JP2004214323A

JP2004214323A - ファイバレーザ装置並びに映像表示装置及びアップコンバージョンファイバレーザ装置における励起方法

Info

Publication number: JP2004214323A
Application number: JP2002380280A
Authority: JP
Inventors: Masaki Tsuchida; 雅基土田; Kiyoyuki Kawai; 清幸川井; Hideaki Okano; 英明岡野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2002-12-27
Publication date: 2004-07-29

Abstract

【課題】アップコンバージョンファイバレーザ装置において、励起レーザ光の利用効率を高め、励起レーザ光が発光源に戻ることによる影響を低減する。
【解決手段】この発明は、励起用レーザ１２０からの励起レーザ光１２１を希土類添加ファイバ１２５に導く入出力光学系１２２に、励起レーザ光１２３の偏波を４５°回転させる光アイソレータ１３１と偏光ビームスプリッタ１３２とを設け、希土類添加ファイバから戻される戻り光１２８の一部を再び希土類添加ファイバ内に戻すファイバレーザ装置である。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、希土類が添加されている光ファイバを励起レーザ光により励起して所望のレーザ光を得るアップコンバージョンファイバレーザ装置並びにファイバレーザ装置を光源に用いる映像表示装置及びアップコンバージョンファイバレーザ装置における励起方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、半導体レーザを励起用レーザに用いたアップコンバージョンファイバレーザ装置においては、希土類を添加したアップコンバージョンファイバ内にて励起レーザ光が吸収されるが、励起レーザ光の一部は吸収されないままファイバから出力されることが知られている。
【０００３】
アップコンバージョンファイバで吸収されずに出力された光すなわち戻り光が半導体レーザに入力されると半導体レーザの出力が変動等の悪影響が生じる。
【０００４】
このことから、光通信ファイバレーザ等で実用化されている光アイソレータを用いてアップコンバージョンファイバに入力される光の偏波を４５°回転させ、ファイバから戻された戻り光の偏波をさらに４５°回転させることで、半導体レーザに入力される戻り光の量を抑圧する方法が考えられる。
【０００５】
なお、光アイソレータを用いる例として、第１のポートから第２のポートへ向かう光の波長と（同一の伝送路を）第２のポートから第１のポートへ向かう光の波長を、波長選択性を持たせた光アイソレータを用いて弁別する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、パルスレーザビームを得るファイバ・レーザにおいて、光アイソレータすなわちファラデー素子を用いることにより、偏光状態（偏波）の調整を不要とした例が報告されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
ファイバレーザ（ドープされたレーザ）とファラデー素子を用いる例として、例えばファイバレーザへの入力およびファイバレーザからの出力に、ファラデー回転ミラーを用いた光増幅器が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−６６１３７号公報（図８、図９、段落［００４７］〜［００５４］、請求項１、要約）
【０００９】
【特許文献２】
特開平７−２０２２９８号公報（要約、図１、段落［００２４］）
【００１０】
【特許文献３】
特開平７−３１２４５５号公報（要約、図１、段落［００１０］）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、励起レーザ光の戻り光を、光アイソレータにより抑制することは、励起レーザ光のエネルギーの一部を消失させ、レーザ利用効率を低下させる問題がある。
【００１２】
