JP2004226777A - Automatic optical fiber coupling method of optical fiber transmission device for femto-second pulse laser light, and optical fiber transmission device for femto-second pulse laser light using the method - Google Patents

Automatic optical fiber coupling method of optical fiber transmission device for femto-second pulse laser light, and optical fiber transmission device for femto-second pulse laser light using the method Download PDF

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堀井宏祐
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an automatic fiber coupling method of an optical fiber transmission device for femto-second pulse laser light as a light source which is small-sized and durable to long-time operation, and to inexpensively provide the optical fiber transmission device for femto-second pulse laser light by using the method. <P>SOLUTION: A movable mirror is arranged in the optical path from a laser light source to an input collimator, and a coupling monitoring detection part is provided at a portion of an optical fiber between the input collimator and an output collimator to automatically adjust the angle of a movable mirror to laser light and relative positions of the laser light and input collimator according to output information of the coupling monitoring detection part and wavelength information. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パルス幅がフェムト秒からピコ秒のオーダーのレーザ光であるフェムト秒パルスレーザ光を光ファイバ（以下、単にファイバともいう）を用いて伝送するフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置における自動光ファイバカップリング方法およびその方法を用いた自動ファイバカップリング部を内蔵するフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、顕微鏡分野における動物の脳などの生態研究や光通信におけるフェムト秒パルスレーザの利用が重要視されてきており、特に、顕微鏡などの光源としていくつかの異なる波長のフェムト秒パルスのレーザ光の光ファイバ伝送装置の必要性が叫ばれている。
【０００３】
フェムト秒パルスレーザ（以下、単に、レーザとも称する）光を光ファイバ伝送する場合、回折格子、プリズム等で、レーザ光に対する分散補償を予めした後に、レーザ光を光ファイバにカップリングさせて伝送を行う場合が多い。
【０００４】
図６は従来のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の例を説明するための模式図である。
【０００５】
図６において、符号３１はフェムト秒パルスレーザ発振器、３２は分散補償ユニット、３７は入力コリメータ、３９は光ファイバ、４０は出力コリメータである。
【０００６】
図６のようなフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置を用いてフェムト秒パルスレーザ光を光ファイバで伝送する場合、フェムト秒パルスレーザ発振器３１から出射されたレーザ光は、分散補償ユニット３２によって分散補償された後に入力コリメータ３７によって光ファイバ３９にカップリングされて入射された後に、出力コリメータ４０などによって取り出され使用されていた。
【０００７】
図６のような従来のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置を用いてフェムト秒パルスレーザ光を光ファイバで伝送した場合、レーザの出力波長を変化させることによるビームポインティングのシフトや、温度変化や経時変化などで、分散補償ユニット３２から入力コリメータ３７までの光路がずれてしまい、光ファイバ３９へのカップリング条件が変わってしまうことによりカップリング効率が大幅に低下したり、出力コリメータ４０からの出力が弱くなったりするので、装置の故障としてその都度修理をしていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置は、通常、レーザ発振器からレーザ光をカップリングさせるファイバまでの距離が１〜２ｍ程度と長く、波長可変レーザでは、レーザの出力波長を変化させたときのビームポインティングのシフトや、温度変化、経時変化による光軸のズレなどにより、レーザ光を光ファイバへ適切に入射させることができなくなり、レーザ光の光ファイバへのカップリング効率が大きく低下してしまい、安定したファイバ出力での動作が困難になることが多かった。
【０００９】
また、波長を変えられない波長固定レーザでは前記不安定性が幾分改善されるものの、長時間使用中の温度変化や経時変化によって光軸がずれるなどにより、レーザ光の光ファイバへのカップリング効率が大きく低下してしまうことが多く、顕微鏡光源として長時間の連続使用が不可能と思われていた。
【００１０】
このような場合、従来は、フェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置を再調整してレーザ光の光ファイバへのカップリング効率を改善しようと試みていたが、その調整は難しく、高度な専門性を有した人による調整に頼らざるを得なかった。
【００１１】
従来のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置では、波長可変装置にすることはさらに安定性を低くすることになり、前記再調整を頻繁に行わなければならず、運転コストが高くなるのみならず、たとえば、一定時間同じ条件下で観察する顕微鏡用光源の場合、安定したファイバ出力での動作が難しく、安定したファイバ出力での動作ができる自動ファイバカップリングが強く望まれていた。
【００１２】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、上記の課題を解決した小型で長時間運転に耐えられる光源としてのフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動ファイバカップリング方法およびその方法を用いたフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置を安価に提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記の目的を達成するためになされたものである。
【００１４】
本発明のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動光ファイバカップリング方法の特徴の一つは、顕微鏡や光通信などに用いられるパルス幅がフェムト秒からピコ秒のオーダーのレーザ光であるフェムト秒パルスレーザ光を光ファイバを用いて伝送させるフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置においてフェムト秒パルスレーザ光を光ファイバにカップリングさせる方法であって、その最も顕著な特徴の一つは、フェムト秒パルスレーザ光源から出射されたレーザ光が、少なくとも分散補償および可動ミラーを有する反射部による反射を施された後に入力コリメータから光ファイバに入射され、かつ、前記レーザ光が前記光ファイバから出力される前に、カップリングモニタ用検出部を通過するようにシステムを構成し、前記カップリングモニタ用検出部の出力を利用して前記レーザ光を入力コリメータから前記光ファイバに効率よく入射させるようにしたところにある。
【００１５】
本発明のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動光ファイバカップリング方法の例は、可動ミラーの他に前記反射部が固定ミラーを有することを特徴にしている。
【００１６】
本発明のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動光ファイバカップリング方法の例は、前記可動ミラーは、可動ミラーが形成する平面上にある軸ｘと前記軸ｘに直交し、かつ可動ミラーが形成する平面上にある軸ｙの二軸のうちの少なくとも１つの軸のまわりに回転させることが可能な可動ミラーであることを特徴としている。
【００１７】
本発明のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動光ファイバカップリング方法の例は、前記可動ミラーを回転させる方法が前記軸ｘについては第１のミラー角度制御モータによって、前記軸ｙについては第２のミラー角度制御モータによってそれぞれ回転させる方法であることを特徴としている。
【００１８】
本発明のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動光ファイバカップリング方法の例は、前記第１のミラー角度制御モータと第２のミラー角度制御モータをそれぞれ独立のモータにしたことを特徴としている。
【００１９】
本発明のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動光ファイバカップリング方法の例は、前記入力コリメータがステップモータ駆動台上に配置されていることを特徴としている。
【００２０】
本発明のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動光ファイバカップリング方法の例は、前記ステップモータ駆動台がステップモータ駆動台上の前記入力コリメータの位置を特定の範囲内で変化させることができるようになっていることを特徴としている。
【００２１】
