製した支持体6は直径10cmのアルミニウム円
柱に直径10mmの放熱孔62を12個所設けたもので
あって、これにより表面積を約30%広げて放熱効果を
大幅に高めることができた。放熱効果が高めたことに伴
い、励起光導光体2の強度や安定性も向上させることが
できた。(Embodiment 5) In Embodiment 5, FIG.
The laser device was constructed by producing the support 6 shown in FIG. The manufactured support 6 was provided with 12 radiating holes 62 having a diameter of 10 mm in an aluminum cylinder having a diameter of 10 cm, whereby the surface area was increased by about 30% and the radiating effect could be greatly increased. With the enhancement of the heat radiation effect, the strength and stability of the excitation light guide 2 could be improved.
【0078】(実施例6)実施例6では、図10に示し
た循環再生型の導光構造を有するレーザ装置を構成し
た。このレーザ装置では、リボン状導光部材21を螺旋
状に巻回して略円管状の励起光導光体2を形成した。そ
の導光部材21の一端21a面から励起光51を導入さ
せるとともに、その他端21b面まで達した励起光を上
記一端1a面に再導入して循環させるようにした。導光
部材21の他端21bと一端21aの間には回帰用導光
部材32が設けた。励起光導光体2は、外径10cm、
内径9cm、長さ7cmのアルミニウム製円筒を支持体
6とし、この支持体6の外周に屈折率約1.38の樹脂
を均一にコートした後、幅10mm、厚さ250μmの
リボン状導光部材21を隙間が生じないように約3回巻
き付けることにより作製した。リボン状導光部材21
は、石英ガラスを線引きにより引き延ばして作製した上
記励起光導光体2上に、先の実施例と同じファイバ状の
レーザ光導光体1を約150周、およそ45m、巻き付
けることによって全体を構成した。励起光源41は先の
実施例と同じものを用いた。上記回帰用導光部材32と
しては、幅が10mmから5mmへと狭くなる形状をし
たテーパ形のリボンを用いた。材質は、励起光導光体2
を形成する励起光導光部材21と同じ石英ガラスを使用
し、厚さは250μm、長さは約1mとした。励起光導
光部材21の一端21aには、上記回帰用導光部材32
の10mm幅側端(32a)が接続されている。また、
その導光部材21の他端21bには、上記回帰用導光部
材32の5mm幅側端(32b)が接続されている。こ
れにより、導光部材21の他端21bから一端21aへ
95%以上の効率で励起光を再導入させることができ
た。励起光導光部材21の一端21aには、励起光源4
1からの励起光51を導入するために、リボン状の励起
光導入部材3の他端3bも接続されるが、この励起光導
入部材3も、上記回帰用導光部材32と同様に、その一
端3aから他端3bに向けて幅が10mmから5mmへ
と狭くなるテーパ形にしてある。励起光導光部材21の
一端21aは幅が5mmずつ2分割され、その一方の分
割幅5mmにて励起光源41からの励起光51の新規導
入を行うとともに、その他方の分割幅5mmにて励起光
の再導入を行うようにしている。(Embodiment 6) In Embodiment 6, a laser device having a circulation reproduction type light guide structure shown in FIG. 10 was constructed. In this laser device, the ribbon-shaped light guide member 21 was spirally wound to form a substantially tubular excitation light guide 2. The excitation light 51 is introduced from one end 21a of the light guide member 21, and the excitation light reaching the other end 21b is re-introduced to the one end 1a and circulated. Between the other end 21b and one end 21a of the light guide member 21, a return light guide member 32 was provided. The excitation light guide 2 has an outer diameter of 10 cm,
An aluminum cylinder having an inner diameter of 9 cm and a length of 7 cm is used as a support 6, and the outer periphery of the support 6 is uniformly coated with a resin having a refractive index of about 1.38. 21 was produced by winding it about three times so that no gap was formed. Ribbon-shaped light guide member 21
Was constructed by winding the same fibrous laser light guide 1 as in the previous embodiment for about 150 turns, approximately 45 m, on the excitation light guide 2 produced by stretching quartz glass by drawing. The excitation light source 41 used was the same as in the previous embodiment. As the return light-guiding member 32, a tapered ribbon having a width narrowing from 10 mm to 5 mm was used. The material is the excitation light guide 2
The same quartz glass as that of the excitation light guiding member 21 forming the above was used, the thickness was 250 μm, and the length was about 1 m. One end 21a of the excitation light guide member 21 is provided with the return light guide member 32.
Is connected to the end (32a) on the 10 mm width side. Also,
The other end 21b of the light guide member 21 is connected to the 5 mm width side end (32b) of the return light guide member 32. As a result, the excitation light could be re-introduced from the other end 21b of the light guide member 21 to the one end 21a with an efficiency of 95% or more. One end 21a of the excitation light guide member 21 has an excitation light source 4
The other end 3b of the ribbon-shaped excitation light introducing member 3 is also connected to introduce the excitation light 51 from 1; The width is tapered from 10 mm to 5 mm from one end 3a to the other end 3b. One end 21a of the excitation light guide member 21 is divided into two portions each having a width of 5 mm, and the excitation light 51 from the excitation light source 41 is newly introduced at one division width of 5 mm, and the excitation light is divided at the other division width of 5 mm. To reintroduce.
【0079】この実施例の構成によれば、励起光導光体
2内にいったん導入された励起光51はレーザ光導光体
1に吸収されるまで励起光導光体2内を周回し続け、ほ
ぼその全てがレーザ励起のために有効に使われるように
なる。上述のような導光構造により、レーザ光導光体1
の長さを短くすることが可能となる。すなわち、吸収さ
れきれなかった励起光は励起光導光体2内に繰り返し再
導入されて循環するので、励起光導光体2内での光路長
が短くても、等価的に十分に長い光路長を確保すること
ができる。これにより、励起光導光体2の設計が容易に
なり、励起光導光体2のサイズを小型にしても高い励起
効率を得ることができるようになった。また、励起光が
励起光導光体2から抜け出る前に吸収されるようにレー
ザ光導光体1の長さを設定する必要もなくなり、その長
さを短くしても励起光の損失を抑えることができるよう
になった。これにより、レーザ光導光体1を短くしても
高効率または高出力のレーザ高を得ることができる。ま
た、高価なレーザ光導光体1の使用量を少なくすること
ができるので、コスト低減の利点も得られる。さらに、
励起光の入射口となる励起光導光部材21の一端21a
は、励起光源41からの励起光の出射口である励起光導
入部材3の他端3bと、再導入される励起光の出射口で
ある回帰用導光部材32の他端32bとで塞がれるの
で、その入射口からの励起光の漏れはほとんどなくすこ
とができる。以上のような作用により、この実施例で
は、レーザ光導光体1の他端1bから、波長1.06μ
mでレーザ出力10Wという良好な出力レーザ光52を
得ることができた。According to the configuration of this embodiment, the pumping light 51 once introduced into the pumping light guide 2 keeps going around the pumping light guide 2 until it is absorbed by the laser light guide 1. All will be used effectively for laser excitation. With the light guide structure as described above, the laser light guide 1
Can be shortened. In other words, the pump light that has not been absorbed is repeatedly re-introduced into the pump light guide 2 and circulates. Can be secured. Thereby, the design of the excitation light guide 2 is facilitated, and high excitation efficiency can be obtained even if the size of the excitation light guide 2 is reduced. Further, it is not necessary to set the length of the laser light guide 1 so that the excitation light is absorbed before exiting from the excitation light guide 2, and the loss of the excitation light can be suppressed even if the length is shortened. Now you can. Thereby, a high-efficiency or high-output laser height can be obtained even if the laser light guide 1 is shortened. Further, since the amount of the expensive laser light guide 1 to be used can be reduced, the advantage of cost reduction can be obtained. further,
One end 21a of the excitation light guide member 21 serving as an entrance of the excitation light
Is closed by the other end 3b of the excitation light introducing member 3 which is the exit of the excitation light from the excitation light source 41 and the other end 32b of the return light guiding member 32 which is the exit of the excitation light to be re-introduced. Therefore, leakage of the excitation light from the entrance can be almost eliminated. According to the above operation, in this embodiment, the wavelength 1.06 μm
As a result, a good output laser beam 52 of 10 W was obtained at m.
