JP2003142759A - ファイバレーザ装置およびそれを用いた映像表示装置 - Google Patents
ファイバレーザ装置およびそれを用いた映像表示装置Info
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- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
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- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
- H01S3/094003—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light the pumped medium being a fibre
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な構成で光共振器を実現したアップコン
バージョンファイバを得るとともに、励起光源にアップ
コンバージョンファイバが近接している場合に、温度変
動によって光学的な接続部分の光軸ずれるのを防止す
る。 【解決手段】 励起光源１１にコアにレーザ活性物質が
非添加の第１の光ファイバ１４が接続され、この第１の
光ファイバ１４の出力光が、コアにレーザ活性物質が添
加されている第２の光ファイバ１７に入力されるように
構成される。
バージョンファイバを得るとともに、励起光源にアップ
コンバージョンファイバが近接している場合に、温度変
動によって光学的な接続部分の光軸ずれるのを防止す
る。 【解決手段】 励起光源１１にコアにレーザ活性物質が
非添加の第１の光ファイバ１４が接続され、この第１の
光ファイバ１４の出力光が、コアにレーザ活性物質が添
加されている第２の光ファイバ１７に入力されるように
構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、コアにレーザ活
性物質が添加された光ファイバを使用したファイバレー
ザ装置とそれを用いた映像表示装置に関する。
性物質が添加された光ファイバを使用したファイバレー
ザ装置とそれを用いた映像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】長波長のレーザ光を用いて短波長のレー
ザ光を生成する方法としてアップコンバージョンがあ
る。アップコンバージョンは、（１）光ファイバのコア
に添加された希土類イオンが励起光を吸収して励起状態
となる、（２）次に、励起状態のイオンがさらに励起光
を吸収してより高く励起される、（３）その状態のイオ
ンがエネルギー準位の低い状態に遷移するときに入力し
た励起光よりも波長の短い光を生成する原理を利用した
ものである。 なお、アップコンバージョンに関連する
技術を示した文献として、 文献「J.Y.Allain,et.; "B
lue Upconversion Fluorozirconate FiberLaser "Elect
oron. Lett.26,1990,166」がある。また文献「 E.W.J.O
omen,et.; "A Material and Device Study for Obtaini
ng A Blue Upconvrsion FiberLaser" Philips J.Res.4
6,157-198,1992」がある。
ザ光を生成する方法としてアップコンバージョンがあ
る。アップコンバージョンは、（１）光ファイバのコア
に添加された希土類イオンが励起光を吸収して励起状態
となる、（２）次に、励起状態のイオンがさらに励起光
を吸収してより高く励起される、（３）その状態のイオ
ンがエネルギー準位の低い状態に遷移するときに入力し
た励起光よりも波長の短い光を生成する原理を利用した
ものである。 なお、アップコンバージョンに関連する
技術を示した文献として、 文献「J.Y.Allain,et.; "B
lue Upconversion Fluorozirconate FiberLaser "Elect
oron. Lett.26,1990,166」がある。また文献「 E.W.J.O
omen,et.; "A Material and Device Study for Obtaini
ng A Blue Upconvrsion FiberLaser" Philips J.Res.4
6,157-198,1992」がある。
【０００３】また、特開平７−２２６５５１号公報では
希土類イオンとしてＴｍイオン、Ｔｂイオンを用い、励
起光源として６４０ｎｍ〜６５０ｎｍ、６７０ｎｍ〜８
１０ｎｍの波長のレーザ光を使用して、４５５ｎｍの短
波長の光を得る方法が開示されている。
希土類イオンとしてＴｍイオン、Ｔｂイオンを用い、励
起光源として６４０ｎｍ〜６５０ｎｍ、６７０ｎｍ〜８
１０ｎｍの波長のレーザ光を使用して、４５５ｎｍの短
波長の光を得る方法が開示されている。
【０００４】この方法によれば、Ｔｍイオン、Ｔｂイオ
ンがコアに添加されたアップコンバージョンファイバの
両端に、４５５ｎｍの波長に対して所定の反射率を持つ
膜を形成している。すると、ファイバ内で生成される４
５５ｎｍの光がこれら２つの膜の間で共振して、短波長
のレーザ光として出射される。
ンがコアに添加されたアップコンバージョンファイバの
両端に、４５５ｎｍの波長に対して所定の反射率を持つ
膜を形成している。すると、ファイバ内で生成される４
５５ｎｍの光がこれら２つの膜の間で共振して、短波長
のレーザ光として出射される。
【０００５】ところで、アップコンバージョンファイバ
は、励起光出力、添加されているイオンの濃度、ファイ
バのコア径などにもよるが、一般的に長尺（１ｍｍ〜５
ｍｍ）である。従って、上記公報で開示されているよう
に、アップコンバージョンファイバの両端に反射膜を形
成する場合には、ファイバ全体を例えば蒸着槽の中に入
れなければならない等の問題が生じ、実際に作製する上