この発明の目的は、アップコンバージョンファイバレーザ装置において、励起用レーザ光の利用効率を高めることのできるファイバレーザ装置並びにファイバレーザ装置を光源に用いる映像表示装置及びアップコンバージョンファイバレーザ装置における励起方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、励起光を出力する励起用レーザと、前記励起用レーザから励起光が入力されることで、予め添加されている希土類の種類に応じた波長のレーザ出力を出力可能な希土類添加ファイバと、前記希土類添加ファイバの出力側に設けられ、上記励起光を前記希土類添加ファイバの入力側に反射する高反射ミラーと、前記希土類添加ファイバの入力側に設けられ、前記高反射ミラーと協働して、前記希土類添加ファイバを光共振器として動作可能とする入力側ミラーと、前記励起用レーザと前記希土類添加ファイバとの間に設けられ、少なくとも前記励起用レーザからの励起光の偏波を透過可能な偏光子と、この偏光子を通過した励起光の偏波を所定角度回転させるファラデー回転子と、このファラデー回転子により偏波の方向が所定の角度回転された励起光が透過可能に配置された偏光ビームスプリッタと、この偏光ビームスプリッタを通過した励起光が前記高反射ミラーで反射されて戻された励起光のうち偏波の方向が前記偏光ビームスプリッタで反射される偏波である光を再び前記偏光ビームスプリッタに向けて反射する戻り光反射ミラーとを含む入出力光学系と、を有することを特徴とするファイバレーザ装置。である。
【００１４】
また本発明は、励起用レーザからの励起レーザ光の偏波を特定の方向に方向づける光学素子により特定の方向に方向づけてアップコンバージョン用の希土類添加ファイバに供給して共振させてレーザ出力を得、希土類添加ファイバから戻された励起レーザ光の一部を偏波の方向に関連づけて再び希土類添加ファイバに戻すことで励起レーザ光の利用度を高める、ことを特徴とする、レーザ光を用いて希土類添加ファイバを励起するアップコンバージョンファイバレーザ装置における励起方法である。
【００１５】
さらに本発明は、Ｒ光、Ｇ光およびＢ光を出力する複数のファイバレーザ装置と、前記複数のファイバレーザ装置から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それぞれ空間変調されたＲ光、Ｇ光および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、を具備した映像表示装置において、前記複数のファイバレーザ装置の少なくとも１つは、ファイバの出力側ミラーが励起光を高反射する特性を持ち、励起用レーザと前記ファイバとの間に、偏光子と、ファラデー回転子と、ファラデー回転子により偏波の方向が所定の角度回転された励起光が透過可能に配置された偏光ビームスプリッタと、高反射ミラーと、で構成される入出力光学系を具備し、前記ファイバの出力側ミラーによって戻る励起レーザ光のうち前記ファイバへの入射時の偏波と直交する偏波の光を、再び前記ファイバ内に戻すことを特徴とするファイバレーザ装置であることを特徴とする映像表示装置である。
【００１６】
またさらに本発明は、Ｒ光、Ｇ光およびＢ光を出力する複数のファイバレーザ装置と、前記複数のファイバレーザ装置の各出力光を実質的に白色光となるようにまとめる白色光生成機構と、前記白色光生成機構の出力光を、表示すべき画像情報により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、を具備した映像表示装置において、前記複数のファイバレーザ装置の少なくとも１つは、ファイバの出力側ミラーが励起光を高反射する特性を持ち、励起用レーザと前記ファイバとの間に、偏光子と、ファラデー回転子と、ファラデー回転子により偏波の方向が所定の角度回転された励起光が透過可能に配置された偏光ビームスプリッタと、高反射ミラーと、で構成される入出力光学系を具備し、前記ファイバの出力側ミラーによって戻る励起レーザ光のうち前記ファイバへの入射時の偏波と直交する偏波の光を、再び前記ファイバ内に戻すことを特徴とするファイバレーザ装置であることを特徴とする映像表示装置である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態が適用されるファイバレーザ装置の一例を説明する。
【００１８】
