JP2002530848A - Side pumping of diode arrays in laser systems - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】 放射ポンプエネルギーを放出する密接に配置されたダイオード(2)の少なくとも1個の配列、及びダイオードから放出された放射ポンプエネルギーにさらしてレーザーとして使える各導波路が、該配列に近接して配置されている複数の導波路(6内)からなるレーザーシステム。 (57) Abstract: At least one array of closely spaced diodes (2) that emits radiation pump energy, and each waveguide that can be used as a laser upon exposure to the radiation pump energy emitted from the diodes is provided in the array. A laser system comprising a plurality of waveguides (within 6) arranged in close proximity to the laser.
Description
【0001】[0001]
本発明はダイオードポンピングされたレーザーシステムに関する。 The present invention relates to diode-pumped laser systems.
【0002】[0002]
ダイオードポンピングされた固体状結晶レーザーはそれらのコンパクトな性質
及び高出力特性により普及は増加してきている。Diode-pumped solid-state crystal lasers are becoming increasingly popular due to their compact nature and high power characteristics.
【0003】 しかしながら、光信号処理用としては、例えば光積層回路と一緒にすることが
より困難な、固体状結晶レーザーよりもむしろレーザー出力を生産するためにポ
ンピング導波路を利用することが好ましい。However, for optical signal processing, it is preferable to utilize a pumping waveguide to produce a laser output rather than a solid-state crystal laser, which is more difficult to combine with an optical layered circuit, for example.
【0004】 適切な導波路は、例えば光ファイバーのドープされたコアあるいはドープされ
た平面状導波路構造体を含んでいる。[0004] Suitable waveguides include, for example, a doped core of optical fiber or a doped planar waveguide structure.
【0005】 このような導波路、則ちポンプエネルギーを用いるポンピングによりレーザー
出力を生産できる導波路は、ポンプエネルギー光信号の、例えばファイバークラ
ッドを経て光ファイバーのドープされたコアとの効率的なカップリングが要求さ
れる。[0005] Such waveguides, ie, those capable of producing laser output by pumping using pump energy, provide efficient coupling of the pump energy optical signal with, for example, the doped core of an optical fiber via a fiber cladding. Is required.
【0006】[0006]
カップリング損失を最小化するために、種々のカップリング技術が提案されて
きた。しかしながら、例えば光積層回路と統合するために必要な付加的な構成部
分/構造体を必要とするという一般的な特徴があり、それにより、より複雑な、
よりコンパクトでないデザインを生ずることとなる。Various coupling techniques have been proposed to minimize coupling losses. However, there is a general feature that requires, for example, the additional components / structures needed to integrate with the optical stacking circuit, thereby making more complex,
This will result in a less compact design.
【0007】 さらに、ポンプエネルギー光信号の典型的な個々の光源(source)は各導波路
がポンピングされることを必要とし、光源は個々に各導波路にカップリングされ
る。Further, typical individual sources of pump energy light signals require that each waveguide be pumped, and the light sources are individually coupled to each waveguide.
【0008】[0008]
本発明によれば、放射ポンプエネルギーを放射するための密接に配置されたダ
イオードの少なくとも1個の配列; 及びダイオードから放射された放射ポンプ
エネルギーにさらしてレーザーとして使える(lase)ように準備されている(ar
ranged)各導波路が、該配列に近接している複数の導波路であることからなるレ
ーザーシステムを提供する。According to the present invention, at least one array of closely spaced diodes for emitting radiation pump energy; and being prepared to be exposed to the radiation pump energy emitted from the diodes to be used as a laser. (Ar
ranged) providing a laser system wherein each waveguide is a plurality of waveguides proximate the array.
【0009】 シングルダイオード配列が、個々のカップリング手段の必要なしに、一度に多
重導波路のポンピング用シングル光源(source)として利用される。[0009] A single diode array is utilized as a single source for pumping multiple waveguides at once, without the need for individual coupling means.
【0010】 導波路は異なる周波数でレーザーとして使えるように準備されていてもよい。
これは、例えば、多重通信光信号の設備として利用できる。[0010] The waveguides may be prepared for use as lasers at different frequencies.
This can be used, for example, as a multiplex communication optical signal facility.
【0011】 該システムは、さらに導波路の個々のレーザー出力をカップリングしてコンバ
インドレーザー出力を形成するカップラーを含むことができる。 該システムは、さらに該配列から放射された放射ポンプエネルギーを導波路に
反射するための導波路及び該配列に密接に近接した反射手段を含有していてもよ
い。The system can further include a coupler that couples the individual laser outputs of the waveguide to form a combined laser output. The system may further include a waveguide for reflecting radiation pump energy emitted from the array into the waveguide, and reflecting means in close proximity to the array.