本発明のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動光ファイバカップリング方法の例は、前記カップリングモニタ用検出部がベント用ロッドに前記光ファイバの一部を巻いて形成した検出光取り出し部を有していることを特徴としている。
【００２２】
本発明のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動光ファイバカップリング方法の例は、前記カップリングモニタ用検出部が前記光ファイバの途中にファイバカプラを設けることによって形成した検出光取り出し部を有していることを特徴としている。
【００２３】
本発明のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動光ファイバカップリング方法の例は、前記カップリングモニタ用検出部にフォトダイオードが用いられていることを特徴としている。
【００２４】
本発明のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動光ファイバカップリング方法の例は、前記カップリングモニタ用検出部が制御回路に接続されており、前記カップリングモニタ用検出部の出力信号に応じて前記制御回路が前記第１のミラー角度制御モータと前記第２のミラー角度制御モータと前記ステップモータ駆動台を制御することを特徴としている。
【００２５】
本発明のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動光ファイバカップリング方法の例は、前記制御回路に前記フェムト秒パルスレーザの出射するレーザ光の波長に対応して、前記可動ミラーおよび前記入力コリメータの位置を制御することに関するデータがデータファイルにメモリーされていることを特徴としている。
【００２６】
本発明のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の特徴の一つは、前記光ファイバ伝送装置が、顕微鏡や光通信などに用いられるパルス幅がフェムト秒からピコ秒のオーダーのレーザ光であるフェムト秒パルスレーザ光を光ファイバを用いて伝送させるフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置であって、前記フェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置は、フェムト秒パルスレーザ発振器のごときレーザ光源、分散補償ユニット、可動ミラーを有する反射部、入力コリメータ、制御回路およびカップリングモニタ用検出部を有しており、フェムト秒パルスレーザ光源から出射されたレーザ光が、少なくとも分散補償ユニットにより分散補償を施され、前記反射部により反射された後に入力コリメータから光ファイバに入射され、そして、前記レーザ光が前記光ファイバから出力される前に、カップリングモニタ用検出部を通過するように構成されており、前記カップリングモニタ用検出部の出力を利用して当該レーザ光が前記入力コリメータから光ファイバへのカップリングが自動的に行われるようにカップリングの条件を自動的に調整する手段を有しているところにある。
本発明のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の例は、前記反射部が可動ミラーの他に固定ミラーを有していることを特徴としている。
【００２７】
本発明のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の例は、前記可動ミラーは、可動ミラーの１つの回転軸である軸ｘと、前記軸ｘに直交し、かつ可動ミラーの他の１つの回転軸である軸ｙの二軸のうちの少なくとも１つの軸のまわりにそれぞれ回転させることが可能な可動ミラーであることを特徴としている。
【００２８】
本発明のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の例は、前記可動ミラーが、前記軸ｘについては第１のミラー角度制御モータ、前記軸ｙについては第２のミラー角度制御モータによって、それぞれの軸について回転させる方法で回転されるようになっていることを特徴としている。
【００２９】
本発明のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動光ファイバカップリング方法の例は、前記第１のミラー角度制御モータと第２のミラー角度制御モータをそれぞれ独立のモータにしたことを特徴としている。
【００３０】
本発明のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の例は、前記入力コリメータの位置を特定の範囲内で変化させることができるようになっていることを特徴としている。
本発明のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の例は、前記入力コリメータをステップモータ駆動台上に配置させ、ステップモータ駆動台を移動させることによって入力コリメータの位置を変化させる方法で、前記入力コリメータの位置を特定の範囲内で変化させていることを特徴としている。
【００３１】
本発明のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の例は、前記カップリングモニタ用検出部の検出光取出し部としてベント用ロッドに前記光ファイバの一部を巻いて形成した部分を利用していることを特徴としている。
【００３２】
本発明のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の例は、前記カップリングモニタ用検出部の検出光取出し部が前記光ファイバの途中に設けられたファイバカプラを有していることを特徴としている。
【００３３】
本発明のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の例は、前記カップリングモニタ用検出部にフォトダイオードが用いられていることを特徴としている。
【００３４】
本発明のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の例は、前記フォトダイオードが前記制御回路に接続されており、前記フォトダイオードの出力信号に応じて前記制御回路が前記第１のミラー角度制御モータと前記第２のミラー角度制御モータと前記ステップモータ駆動台の少なくとも１つを制御することを特徴としている。
【００３５】
本発明のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の例は、前記フェムト秒パルスレーザの出射するレーザ光の波長に対応して、前記可動ミラーおよび前記入力コリメータの位置の制御に関するデータが前記制御回路のデータファイルにメモリーされていることを特徴としている。
【００３６】
そして、本発明のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動光ファイバカップリング方法ならびにその方法を用いた本発明のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置は、前記のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動光ファイバカップリング方法の例の各特徴ならびにフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の各特徴のいくつかを適宜組み合わせた特徴を有することができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、説明に用いる各図は本発明を理解できる程度に各構成成分の寸法、形状、配置関係などを概略的に示してある。そして本発明の説明の都合上、部分的に拡大率を変えて図示する場合もあり、本発明の説明に用いる図は、必ずしも実施例などの実物や記述と相似形でない場合もある。また、各図において、同様な構成成分については同一の番号を付けて示し、重複する説明を省略することもある。
【００３８】
図１〜図３は、本発明の好適な実施の形態例としてのフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動光ファイバカップリング方法とその自動カップリング方法を用いたフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置を説明する図である。図１は本発明のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の構成を示す図であるとともに、前記光ファイバ伝送装置における自動光ファイバカップリング方法を説明する図で、図２および図３は図１の本発明のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置に用いられているカップリングモニタ用検出部の検出光取り出し部の例を説明する図である。
【００３９】
図１〜図３において、符号１はフェムト秒パルスレーザ光源としてのレーザ発振器、２は分散補償ユニット、３は固定ミラー、４は可動ミラー、５は第１のミラー角度制御モータ、６は第２のミラー角度制御モータ、７は入力コリメータ、８は入力コリメータ７を配置したステップモータ駆動微動台、９は光ファイバ、１０は出力コリメータである。符号１１はカップリングモニタ用検出部、１２はフォトダイオード、１３は制御回路、１７は光ファイバ９をカップリングモニタ用検出部用に１周分巻きつける芯に用いているベント用ロッド、１８はファイバカプラ、θｘとθｙは回転方向を示す矢印である。
【００４０】
図１で、フェムト秒パルスレーザ発振器１から出射されたレーザ光（以下、単にレーザ光ともいう）は、分散補償ユニット２で分散補償を施され、固定ミラー３および可動ミラー４によって反射された後に、入力コリメータ７を介して光ファイバ９に入射し、カップリングモニタ用検出部１１を通過した後に、出力コリメータ１０から出力される。
【００４１】
図２で、ファイバ９の一部は、カップリングモニタ用検出部１１の部分で直径が約１０ｍｍのベント用ロッド１７に巻かれている。ファイバ９の中を進行してきたレーザ光は、ファイバ９の一部がベント用ロッド１７に巻かれて曲がることにより、ファイバ９から生じる漏れ光がフォトダイオード１２によって検出される。
【００４２】
図３はカップリングモニタ用検出部１１の図２とは異なる例を説明する図で、カップリングモニタ用検出部の検出光取り出し部にファイバカプラを用いた例である。図３で、ファイバカプラ１８は光ファイバ９の途中に取り付けられており、ファイバカプラ１８によってファイバ９からレーザ光の一部を取り出し、フォトダイオード１２によって検出している。
【００４３】
図４は図１の可動ミラー４、第１のミラー角度制御モータ５および第２のミラー角度制御モータ６を説明するための斜視図である。
【００４４】
図４で、符号Ｏは、その機構は図示していないが、可動ミラー４全体が移動しないように可動ミラー４を固定している支点である。また、ｘおよびｙと添字された直線は、第１のミラー角度制御モータ５および第２のミラー角度制御モータ６がそれぞれ可動ミラー４を回転させるときの軸を表すための補助線で、ｘと添字された直線は以下においてｘ軸とも称する軸ｘ、ｙと添字された直線は以下においてｙ軸とも称する軸ｙを表している。符号５１は第１のミラー角度制御モータ５が可動ミラー４に及ぼす力の方向を表す矢印、６１は第２のミラー角度制御モータ５が可動ミラー４に及ぼす力の方向を表す矢印である。