【0080】(実施例7)実施例7では、図8に示した
構造のレーザ装置を構成した。この実施例では、まず、
上述した実施例の場合と同じリボン状の励起光導光部材
21とファイバ状のレーザ光導光体1を使用した。支持
体6としては図7に示したようなアルミニウム製の円筒
を使用した。この支持体6には深さ550μmの案内溝
63が加工され、その溝63の表面には金メッキ64が
施されている。溝63の内側には先の実施例と同様に、
石英ガラスとほぼ同じ屈折率約1.38の樹脂を均一に
コートした。この溝63の中にリボン状の励起光導光部
材21およびファイバ状のレーザ光導光体1を巻き付け
た後、そのレーザ光導光体1を埋め込むように屈折率約
1.46の樹脂を塗布した。さらに、その溝63を、金
メッキ64を施したカバー部材65で覆った。(Embodiment 7) In Embodiment 7, a laser device having the structure shown in FIG. 8 was constructed. In this embodiment, first,
The same ribbon-shaped excitation light-guiding member 21 and fiber-shaped laser light-guiding member 1 as in the above-described embodiment were used. As the support 6, an aluminum cylinder as shown in FIG. 7 was used. A guide groove 63 having a depth of 550 μm is formed on the support 6, and a gold plating 64 is applied to the surface of the groove 63. Inside the groove 63, as in the previous embodiment,
A resin having a refractive index of about 1.38, almost the same as quartz glass, was uniformly coated. After winding the ribbon-shaped excitation light guide member 21 and the fiber-shaped laser light guide 1 in the groove 63, a resin having a refractive index of about 1.46 was applied so as to embed the laser light guide 1. Further, the groove 63 was covered with a cover member 65 provided with gold plating 64.
【0081】この実施例のレーザ装置では、レーザ光導
光体1を覆っている樹脂の屈折率を石英ガラスとほぼ同
じにしたことにより、励起光導光部材21内を伝搬して
きた励起光を高い確率で樹脂側に移動させることができ
る。さらに、その樹脂によって励起光導光部材21とレ
ーザ光導光体1との光学的な接触面積も大きくすること
ができる。これにより、励起光は、レーザ光導光体(レ
ーザファイバ)1のクラッド部を通して効率良くコア部
内のレーザ活性物質に吸収されるようになる。また、励
起光導光部材21内を伝搬する励起光のうち、全反射を
破ってその導光部材21の外に漏れた光も、金メッキ6
4の反射面で反射されて再びレーザ光導光体1に到達さ
せられるようになるため、励起光を効率良く利用するこ
とができる。これらにより、この実施例では、レーザ光
導光体1の出力端(1b)から、波長1.06μmでレ
ーザ出力13Wという良好な出力レーザ光52を得るこ
とができた。In the laser device of this embodiment, since the refractive index of the resin covering the laser light guide 1 is substantially the same as that of quartz glass, the excitation light propagating in the excitation light guide member 21 has a high probability. Can be moved to the resin side. Further, the optical contact area between the excitation light guide member 21 and the laser light guide 1 can be increased by the resin. As a result, the excitation light is efficiently absorbed by the laser active substance in the core portion through the clad portion of the laser light guide (laser fiber) 1. Also, of the excitation light propagating in the excitation light guide member 21, the light that has broken total reflection and leaked out of the light guide member 21 is also subjected to gold plating 6.
Since the light is reflected by the reflection surface of No. 4 and can reach the laser light guide 1 again, the excitation light can be used efficiently. As a result, in this example, a favorable output laser beam 52 having a wavelength of 1.06 μm and a laser output of 13 W could be obtained from the output end (1b) of the laser light guide 1.
【0082】(実施例8)実施例8では、図16に示し
た構造のレーザ装置を構成した。この実施例では、励起
光導光体2を形成するためのシート状導光部材21を、
石英ガラスの線引きにより作製した。作製したシート状
導光部材21は、幅60mm、厚さ250μm、長さ3
14mmのガラスシートであって、両端面には光学研磨
を施した。上記シート状導光部材21を、外径10c
m、内径9cmのアルミニウム製の円筒状支持体6に、
円周方向に対して約1.82度傾けて巻き付けるととも
に、両端面同士を融着接続して略円管状の励起光導光体
2を作製した。支持体6は表面に金メッキが施され、そ
の上に屈折率約1.38の樹脂が薄くコートされている 作製した円管状励起光導光体2は、導光部材21を軸方
向側に若干傾けて巻いたことにより、両端面同士が接す
る突き合わせ面21cと、両端面同士の接触がないオフ
セット面(非突き合わせ面)211a,211bとを有
する形状に形作られている。オフセット面211a,2
11bはそれぞれ幅10mmの励起光入射面を形成す
る。この入射面はほぼ円周方向を向いている。Example 8 In Example 8, a laser device having the structure shown in FIG. 16 was formed. In this embodiment, a sheet-like light guide member 21 for forming the excitation light guide 2 is
It was produced by drawing quartz glass. The produced sheet-shaped light guide member 21 has a width of 60 mm, a thickness of 250 μm, and a length of 3.
It was a 14 mm glass sheet, and both ends were optically polished. The sheet-shaped light guide member 21 has an outer diameter of 10c.
m, on an aluminum cylindrical support 6 having an inner diameter of 9 cm,
Winding was performed at an angle of about 1.82 degrees with respect to the circumferential direction, and the both end faces were fusion-spliced to produce a substantially tubular excitation light guide 2. The support 6 has a surface plated with gold, and a thin coating of a resin having a refractive index of about 1.38 on the surface. The manufactured tubular excitation light guide 2 tilts the light guide member 21 slightly in the axial direction. As a result, the shape is formed into a shape having an abutting surface 21c where both end surfaces are in contact with each other and offset surfaces (non-abutting surfaces) 211a and 211b where both end surfaces are not in contact with each other. Offset surfaces 211a, 2
11b each form an excitation light incident surface having a width of 10 mm. This plane of incidence is oriented substantially circumferentially.