【0012】 複数の導波路は、一連の光ファイバーまたは平面状導波路からなるものであっ
てもよい。[0012] The plurality of waveguides may comprise a series of optical fibers or planar waveguides.
【0013】 導波路は、マルチモード干渉デバイスを形成していてもよい。The waveguide may form a multi-mode interference device.
【0014】 導波路は、シングルモード導波路に連結できるマルチモード導波路構造体の部
分として形成されていてもよい。The waveguide may be formed as part of a multi-mode waveguide structure that can be connected to a single-mode waveguide.
【0015】[0015]
本発明の範囲に入る他の形態も存在するが、本発明の好ましい形態を添付図面
を参照して説明する。While there are other forms that fall within the scope of the invention, preferred forms of the invention are described with reference to the accompanying drawings.
【0016】 図1は本発明の第1の具体例を示す説明図である。この具体例においては、特
定の周波数特性を提供するための可変(tune)ブラッグ格子構造を含む、分布帰
還型(DFB)繊維レーザー2の形状にある一連のあるいは束状の導波路はダイオ
ードバー3によりポンピングされる。実施例では、32DFBレーザーが設けられ
ている。勿論、他の配置も可能である。例えば、ファイバーをもっと間隔を明け
て配列し、ダイオードバー上に単層で形成することも可能である。多数の異なる
緩んだ(slacking)配置も勿論可能である。ダイオードバー3はDFBレーザーを
レーザーとして使える(lase)ように高強度のポンプとして作用する。ファイバ
ーは32により1個のスプリッター6に結びつけられ、それにより多数のコンバ
インした周波数チャンネルを有する出力7を提供する。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a first specific example of the present invention. In this embodiment, a series or bundle of waveguides in the form of a distributed feedback (DFB) fiber laser 2 including a tuned Bragg grating structure to provide a particular frequency characteristic is a diode bar 3. Pumped by In the embodiment, a 32DFB laser is provided. Of course, other arrangements are possible. For example, the fibers could be more closely spaced and formed in a single layer on the diode bar. Many different slacking arrangements are of course also possible. The diode bar 3 acts as a high-intensity pump so that the DFB laser can be used as a laser. The fiber is linked to one splitter 6 by 32, thereby providing an output 7 with multiple combined frequency channels.
【0017】 図1の原理は、他の導波路システムにも拡大できる。例えば、図2において、
ダイオードバー10は導波路11上に置かれ、それには一連のDFBレーザー12
がコアに形成されている。ダイオードバー10はDFBレーザー12をポンピング
して出力13を発するために利用される。The principle of FIG. 1 can be extended to other waveguide systems. For example, in FIG.
A diode bar 10 is placed on a waveguide 11 and includes a series of DFB lasers 12.
Are formed in the core. The diode bar 10 is used to pump the DFB laser 12 and emit an output 13.
【0018】 図3に示すように、導波路20は基板21上に設けられ、ダイオードバー22
は導波路20をポンピングするために設けられる他の配置も可能である。ダイオ
ードバー22は基板21に対して傾いており、それによりポンピングされた導波
路エネルギーは基板21により、ついでリフレクター24により反射され、それ
により操作特性を高める。ポンピングは導波路20をレーザーとして使えるよう
にし、それにより出力25を提供する。As shown in FIG. 3, a waveguide 20 is provided on a substrate 21 and a diode bar 22 is provided.
Other arrangements provided for pumping the waveguide 20 are possible. The diode bar 22 is tilted with respect to the substrate 21 so that the pumped waveguide energy is reflected by the substrate 21 and then by the reflector 24, thereby enhancing the operating characteristics. Pumping allows waveguide 20 to be used as a laser, thereby providing output 25.
【0019】 図4は他の配置を説明する。ダイオードバー30は一連のDFB導波路32をそ
の中に配設している基板31の一端側に設けられる。ダイオードバー30はDFB
レーザーをレーザー32として使えるようにして出力33を発するように利用さ
れる。FIG. 4 illustrates another arrangement. A diode bar 30 is provided at one end of a substrate 31 having a series of DFB waveguides 32 disposed therein. Diode bar 30 is DFB
The laser is used as a laser 32 and is used to emit an output 33.
【0020】 図1から図4の配置は、多重導波路のダイオードポンピングの安価な配置形態
を同時に提供する。このことは活性導波路(active waveguide)のレーザーデバ
イスあるいは他の大領域ポンピングを組立るときに重要な利益を与える。その適
用例はマルチモード干渉デバイスの分野である。図5で説明するように、これら
のデバイスは導波路40上に形成することができ、かつ一連の活性導波路41を
2個のカップラー42、43の間に含むことができる。ダイオードバー44は活
性部分上に設けることができ、これにより活性導波路部分41の大領域ポンピン
グを提供し、それにより必要に応じ入力46から出力47への異なる出力カップ
リングを提供する。The arrangements of FIGS. 1 to 4 simultaneously provide an inexpensive arrangement of multiple waveguide diode pumping. This has important advantages when assembling active waveguide laser devices or other large area pumping. Its application is in the field of multimode interference devices. As described in FIG. 5, these devices can be formed on a waveguide 40 and a series of active waveguides 41 can be included between the two couplers 42,43. A diode bar 44 can be provided on the active portion, thereby providing large area pumping of the active waveguide portion 41, thereby providing different output coupling from input 46 to output 47 as needed.