図１に、励起用レーザと偏光子と高反射ミラーを用いたファイバレーザ装置の一例を示す。
【００１９】
アップコンバージョンファイバレーザ装置１０１は、励起レーザ光を出射する励起用レーザ１２０、励起用レーザからの励起レーザ光をアップコンバージョンファイバ（以下、単に希土類添加ファイバと呼称する）１２５に導く入出力光学系１２２、希土類添加ファイバ１２５の入力側と出力側に設けられる入力側ミラー１２４および出力側ミラー１２６からなる。なお、励起レーザ光１２１は、例えば赤外域のレーザ光である。
【００２０】
入出力光学系１２２は、図２を用いて以下に説明するが、励起用レーザ１２０からの励起レーザ光１２１が持つ特定の偏光のみを透過する偏光子とファラデー素子と偏光ビームスプリッタを含む。
【００２１】
希土類添加ファイバ１２５は、例えばＰｒあるいはＹｂあるいはＴｍもしくはＨｏまたはＥｒあるいはそれらの合金が少なくとも１つの希土類が添加されたファイバであって、入力側ミラー１２４と出力側ミラー１２６との間で励起レーザ光１２１のエネルギーを吸収し、入力側ミラー１２４と出力側ミラー１２６のそれぞれの低反射と高反射の組み合わせにより、所望波長のレーザ光を出力する。例えば、Ｒ用のミラーは入力側が高反射で出力側が低反射であり、低反射側からＲ光が出力される。なお、添加される希土類の種類により、任意の波長のレーザ光を得ることができ、例えばＰｒ／Ｙｂを添加した場合には、６３５（他に、４９０，５３４，６０４，６９５）ｎｍの波長のレーザ光がえら得る。また、Ｔｍを添加した場合には、青（Ｂ）表示に利用される４６０ｎｍないし４７０ｎｍに利用可能な４５０ｎｍと４８０ｎｍのレーザ光が得られる。また、ＨｏもしくはＥｒを添加することで、緑（Ｇ）表示に利用可能な５４５ｎｍのレーザ光を得ることができる。
【００２２】
上述したアップコンバージョンファイバレーザ装置１０１においては、励起用レーザ１２０からの励起レーザ光１２１が、入出力光学系１２２に入射される。入出力光学系１２２に入射した励起レーザ光は、励起レーザ光１２３として共振器すなわち入力側ミラー１２４と出力側ミラー１２６に挟まれた希土類添加ファイバ１２５に入射される。その結果、出力側ミラー１２６から、共振された所望波長のレーザ光１２７が出力される。
【００２３】
出力側ミラー１２６では、励起に使用されなかった一部の励起レーザ光が反射される。出力側ミラー１２６で反射され、ファイバ１２５により吸収されなかった励起レーザ光の一部は、まちまちの偏波を持った状態で、戻り光１２８として入出力光学系１２２へ戻される。
【００２４】
入出力光学系１２２へ戻された戻り光１２８の一部は、図２を用いて以下に説明するように、入出力光学系１２２内の偏光ビームスプリッタで反射されて再び希土類添加ファイバ１２５へと入射され、残りの戻り光は、入出力光学系１２２により予め設定されている所定の方向に出力される。
【００２５】
図２（ａ）および図（ｂ）は、図１に示した入出力光学系を説明する概略図である。なお、図１に示した構成と同じ構成には、同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２６】
図２（ａ）に示される通り、入出力光学系１２２は、励起レーザ光１２１の偏波のみを透過可能に配置された偏光子１３０と、内部の磁界により垂直方向に偏波を持った光の偏波の方向を４５°回転させる、例えばファラデー回転子である光アイソレータ１３１と、戻り光１２８のうちの励起レーザ光１２１と同じ偏波を持った戻り光を分離する偏光ビームスプリッタ１３２からなる。なお、この例では、偏光子１３０は、透過可能なレーザ光の偏波がＳ偏波となるように、配置されているものとする。
【００２７】
偏光ビームスプリッタ１３２は、光アイソレータ１３１により４５°偏波が回転されたＳ偏光の励起レーザ光１２３が効率よく透過可能に、偏光ビームスプリット面の偏光の方向が設定されている。なお、容易に入手可能な汎用の偏光ビームスプリッタが、光軸の周りを所定の角度だけ回転されてもよい。
【００２８】
偏光ビームスプリッタ１３２により分離された戻り光１２８が向けられる方向には、分離された戻り光を偏光ビームスプリッタ１３２に向けて反射する全反射ミラー１３３が設けられている。
【００２９】