では困難さを伴うものであった。また、使用中は励起光
源は高温となり、アップコンバージョンファイバが励起
光源に近接している場合、アップコンバージョンファイ
バに熱伝導がある。このために、励起光源とアップコン
バージョンファイバの接続部分で、温度変動により光軸
ずれを生じる可能性があった。
は、励起光出力、添加されているイオンの濃度、ファイ
バのコア径などにもよるが、一般的に長尺（１ｍｍ〜５
ｍｍ）である。従って、上記公報で開示されているよう
に、アップコンバージョンファイバの両端に反射膜を形
成する場合には、ファイバ全体を例えば蒸着槽の中に入
れなければならない等の問題が生じ、実際に作製する上
では困難さを伴うものであった。また、使用中は励起光
源は高温となり、アップコンバージョンファイバが励起
光源に近接している場合、アップコンバージョンファイ
バに熱伝導がある。このために、励起光源とアップコン
バージョンファイバの接続部分で、温度変動により光軸
ずれを生じる可能性があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
アップコンバージョンファイバでは、アップコンバージ
ョンファイバの両端に反射膜を形成することに困難性が
ある。また、アップコンバージョンファイバが励起光源
に近接している場合は接続部分で温度変動による光軸ず
れを生じるおそれがあった。
アップコンバージョンファイバでは、アップコンバージ
ョンファイバの両端に反射膜を形成することに困難性が
ある。また、アップコンバージョンファイバが励起光源
に近接している場合は接続部分で温度変動による光軸ず
れを生じるおそれがあった。
【０００７】この発明の目的は、信頼性が高く、作製の
容易なファイバレーザ装置およびそれを用いた映像表示
装置を提供することにある。
容易なファイバレーザ装置およびそれを用いた映像表示
装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、この発明では、励起光源と、前記励起光源の出
力光が入力され、コアにレーザ活性物質が非添加の第１
の光ファイバと、一端に前記第１の光ファイバの出力光
が入力され、他端より出力光を取り出すコアにレーザ活
性物質が添加されており、他端より出力光を取り出す第
２の光ファイバとを有する構成とするものである。
ために、この発明では、励起光源と、前記励起光源の出
力光が入力され、コアにレーザ活性物質が非添加の第１
の光ファイバと、一端に前記第１の光ファイバの出力光
が入力され、他端より出力光を取り出すコアにレーザ活
性物質が添加されており、他端より出力光を取り出す第
２の光ファイバとを有する構成とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図面を参照しながら詳細に説明する。
いて、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】図１は、この発明のファイバレーザ装置の
第１の実施の形態について説明するための概略構成図
で、図２は図１の主要部分のみ拡大した構成図である。
第１の実施の形態について説明するための概略構成図
で、図２は図１の主要部分のみ拡大した構成図である。
【００１１】図１において、１１は励起光源の一つとし
ての半導体レーザである。励起光源１１としては、後段
に接続される光ファイバのコアに添加されたレーザ活性
物質を励起できればどのような種類のものでも良く、こ
こでは半導体レーザを例にして説明する。
ての半導体レーザである。励起光源１１としては、後段
に接続される光ファイバのコアに添加されたレーザ活性
物質を励起できればどのような種類のものでも良く、こ
こでは半導体レーザを例にして説明する。
【００１２】半導体レーザ１１の励起光出力端である活
性層１２は、コア２１にレーザ活性物質が添加されてい
ない第１の光ファイバ１４の入射端１３と接続されてい
る。第１の光ファイバ１４は励起光をその出射端１５側
へ導く。出射端１５は、コア２２にレーザ活性物質が添
加された第２の光ファイバ１７の入射端１６と接続され
る。これにより、第２の光ファイバ１７の両端のフレネ
ル反射で光共振器が構成できる。この場合、励起光の波
長およびその出力エネルギー、第２の光ファイバ１７の
コア２２に添加されるレーザ活性物質の種類や量を適切
に設定することで、所望の波長のレーザ光を出射端１８
から得ることができる。
性層１２は、コア２１にレーザ活性物質が添加されてい
ない第１の光ファイバ１４の入射端１３と接続されてい
る。第１の光ファイバ１４は励起光をその出射端１５側
へ導く。出射端１５は、コア２２にレーザ活性物質が添
加された第２の光ファイバ１７の入射端１６と接続され
る。これにより、第２の光ファイバ１７の両端のフレネ
ル反射で光共振器が構成できる。この場合、励起光の波
長およびその出力エネルギー、第２の光ファイバ１７の
コア２２に添加されるレーザ活性物質の種類や量を適切
に設定することで、所望の波長のレーザ光を出射端１８
から得ることができる。
【００１３】半導体レーザ１１と第１の光ファイバ１４
との光学的な接続にはいくつかの方法があり、活性層サ
イズと入射させる光ファイバのコア径に寸法的に大きな
差がない場合は、図１に示すようにそれらを直接接続し
てもよい。一般的にはそれらの間には寸法的な違いがあ
るので、その場合はレンズなどの光学系を使用して自由
空間内で接続してもよい。また光導波路を用いて半導体
レーザ１１と光ファイバ１４を接続してもよい。この場
合は光導波路の入射端を、半導体レーザ１１の活性層サ
イズに合わせ、前記光導波路の出射端を、次の光ファイ
バ１４のコアサイズに合わせた形状とするる。
との光学的な接続にはいくつかの方法があり、活性層サ
イズと入射させる光ファイバのコア径に寸法的に大きな
差がない場合は、図１に示すようにそれらを直接接続し
てもよい。一般的にはそれらの間には寸法的な違いがあ
るので、その場合はレンズなどの光学系を使用して自由
空間内で接続してもよい。また光導波路を用いて半導体
レーザ１１と光ファイバ１４を接続してもよい。この場