【００４５】
図４において、可動ミラー４は、支点Ｏのところで、可動ミラー４が回転以外の方法で移動しないように固定されており、第１のミラー角度制御モータ５により矢印５１の方向に力を受けてθｘの方向に回転されたり、第２のミラー角度制御モータ６により矢印６１の方向に力を受けてθｙの方向に回転されされるときは、この支点Ｏを通る前記ｘ軸、ｙ軸のまわりに回転する。第１のミラー角度制御モータ５は可動ミラー４のｘ軸側から遠くｙ軸に近い端部近傍に取り付けられており、第２のミラー角度制御モータ６は可動ミラー４のｙ軸側から遠くｘ軸に近い端部近傍に取り付けられており、可動ミラー４を回転させるときは、ｘ軸について回転させるときは第１のミラー角度制御モータ５を作動させ、ｙ軸について回転させるときは第２のミラー角度制御モータ６を作動させる。
【００４６】
図１〜図４を用いて説明した本発明のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置のカップリング方法を用いて、自動ファイバカップリングを行う場合、レーザ光は分散補償ユニット２で分散補償され、固定ミラー３および可動ミラー４によって反射された後に、入力コリメータ７を介して光ファイバ９に入射し、カップリングモニタ用検出部１１を通過した後に、出力コリメータ１０から出力されるが、カップリングモニタ用検出部１１を通過する際に、図２もしくは図３を用いて説明したような検出光取出し部からのレーザ光の一部がフォトダイオード１２で検出され、その結果が制御回路１３へ送られ、レーザ光のカップリング効率が最大となるように第１のミラー角度制御モータ５、第２のミラー角度制御モータ６を駆動して可動ミラー４のレーザ光に対する角度を制御し、必要に応じてステップモータ駆動微動台８を駆動してレーザビームと入力コリメータの相対位置を制御する。
【００４７】
カップリング効率は、カップリングモニタ用検出部の出力を利用して検出することができる。
【００４８】
レーザ発振器の出力波長を変える場合は、たとえば、波長情報を制御回路１３に入力して行うことができる。
【００４９】
制御回路１３から送られた信号により、ミラー角度制御モータ５は符号θｘで示した矢印方向のように図４のｘ軸のまわりに可動ミラー４を回転させ，ミラー角度制御モータ６は符号θｙで示した矢印方向のように図４のｙ軸のまわりに可動ミラー４を回転させて、可動ミラー４上のｘ軸とそれに直交するｙ軸のそれぞれの軸のまわりの回転により可動ミラー４のレーザ光に対する入射角および反射角を調整し、ステップモータ駆動台８は入力コリメータ７の位置を図のｘ軸ｙ軸方向に移動させて調整することにより、可動ミラー４および入力コリメータ７の状態をカップリング効率が最大となるように調整する。
【００５０】
また、フェムト秒パルスレーザの出力波長に対応して、可動ミラー４および入力コリメータ７の最適位置をあらかじめデータファイルに、たとえば制御回路１３のメモリーに記憶させておき、フェムト秒パルスレーザ発振器１が発するレーザ光の波長を変えたとき、制御回路１３にメモリーされたデータの基づいてステップモータ駆動台８を所定の位置への移動させた後に、さらにカップリングモニタ用検出部１１の出力に対応して可動ミラー４および入力コリメータ７の位置の調整が精密に自動的に行われる。
【００５１】
図５は、前述の制御回路１３のメモリーに記憶させておくデータの例を説明する図である。
【００５２】
図５において、符号１４は波長データ、１５は波長データ１４に対する分散補償ユニット２のパラメータデータ、１６は波長データ１４に対する入力コリメータ７の位置データとしてのステップモータ駆動台８の位置データである。このほか、たとえば、波長データ１４に対する可動ミラー４の制御用にミラー角度制御モータ５および６の位置データをメモリーに入れておくと効果的である。また、位置データ１６について、Ｘ，Ｙは、図１中のＸ，Ｙが示す軸に関する数値であることを表している。
【００５３】
図５に示したような数値を制御回路１３のメモリーに記憶させておいた場合、フェムト秒パルスレーザ発振器１が発するレーザ光の波長を変えたときは、波長を変えた瞬間に変えた波長に対する位置に移動を開始する。
【００５４】
以上説明したような本発明のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動カップリング方法を用いてフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置を構成し、自動ファイバカップリングを行ったところ、フェムト秒パルスレーザ発振器１の出力波長を変化させた場合、制御回路１３により入力コリメータ７および可動ミラー４の位置が前記出力波長に対応する最適な位置へと自動的に正確に調整されるため、光源として使用したいフェムト秒パルスレーザ光の波長にレーザ波長を変えたときも、カップリング効率が大きく落ち込むことがなく安定したファイバ出力での動作が可能となった。
【００５５】
また、本発明のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置のカップリング方法では、温度変化や経時変化等による光軸ずれが生じた場合も、カップリングモニタ用検出部１１およびフォトダイオード１２によってカップリング効率が測定されているために、制御回路１３による可動ミラー４の調整により、場合によっては入力コリメータ７の位置により自動的にカップリング効率を最適値に復帰させるために、出力コリメータからのレーザ光の出力が大きく落ち込むことがなく安定したファイバ出力での動作が期待できる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動ファイバカップリング方法およびその方法を用いたフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置によって、温度変化、経時変化があっても長時間にわたって高いカップリング率での安定した出力が得られ、波長可変にしても長時間にわたって高いカップリング率での安定した出力が得らる、パルス幅がフェムト秒からピコ秒の小型で安価なパルスレーザ光源がに実現可能になったという大きな効果をもたらすものである。そして、本発明のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動ファイバカップリング方法およびその方法を用いたフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置を用いることにより、顕微鏡光源としての長時間の連続使用を実現することができた。
【００５７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置とその自動光ファイバカップリング方法を説明する図である。
【００５８】
【図２】カップリングモニタ用検出部の検出光取り出し部の例を説明する図である。
【００５９】
【図３】カップリングモニタ用検出部の検出光取り出し部の例を説明する図である。
【００６０】
【図４】図１の可動ミラーを説明するための斜視図である。
【００６１】
【図５】本発明でメモリに記憶させておくデータの例を説明する図である。
【００６２】
【図６】従来のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の例を説明する図である。
【００６３】
【符号の説明】
１，３１：フェムト秒パルスレーザ発振器
２，３２：分散補償ユニット
３：固定ミラー
４：可動ミラー
５，６：ミラー角度制御モータ
７，３７：入力コリメータ
８：ステップモータ駆動微動台
９，３９：光ファイバ
１０，４０：出力コリメータ
１１：カップリングモニタ用検出部
１２：フォトダイオード
１３：制御回路
１４：波長データ
１５：パラメータデータ
１６：位置データ
１７：ベント用ロッド
１８：ファイバカプラ
θｘ，θｙ：回転方向を示す矢印
Ｏ：支点
ｘ：軸ｘ
ｙ：軸ｙ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical fiber transmission device for transmitting a femtosecond pulse laser beam that transmits a femtosecond pulse laser beam having a pulse width on the order of femtoseconds to picoseconds using an optical fiber (hereinafter also simply referred to as a fiber). The present invention relates to an automatic optical fiber coupling method and an optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light having an automatic fiber coupling unit using the method.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the use of femtosecond pulse lasers in ecology research and optical communication in animal fields in the field of microscopy has become important, and in particular, femtosecond pulse laser light of several different wavelengths has been used as a light source for microscopes and the like. The necessity of an optical fiber transmission device is called out.
[0003]
When transmitting femtosecond pulse laser (hereinafter, also simply referred to as laser) light to an optical fiber, dispersion compensation for the laser light is performed in advance using a diffraction grating, a prism, or the like, and then the laser light is coupled to the optical fiber for transmission. Often done.
[0004]
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining an example of a conventional optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light.
[0005]
In FIG. 6, reference numeral 31 denotes a femtosecond pulse laser oscillator, 32 denotes a dispersion compensation unit, 37 denotes an input collimator, 39 denotes an optical fiber, and 40 denotes an output collimator.