【0083】各オフセット面211a,211bはそれ
ぞれ、励起光導入部材3を形成する光ファイバ31束を
介して励起光源41に接続されている。各励起光源41
はそれぞれ、21個のLD素子が一列に配置されたLD
素子アレイを4台用いて構成されている。全体として
は、21素子×4台×2連=168個のLD素子が使用
されている。オフセット面211a,211bと励起光
源41,41との間はそれぞれ、84本の光ファイバ3
1を用いて接続した。この光ファイバ31は石英製で、
クラッド部が無い空気クラッド方式ものである。この場
合、1本の光ファイバ31が1個のLD素子の発光を導
くように使用されている。したがって、全体としては、
168個のLD素子に対応して168本の光ファイバ3
1が励起光導入部材3として使用されている。168本
の光ファイバ31は68本ずつ2群に分けて使用され、
一方の光ファイバ31群は一方のオフセット面211a
と励起光源41の間、他方の光ファイバ31群は他方の
オフセット面211bと励起光源41の間をそれぞれ接
続する。各光ファイバ31の一端面はそれぞれ位置決め
用治具7にて個々のLD素子の発光面に直接対向させら
れている。また、各光ファイバ31の他端面はそれぞれ
上記オフセット面211a,211bに融着により接続
されている。位置決め治具7は、図示を省略するが、9
0度のV字形断面を有する案内溝を500μmピッチで
加工したものであって、その案内溝にて光ファイバ31
の一端部を位置決めおよび保持する。位置決め治具7は
各LDアレイに対応するユニットに分けて構成されてい
る。各ユニットはそれぞれ、各LDアレイの素子数(2
1個)に対応して21本の光ファイバ31を位置決めし
て保持する。Each of the offset surfaces 211 a and 211 b is connected to the excitation light source 41 via a bundle of optical fibers 31 forming the excitation light introducing member 3. Each excitation light source 41
Are LDs each having 21 LD elements arranged in a line.
It is configured using four element arrays. As a whole, 168 LD elements are used (21 elements × 4 × 2). 84 optical fibers 3 are provided between the offset surfaces 211a and 211b and the excitation light sources 41 and 41, respectively.
1 was used. This optical fiber 31 is made of quartz,
It is an air clad type without a clad part. In this case, one optical fiber 31 is used to guide light emission of one LD element. So, overall,
168 optical fibers 3 corresponding to 168 LD elements
1 is used as the excitation light introducing member 3. The 168 optical fibers 31 are divided into two groups of 68 and used.
One optical fiber 31 group is provided with one offset surface 211a.
And the pumping light source 41, and the other optical fiber 31 group connects between the other offset surface 211b and the pumping light source 41. One end surface of each optical fiber 31 is directly opposed to the light emitting surface of each LD element by the positioning jig 7. The other end surfaces of the optical fibers 31 are connected to the offset surfaces 211a and 211b by fusion. Although the positioning jig 7 is not shown in the drawings, 9
A guide groove having a V-shaped cross section of 0 degree is machined at a pitch of 500 μm, and an optical fiber 31 is formed in the guide groove.
Position and hold one end of the. The positioning jig 7 is divided into units corresponding to each LD array. Each unit has the number of elements (2
21), and the 21 optical fibers 31 are positioned and held.
【0084】上記励起光導光体2にレーザ光導光体(レ
ーザファイバ)1を400周、約125mを巻き付けて
レーザ装置を構成した。レーザ光導光体1は、実施例1
と同じくコア径50μm、クラッド径125μmのレー
ザファイバを使用した。このレーザファイバのコア部に
は0.5at%の濃度でNd3+イオンがドープされて
いる。レーザファイバの母材は石英ガラスであって、そ
の一端1a面は平面研磨後に、レーザ発振波長1.06
μmにおいて反射率98%以上となるような多層膜コー
トが施される。その他端1b面はファイバを垂直破断し
ただけの面であって、コート処理等もなされていない。
この他端1b面での反射率は、レーザ発振波長1.06
μmに対して4%程度である。LD素子の光出力は1個
あたり2Wで、励起光源41から励起光導光体2までを
効率約90%で接続することができ、これにより、励起
光導光体2には約300Wの励起光を導入させることが
できた。そして、レーザファイバの出力端から、波長
1.06μmでレーザ出力110Wという良好な出力レ
ーザ光52を得ることができた。また、この実施例のフ
ァイバ型レーザ装置で使用した励起光導光体2は、シー
ト状の導光部材21を1周巻いただけの簡単な構成であ
るため、その作製は容易である。A laser device was constructed by winding the laser light guide (laser fiber) 1 around the excitation light guide 2 for 400 turns and about 125 m. Laser light guide 1 according to the first embodiment
A laser fiber having a core diameter of 50 μm and a clad diameter of 125 μm was used in the same manner as described above. The core of the laser fiber is doped with Nd3 + ions at a concentration of 0.5 at%. The base material of the laser fiber is quartz glass, and its one end 1a surface is polished to a flat surface, and has a laser oscillation wavelength of 1.06.
A multilayer coating is applied so that the reflectance at 98 μm is 98% or more. The other end 1b surface is only a surface obtained by vertically breaking the fiber, and is not coated.
The reflectivity at the surface 1b of the other end is a laser oscillation wavelength of 1.06.
It is about 4% with respect to μm. The light output of each LD element is 2 W, and the connection from the pump light source 41 to the pump light guide 2 can be connected at an efficiency of about 90%, so that about 300 W of pump light is supplied to the pump light guide 2. Could be introduced. Then, a favorable output laser beam 52 having a wavelength of 1.06 μm and a laser output of 110 W was obtained from the output end of the laser fiber. Further, the excitation light guide 2 used in the fiber laser device of this embodiment has a simple configuration in which the sheet-shaped light guide member 21 is simply wound around once, so that its manufacture is easy.