合は光導波路の入射端を、半導体レーザ１１の活性層サ
イズに合わせ、前記光導波路の出射端を、次の光ファイ
バ１４のコアサイズに合わせた形状とするる。
【００１４】特に高出力の半導体レーザを使用する場合
は活性層幅が広くなる。このために、光ファイバ１４と
半導体レーザ１１とを接続する場合、光導波路を使用し
た接続の方が接続部品としてのモジュール化は容易であ
る。これは、レンズなどの光学系を使用した接続よりも
位置合わせなどの手間が少ないからである。
は活性層幅が広くなる。このために、光ファイバ１４と
半導体レーザ１１とを接続する場合、光導波路を使用し
た接続の方が接続部品としてのモジュール化は容易であ
る。これは、レンズなどの光学系を使用した接続よりも
位置合わせなどの手間が少ないからである。
【００１５】ところで、一般的に、コアにレーザ活性物
質が添加された光ファイバに励起光を入射すると、この
うちレーザ活性物質を励起するために使用される励起光
パワー以外は、その大部分が熱エネルギーとしてから外
界へ放散する。例えば、５Ｗ出力の半導体レーザを使用
して１Ｗのファイバレーザ出力を得たとすると、最大４
Ｗ分は熱となって殆どが光ファイバから放散されること
になる。半導体レーザのパワーが大きくなると、半導体
レーザ自体の発熱量も増加する上、光ファイバからの発
熱量も大きくなるため、接続部においては温度変動によ
る光軸ずれを生じやすくなる。
質が添加された光ファイバに励起光を入射すると、この
うちレーザ活性物質を励起するために使用される励起光
パワー以外は、その大部分が熱エネルギーとしてから外
界へ放散する。例えば、５Ｗ出力の半導体レーザを使用
して１Ｗのファイバレーザ出力を得たとすると、最大４
Ｗ分は熱となって殆どが光ファイバから放散されること
になる。半導体レーザのパワーが大きくなると、半導体
レーザ自体の発熱量も増加する上、光ファイバからの発
熱量も大きくなるため、接続部においては温度変動によ
る光軸ずれを生じやすくなる。
【００１６】この実施の形態の場合は、半導体レーザ１
１とレーザ活性物質が添加された第２の光ファイバ１７
の間に、レーザ活性物質が添加されていない第１の光フ
ァイバ１４を挿入している。このために半導体レーザ１
１と第2の光ファイバ１７は、熱的に分離したことにな
る。この結果、発熱による温度変動に起因する光軸ずれ
を低減させることができる。
１とレーザ活性物質が添加された第２の光ファイバ１７
の間に、レーザ活性物質が添加されていない第１の光フ
ァイバ１４を挿入している。このために半導体レーザ１
１と第2の光ファイバ１７は、熱的に分離したことにな
る。この結果、発熱による温度変動に起因する光軸ずれ
を低減させることができる。
【００１７】また、第１の光ファイバ１４と第２の光フ
ァイバ１７の接続はそれらを直接接触させるバットジョ
イントによる。例えば、ＰＣコネクタ（Ｐｈｙｓｉｃａ
ｌＣｏｎｔａｃｔ）等として広く普及しているＰＣ接続
は、信頼性も含め技術的に確立されている。発熱する光
ファイバと別の光ファイバを接続する場合にＰＣ接続を
使用すれば、温度変動による光軸ずれの程度を、発熱す
る光ファイバと光ファイバ以外の光学素子とを直接接続
する場合よりも小さく抑え得る。
ァイバ１７の接続はそれらを直接接触させるバットジョ
イントによる。例えば、ＰＣコネクタ（Ｐｈｙｓｉｃａ
ｌＣｏｎｔａｃｔ）等として広く普及しているＰＣ接続
は、信頼性も含め技術的に確立されている。発熱する光
ファイバと別の光ファイバを接続する場合にＰＣ接続を
使用すれば、温度変動による光軸ずれの程度を、発熱す
る光ファイバと光ファイバ以外の光学素子とを直接接続
する場合よりも小さく抑え得る。
【００１８】従って、第１の光ファイバ１４と第２の光
ファイバ１７の接続に、このＰＣ接続を使用すれば、第
２の光ファイバ１７を直接半導体レーザ１１や光導波路
と接続する場合よりも、温度変動による接続部分での光
軸ずれを小さく抑えることができる。
ファイバ１７の接続に、このＰＣ接続を使用すれば、第
２の光ファイバ１７を直接半導体レーザ１１や光導波路
と接続する場合よりも、温度変動による接続部分での光
軸ずれを小さく抑えることができる。
【００１９】図３は、この発明のファイバレーザ装置の
第２の実施の形態について説明するための概略構成図で
ある。図１の実施の形態では、第２の光ファイバ１７の
両端のフレネル反射を利用して光共振器を構成する例に
ついて説明した。つまり第2の光ファイバ１７の両端面
での光の反射を利用した光共振器の例を説明した。しか
し図３の実施の形態では共振器を効果的に構成するため
に、反射素子を第２の光ファイバ１７の外側に形成して
もよい。図１と同一の構成部分には同一の符号を付して
説明する。
第２の実施の形態について説明するための概略構成図で
ある。図１の実施の形態では、第２の光ファイバ１７の
両端のフレネル反射を利用して光共振器を構成する例に
ついて説明した。つまり第2の光ファイバ１７の両端面
での光の反射を利用した光共振器の例を説明した。しか
し図３の実施の形態では共振器を効果的に構成するため
に、反射素子を第２の光ファイバ１７の外側に形成して
もよい。図１と同一の構成部分には同一の符号を付して
説明する。
【００２０】すなわち、第１の光ファイバ１４の出射端
１５の端面に、例えば誘電体薄膜の蒸着によって所定の
反射率を持つミラー３１を反射素子として形成する。こ
の場合、ミラー３１と第２の光ファイバ１７の出射端１
８とで光共振器が構成される。また、誘電体薄膜はスパ
ッタ法で形成してもよい。
１５の端面に、例えば誘電体薄膜の蒸着によって所定の
反射率を持つミラー３１を反射素子として形成する。こ
の場合、ミラー３１と第２の光ファイバ１７の出射端１
８とで光共振器が構成される。また、誘電体薄膜はスパ
ッタ法で形成してもよい。
【００２１】図４は、この発明のファイバレーザ装置の
第３の実施の形態について説明するための概略構成図で
ある。この実施の形態は、出射端１８の外側にも所定の
反射率を持つミラー３２をさらに配置し、ミラー３１と
ミラー３２とで光共振器を構成した点が図３の実施の形