[0006]
When transmitting a femtosecond pulse laser beam through an optical fiber using a femtosecond pulse laser beam optical fiber transmission device as shown in FIG. 6, a laser beam emitted from a femtosecond pulse laser oscillator 31 is dispersed by a dispersion compensation unit 32. After being dispersion-compensated, the light is coupled to the optical fiber 39 by the input collimator 37 and incident, and then taken out and used by the output collimator 40 and the like.
[0007]
When a femtosecond pulsed laser beam is transmitted through an optical fiber using a conventional femtosecond pulsed laser beam optical fiber transmission device as shown in FIG. 6, the beam pointing shift and the temperature change caused by changing the output wavelength of the laser. The optical path from the dispersion compensating unit 32 to the input collimator 37 is shifted due to the change in the coupling efficiency to the optical fiber 39, and the coupling efficiency is greatly reduced. Since the output of the device became weak, the device was repaired each time as a failure.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Conventional femtosecond pulse laser light optical fiber transmission devices usually have a long distance from the laser oscillator to the fiber that couples the laser light, about 1 to 2 m, and the wavelength variable laser changes the output wavelength of the laser. The laser beam cannot be properly incident on the optical fiber due to the shift of the beam pointing at the time, the deviation of the optical axis due to the temperature change and the aging change, and the coupling efficiency of the laser light to the optical fiber is greatly reduced. It often becomes difficult to operate with stable fiber output.
[0009]
In the case of a fixed wavelength laser whose wavelength cannot be changed, the instability is somewhat improved, but the coupling efficiency of the laser light to the optical fiber is changed due to a shift in the optical axis due to a change in temperature or a change with time during long use. In many cases, it was thought that continuous use for a long time as a microscope light source was impossible.
[0010]
In such cases, it has been attempted to improve the coupling efficiency of the laser light to the optical fiber by re-adjusting the optical fiber transmission device for femtosecond pulsed laser light, but this adjustment is difficult and highly specialized. He had to rely on adjustments made by people who had sex.
[0011]
In a conventional femtosecond pulse laser light optical fiber transmission device, the use of a wavelength tunable device further lowers the stability, the readjustment must be performed frequently, and if the operation cost only increases, For example, in the case of a light source for a microscope which is observed under the same conditions for a certain period of time, it is difficult to operate with a stable fiber output, and an automatic fiber coupling that can operate with a stable fiber output has been strongly desired.
[0012]
The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to solve the above-described problems by providing an optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light as a light source capable of enduring long-time operation with a small size. An object of the present invention is to provide an automatic fiber coupling method and an optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light using the method at low cost.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to achieve the above object.
[0014]
One of the features of the automatic optical fiber coupling method of the optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light of the present invention is that the pulse width used in a microscope or optical communication is a laser light on the order of femtoseconds to picoseconds. A method of coupling femtosecond pulse laser light to an optical fiber in a femtosecond pulse laser light optical fiber transmission device that transmits femtosecond pulse laser light using an optical fiber, one of the most prominent features of which is The laser light emitted from the femtosecond pulse laser light source is incident on the optical fiber from the input collimator after being subjected to at least dispersion compensation and reflection by the reflector having the movable mirror, and the laser light is emitted from the optical fiber. Configure the system so that it passes through the coupling monitor detector before output. From the input collimator to the laser light using an output of said coupling monitor detector at that so as to be incident efficiently on the optical fiber.
[0015]
An example of the automatic optical fiber coupling method of the optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light according to the present invention is characterized in that the reflecting section has a fixed mirror in addition to the movable mirror.