【0085】この実施例では、平面形状が長方形シート
状の導光部材21を傾けて円筒に巻き付けたが、その導
電部材21は、両端面を斜めに切断、研磨するなどして
平行四辺形に加工したものでもよい。また、この実施例
では、シート状導光部材21の両端面の一部がオフセッ
ト面211a,211bとして残るように巻回して励起
光導光体2を作製したが、上記オフセット面がシートの
幅方向に対して片側のみ現れるような構成、あるいは両
側共に上記オフセット面が現れないような構成でもよ
い。シート状導電部材21の両端面同士を完全に重ね
て、上記オフセット面211a,211bが生じないよ
うな構成とした場合には、たとえば図15に示したよう
に、励起光導入部材3としてテーパ形のリボンを使用
し、そのテーパ・カット面3cをシート状導電部材21
のシート側面に沿った形で融着接続する構成であっても
よい。この構成でも、励起光導光体2内に励起光を導入
させることができる。In this embodiment, the light guide member 21 whose plane shape is a rectangular sheet is inclined and wound around a cylinder. However, the conductive member 21 is formed into a parallelogram by cutting and polishing the both end surfaces obliquely. It may be processed. In this embodiment, the excitation light guide 2 is manufactured by winding the sheet-like light guide member 21 so that a part of both end surfaces thereof remains as the offset surfaces 211a and 211b. The configuration may be such that only one side appears, or the offset surface does not appear on both sides. When the end surfaces of the sheet-shaped conductive member 21 are completely overlapped with each other so that the offset surfaces 211a and 211b do not occur, for example, as shown in FIG. And the tapered cut surface 3c is used as the sheet-like conductive member 21.
May be configured to be fusion-spliced along the side surface of the sheet. Also in this configuration, the excitation light can be introduced into the excitation light guide 2.
【0086】(実施例9)この実施例は、実施例1とほ
ぼ同様にして、支持体6に導光部材21を巻き付ける直
前で導光部材21を加熱して巻き付けるようにした例で
ある。図21は実施例9にかかるレーザ装置の製造方法
の説明図である。図21に示されるように、この実施例
で、実施例1と異なるのは、リボン状の導光部材21を
支持体6に巻き付ける手前であってレーザ光81を照射
する手前で、導光部材21を下側ガイド部材9a及び上
側ガイド部材9bの間に挟み込ようにしてガイドし、レ
ーザ光照射部810の熱が支持体6の表面に伝わらない
ように、レーザ光照射部810が支持体6の表面から十
分な距離だけ離れるようにしている点である。この実施
例では上記距離を10mm程度とした。また、この場
合、レーザ光照射部810が支持体6の表面から十分な
距離だけ離れる状態を維持しつつ、導光部材21が支持
体6に良好に巻き付けられるように、レーザ光照射部8
10より先の部位において、ガイドローラ9cにより、
加熱された導光部材21を支持体6に押し付けるように
している。この実施例は、レーザ光照射部810の位置
と導光部材21の支持体6への接触開始位置との距離を
30mm程度とした。なお、この実施例では、上記の点
のほかに、外径10cm、内径9cm、長さ(筒長)7
cmの大きさの支持体を用いた点、CO2レーザの出力
を340Wにした点を除く他の構成は実施例1と同じに
した。(Embodiment 9) This embodiment is an example in which the light guide member 21 is heated and wound just before the light guide member 21 is wound around the support 6 in substantially the same manner as in the first embodiment. FIG. 21 is an explanatory diagram of the laser device manufacturing method according to the ninth embodiment. As shown in FIG. 21, in this embodiment, the difference from the first embodiment is before the ribbon-shaped light guide member 21 is wound around the support 6 and before the laser light 81 is irradiated, 21 is guided between the lower guide member 9a and the upper guide member 9b so as to be sandwiched between the lower guide member 9a and the upper guide member 9b. 6 is separated from the surface 6 by a sufficient distance. In this embodiment, the distance is set to about 10 mm. Further, in this case, the laser light irradiating section 8 is formed so that the light guide member 21 can be wrapped around the support 6 satisfactorily while maintaining the laser light irradiating section 810 at a sufficient distance from the surface of the support 6.
In a portion ahead of 10, by the guide roller 9c,
The heated light guide member 21 is pressed against the support 6. In this embodiment, the distance between the position of the laser beam irradiating section 810 and the position where the light guide member 21 starts contacting the support 6 is about 30 mm. In this embodiment, in addition to the above points, the outer diameter is 10 cm, the inner diameter is 9 cm, and the length (cylinder length) is 7 cm.
The other configuration was the same as that of Example 1 except that a support having a size of cm was used and that the output of the CO2 laser was set to 340 W.
【0087】実施例9によれば、ガラスリボン状の導光
部材21は、巻き付ける途中等で折れるようなこともな
く、また、巻き付け後もばらけるようなこともなく、安
定した形状が保たれた。なお、上記実施例では、導光体
21のレーザ光照射部810と支持体6との距離を10
mm程度としたが、この距離は、導光体21から支持体
6に熱が逃げないようにできる距離であればよく、通
常、数mm以上であればよい。また、この実施例の方法
は、導光部材がリボン状以外のシート状その他のものの
場合や、レーザ光導光体の巻回又は折返しを加熱しなが
ら行う場合にも適用できることは勿論である。According to the ninth embodiment, the glass ribbon-shaped light guide member 21 does not break during winding or the like, nor does it come loose after winding, and maintains a stable shape. Was. In the above embodiment, the distance between the laser beam irradiating section 810 of the light guide 21 and the support 6 is set to 10
However, the distance may be any distance that can prevent heat from escaping from the light guide 21 to the support 6, and may be usually several mm or more. In addition, the method of this embodiment can of course be applied to the case where the light guide member is in a sheet shape other than the ribbon shape or the like, or the case where the winding or folding of the laser light guide is performed while heating.
【0088】図22及び図23は実施例9の効果を説明
するための図である。実施例9との比較のために、図2
2に示されるように、レーザ光照射部810を支持体6
に直接に接触させつつ巻き付けた場合を考える。この場
合には、導光部材21の支持体6に接触している側は熱
が逃げてしまうために温度が十分に上がらず、応力開放
が不十分になる。図23(b)はこの状態を示すもので
ある。図中、矢印の長さは変形量を示す。外側の伸びは
解消されるが、内側は圧縮された状態で残ってしまう。
また、内部での温度勾配が急になるために表面温度が高
くなり、ガラスの蒸発等が起こるおそれもある。こうし
て、支持体6巻き付けた後に、巻き付けている力をゆる
めたり、支持体6から取り外した場合を考える。その場
合には、直径が広がると共に、内部の変形は、図23
(c)に示されるようになり、内外周が共に圧縮された
状態になってしまう。そのため、曲げに対する強度が低
下する。また、この変形により、巻回状態が緩んでばら
けてしまう等のおそれがある。なお、加熱処理自体を行
わない場合には、図23(a)に示されるように、巻き
付けによって、内側は圧縮され、外側は引き伸ばされる
ことになり、巻き付け後に、巻き付けている力をゆるめ
たり、支持体6から取り外した場合には、この力が作用
して、ばらけるおそれが高い。FIGS. 22 and 23 are diagrams for explaining the effects of the ninth embodiment. For comparison with the ninth embodiment, FIG.
As shown in FIG. 2, the laser beam irradiation unit 810 is
Consider a case where the wire is wound while being brought into direct contact with. In this case, since the heat escapes on the side of the light guide member 21 that is in contact with the support 6, the temperature does not rise sufficiently, and the stress release becomes insufficient. FIG. 23B shows this state. In the figure, the length of the arrow indicates the amount of deformation. The outer stretch is eliminated, but the inner stretch remains compressed.