態と異なる。ここでミラー３２は、第3の光ファイバ
（コアは非活性物質である）に形成されている。
第３の実施の形態について説明するための概略構成図で
ある。この実施の形態は、出射端１８の外側にも所定の
反射率を持つミラー３２をさらに配置し、ミラー３１と
ミラー３２とで光共振器を構成した点が図３の実施の形
態と異なる。ここでミラー３２は、第3の光ファイバ
（コアは非活性物質である）に形成されている。
【００２２】ミラー３１，３２は原理的にはレーザ活性
物質が添加された第２の光ファイバ１７の両端に形成し
てよいものであるが、誘電体薄膜の蒸着によってミラー
を形成する場合は、長尺となる第２の光ファイバ１７全
体を蒸着槽の中に入れる必要がある。この場合第2の光
ファイバ１７が長尺なために製造作業が繁雑となる。
物質が添加された第２の光ファイバ１７の両端に形成し
てよいものであるが、誘電体薄膜の蒸着によってミラー
を形成する場合は、長尺となる第２の光ファイバ１７全
体を蒸着槽の中に入れる必要がある。この場合第2の光
ファイバ１７が長尺なために製造作業が繁雑となる。
【００２３】そこで、短尺である第１の光ファイバ１４
の出射端１５の面、第3の光ファイバ２３の入射端の面
に形成した方が製造上は有利である。
の出射端１５の面、第3の光ファイバ２３の入射端の面
に形成した方が製造上は有利である。
【００２４】さて、第２の光ファイバ１７をアップコン
バージョンファイバとして動作させ、映像表示装置の光
源に使用することを考える。そこで、コア２２にレーザ
活性物質として所定の希土類を添加し、励起波長を適当
に設定することで、Ｒ（赤色光）又はＧ（緑色光）又は
Ｂ（青色光）を得ることができる。例えば、第２の光フ
ァイバ１７にＰｒ３＋（プラセオジウムイオン）を添加
して７８０ｎｍ〜９００ｎｍの赤外光で励起すると、励
起されたイオンが、そのエネルギー準位から下位の準位
に遷移する際に、６３５ｎｍ付近（Ｒ）、５２０ｎｍ付
近（Ｇ）、４９０ｎｍ付近（Ｂ）等の波長の光を生じ
る。そこで、第1のアップコンバージョンファイバの共
振器を構成するミラーの反射率を６３５ｎｍ付近（Ｒ）
波長にあわせて設定することで、Ｒ（赤）に対応したレ
ーザ光を得ることができる。
バージョンファイバとして動作させ、映像表示装置の光
源に使用することを考える。そこで、コア２２にレーザ
活性物質として所定の希土類を添加し、励起波長を適当
に設定することで、Ｒ（赤色光）又はＧ（緑色光）又は
Ｂ（青色光）を得ることができる。例えば、第２の光フ
ァイバ１７にＰｒ３＋（プラセオジウムイオン）を添加
して７８０ｎｍ〜９００ｎｍの赤外光で励起すると、励
起されたイオンが、そのエネルギー準位から下位の準位
に遷移する際に、６３５ｎｍ付近（Ｒ）、５２０ｎｍ付
近（Ｇ）、４９０ｎｍ付近（Ｂ）等の波長の光を生じ
る。そこで、第1のアップコンバージョンファイバの共
振器を構成するミラーの反射率を６３５ｎｍ付近（Ｒ）
波長にあわせて設定することで、Ｒ（赤）に対応したレ
ーザ光を得ることができる。
【００２５】また、第２のアップコンバージョンファイ
バの共振器を構成するミラーの反射率を５２０ｎｍ付近
（Ｇ）波長にあわせて設定することで、Ｇ（緑）に対応
したレーザ光を得ることができる。また第３のアップコ
ンバージョンファイバの共振器を構成するミラーの反射
率を４９０ｎｍ付近（Ｂ）波長にあわせて設定すること
で、Ｂ（青）に対応したレーザ光を得ることができる。
バの共振器を構成するミラーの反射率を５２０ｎｍ付近
（Ｇ）波長にあわせて設定することで、Ｇ（緑）に対応
したレーザ光を得ることができる。また第３のアップコ
ンバージョンファイバの共振器を構成するミラーの反射
率を４９０ｎｍ付近（Ｂ）波長にあわせて設定すること
で、Ｂ（青）に対応したレーザ光を得ることができる。
【００２６】このようにして得られたＲ、Ｇ、Ｂに対応
したファイバレーザ光は、点光源に近いこと、演色性が
よいこと等からディスプレイの光源としての利用が可能
である。
したファイバレーザ光は、点光源に近いこと、演色性が
よいこと等からディスプレイの光源としての利用が可能
である。
【００２７】図５は、この発明のファイバレーザを用い
たディスプレイ装置の一実施の形態を概略的に示してい
る。５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂは、Ｒ、Ｇ、Ｂの出射光を
得るファイバレーザ装置である。この例では、各ファイ
バレーザ装置５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂは、図４に示した
構成のファイバレーザ装置を用いている。
たディスプレイ装置の一実施の形態を概略的に示してい
る。５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂは、Ｒ、Ｇ、Ｂの出射光を
得るファイバレーザ装置である。この例では、各ファイ
バレーザ装置５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂは、図４に示した
構成のファイバレーザ装置を用いている。
【００２８】ファイバレーザ装置５１Ｒは、励起光源１
１Ｒ、第1の光ファイバ１４Ｒ、第2の光ファイバ１７
Ｒ、アップコンバージョンを実現するためのミラー３１
Ｒ，３２Ｒを有する。ファイバレーザ装置５１Ｇは、励
起光源１１Ｇ、第1の光ファイバ１４Ｇ、第2の光ファイ
バ１７Ｇ、アップコンバージョンを実現するためのミラ
ー３１Ｇ，３２Ｇを有する。ファイバレーザ装置５１Ｂ
は、励起光源１１Ｂ、第1の光ファイバ１４Ｂ、第2の光
ファイバ１７Ｂ、アップコンバージョンを実現するため
のミラー３１Ｂ，３２Ｂを有する。
１Ｒ、第1の光ファイバ１４Ｒ、第2の光ファイバ１７
Ｒ、アップコンバージョンを実現するためのミラー３１
Ｒ，３２Ｒを有する。ファイバレーザ装置５１Ｇは、励
起光源１１Ｇ、第1の光ファイバ１４Ｇ、第2の光ファイ
バ１７Ｇ、アップコンバージョンを実現するためのミラ
ー３１Ｇ，３２Ｇを有する。ファイバレーザ装置５１Ｂ