[0016]
An example of the automatic optical fiber coupling method of the optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light according to the present invention is configured such that the movable mirror is perpendicular to the axis x and the axis x on a plane formed by the movable mirror and movable. The movable mirror can be rotated about at least one of two axes y on a plane formed by the mirror.
[0017]
An example of the automatic optical fiber coupling method of the femtosecond pulse laser light optical fiber transmission device of the present invention is that the method of rotating the movable mirror is such that the first mirror angle control motor is used for the axis x, Is a method in which each is rotated by a second mirror angle control motor.
[0018]
An example of the automatic optical fiber coupling method of the optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light according to the present invention is characterized in that the first mirror angle control motor and the second mirror angle control motor are independent motors. And
[0019]
An example of the automatic optical fiber coupling method of the optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light according to the present invention is characterized in that the input collimator is arranged on a step motor drive base.
[0020]
An example of the automatic optical fiber coupling method of the femtosecond pulse laser light optical fiber transmission device according to the present invention is such that the step motor driving base changes the position of the input collimator on the step motor driving base within a specific range. It is characterized by being able to do.
[0021]
An example of the automatic optical fiber coupling method of the femtosecond pulse laser light optical fiber transmission device of the present invention is a detection light extraction device in which the coupling monitor detection unit is formed by winding a part of the optical fiber around a vent rod. It is characterized by having a portion.
[0022]
An example of the automatic optical fiber coupling method of the femtosecond pulse laser light optical fiber transmission device of the present invention is a detection light extraction unit formed by providing the coupling monitor detection unit by providing a fiber coupler in the middle of the optical fiber. It is characterized by having.
[0023]
An example of the automatic optical fiber coupling method of the optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light according to the present invention is characterized in that a photodiode is used for the coupling monitor detecting unit.
[0024]
An example of the automatic optical fiber coupling method of the femtosecond pulse laser light optical fiber transmission device according to the present invention is configured such that the coupling monitor detection unit is connected to a control circuit, and the output signal of the coupling monitor detection unit is provided. Wherein the control circuit controls the first mirror angle control motor, the second mirror angle control motor, and the step motor drive base in accordance with
[0025]
An example of the automatic optical fiber coupling method of the optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light of the present invention, the control circuit corresponds to the wavelength of the laser light emitted from the femtosecond pulse laser, the movable mirror and the Data relating to controlling the position of the input collimator is stored in a data file.
[0026]
One of the features of the optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light of the present invention is that the optical fiber transmission device has a pulse width of a femtosecond to picosecond order used for a microscope or optical communication. A femtosecond pulse laser light optical fiber transmission device for transmitting femtosecond pulse laser light using an optical fiber, wherein the femtosecond pulse laser light optical fiber transmission device is a laser light source such as a femtosecond pulse laser oscillator, A dispersion compensation unit, a reflection unit having a movable mirror, an input collimator, a control circuit, and a detection unit for coupling monitoring, and the laser light emitted from the femtosecond pulse laser light source performs dispersion compensation by at least the dispersion compensation unit. After being reflected by the reflector, enters the optical fiber from the input collimator. And the laser light is configured to pass through a coupling monitor detection unit before being output from the optical fiber, and the laser light is output using the output of the coupling monitor detection unit. However, there is a means for automatically adjusting the coupling conditions so that the coupling from the input collimator to the optical fiber is automatically performed.
An example of the optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light according to the present invention is characterized in that the reflecting section has a fixed mirror in addition to the movable mirror.
[0027]
In an example of the optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light according to the present invention, the movable mirror includes an axis x that is one rotation axis of the movable mirror, and another one of the movable mirrors that is orthogonal to the axis x. It is a movable mirror that can be rotated around at least one of two axes y, which are rotation axes.
[0028]
In an example of the optical fiber transmission device of the femtosecond pulse laser light of the present invention, the movable mirror is provided by a first mirror angle control motor for the axis x and a second mirror angle control motor for the axis y. Characterized by being rotated by a method of rotating about an axis.
[0029]
An example of the automatic optical fiber coupling method of the optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light according to the present invention is characterized in that the first mirror angle control motor and the second mirror angle control motor are independent motors. And
[0030]
An example of the optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light according to the present invention is characterized in that the position of the input collimator can be changed within a specific range.
The example of the optical fiber transmission device of the femtosecond pulse laser light of the present invention, the input collimator is disposed on a step motor drive table, a method of changing the position of the input collimator by moving the step motor drive table, It is characterized in that the position of the input collimator is changed within a specific range.
[0031]
The example of the optical fiber transmission device of the femtosecond pulse laser light of the present invention uses a part formed by winding a part of the optical fiber around a vent rod as a detection light extraction unit of the coupling monitor detection unit. It is characterized by having.
[0032]
An example of the optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light of the present invention is characterized in that the detection light extraction unit of the coupling monitor detection unit has a fiber coupler provided in the middle of the optical fiber. I have.
[0033]
An example of the optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light according to the present invention is characterized in that a photodiode is used for the coupling monitor detection unit.
[0034]
In an example of the optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light according to the present invention, the photodiode is connected to the control circuit, and the control circuit controls the first mirror angle according to an output signal of the photodiode. It is characterized by controlling at least one of a motor, the second mirror angle control motor, and the step motor drive base.
[0035]
The example of the optical fiber transmission device of the femtosecond pulse laser light of the present invention is such that the data regarding the control of the positions of the movable mirror and the input collimator corresponds to the wavelength of the laser light emitted from the femtosecond pulse laser. It is characterized in that it is stored in a circuit data file.
[0036]
Then, the automatic optical fiber coupling method of the femtosecond pulse laser light optical fiber transmission device of the present invention and the femtosecond pulse laser light optical fiber transmission device of the present invention using the method are provided with the femtosecond pulse laser light. Of the example of the automatic optical fiber coupling method of the optical fiber transmission device described above and some of the features of the optical fiber transmission device for femtosecond pulsed laser light can be appropriately combined.
[0037]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Each drawing used in the description schematically shows dimensions, shapes, arrangement relations, and the like of each component so that the present invention can be understood. For convenience of description of the present invention, the magnification may be partially changed in the drawings, and the drawings used in the description of the present invention may not necessarily be similar to the actual products and descriptions of the embodiments. Also, in each of the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted.
[0038]
FIGS. 1 to 3 show an automatic optical fiber coupling method of a femtosecond pulse laser light optical fiber transmission apparatus as a preferred embodiment of the present invention and a femtosecond pulse laser light using the automatic coupling method. FIG. 2 illustrates an optical fiber transmission device. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light according to the present invention, and a diagram for explaining an automatic optical fiber coupling method in the optical fiber transmission device. FIGS. 2 and 3 are diagrams. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a detection light extraction unit of a coupling monitor detection unit used in the femtosecond pulse laser light optical fiber transmission device according to the first aspect of the invention.