上述した入出力光学系１２２においては、例えば垂直方向（Ｓ偏波とする）に偏波を持つ励起レーザ光１２１は、偏光子１３０を透過し、光アイソレータ１３１により、偏波の方向が４５°回転されて、励起レーザ光１２３となる。
【００３０】
励起レーザ光１２３は、ミラー１２４を通過して、希土類添加ファイバ１２５に入力される。
【００３１】
希土類添加ファイバ１２５に入力された偏光子１３０の偏光の方向に対して、４５°回転されているＳ偏波の励起レーザ光１２３は、入力側ミラー１２４と出力側ミラー１２６との間で共振され、所望のレーザ光１２７となる。
【００３２】
出力側ミラー１２６で反射され、入力側ミラー１２４を通過したまちまちの方向の偏波を含む戻り光１２８のうち、偏波の方向が偏光ビームスプリッタ１３２の偏光の方向と直交する光は、図２（ｂ）に示すように、偏光ビームスプリッタ１３２で反射され、ミラー１３３で反射されて、偏光ビームスプリッタ１３２に戻される。この偏光ビームスプリッタ１３２に戻された戻り光は、偏光ビームスプリッタ１３２で再び反射され、再利用励起光１３４として励起レーザ光１２３と同様に、再びファイバ１２５に入力される。
【００３３】
出力側ミラー１２６で反射され、入力側ミラー１２４を通過したまちまちの方向の偏波を含む戻り光１２８のうち、偏波の方向が偏光ビームスプリッタ１３２の偏光の方向と平行な光は、光アイソレータ１３１に入射される。光アイソレータに戻された戻り光１２８の一部は、内部磁界により偏波の方向がさらに４５°回転されて、水平方向（Ｐ偏波とする）に偏波を持つ光となって、偏光子１３０に案内される。
【００３４】
偏光子１３０に戻されたＰ偏波の戻り光１２８は、偏光子１３０は、Ｓ偏波のみ通過できるので、偏光子１３０で反射され、不要光として、所定の方向に出力される。なお、不要光は、図示しない吸収体により吸収されてもよい。
【００３５】
光アイソレータ１３１により偏波の方向が回転された結果、励起レーザ光１２１と同じＳ偏波となった一部の光は、偏光子１３０を透過して励起用レーザ１２０に戻される。しかしながら、戻された光の量（エネルギー）は、僅かであり、励起用レーザ１２０の出力が変動されることは、実質的に無視できる。
【００３６】
このように、上述した発明の実施の形態によれば、希土類添加（アップコンバージョン）ファイバにおいて吸収されずに戻された励起レーザ光のほとんどは、再利用可能となり、励起レーザ光の利用効率が向上される。すなわち、戻り光を無駄に捨てることなく再利用できるので、励起光としての利用効率を高めることができる。
【００３７】
図３は、図２を用いて説明した入出力光学系の別の実施形態を説明する概略図である。なお、図１および図２に示した構成と同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３８】
図３に示す入出力光学系１２２は、直線偏波（ここではＳ偏波とする）を持つ励起レーザ光１２１のみを透過可能な偏光ビームスプリッタ１４２と高反射ミラー１４３を含むビームスプリッタユニット１４１を有する。
【００３９】
入出力光学系１２２により平行光にされた励起用レーザからの励起レーザ光１２１は、ビームスプリッタユニット１４１の偏光ビームスプリッタ１４２を透過し、励起レーザ光１２３として、ファイバ１２５（図１および図２参照）へ入射される。
【００４０】
ファイバ１２５内からは、Ｓ偏波と、Ｓ偏波と逆の偏波（この場合Ｐ偏波）の両方を持った戻り光１２８が偏光ビームスプリッタ１４２に戻される。この時、Ｓ偏波は偏光ビームスプリッタ１４２を透過し、Ｐ偏波は偏光ビームスプリッタ１４２により反射され、高反射ミラー１４３へと出力される。この時点で、励起用レーザ１２０（図１参照）へ戻る戻り光が軽減される。
【００４１】
一方、高反射ミラー１４３にて反射された戻り光１２８のうちＰ偏波の光は、再び偏光ビームスプリッタ１４２で反射され、最終的にファイバ１２５へ再入射する。
【００４２】
図４は、図２を用いて説明した入出力光学系のさらに別の実施形態を説明する概略図である。なお、図１および図２に示した構成と同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４３】