は、励起光源１１Ｂ、第1の光ファイバ１４Ｂ、第2の光
ファイバ１７Ｂ、アップコンバージョンを実現するため
のミラー３１Ｂ，３２Ｂを有する。
【００２９】複数のファイバレーザ装置５１Ｒ，５１
Ｇ，５１Ｂは、各々Ｒ、Ｇ、Ｂの出力光を得るように励
起波長やミラーの反射率、アップコンバージョンファイ
バに添加する希土類およびその濃度などが設定されてい
る。各ファイバレーザ装置５１Ｒ、５１Ｇ、５１Ｂから
出力されるＲ、Ｇ、Ｂ光は、それぞれの光に対応した液
晶パネルなどの空間変調素子５２Ｒ、５２Ｇ，５２Ｂに
入射され空間変調を受ける。空間変調を受けたＲ、Ｇ、
Ｂ光はダイクロイックプリズム等の合成手段５３によっ
て合成され、投射レンズ５４に入射される。この入射光
は投射レンズ５４によってスクリーン５５に映像として
表示される。
Ｇ，５１Ｂは、各々Ｒ、Ｇ、Ｂの出力光を得るように励
起波長やミラーの反射率、アップコンバージョンファイ
バに添加する希土類およびその濃度などが設定されてい
る。各ファイバレーザ装置５１Ｒ、５１Ｇ、５１Ｂから
出力されるＲ、Ｇ、Ｂ光は、それぞれの光に対応した液
晶パネルなどの空間変調素子５２Ｒ、５２Ｇ，５２Ｂに
入射され空間変調を受ける。空間変調を受けたＲ、Ｇ、
Ｂ光はダイクロイックプリズム等の合成手段５３によっ
て合成され、投射レンズ５４に入射される。この入射光
は投射レンズ５４によってスクリーン５５に映像として
表示される。
【００３０】この実施の形態の場合、Ｒ、Ｇ、Ｂ光に対
応した３つの空間変調素子を使用している。
応した３つの空間変調素子を使用している。
【００３１】図６は、この発明のファイバレーザ装置を
用いたディスプレイ装置の他の実施の形態を示す。ファ
イバレーザ装置５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂから出力される
Ｒ、Ｇ、Ｂ光を１つにまとめて巨視的（全体的に）に見
た場合の白色光を作る。この白色光をカラーフィルタ付
の液晶パネル６１に入射し、投射レンズ５４によってス
クリーン５５に映像として表示させる。
用いたディスプレイ装置の他の実施の形態を示す。ファ
イバレーザ装置５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂから出力される
Ｒ、Ｇ、Ｂ光を１つにまとめて巨視的（全体的に）に見
た場合の白色光を作る。この白色光をカラーフィルタ付
の液晶パネル６１に入射し、投射レンズ５４によってス
クリーン５５に映像として表示させる。
【００３２】以上説明したようにこの発明によれば、発
熱するアップコンバージョンファイバと励起光源が離れ
ているので、接続部分での温度変動による光軸ずれを低
減できる。また、共振器を構成するミラーを長尺のアッ
プコンバージョンファイバに蒸着しないので作製が容易
である。
熱するアップコンバージョンファイバと励起光源が離れ
ているので、接続部分での温度変動による光軸ずれを低
減できる。また、共振器を構成するミラーを長尺のアッ
プコンバージョンファイバに蒸着しないので作製が容易
である。
【００３３】以上説明したように、上記した実施の形態
のファイバレーザ装置によれば、発熱するアップコンバ
ージョンファイバと励起光源が離れているので、接続部
分での温度変動による光軸ずれを低減できる。また、製
作面では、共振器を構成するミラーを長尺のアップコン
バージョンファイバに蒸着しないので作製が容易であ
る。
のファイバレーザ装置によれば、発熱するアップコンバ
ージョンファイバと励起光源が離れているので、接続部
分での温度変動による光軸ずれを低減できる。また、製
作面では、共振器を構成するミラーを長尺のアップコン
バージョンファイバに蒸着しないので作製が容易であ
る。
【００３４】図７（Ａ）〜（Ｄ）は、半導体レーザ１１
と第１の光ファイバ１４の接続例を示している。半導体
レーザ１１の出力パワーを大きくするには、レーザ光を
出力する活性層の幅が広くなる。そこで、光ファイバ１
４の形状として、一端部は、半導体レーザ１１の活性層
幅に合わせた扁平な形状とし、他端を第２の光ファイバ
１７の端部に合わせた円形として構成している。勿論、
この場合も光ファイバ１４を半導体レーザ１１と接続す
るためのコネクタを使用してもよいことは勿論である。
図７（Ｂ）は正面図、図７（Ｃ）は側面図、図７（Ｄ）
は平面図である。
と第１の光ファイバ１４の接続例を示している。半導体
レーザ１１の出力パワーを大きくするには、レーザ光を
出力する活性層の幅が広くなる。そこで、光ファイバ１
４の形状として、一端部は、半導体レーザ１１の活性層
幅に合わせた扁平な形状とし、他端を第２の光ファイバ
１７の端部に合わせた円形として構成している。勿論、
この場合も光ファイバ１４を半導体レーザ１１と接続す
るためのコネクタを使用してもよいことは勿論である。
図７（Ｂ）は正面図、図７（Ｃ）は側面図、図７（Ｄ）
は平面図である。
【００３５】
【発明の効果】上記したようにこの発明によれば、光軸
のずれがなく信頼性が高く、かつ作製の容易なファイバ
レーザ装置を得ることができる。
のずれがなく信頼性が高く、かつ作製の容易なファイバ
レーザ装置を得ることができる。
【図１】 この発明のファイバレーザ装置の第１の実施
の形態について説明するための概略構成図。
の形態について説明するための概略構成図。
【図２】 図１の主要部分のみを拡大して示した構成
図。
図。
【図３】 この発明のファイバレーザ装置の第２の実施
の形態について説明するための概略構成図。
の形態について説明するための概略構成図。
【図４】 この発明のファイバレーザ装置の第３の実施
の形態について説明するための概略構成図。
の形態について説明するための概略構成図。
【図５】 この発明のファイバレーザ装置を用いたディ
スプレイ装置の一実施の形態について説明するための概
略構成図。
スプレイ装置の一実施の形態について説明するための概
略構成図。
【図６】 この発明のファイバレーザ装置を用いたディ
スプレイ装置の他の実施の形態について説明するための
概略構成図。