In addition, the surface temperature increases due to a steep internal temperature gradient, which may cause evaporation of the glass. It is assumed that after the support 6 has been wound, the winding force is loosened or removed from the support 6. In that case, as the diameter increases, the internal deformation is
As shown in (c), the inner and outer peripheries are both compressed. Therefore, strength against bending is reduced. In addition, the deformation may cause the wound state to be loosened and separated. In the case where the heat treatment itself is not performed, as shown in FIG. 23 (a), the inside is compressed and the outside is stretched by winding, so that the winding force is loosened after winding, When detached from the support 6, this force acts, and there is a high possibility that the support 6 is separated.
【0089】これに対して、実施例9の場合には、この
ような問題が解消される。すなわち、加熱部分はほぼ断
熱されているとみることができるため、導光部材21の
厚み方向の温度勾配は緩やかになる。それゆえ、表面温
度を上げ過ぎることなく裏面側まで加熱することができ
る。また、その際、ガイド部材やガイドローラ等によっ
て、レーザ光加熱部と支持体との距離を適切に設定でき
るためによりその効果を確かなものにすることができ
る。On the other hand, in the case of the ninth embodiment, such a problem is solved. That is, since the heated portion can be regarded as substantially insulated, the temperature gradient in the thickness direction of the light guide member 21 becomes gentle. Therefore, it is possible to heat up to the back surface without excessively increasing the surface temperature. Further, at this time, the distance between the laser beam heating unit and the support can be appropriately set by the guide member, the guide roller, and the like, so that the effect can be ensured.
【0090】以上説明したように、本発明の第1の発明
は、励起光を閉じ込めながら伝搬させる励起光導光体
と、レーザ活性物質を含んでいて上記励起光導光体から
励起光が分布導入されることによりそのレーザ活性物質
が励起されてレーザ光を出力する長尺で可撓性を有する
レーザ光導光体とにより構成されるレーザ装置の製造方
法であって、薄板状で可撓性を有する導光部材を支持体
で形状付与および保形しながら巻回することにより所定
形状の励起光導光体を形作る工程と、上記レーザ光導光
体の所定長さ範囲が上記励起光導光体に対して、直接ま
たは励起光を透過する光学媒質を介して間接的に光学的
な接触状態をなすように、上記励起光導光体が形作られ
る前または後にて、上記レーザ光導光体を巻回または折
り返す工程とを有し、これらの工程により、上記励起光
導光体から上記レーザ光導光体へ励起光を分布導させる
励起構造を形成することを特徴とするレーザ装置の製造
方法である。これにより、励起光の伝達損失が少なくて
励起光を効率良く閉じ込めながらレーザ光導光体に分布
導入させることが可能な導光構造を有する励起光導光体
を比較的簡単に低コストで形成することができる。した
がって、レーザファイバのような長尺構造のレーザ光導
光体に励起光を分布導入させる方式の長所、たとえば集
光性に優れ、熱的に出力や横モードが安定であるといっ
たファイバレーザの長所を維持しつつ、励起光の利用効
率が高く、高出力あるいは高能率なレーザ光出力が可能
なレーザ装置を低コストで提供することが可能になる。As described above, according to the first aspect of the present invention, the pumping light guide that propagates the pumping light while confining the pumping light, and the pumping light is distributed and introduced from the pumping light guide including the laser active material. And a long and flexible laser light guide that excites the laser active substance and outputs a laser beam, thereby producing a thin, flexible plate. A step of forming an excitation light guide having a predetermined shape by winding the light guide member while imparting and maintaining the shape of the light guide member with a support; and a predetermined length range of the laser light guide relative to the excitation light guide. Winding or folding the laser light guide before or after the excitation light guide is formed so as to make an optical contact directly or indirectly through an optical medium that transmits the excitation light. And have By these steps, a method of manufacturing a laser device, which comprises forming excited structure to distribute guide the excitation light from the excitation light light guide to said laser beam guide body. This makes it possible to relatively easily and inexpensively form a pumping light guide having a light guiding structure capable of distributing and introducing the pumping light to the laser light guide while efficiently confining the pumping light with a small transmission loss of the pumping light. Can be. Therefore, the advantages of the method of distributing and introducing excitation light into a laser light guide having a long structure such as a laser fiber, for example, the advantages of a fiber laser having excellent light-collecting properties and thermally stable output and transverse modes are obtained. It is possible to provide a low-cost laser device that can maintain a high utilization efficiency of the excitation light and can output a high output or a high efficiency laser light.
【0091】第2の発明は、第1の発明において、支持
体上にて形作られた励起光導光体の表面に沿ってレーザ
光導光体を巻回または折り返すことにより、上記レーザ
光導光体の所定長さ範囲が上記励起光導光体に光学的に
接触して励起光が分布導入される励起構造を形成するこ
とを特徴とするレーザ装置の製造方法である。これによ
り、励起光導光体の外側面からレーザ光導光体に励起光
を効率良く導入させて高能率あるいは高出力のレーザ装
置を低コストに構成することができる。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the laser light guide is wound or folded along the surface of the excitation light guide formed on the support, thereby forming the laser light guide. A method of manufacturing a laser device, wherein a predetermined length range optically contacts the excitation light guide to form an excitation structure in which excitation light is distributed and introduced. Thus, the pumping light can be efficiently introduced from the outer surface of the pumping light guide into the laser light guide, and a high-efficiency or high-power laser device can be configured at low cost.
【0092】第3の発明は、第1または第2の発明にお
いて、レーザ光導光体があらかじめ巻回された支持体上
に励起光導光体を巻回することにより、上記レーザ光導
光体の所定長さ範囲が上記励起光導光体に光学的に接触
して励起光が分布導入される励起構造を形成することを
特徴とするレーザ装置の製造方法である。これにより、
励起光導光体の内側面からレーザ光導光体に励起光を効
率良く導入させて高能率あるいは高出力のレーザ装置を
低コストに構成することができる。ができる。According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the excitation light guide is wound on a support on which the laser light guide is wound in advance, so that the laser light guide has a predetermined shape. A method for manufacturing a laser device, characterized in that a length range optically contacts the excitation light guide to form an excitation structure in which excitation light is distributed and introduced. This allows
By efficiently introducing the excitation light into the laser light guide from the inner surface of the excitation light guide, a high-efficiency or high-power laser device can be configured at low cost. Can be.
【0093】第4の発明は、第1から第3のいずれかの
発明において、励起光導光体を形作る工程における導光
部材の形状付与、および/またはレーザ光導光体の巻回
または折り返しを、加熱しながら行うとするレーザ装置
の製造方法である。これにより、支持体への導光部材の
巻き付けを、その導光部材を折損したりすることなく、
かつスプリングバック等による形状不安定を招くことな
く、安定かつ円滑に行わせることができるとともに、光
学的に性能の安定した励起光導光体を形作ることができ
る。According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the shape imparting of the light guide member in the step of forming the excitation light guide and / or the winding or turning of the laser light guide are performed. This is a method for manufacturing a laser device that is performed while heating. This allows the light guide member to be wound around the support without breaking the light guide member.