図４に示す入出力光学系１２２は、直線偏波（ここではＳ偏波とする）を持つ励起レーザ光１２１のみを透過可能な偏光ビームスプリッタ１４２と高反射ミラー１４３を含むビームスプリッタユニット１５１と、ビームスプリッタユニット１５１の出力側に一体的に設けられたファイバ１２５の入力側ミラー１５２と、を有する。すなわち、図４に示す入出力光学系１２２は、希土類添加ファイバ１２５へ励起レーザ光１２３を入力するための入力側ミラー１５２（図１および図２におけるミラー１２４に相当）と図３を用いて前に説明したビームスプリッタユニット１４１とが一体に形成された構造である。
【００４４】
入出力光学系１２２により平行光にされた励起用レーザからの励起レーザ光１２１は、ビームスプリッタユニット１５１の偏光ビームスプリッタ１４２を透過し、励起レーザ光１２３として、ファイバ１２５へ入射される。
【００４５】
ファイバ１２５内からは、Ｓ偏波と、Ｓ偏波と逆の偏波（この場合Ｐ偏波）の両方を持った戻り光１２８が偏光ビームスプリッタ１４２に戻される。この時、Ｓ偏波は偏光ビームスプリッタ１４２を透過し、Ｐ偏波は偏光ビームスプリッタ１４２により反射され、高反射ミラー１４３へと出力される。この時点で、励起用レーザ１２０（図１参照）へ戻る戻り光が軽減される。
【００４６】
一方、高反射ミラー１４３にて反射された戻り光１２８のうちＰ偏波の光は、再び偏光ビームスプリッタ１４２で反射され、再び希土類添加ファイバ１２５へ案内される。
【００４７】
これにより、励起レーザ光１２１は、励起用レーザ１２０に戻る一部の戻り光の量が励起用レーザ１２０の動作に大きな影響を与えない程度まで低減されるとともに、一部の戻り光を無駄に捨てることなく再利用できるので、励起レーザ光としての利用効率を高めることができる。
【００４８】
以上説明したように、図２ないし図４を用いて説明した示した入出力光学系を用いることで、例えばディスプレイ用光源のファイバレーザにおいて、レーザ光を励起レーザ光として使用する場合、励起レーザ光の一部がファイバレーザから戻る戻り光を再利用し、励起レーザ光の利用効率を高めることができる。その際、励起用レーザに戻るレーザ光の量（光量）を、励起用レーザの動作が変動しないレベルまで抑制可能である。
【００４９】
図５は、図１ないし図４に示したファイバレーザ装置を用いた映像表示装置の一例を説明する概略図である。
【００５０】
図５に示されるように、映像表示装置２０１は、加法混色法によりカラー映像を表示させるための第１ないし第３の光源２１１Ｒ，２１１Ｇおよび２１１Ｂを有する。なお、それぞれの光源のうち少なくとも１つ、例えば赤用の光源である２１１Ｒには、図１ないし図４を用いて前に説明したファイバレーザ装置（図１に１０１で示されている）において、希土類添加ファイバ１２５として、Ｐｒ／Ｙｂが添加されたアップコンバージョンファイバレーザが用いられる。また、例えば緑用の光源である２１１Ｇにおいても、図１ないし図４を用いて前に説明したファイバレーザ装置において、希土類添加ファイバ１２５としてＰｒ／ＹｂまたはＨｏまたはＥｒが添加されたアップコンバージョンファイバレーザを用いることもできる。例えば青用の光源である２１１Ｂには、図１ないし図３を用いて前に説明したファイバレーザ装置（図１に１０１で示されている）において、希土類添加ファイバ１２５として、Ｔｍが添加されたアップコンバージョンファイバレーザが用いられる。
【００５１】
それぞれのファイバレーザ装置２１１Ｒ，２１１Ｇおよび２１１Ｂからは、Ｒ，ＧおよびＢの所定の強度の光が出射される。
【００５２】
各レーザ装置２１１Ｒ，２１１Ｇおよび２１１Ｂから出射された光は、Ｒ，ＧおよびＢの画像を表示する液晶パネル２１２Ｒ，２１２Ｇおよび２１２Ｂに入射され、空間変調される。
【００５３】
空間変調されたＲ，ＧおよびＢ光は、ダイクロイックプリズムなどの合成手段２１３によって合成され、投射レンズ２０２に入力される。
【００５４】
投射レンズ２０２から出射された光は、スクリーン２０５にカラー映像として表示される。
【００５５】
図６は、図５に示した映像表示装置の別の例を説明する概略図である。なお、図５に示した構成と同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５６】