スプレイ装置の他の実施の形態について説明するための
概略構成図。
【図７】 半導体レーザと第1の光ファイバとの接続状
態の例を示す説明図。
態の例を示す説明図。
１１…半導体レーザ、１２…活性層、１３…入射端、１
４…第1の光ファイバ、１５…出射端、１６…入射端、
１７…第2の光ファイバ、１８…出射端、２１…コア
（活性物質非添加）、２２…コア（活性物質添加）、２
３…第３の光ファイバ、３１、３２…ミラー。
４…第1の光ファイバ、１５…出射端、１６…入射端、
１７…第2の光ファイバ、１８…出射端、２１…コア
（活性物質非添加）、２２…コア（活性物質添加）、２
３…第３の光ファイバ、３１、３２…ミラー。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 赤松 直樹
神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株
式会社東芝横浜事業所内
(72)発明者 杉山 徹
神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株
式会社東芝横浜事業所内
(72)発明者 佐藤 考
神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株
式会社東芝横浜事業所内
Ｆターム(参考） 5C058 EA05 EA13 EA26
5F072 AB07 AK06 KK06 MM03 MM07
PP07 RR03 YY20
Claims (8)
- 【請求項１】 励起光源と、 前記励起光源の出力光が入力され、コアにレーザ活性物
質が非添加の第１の光ファイバと、 一端に前記第１の光ファイバの出力光が入力され、他端
より出力光を取り出すコアにレーザ活性物質が添加され
ており、他端より出力光を取り出す第２の光ファイバと
を具備してなるファイバレーザ装置。 - 【請求項２】 前記第１の光ファイバの光出力端に所定
の反射率を有する反射手段を設けたことを特徴とする請
求項１記載のファイバレーザ装置。 - 【請求項３】 前記反射手段は誘電体薄膜で形成された
ミラーであることを特徴とする請求項２記載のファイバ
レーザ装置。 - 【請求項４】 前記反射手段と前記第２の光ファイバの
出力端とで光共振器のキャビティを構成することを特徴
とする請求項２記載のファイバレーザ装置。 - 【請求項５】 前記第１の光ファイバと前記第２の光フ
ァイバの接続はバットジョイントであることを特徴とす
る請求項１記載のファイバレーザ装置。 - 【請求項６】 前記第２の光ファイバはアップコンバー
ジョンファイバであることを特徴とする請求項１記載の
ファイバレーザ装置。 - 【請求項７】 それぞれ、Ｒ、Ｇ、Ｂを出力する複数の
ファイバレーザ装置であって、夫々のファイバレーザ装
置は、励起光源と、前記励起光源の出力光が入力され、
コアにレーザ活性物質が非添加の第１の光ファイバと、
一端に前記第１の光ファイバの出力光が入力され、コア
にレーザ活性物質が添加されており、他端より出力光を
取り出す第２の光ファイバとで構成されており、 前記複数のファイバレーザ装置の各出力光を空間変調す
る複数の空間変調素子と、 前記複数の空間変調素子により各々空間変調されたＲ,
Ｇ,Ｂ光を合成する合成手段と、 前記合成手段の出力光を所定の位置に結像させる光学素
子とを具備したことを特徴とする映像表示装置。 - 【請求項８】 それぞれ、Ｒ、Ｇ、Ｂを出力する複数の
ファイバレーザ装置であって、夫々のファイバレーザ装
置は、励起光源と、前記励起光源の出力光が入力され、
コアにレーザ活性物質が非添加の第１の光ファイバと、
一端に前記第１の光ファイバの出力光が入力され、コア
にレーザ活性物質が添加されており、他端より出力光を
取り出す第２の光ファイバとで構成されており、 前記複数のファイバレーザ装置の出力光を１つにまと
め、巨視的に見て白色光となるようにする白色光生成手
段と、 前記白色光生成手段の出力光を空間変調する空間変調素
子と、 前記空間変調素子により空間変調された光を所定の位置
に結像させる光学素子とを具備したことを特徴とする映
像表示装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001340799A JP2003142759A (ja) | 2001-11-06 | 2001-11-06 | ファイバレーザ装置およびそれを用いた映像表示装置 |
| US10/109,004 US6885682B2 (en) | 2001-11-06 | 2002-03-29 | Fiber-laser device and image display using the same |
| CN02116119A CN1417905A (zh) | 2001-11-06 | 2002-04-19 | 光纤激光装置和以及利用该装置的图像显示器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001340799A JP2003142759A (ja) | 2001-11-06 | 2001-11-06 | ファイバレーザ装置およびそれを用いた映像表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003142759A true JP2003142759A (ja) | 2003-05-16 |
Family
ID=19154945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001340799A Pending JP2003142759A (ja) | 2001-11-06 | 2001-11-06 | ファイバレーザ装置およびそれを用いた映像表示装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6885682B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003142759A (ja) |