In addition, the excitation light guide can be formed stably and smoothly without causing shape instability due to springback or the like, and an excitation light guide having optically stable performance can be formed.
【0094】第5の発明は、第1から第4のいずれかの
発明において、巻回により所定形状に形作られた励起光
導光体にアニール処理を施すとするレーザ装置の製造方
法である。これにより、導光部材の内部歪みを取り除い
て光学的均質で安定かつ良好な導光特性を呈することが
できる励起光導光体を得ることができる。A fifth invention is a method for manufacturing a laser device according to any one of the first to fourth inventions, wherein the excitation light guide formed into a predetermined shape by winding is annealed. This makes it possible to obtain an excitation light guide capable of exhibiting optical uniform, stable and good light guide characteristics by removing internal strain of the light guide member.
【0095】第6の発明は、第1から第5のいずれかの
発明において、おもて面と裏面の2つの主面を有するリ
ボン状の導光部材を用いて励起光導光体を形作るととも
に、上記2つの主面のいずれか一方に、直接または励起
光を透過する光学媒質を介して、レーザ光導光体を光学
的に接触させることを特徴とするレーザ装置の製造方法
である。これにより、たとえば円管状あるいは円筒状と
いったような中空薄肉構造の励起光導光体を低コストで
得ることができる。According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the excitation light guide is formed by using a ribbon-shaped light guide having two main surfaces, a front surface and a back surface. A method for manufacturing a laser device, wherein a laser light guide is brought into optical contact with either one of the two main surfaces directly or via an optical medium transmitting excitation light. Accordingly, an excitation light guide having a hollow thin-walled structure such as a tubular or cylindrical shape can be obtained at low cost.
【0096】第7の発明は、第1から第6のいずれかの
発明において、レーザ活性物質を含むコア部とこのコア
部を囲繞して所定の導波構造を付与するクラッド部とを
有するファイバ状のレーザ光導光体を用いるとするレー
ザ装置の製造方法である。これにより、たとえば集光性
に優れ、熱的に出力や横モードが安定であるといったフ
ァイバレーザの長所を活かしたレーザ装置を構成するこ
とができる。According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects, a fiber having a core portion containing a laser active substance and a clad portion surrounding the core portion and providing a predetermined waveguide structure. This is a method for manufacturing a laser device using a laser light guide in a shape of a circle. This makes it possible to configure a laser device that utilizes the advantages of a fiber laser, for example, having excellent light-collecting properties and thermally stable output and transverse mode.
【0097】第8の発明は、支持体にあらかじめ形成さ
れた溝に導光部材を巻回することにより励起光導光体を
形成するとともに、この励起光導光体とこの励起光導光
体から励起光の分布導入を受ける部分のレーザ光導光体
とを上記溝内に収納し、かつ励起光導光体から漏れる励
起光を上記溝内に閉じ込めて上記レーザ光導光体に分布
導入させるような構造を形成することを特徴とするレー
ザ装置の製造方法である。これにより、導光部材21を
巻回する際の作業性や再現性などを向上させることがで
きる。また、励起光導光体から漏れ出す光をその溝の中
に閉じ込める構造を形成することにより、レーザ光導光
体への励起光の導入効率を高めることが可能となる。According to an eighth aspect of the present invention, an excitation light guide is formed by winding a light guide member in a groove formed in advance on a support, and the excitation light guide and the excitation light from the excitation light guide are formed. The laser light guide of the portion receiving the distribution introduction is housed in the groove, and the structure is formed such that the excitation light leaking from the excitation light guide is confined in the groove and distributed and introduced into the laser light guide. A method for manufacturing a laser device. Thereby, workability and reproducibility when winding the light guide member 21 can be improved. Further, by forming a structure for confining the light leaking from the excitation light guide into the groove, the efficiency of introducing the excitation light into the laser light guide can be increased.
【0098】第9の発明は、励起光を閉じ込めながら伝
搬させる励起光導光体と、レーザ活性物質を含んでいて
上記励起光導光体から励起光が分布導入されることによ
りそのレーザ活性物質が励起されることにより光増幅を
行う長尺で可撓性を有するレーザ光導光体とを有する光
増幅器の製造方法であって、薄板状で可撓性を有する導
光部材を支持体で形状付与および保形しながら巻回する
ことにより所定形状の励起光導光体を形作る工程と、上
記レーザ光導光体の所定長さ範囲が上記励起光導光体に
対して、直接または励起光を透過する光学媒質を介して
間接的に光学的な接触状態をなすように、上記励起光導
光体が形作られる前または後にて、上記レーザ光導光体
を巻回または折り返す工程とを有し、上記工程により、
上記励起光導光体から上記レーザ光導光体へ励起光を分
布導させる励起構造を形成することを特徴とする光増幅
器の製造方法である。これによりレーザファイバのよう
な長尺構造のレーザ光導光体に励起光を分布導入させる
方式の長所、たとえば集光性に優れ、熱的に出力や横モ
ードが安定であるといったファイバレーザの長所を維持
しつつ、励起光の利用効率が高く、高出力あるいは高能
率な光増幅が可能なレーザ装置を低コストで提供するこ
とが可能になる。A ninth aspect of the present invention is an excitation light guide for confining and propagating excitation light, and a laser active substance containing a laser active substance, and the excitation light being distributed and introduced from the excitation light guide to excite the laser active substance. A method for manufacturing an optical amplifier having a long and flexible laser light guide for performing optical amplification by performing a light guide member having a thin and flexible shape with a support. A step of forming an excitation light guide having a predetermined shape by winding while maintaining the shape; and an optical medium in which a predetermined length range of the laser light guide is directly or through the excitation light with respect to the excitation light guide. Winding or folding the laser light guide before or after the excitation light guide is formed, so as to form an optical contact state indirectly through,
A method of manufacturing an optical amplifier, comprising forming an excitation structure for distributing and guiding excitation light from the excitation light guide to the laser light guide. As a result, the advantages of a system in which the excitation light is distributed and introduced into a laser light guide having a long structure such as a laser fiber, for example, the advantages of a fiber laser having excellent condensing properties and thermally stable output and transverse modes are obtained. It is possible to provide a low-cost laser device that has high utilization efficiency of pump light and can perform high-output or high-efficiency optical amplification while maintaining the same.