【0021】 図6は大パワーカップリングが必要とされるハイパワー機器の場合についての
他の具体例を示す。ダイオードバー50は、シングルモード導波路51に先細に
なる大領域マルチモード導波路51をポンピングするために利用される。それに
より他のデバイスをポンピングするのに利用できる高出力パワー53のポンプ波
長を提供する。FIG. 6 shows another specific example of the case of a high-power device requiring a large power coupling. The diode bar 50 is used to pump a large area multimode waveguide 51 that tapers to the single mode waveguide 51. This provides a pump wavelength of high output power 53 that can be used to pump other devices.
【0022】 非常に広く記載されているので、本発明の精神及び範囲から外れることなく、
具体例で示される本発明から当業者ならば非常に多くの他の態様があることを理
解できるであろう。それ故、本発明の具体例はあらゆる点で説明のためのもので
あり、本発明を制限するものではない。Having been so widely described, without departing from the spirit and scope of the invention,
Those skilled in the art will appreciate that there are numerous other embodiments from the invention illustrated by the examples. Therefore, the embodiments of the present invention are illustrative in all respects and do not limit the present invention.
【0023】 本発明のクレーム及び要約において、特別の場合を除いて、用語”からなる”
は含有するの意味で使用される。則ち、特定化された特徴は本発明の種々の態様
における他の特徴と結合できる。In the claims and abstracts of the present invention, the term “consisting of”, except in special cases
Is used to mean containing. That is, the specified features can be combined with other features in various aspects of the invention.
【図1】 本発明の第1の具体例を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a first specific example of the present invention.
【図2】 本発明の第2の具体例を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a second specific example of the present invention.
【図3】 第3の具体例を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a third specific example.
【図4】 第4の具体例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a fourth specific example.
【図5】 マルチモード干渉における本発明の原理利用の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of the use of the principle of the present invention in multimode interference.
【図6】 本発明のさらなる具体例の説明図である。FIG. 6 is an explanatory view of a further specific example of the present invention.
Claims (8)
置されたダイオードの少なくとも1個の配列; 及び ダイオードから放射された放射ポンプエネルギーにさらしてレーザーとして使
えるように準備されている各導波路が、該配列に近接している複数の導波路であ
ることからなるレーザーシステム。1. An array of at least one closely spaced diode arranged to emit radiation pump energy; and being adapted to be used as a laser upon exposure to radiation pump energy emitted from the diode. A laser system, wherein each waveguide is a plurality of waveguides proximate the array.
れている請求項1記載のレーザーシステム。2. The laser system according to claim 1, wherein the waveguides are prepared for use as lasers at different frequencies.
リングしてコンバインドレーザー出力を形成するカップラーを含有する請求項1
〜2のいずれか1項に記載のレーザーシステム。3. The system of claim 1, further comprising a coupler for coupling the individual laser outputs of the waveguide to form a combined laser output.
The laser system according to any one of claims 1 to 2.
ルギーを導波路に反射するための導波路及び該配列に密接に近接した反射手段を
含有する請求項1〜3のいずれか1項に記載のレーザーシステム。4. The system according to claim 1, wherein the system further comprises a waveguide for reflecting radiation pump energy emitted from the array into the waveguide, and reflecting means in close proximity to the array. The laser system according to claim 1.
のいずれか1項に記載のレーザーシステム。5. The method of claim 1, wherein the plurality of waveguides comprise a series of optical fibers.
The laser system according to any one of the preceding claims.
いずれか1項に記載のレーザーシステム。6. The laser system according to claim 1, wherein the plurality of waveguides are a series of planar waveguides.
6のいずれか1項に記載のレーザーシステム。7. The waveguide of claim 1, wherein the waveguide forms a multimode interference device.
7. The laser system according to any one of items 6 to 6.
導波路構造体の部分として形成される請求項1〜7のいずれか1項に記載のレー
ザーシステム。8. The laser system according to claim 1, wherein the waveguide is formed as a part of a multi-mode waveguide structure that can be connected to a single-mode waveguide.
Applications Claiming Priority (3)
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AU7170 | 1998-11-12 | ||
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Cited By (1)
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KR20010089444A (en) | 2001-10-06 |
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