| CN (1) | CN1417905A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2006132285A1 (ja) * | 2005-06-07 | 2009-01-08 | 古河電気工業株式会社 | 光源 |
| JP2010205926A (ja) * | 2009-03-03 | 2010-09-16 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 光ファイバ装置およびその製造方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7656578B2 (en) * | 1997-03-21 | 2010-02-02 | Imra America, Inc. | Microchip-Yb fiber hybrid optical amplifier for micro-machining and marking |
| US7576909B2 (en) * | 1998-07-16 | 2009-08-18 | Imra America, Inc. | Multimode amplifier for amplifying single mode light |
| US6275512B1 (en) | 1998-11-25 | 2001-08-14 | Imra America, Inc. | Mode-locked multimode fiber laser pulse source |
| JP2004279944A (ja) * | 2003-03-18 | 2004-10-07 | Toshiba Corp | 光ファイバモジュールおよびその製造方法、映像表示装置 |
| JP2005109150A (ja) * | 2003-09-30 | 2005-04-21 | Toshiba Corp | レーザ装置およびそのレーザ装置を用いた映像表示装置 |
Family Cites Families (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6374024A (ja) | 1986-09-18 | 1988-04-04 | Seiko Epson Corp | 投写型カラ−表示装置 |
| JPH073900B2 (ja) | 1987-03-16 | 1995-01-18 | 日本電信電話株式会社 | 波長可変光フアイバレ−ザ装置 |
| US4923273A (en) * | 1987-10-13 | 1990-05-08 | Texas A&M University System | Method for producing reflective taps in optical fibers and applications thereof |
| JPH02186303A (ja) | 1989-01-13 | 1990-07-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 干渉フィルタ付光ファイバ |
| IT1237136B (it) | 1989-10-30 | 1993-05-24 | Pirelli Cavi Spa | Amplificatore ottico a fibra attiva a larga banda di lunghezza d'onda di segnale. |
| US5309452B1 (en) * | 1992-01-31 | 1998-01-20 | Univ Rutgers | Praseodymium laser system |
| US5237576A (en) | 1992-05-05 | 1993-08-17 | At&T Bell Laboratories | Article comprising an optical fiber laser |
| US5422897A (en) * | 1994-01-28 | 1995-06-06 | British Telecommunications Public Limited Company | Two-stage mono-mode optical fibre laser |
| JPH09508476A (ja) | 1994-01-31 | 1997-08-26 | エス・ディー・エル・インコーポレイテッド | レーザ照明ディスプレイシステム |
| JPH07226551A (ja) | 1994-02-14 | 1995-08-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 希土類イオン添加短波長レーザ光源装置および希土類イオン添加光増幅器 |
| JP3250206B2 (ja) * | 1994-02-14 | 2002-01-28 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバ増幅器 |
| WO1995022847A1 (en) * | 1994-02-18 | 1995-08-24 | British Telecommunications Public Limited Company | Gain controlled optical fibre amplifier |
| DE19504047C1 (de) * | 1995-02-08 | 1996-07-25 | Daimler Benz Ag | Lasersystem für Farbbildprojektion |
| US5761234A (en) * | 1996-07-09 | 1998-06-02 | Sdl, Inc. | High power, reliable optical fiber pumping system with high redundancy for use in lightwave communication systems |