図６に示されるように、映像表示装置３０１は、加法混色法によりカラー映像を表示させるための第１ないし第３の光源２１１Ｒ，２１１Ｇおよび２１１Ｂ、各光源からの光により投射されるべき映像が表示されるカラー表示が可能な液晶パネル３０２を有する。なお、それぞれ光源のうち少なくとも１つ、例えば赤用の光源である２１１Ｇには、図１ないし図４を用いて前に説明したファイバレーザ装置（１０１）が用いられる。
【００５７】
それぞれのファイバレーザ装置２１１Ｒ，２１１Ｇおよび２１１Ｂから出力された３光は、巨視的には、すなわち図示しない白色光生成機構により合成した状態で、または３つのレーザ装置からの光を案内する導光体を近接して配置した状態で所定の距離だけ離れた位置から見た状態では、実質的に白色光と見なすことができるから、例えばカラーフィルタ付の液晶パネル３０２に表示された映像をスクリーン２０３に投影するために利用可能である。
【００５８】
このように、図５または図６に示した映像表示装置では、ディスプレイ用途のファイバレーザ装置として、未吸収のまま出力された励起レーザ光を再利用することのできる偏光子と高反射ミラーからなる入出力光学系を用いることで、励起レーザ光の利用効率を高める事ができ、そのうえ励起用レーザに戻る戻りレーザ光を無くすこともできる。
【００５９】
上述したこの発明のファイバレーザ装置を用いた各映像表示装置によれば、民生用ディスプレイ用途のファイバレーザ装置として、励起光の戻り光を再利用することの出来る入出力光学系を用いる。これにより、励起光の利用効率を高める事が出来、そのうえ励起用レーザに戻るレーザ光を遮断もしくは軽減することもできる。
【００６０】
なお、この発明は、上記各実施の形態に限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々な変形・変更が可能である。また、各実施の形態は、可能な限り適宜組み合わせて実施されてもよく、その場合、組み合わせによる効果が得られる。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように本提案によれば、ディスプレイ用途の光源として、アップコンバージョンファイバレーザ装置を用いる場合に、励起レーザ光の利用効率を向上できる。
【００６２】
また、アップコンバージョンファイバからの戻り光、すなわち励起レーザ光のうちの励起に利用されなかったレーザ光が半導体レーザに戻されることがないので、励起レーザ光出力が安定化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態が適用可能なファイバレーザ装置の一例を説明する概略図。
【図２】図１に示したファイバレーザ装置に組み込み可能な入出力光学系の第１の例を説明する概略図。
【図３】図２に示した入出力光学系の別の一例を説明する概略図。
【図４】図２に示した入出力光学系のさらに別の一例を説明する概略図。
【図５】図１ないし図４に示したファイバレーザ装置を用いた映像表示装置の例を説明する概略図。
【図６】図１ないし図４に示したファイバレーザ装置を用いた映像表示装置の別の例を説明する概略図。
【符号の説明】
１０１…アップコンバージョンファイバレーザ装置（ファイバレーザ装置）、１２０…励起用レーザ、１２１…励起レーザ光、１２２…入出力光学系、１２３…励起レーザ光（Ｓ偏波）、１２４…入力側ミラー、１２５…アップコンバージョンファイバ（ファイバ）、１２６…出力側ミラー、１２７…レーザ光（出力レーザ光）、１２８…残りの励起レーザ光、１３２，１４２，１５２…偏光ビームスプリッタ、１４１，１５１…ビームスプリッタユニット。

Claims

励起光を出力する励起用レーザと、
前記励起用レーザから励起光が入力されることで、予め添加されている希土類の種類に応じた波長のレーザ出力を出力可能な希土類添加ファイバと、
前記希土類添加ファイバの出力側に設けられ、上記励起光を前記希土類添加ファイバの入力側に反射する高反射ミラーと、
前記希土類添加ファイバの入力側に設けられ、前記高反射ミラーと協働して、前記希土類添加ファイバを光共振器として動作可能とする入力側ミラーと、