【0099】[0099]
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明
は、薄板状で可撓性を有する導光部材を支持体で形状付
与および保形しながら巻回することにより所定形状の励
起光導光体を形作る工程と、長尺なレーザ光導光体の所
定長さ範囲を上記支持体または上記励起光導光体の表面
に沿って巻回または折り返す工程とによって、上記レー
ザ光導光体の所定長さ範囲が上記励起光導光体に光学的
に接触して励起光が分布導入される励起構造を形成する
ことを特徴とするものであり、これにより、励起光の利
用効率が高く、高出力あるいは高能率のレーザ装置およ
び光増幅器を低コストで提供することができる。As is apparent from the above description, the present invention provides an excitation light guide having a predetermined shape by winding a thin plate-shaped flexible light guide member while shaping and holding the shape with a support. Forming a light body, and winding or folding a predetermined length range of the long laser light guide along the surface of the support or the excitation light guide, thereby providing a predetermined length of the laser light guide. The range is characterized by forming an excitation structure in which the excitation light is distributed and introduced by optically contacting the excitation light guide, whereby the utilization efficiency of the excitation light is high, high output or A highly efficient laser device and optical amplifier can be provided at low cost.
【図1】本発明によるレーザ装置の製造方法の要部にお
ける一実施形態を模式的に示す概略斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view schematically showing one embodiment of a main part of a method for manufacturing a laser device according to the present invention.
【図2】図1に示した方法で使用する導光部材の一実施
形態を模式的に示すである。FIG. 2 is a view schematically showing one embodiment of a light guide member used in the method shown in FIG.
【図3】図1に示した方法で形作られる励起光導光体の
一実施形態を模式的に示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view schematically showing one embodiment of an excitation light guide formed by the method shown in FIG. 1;
【図4】図1に示した方法で構成されるレーザ装置の一
実施形態を模式的に示す斜視図および部分断面図であ
る。FIG. 4 is a perspective view and a partial cross-sectional view schematically showing one embodiment of a laser device configured by the method shown in FIG.
【図5】本発明にて作製される励起光導光体2の別の実
施形態を模式的に示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view schematically showing another embodiment of the excitation light guide 2 manufactured according to the present invention.
【図6】本発明で使用する支持体の構成例を示す概略斜
視図である。FIG. 6 is a schematic perspective view showing a configuration example of a support used in the present invention.
【図7】本発明で使用する支持体の別の構成例を示す概
略斜視図である。FIG. 7 is a schematic perspective view showing another configuration example of the support used in the present invention.
【図8】本発明により構成されるレーザ装置の第2の実
施形態を模式的に示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a second embodiment of the laser device configured according to the present invention.
【図9】本発明により構成されるレーザ装置の第3の実
施形態を模式的に示す概略斜視図である。FIG. 9 is a schematic perspective view schematically showing a third embodiment of the laser device constituted by the present invention.
【図10】本発明により構成されるレーザ装置の第4の
実施形態を模式的に示す概略斜視図である。FIG. 10 is a schematic perspective view schematically showing a laser device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図11】励起光導光体のさらに別の実施形態を模式的
に示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view schematically showing still another embodiment of the excitation light guide.
【図12】シート状導光部材の構成例を模式的に示す断
面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view schematically illustrating a configuration example of a sheet-shaped light guide member.
【図13】図11に示した励起光導光体の応用例を模式
的に示す斜視図および展開図である。13 is a perspective view and a development view schematically showing an application example of the excitation light guide shown in FIG.
【図14】図11に示した励起光導光体を用いて構成さ
れる導光構造の別の例を模式的に示す展開図である。FIG. 14 is a developed view schematically showing another example of the light guide structure formed by using the excitation light guide shown in FIG.
【図15】本発明により構成されるレーザ装置の第5の
実施形態を模式的に示す斜視図である。FIG. 15 is a perspective view schematically showing a fifth embodiment of the laser device constituted by the present invention.
【図16】本発明により構成されるレーザ装置の第6の
実施形態を模式的に示す斜視図である。FIG. 16 is a perspective view schematically showing a sixth embodiment of the laser device constituted by the present invention.
【図17】本発明により構成されるレーザ装置の第7の
実施形態を模式的に示す一部破断斜視図である。FIG. 17 is a partially cutaway perspective view schematically showing a seventh embodiment of the laser device constituted by the present invention.
【図18】本発明によるレーザ装置の製造方法の別の実
施態様を示すための断面図である。FIG. 18 is a sectional view showing another embodiment of the method for manufacturing a laser device according to the present invention.
【図19】レーザ光導光体と励起光導光体間の光学的接
触状態の第1の実施態様をに示す拡大断面図である。FIG. 19 is an enlarged sectional view showing a first embodiment of an optical contact state between a laser light guide and an excitation light guide.
【図20】レーザ光導光体と励起光導光体間の光学的接
触状態の第2の実施態様を示す拡大断面図である。FIG. 20 is an enlarged sectional view showing a second embodiment of an optical contact state between a laser light guide and an excitation light guide.
【図21】実施例9にかかるレーザ装置の製造方法の説
明図である。FIG. 21 is an explanatory diagram of the method of manufacturing the laser device according to the ninth embodiment.
【図22】実施例9の効果を説明するための図である。FIG. 22 is a diagram for explaining an effect of the ninth embodiment.
【図23】実施例9の効果を説明するための図である。FIG. 23 is a view for explaining effects of the ninth embodiment.
1 レーザ光導光体 11 コア部 12 クラッド部 1a レーザ光導光体1の一端 1b レーザ光導光体1の他端 2 励起光導光体 21 励起光導光部材 21a 導光部材21の一端 21b 導光部材21の他端 21c 突き合わせ面 210 導光部材 211a オフセット面 211b オフセット面 22 樹脂 23 光学媒質 3 励起光導入部材 3a 励起光導入部材3の一端 3b 励起光導入部材3の他端 3c テーパ・カット面 32 回帰用導光部材 32a 回帰用導光部材の一端 32b 回帰用導光部材の他端 41 励起光源 42 集光光学系 51 励起光 52 レーザ光 6 支持体 61 中空部 62 放熱孔 63 案内溝 64 反射面を形成するメッキ層 65 カバー部材 7 位置決め治具 81 レーザ光ビーム 82 レーザ光源 83 ビームエクススパンダ 84 ミラー 85 シリンドリカルレンズ 86 マスク板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser light guide 11 Core part 12 Cladding part 1a One end of laser light guide 1 1b The other end of laser light guide 1 2 Excitation light guide 21 Excitation light guide 21a One end of light guide 21 21b Light guide 21 21c Butt surface 210 Light guide member 211a Offset surface 211b Offset surface 22 Resin 23 Optical medium 3 Excitation light introduction member 3a One end of excitation light introduction member 3 3b The other end of excitation light introduction member 3 3c Taper cut surface 32 Return Light guide member 32a One end of the light guide member for return 32b The other end of the light guide member for return 41 Excitation light source 42 Condensing optical system 51 Excitation light 52 Laser light 6 Support body 61 Hollow portion 62 Heat radiating hole 63 Guide groove 64 Reflecting surface Plating layer 65 for forming cover 65 Cover member 7 Positioning jig 81 Laser light beam 82 Laser light source 83 Beam span 84 mirror 85 the cylindrical lens 86 mask plate
Claims (9)
光導光体と、レーザ活性物質を含んでいて上記励起光導
光体から励起光が分布導入されることによりそのレーザ
活性物質が励起されてレーザ光を出力する長尺で可撓性
を有するレーザ光導光体とにより構成されるレーザ装置
の製造方法であって、 薄板状で可撓性を有する導光部材を支持体で形状付与お
よび保形しながら巻回することにより所定形状の励起光
導光体を形作る工程と、 上記レーザ光導光体の所定長さ範囲が上記励起光導光体
に対して、直接または励起光を透過する光学媒質を介し
て間接的に光学的な接触状態をなすように、上記励起光
導光体が形作られる前または後にて、上記レーザ光導光
体を巻回または折り返す工程とを有し、 上記工程により、上記励起光導光体から上記レーザ光導
光体へ励起光を分布導させる励起構造を形成することを
特徴とするレーザ装置の製造方法。1. An excitation light guide for confining and propagating excitation light, and a laser light containing a laser active material, wherein the excitation light is distributed and introduced from the excitation light light guide to excite the laser active material to produce a laser light. A method for manufacturing a laser device, comprising: a long and flexible laser light guide that outputs light, wherein a thin plate-shaped flexible light guide member is shaped and retained by a support. A step of forming an excitation light guide having a predetermined shape by being wound, and a predetermined length range of the laser light guide with respect to the excitation light guide, directly or via an optical medium that transmits excitation light. Winding or folding the laser light guide before or after the excitation light guide is formed so as to form an indirect optical contact state, Above body A method for manufacturing a laser device, comprising forming an excitation structure for distributing and guiding excitation light to the laser light guide.