| TW434444B (en) * | 1996-10-30 | 2001-05-16 | Seiko Epson Corp | Projection display and illuminating optical system for it |
| US5905745A (en) * | 1997-03-17 | 1999-05-18 | Sdl, Inc. | Noise suppression in cladding pumped fiber lasers |
| US5937134A (en) * | 1997-08-07 | 1999-08-10 | Lucent Technologies Inc. | Cladding pumped fiber lasers |
| US6081366A (en) * | 1997-08-28 | 2000-06-27 | Lucent Technologies Inc. | Optical fiber communication system with a distributed Raman amplifier and a remotely pumped er-doped fiber amplifier |
| JP3399343B2 (ja) | 1998-02-24 | 2003-04-21 | 日立電線株式会社 | 反射型光ファイバ遅延器 |
| JP2000162548A (ja) | 1998-11-25 | 2000-06-16 | Sony Corp | 投射型表示装置 |
| US6363088B1 (en) * | 1998-11-30 | 2002-03-26 | Sarnoff Corporation | All solid-state power broadband visible light source |
| US6337874B1 (en) * | 1999-05-27 | 2002-01-08 | Corning Lasertron, Inc. | Optical component with polarization-maintaining fiber pigtail splice to regular fiber with grating |
| JP2000339735A (ja) | 1999-05-28 | 2000-12-08 | Toshiba Corp | アップコンバージョンファイバレーザ装置 |
| US6243515B1 (en) | 1999-06-18 | 2001-06-05 | Trw Inc. | Apparatus for optically pumping an optical fiber from the side |
| US6636274B1 (en) * | 1999-08-10 | 2003-10-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Image display device |
| DE19941836C2 (de) * | 1999-09-02 | 2001-09-13 | Toshiba Kawasaki Kk | Upconversion-Faserlaser-Vorrichtung |
| US6400736B1 (en) * | 1999-10-05 | 2002-06-04 | Agere Systems Guardian Corp. | Wavelength stabilized laser modules |
| US6224216B1 (en) * | 2000-02-18 | 2001-05-01 | Infocus Corporation | System and method employing LED light sources for a projection display |
| JP2001264662A (ja) | 2000-03-16 | 2001-09-26 | Fuji Photo Film Co Ltd | カラーレーザディスプレイ |
| US6613042B1 (en) * | 2000-06-30 | 2003-09-02 | Nikolai Tankovich | Rainbow laser |
| US6487338B2 (en) * | 2001-03-07 | 2002-11-26 | Charles K. Asawa | Profile matching fiber patchcord for fundamental mode excitation in graded-index multimode fiber |
-
2001
- 2001-11-06 JP JP2001340799A patent/JP2003142759A/ja active Pending
-
2002
- 2002-03-29 US US10/109,004 patent/US6885682B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-04-19 CN CN02116119A patent/CN1417905A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2006132285A1 (ja) * | 2005-06-07 | 2009-01-08 | 古河電気工業株式会社 | 光源 |
| JP2010205926A (ja) * | 2009-03-03 | 2010-09-16 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 光ファイバ装置およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6885682B2 (en) | 2005-04-26 |
| US20030086445A1 (en) | 2003-05-08 |
| CN1417905A (zh) | 2003-05-14 |
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