[0039]
1 to 3, reference numeral 1 denotes a laser oscillator as a femtosecond pulse laser light source, 2 denotes a dispersion compensation unit, 3 denotes a fixed mirror, 4 denotes a movable mirror, 5 denotes a first mirror angle control motor, and 6 denotes a second mirror. A mirror angle control motor 7; an input collimator 7; a step motor-driven fine moving table 8 on which the input collimator 7 is arranged; 9 an optical fiber; and 10 an output collimator. Reference numeral 11 denotes a coupling monitor detecting unit, 12 denotes a photodiode, 13 denotes a control circuit, 17 denotes a vent rod used as a core around which the optical fiber 9 is wound by one turn for the coupling monitor detecting unit, and 18 denotes a vent rod. The fiber couplers, θx and θy, are arrows indicating the direction of rotation.
[0040]
In FIG. 1, a laser beam emitted from a femtosecond pulse laser oscillator 1 (hereinafter, also simply referred to as a laser beam) is subjected to dispersion compensation by a dispersion compensation unit 2 and is reflected by a fixed mirror 3 and a movable mirror 4. After entering the optical fiber 9 through the input collimator 7 and passing through the coupling monitor detecting unit 11, the light is output from the output collimator 10.
[0041]
In FIG. 2, a part of the fiber 9 is wound around a vent rod 17 having a diameter of about 10 mm at the coupling monitor detecting section 11. The laser light that has traveled through the fiber 9 is bent by winding a part of the fiber 9 around the vent rod 17, and light leaking from the fiber 9 is detected by the photodiode 12.
[0042]
FIG. 3 is a diagram for explaining an example of the coupling monitor detecting unit 11 different from that of FIG. 2, and is an example in which a fiber coupler is used for a detection light extraction unit of the coupling monitor detecting unit. In FIG. 3, the fiber coupler 18 is attached in the middle of the optical fiber 9, a part of the laser light is extracted from the fiber 9 by the fiber coupler 18, and is detected by the photodiode 12.
[0043]
FIG. 4 is a perspective view for explaining the movable mirror 4, the first mirror angle control motor 5, and the second mirror angle control motor 6 of FIG.
[0044]
In FIG. 4, reference numeral O denotes a fulcrum that fixes the movable mirror 4 so that the entire movable mirror 4 does not move, although the mechanism is not shown. The straight lines suffixed with x and y are auxiliary lines for representing axes when the first mirror angle control motor 5 and the second mirror angle control motor 6 rotate the movable mirror 4, respectively. The subscripted straight line represents the axis x, also referred to below as the x-axis, and the subscripted straight line represents the axis y, also referred to below as the y-axis. Reference numeral 51 denotes an arrow indicating the direction of the force exerted by the first mirror angle control motor 5 on the movable mirror 4, and reference numeral 61 denotes an arrow indicating the direction of the force exerted on the movable mirror 4 by the second mirror angle control motor 5.
[0045]
In FIG. 4, the movable mirror 4 is fixed at the fulcrum O so that the movable mirror 4 does not move by any method other than rotation, and receives a force in the direction of the arrow 51 by the first mirror angle control motor 5. When it is rotated in the direction of θx or rotated in the direction of θy by receiving a force in the direction of arrow 61 by the second mirror angle control motor 6, around the x-axis and y-axis passing through the fulcrum O To rotate. The first mirror angle control motor 5 is mounted near the end of the movable mirror 4 far from the x-axis and near the y-axis, and the second mirror angle control motor 6 is far from the y-axis of the movable mirror 4 x Attached near the end near the axis, the first mirror angle control motor 5 is operated when rotating the movable mirror 4 when rotating about the x-axis, and the second mirror when rotating about the y-axis. The mirror angle control motor 6 is operated.
[0046]
When automatic fiber coupling is performed by using the coupling method of the optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light according to the present invention described with reference to FIGS. 1 to 4, the laser light is dispersion-compensated by the dispersion compensation unit 2. After being reflected by the fixed mirror 3 and the movable mirror 4, the light enters the optical fiber 9 via the input collimator 7, passes through the coupling monitor detecting unit 11, and is output from the output collimator 10. When the laser beam passes through the monitor detection unit 11, a part of the laser beam from the detection light extraction unit described with reference to FIG. 2 or 3 is detected by the photodiode 12, and the result is transmitted to the control circuit 13. The first mirror angle control motor 5 and the second mirror angle control motor 6 are driven so that the coupling efficiency of the laser light is maximized. Controlling the angle with respect to the laser beam of the mirror 4, and drives the step motor driving slightly base 8 for controlling the relative position of the laser beam between the input collimator as needed.
[0047]
The coupling efficiency can be detected by using the output of the coupling monitor detection unit.
[0048]
When changing the output wavelength of the laser oscillator, for example, wavelength information can be input to the control circuit 13 to perform the change.
[0049]
In response to the signal sent from the control circuit 13, the mirror angle control motor 5 rotates the movable mirror 4 around the x-axis in FIG. 4 in the direction of the arrow indicated by the symbol θx, and the mirror angle control motor 6 uses the symbol θy. The movable mirror 4 is rotated around the y-axis in FIG. 4 as indicated by the arrow direction, and the laser of the movable mirror 4 is rotated by rotating the movable mirror 4 around the x-axis and the y-axis orthogonal thereto. The incident angle and the reflection angle with respect to the light are adjusted, and the step motor drive base 8 adjusts the position of the input collimator 7 by moving the position of the input collimator 7 in the x-axis and y-axis directions in the drawing, thereby changing the state of the movable mirror 4 and the input collimator 7 to the cup. Adjust to maximize ring efficiency.
[0050]
In addition, the optimum positions of the movable mirror 4 and the input collimator 7 are stored in advance in a data file, for example, in a memory of the control circuit 13 in accordance with the output wavelength of the femtosecond pulse laser. When the wavelength of the laser beam is changed, after the step motor drive base 8 is moved to a predetermined position based on the data stored in the control circuit 13, the output of the coupling monitor detection unit 11 is further changed. The positions of the movable mirror 4 and the input collimator 7 are precisely and automatically adjusted.
[0051]
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of data stored in the memory of the control circuit 13 described above.
[0052]
In FIG. 5, reference numeral 14 denotes wavelength data, 15 denotes parameter data of the dispersion compensation unit 2 with respect to the wavelength data 14, and 16 denotes position data of the step motor drive table 8 as position data of the input collimator 7 with respect to the wavelength data 14. In addition, for example, it is effective to store the position data of the mirror angle control motors 5 and 6 in a memory for controlling the movable mirror 4 with respect to the wavelength data 14. Further, with respect to the position data 16, X and Y indicate that they are numerical values related to the axis indicated by X and Y in FIG.