前記励起用レーザと前記希土類添加ファイバとの間に設けられ、少なくとも前記励起用レーザからの励起光の偏波を透過可能な偏光子と、この偏光子を通過した励起光の偏波を所定角度回転させるファラデー回転子と、このファラデー回転子により偏波の方向が所定の角度回転された励起光が透過可能に配置された偏光ビームスプリッタと、この偏光ビームスプリッタを通過した励起光が前記高反射ミラーで反射されて戻された励起光のうち偏波の方向が前記偏光ビームスプリッタで反射される偏波である光を再び前記偏光ビームスプリッタに向けて反射する戻り光反射ミラーとを含む入出力光学系と、
を有することを特徴とするファイバレーザ装置。
前記入力側ミラーは、前記入出力光学系と一体に形成され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。
前記希土類添加ファイバには、ＰｒあるいはＹｂあるいはＴｍもしくはＨｏまたはＥｒあるいはそれらの合金が少なくとも１つ添加されていることを特徴とする請求項１または２記載のファイバレーザ装置。
励起用レーザからの励起レーザ光の偏波を特定の方向に方向づける光学素子により特定の方向に方向づけてアップコンバージョン用の希土類添加ファイバに供給して共振させてレーザ出力を得、
希土類添加ファイバから戻された励起レーザ光の一部を偏波の方向に関連づけて再び希土類添加ファイバに戻すことで励起レーザ光の利用度を高める、
ことを特徴とする、
レーザ光を用いて希土類添加ファイバを励起するアップコンバージョンファイバレーザ装置における励起方法。
前記光学素子は、偏光ビームスプリッタであることを特徴とする請求項４記載のレーザ光を用いて希土類添加ファイバを励起するアップコンバージョンファイバレーザ装置における励起方法。
前記光学素子は、ファラデー回転子であることを特徴とする請求項４記載のレーザ光を用いて希土類添加ファイバを励起するアップコンバージョンファイバレーザ装置における励起方法。
前記希土類添加ファイバには、ＰｒあるいはＹｂあるいはＴｍもしくはＨｏまたはＥｒあるいはそれらの合金が少なくとも１つ添加されていることを特徴とする請求項４ないし６のいずれかに記載のレーザ光を用いて希土類添加ファイバを励起するアップコンバージョンファイバレーザ装置における励起方法。
Ｒ光、Ｇ光およびＢ光を出力する複数のファイバレーザ装置と、
前記複数のファイバレーザ装置から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それぞれ空間変調されたＲ光、Ｇ光および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、
を具備した映像表示装置において、
前記複数のファイバレーザ装置の少なくとも１つは、ファイバの出力側ミラーが励起光を高反射する特性を持ち、励起用レーザと前記ファイバとの間に、偏光子と、ファラデー回転子と、ファラデー回転子により偏波の方向が所定の角度回転された励起光が透過可能に配置された偏光ビームスプリッタと、高反射ミラーと、で構成される入出力光学系を具備し、前記ファイバの出力側ミラーによって戻る励起レーザ光のうち前記ファイバへの入射時の偏波と直交する偏波の光を、再び前記ファイバ内に戻すことを特徴とするファイバレーザ装置であることを特徴とする映像表示装置。
Ｒ光、Ｇ光およびＢ光を出力する複数のファイバレーザ装置と、
前記複数のファイバレーザ装置の各出力光を実質的に白色光となるようにまとめる白色光生成機構と、
前記白色光生成機構の出力光を、表示すべき画像情報により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、
を具備した映像表示装置において、
前記複数のファイバレーザ装置の少なくとも１つは、ファイバの出力側ミラーが励起光を高反射する特性を持ち、励起用レーザと前記ファイバとの間に、偏光子と、ファラデー回転子と、ファラデー回転子により偏波の方向が所定の角度回転された励起光が透過可能に配置された偏光ビームスプリッタと、高反射ミラーと、で構成される入出力光学系を具備し、前記ファイバの出力側ミラーによって戻る励起レーザ光のうち前記ファイバへの入射時の偏波と直交する偏波の光を、再び前記ファイバ内に戻すことを特徴とするファイバレーザ装置であることを特徴とする映像表示装置。
前記ファイバレーザ装置の前記ファイバには、ＰｒあるいはＹｂあるいはＴｍもしくはＨｏまたはＥｒあるいはそれらの合金が少なくとも１つが添加されていることを特徴とする請求項８または９に記載の映像表示装置。