表面に沿ってレーザ光導光体を巻回または折り返すこと
により、上記レーザ光導光体の所定長さ範囲が上記励起
光導光体に光学的に接触して励起光が分布導入される励
起構造を形成することを特徴とする請求項1に記載のレ
ーザ装置の製造方法。2. A laser light guide is wound or folded along a surface of an excitation light guide formed on a support, so that a predetermined length range of the laser light guide is set to the excitation light guide. 2. The method according to claim 1, further comprising forming an excitation structure in which the excitation light is distributed and introduced by optically contacting the laser beam.
支持体上に励起光導光体を巻回することにより、上記レ
ーザ光導光体の所定長さ範囲が上記励起光導光体に光学
的に接触して励起光が分布導入される励起構造を形成す
ることを特徴とする請求項1または2に記載のレーザ装
置の製造方法。3. An excitation light guide is wound on a support on which a laser light guide is previously wound, so that a predetermined length range of the laser light guide is optically controlled by the excitation light guide. 3. The method for manufacturing a laser device according to claim 1, wherein an excitation structure is formed in which excitation light is distributed and introduced upon contact.
部材の形状付与、および/またはレーザ光導光体の巻回
または折り返しを、加熱しながら行うとする請求項1か
ら3のいずれか一項に記載のレーザ装置の製造方法。4. The method according to claim 1, wherein the shaping of the light guide member and / or the winding or folding of the laser light guide in the step of forming the excitation light guide are performed while heating. 3. The method for manufacturing a laser device according to claim 1.
導光体にアニール処理を施すとする請求項1から4のい
ずれかに記載のレーザ装置の製造方法。5. The method for manufacturing a laser device according to claim 1, wherein an annealing process is performed on the excitation light guide formed into a predetermined shape by winding.
ボン状の導光部材を用いて励起光導光体を形作るととも
に、上記2つの主面のいずれか一方に、直接または励起
光を透過する光学媒質を介して、レーザ光導光体を光学
的に接触させることを特徴とする請求項1から5のいず
れかに記載のレーザ装置の製造方法。6. An excitation light guide is formed by using a ribbon-shaped light guide member having two main surfaces, a front surface and a back surface, and either one of the two main surfaces is directly or excitation light. The method for manufacturing a laser device according to claim 1, wherein the laser light guide is brought into optical contact with an optical medium through an optical medium that transmits light.
部を囲繞して所定の導波構造を付与するクラッド部とを
有するファイバ状のレーザ光導光体を用いるとする請求
項1から6のいずれかに記載のレーザ装置の製造方法。7. A fiber laser light guide having a core containing a laser active substance and a clad surrounding the core to provide a predetermined waveguide structure. A method for manufacturing the laser device according to any one of the above.
部材を巻回することにより励起光導光体を形成するとと
もに、この励起光導光体とこの励起光導光体から励起光
の分布導入を受ける部分のレーザ光導光体とを上記溝内
に収納し、かつ励起光導光体から漏れる励起光を上記溝
内に閉じ込めて上記レーザ光導光体に分布導入させるよ
うな構造を形成することを特徴とする請求項1から7の
いずれかに記載のレーザ装置の製造方法。8. An excitation light guide is formed by winding a light guide member in a groove previously formed in a support, and distribution of excitation light is introduced from the excitation light guide and the excitation light guide. The laser light guide of the receiving part is housed in the groove, and a structure is formed in which the excitation light leaking from the excitation light guide is confined in the groove and distributed and introduced into the laser light guide. The method for manufacturing a laser device according to claim 1.
光導光体と、レーザ活性物質を含んでいて上記励起光導
光体から励起光が分布導入されることによりそのレーザ
活性物質が励起されることにより光増幅を行う長尺で可
撓性を有するレーザ光導光体とを有する光増幅器の製造
方法であって、 薄板状で可撓性を有する導光部材を支持体で形状付与お
よび保形しながら巻回することにより所定形状の励起光
導光体を形作る工程と、 上記レーザ光導光体の所定長さ範囲が上記励起光導光体
に対して、直接または励起光を透過する光学媒質を介し
て間接的に光学的な接触状態をなすように、上記励起光
導光体が形作られる前または後にて、上記レーザ光導光
体を巻回または折り返す工程とを有し、 上記工程により、上記励起光導光体から上記レーザ光導
光体へ励起光を分布導させる励起構造を形成することを
特徴とする光増幅器の製造方法。9. An excitation light guide for confining and propagating excitation light, and a laser active material containing a laser active material and being excited by distribution of the excitation light from the excitation light guide. A method of manufacturing an optical amplifier having a long and flexible laser light guide for performing optical amplification, wherein a thin plate-shaped flexible light guide member is shaped and held by a support. A step of forming an excitation light guide of a predetermined shape by winding, and a predetermined length range of the laser light guide relative to the excitation light guide, directly or indirectly through an optical medium transmitting the excitation light. Winding or turning the laser light guide before or after the excitation light guide is formed so as to form an optically-contact state in an optical manner, and the excitation light guide is From above A method for manufacturing an optical amplifier, comprising: forming an excitation structure that distributes and guides excitation light to the light guide.
Priority Applications (1)
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JP11-334671 | 1999-11-25 | ||
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