[0053]
When the numerical values as shown in FIG. 5 are stored in the memory of the control circuit 13, when the wavelength of the laser light emitted from the femtosecond pulse laser oscillator 1 is changed, the change in the wavelength at the moment when the wavelength is changed is performed. Start moving to the position.
[0054]
The femtosecond pulse laser light optical fiber transmission device was configured using the automatic coupling method of the femtosecond pulse laser light optical fiber transmission device of the present invention as described above, and the automatic fiber coupling was performed. When the output wavelength of the second pulse laser oscillator 1 is changed, the positions of the input collimator 7 and the movable mirror 4 are automatically and accurately adjusted by the control circuit 13 to the optimal positions corresponding to the output wavelength. Even when the laser wavelength was changed to the wavelength of the femtosecond pulsed laser light to be used, the operation at a stable fiber output was possible without a large drop in the coupling efficiency.
[0055]
Further, in the coupling method of the optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light according to the present invention, even when an optical axis shift occurs due to a temperature change, a temporal change, or the like, the coupling monitor detecting unit 11 and the photodiode 12 couple the optical axis. Since the ring efficiency is measured, the control circuit 13 adjusts the movable mirror 4 and, in some cases, automatically returns the coupling efficiency to an optimum value depending on the position of the input collimator 7. An operation with a stable fiber output without a large drop in light output can be expected.
[0056]
【The invention's effect】
As described above, the automatic fiber coupling method of the optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light of the present invention and the optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light using the method have the following effects. Even if the wavelength is tunable, a stable output with a high coupling ratio can be obtained for a long time even if the wavelength is tunable.The pulse width is small from femtosecond to picosecond. This has a great effect that an inexpensive pulse laser light source can be realized. By using the automatic fiber coupling method of the femtosecond pulse laser light optical fiber transmission device of the present invention and the femtosecond pulse laser light optical fiber transmission device using the method, a long-time continuous light source as a microscope light source can be obtained. Use could be realized.
[0057]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light and an automatic optical fiber coupling method thereof according to the present invention.
[0058]
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a detection light extraction unit of a coupling monitor detection unit.
[0059]
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a detection light extraction unit of a coupling monitor detection unit.
[0060]
FIG. 4 is a perspective view illustrating the movable mirror of FIG. 1;
[0061]
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of data stored in a memory according to the present invention.
[0062]
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a conventional optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light.
[0063]
[Explanation of symbols]
1, 31: femtosecond pulse laser oscillator 2, 32: dispersion compensation unit 3: fixed mirror 4: movable mirror 5, 6: mirror angle control motor 7, 37: input collimator 8: step motor drive fine moving table 9, 39: light Fibers 10 and 40: Output collimator 11: Coupling monitor detector 12: Photodiode 13: Control circuit 14: Wavelength data 15: Parameter data 16: Position data 17: Vent rod 18: Fiber coupler θx, θy: Rotation direction O: fulcrum x: axis x
y: axis y

Claims (22)

顕微鏡や光通信などに用いられるパルス幅がフェムト秒からピコ秒のオーダーのレーザ光であるフェムト秒パルスレーザ光を光ファイバを用いて伝送させるフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置においてフェムト秒パルスレーザ光を光ファイバにカップリングさせる方法であって、フェムト秒パルスレーザ光源から出射されたレーザ光が、少なくとも分散補償部による分散補償および少なくとも１つの可動ミラーを有する反射部による反射を施された後に入力コリメータから光ファイバに入射され、かつ、前記レーザ光が前記光ファイバから出力される前に、カップリングモニタ用検出部を通過することを特徴とするフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動光ファイバカップリング方法。Femtosecond pulse laser light transmitted by an optical fiber that transmits femtosecond pulsed laser light, which is laser light with a pulse width on the order of femtoseconds to picoseconds used in microscopes and optical communications, etc. A method of coupling laser light to an optical fiber, wherein a laser light emitted from a femtosecond pulse laser light source is subjected to dispersion compensation by at least a dispersion compensator and reflected by a reflector having at least one movable mirror. An optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light, characterized in that the light is passed through a coupling monitor detection unit before being incident on an optical fiber from an input collimator and before the laser light is output from the optical fiber. Automatic optical fiber coupling method. 請求項１に記載のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動光ファイバカップリング方法において、前記反射部が固定ミラーと可動ミラーを有することを特徴とするフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動光ファイバカップリング方法。2. The method according to claim 1, wherein the reflection unit has a fixed mirror and a movable mirror. Automatic optical fiber coupling method for equipment. 請求項１または２に記載のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動光ファイバカップリング方法において、前記可動ミラーは、可動ミラーが形成する平面上にある軸ｘと、前記軸ｘに直交し、かつ可動ミラーが形成する平面上にある軸ｙの二軸のうちの少なくとも１つの軸のまわりに回転させることが可能な可動ミラーであることを特徴とするフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動光ファイバカップリング方法。3. The automatic optical fiber coupling method for an optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light according to claim 1, wherein the movable mirror is orthogonal to an axis x on a plane formed by the movable mirror. An optical fiber for femtosecond pulsed laser light, wherein the optical fiber is a movable mirror capable of rotating around at least one of two axes y on a plane formed by the movable mirror. Automatic optical fiber coupling method for transmission equipment. 請求項３に記載のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動光ファイバカップリング方法において、前記可動ミラーを回転させる方法が前記軸ｘについては第１のミラー角度制御モータによって、前記軸ｙについては第２のミラー角度制御モータによってそれぞれ回転させる方法であることを特徴とするフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動光ファイバカップリング方法。4. The automatic optical fiber coupling method for a femtosecond pulse laser light optical fiber transmission device according to claim 3, wherein the method of rotating the movable mirror is such that the first mirror angle control motor rotates the axis x for the axis y. (2) a method of rotating the optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light by using a second mirror angle control motor. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動光ファイバカップリング方法において、前記入力コリメータがステップモータ駆動台上に配置されていることを特徴とするフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動光ファイバカップリング方法。5. The automatic optical fiber coupling method for an optical fiber transmission device for femtosecond pulsed laser light according to claim 1, wherein the input collimator is disposed on a step motor drive base. Automatic optical fiber coupling method for optical fiber transmission equipment for femtosecond pulsed laser light. 請求項５に記載のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動光ファイバカップリング方法において、前記ステップモータ駆動台がステップモータ駆動台上の前記入力コリメータの位置を特定の範囲内で変化させることができるようになっていることを特徴とするフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動光ファイバカップリング方法。6. The automatic optical fiber coupling method for a femtosecond pulse laser light optical fiber transmission device according to claim 5, wherein the step motor driving base changes a position of the input collimator on the step motor driving base within a specific range. An automatic optical fiber coupling method for an optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light, wherein 請求項１〜６のいずれか１項に記載のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動光ファイバカップリング方法において、前記カップリングモニタ用検出部がベント用ロッドに前記光ファイバの一部を巻いて形成されている検出光取り出し部を有することを特徴とするフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動光ファイバカップリング方法。7. The automatic optical fiber coupling method for an optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light according to claim 1, wherein the coupling monitor detecting part is a part of the optical fiber on a vent rod. An automatic optical fiber coupling method for an optical fiber transmission device for femtosecond pulsed laser light, comprising: a detection light extraction unit formed by winding the optical fiber. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動光ファイバカップリング方法において、前記カップリングモニタ用検出部が前記光ファイバの途中にファイバカプラを設けることによって形成された検出光取り出し部を有していることを特徴とするフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動光ファイバカップリング方法。7. The automatic optical fiber coupling method for a femtosecond pulse laser light optical fiber transmission device according to claim 1, wherein the coupling monitor detecting unit includes a fiber coupler in the middle of the optical fiber. An automatic optical fiber coupling method for an optical fiber transmission device for femtosecond pulsed laser light, comprising a detection light extraction unit formed by the above method. 請求項１〜８のいずれか１項に記載のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動光ファイバカップリング方法において、前記カップリングモニタ用検出部にフォトダイオードが用いられていることを特徴とするフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動光ファイバカップリング方法。9. The automatic optical fiber coupling method for an optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light according to claim 1, wherein a photodiode is used for the coupling monitor detecting unit. An automatic optical fiber coupling method for an optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light. 請求項１〜９のいずれか１項に記載のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動光ファイバカップリング方法において、前記カップリングモニタ用検出部が制御回路に接続されており、前記カップリングモニタ用検出部の出力信号に応じて前記制御回路が前記第１のミラー角度制御モータと前記第２のミラー角度制御モータと前記ステップモータ駆動台を制御することを特徴とするフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動光ファイバカップリング方法。The automatic optical fiber coupling method for a femtosecond pulse laser light optical fiber transmission device according to any one of claims 1 to 9, wherein the coupling monitor detecting unit is connected to a control circuit, A femtosecond pulse laser, wherein the control circuit controls the first mirror angle control motor, the second mirror angle control motor, and the step motor drive base in response to an output signal of a ring monitor detection unit. Automatic optical fiber coupling method for optical fiber transmission equipment. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動光ファイバカップリング方法において、前記制御回路に前記フェムト秒パルスレーザの出射するレーザ光の波長に対応して、前記可動ミラーおよび前記入力コリメータの位置を制御することに関するデータがデータファイルにメモリーされていることを特徴とするフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置の自動光ファイバカップリング方法。11. The automatic optical fiber coupling method for an optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light according to claim 1, wherein the control circuit corresponds to the wavelength of laser light emitted from the femtosecond pulse laser. And data relating to controlling the positions of the movable mirror and the input collimator is stored in a data file. The automatic optical fiber coupling method for an optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light. 顕微鏡や光通信などに用いられるパルス幅がフェムト秒からピコ秒のオーダーのレーザ光であるフェムト秒パルスレーザ光を光ファイバを用いて伝送させるフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置において、前記フェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置は、少なくとも、フェムト秒パルスレーザ光源、分散補償ユニット、可動ミラーを有する反射部、入力コリメータ、制御回路およびカップリングモニタ用検出部を有しており、フェムト秒パルスレーザ光源から出射されたレーザ光が、前記分散補償ユニットにより分散補償を施され、前記反射部により反射された後に入力コリメータから光ファイバに入射され、前記レーザ光が前記光ファイバから出力される前に、カップリングモニタ用検出部を通過するように構成されており、前記カップリングモニタ用検出部の出力を利用して当該レーザ光の前記入力コリメータから前記光ファイバへのカップリングの条件を自動的に調整する手段を有していることを特徴とするフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置。A femtosecond pulse laser beam transmitting a femtosecond pulse laser beam, which is a laser beam having a pulse width on the order of femtoseconds to picoseconds, used for a microscope or optical communication, using an optical fiber. The optical fiber transmission device of the second pulse laser light has at least a femtosecond pulse laser light source, a dispersion compensation unit, a reflection unit having a movable mirror, an input collimator, a control circuit, and a detection unit for coupling monitoring. Laser light emitted from a pulsed laser light source is subjected to dispersion compensation by the dispersion compensation unit, and after being reflected by the reflection unit, is incident on an optical fiber from an input collimator, and the laser light is output from the optical fiber. Before passing through the coupling monitor detector A means for automatically adjusting the condition of coupling of the laser light from the input collimator to the optical fiber using the output of the coupling monitor detecting unit. Optical fiber transmission device for second pulse laser light. 請求項１に記載のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置において、前記反射部が固定ミラーと可動ミラーを有することを特徴とするフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置。2. The optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light according to claim 1, wherein the reflection unit has a fixed mirror and a movable mirror. 請求項１１に記載のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置において、前記可動ミラーは、可動ミラーの１つの回転軸としての軸ｘと、前記軸ｘに直交し、かつ可動ミラーの他の回転軸としての軸ｙの二軸のまわりにそれぞれ回転させることが可能な可動ミラーであることを特徴とするフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置。12. The optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light according to claim 11, wherein the movable mirror has an axis x as one rotation axis of the movable mirror and another rotation of the movable mirror orthogonal to the axis x. An optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light, characterized in that the optical fiber transmission device is a movable mirror that can be rotated around two axes, ie, an axis y. 請求項１４に記載のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置において、前記可動ミラーが、前記軸ｘについては第１のミラー角度制御モータ、前記軸ｙについては第２のミラー角度制御モータによって、それぞれの軸について回転させる方法で回転されるようになっていることを特徴とするフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置。15. The optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light according to claim 14, wherein the movable mirror has a first mirror angle control motor for the axis x and a second mirror angle control motor for the axis y. An optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light, wherein the optical fiber transmission device is configured to be rotated by a method of rotating each axis. 請求項１２〜１５のいずれか１項に記載のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置において、前記入力コリメータの位置を特定の範囲内で変化させることができるようになっていることを特徴とするフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置。The optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light according to any one of claims 12 to 15, wherein a position of the input collimator can be changed within a specific range. Optical fiber transmission device for femtosecond pulsed laser light. 請求項１６に記載のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置において、前記入力コリメータをステップモータ駆動台上に配置させ、ステップモータ駆動台を移動させることによって入力コリメータの位置を変化させる方法で、前記入力コリメータの位置を特定の範囲内で変化させていることを特徴とするフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置。The optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light according to claim 16, wherein the input collimator is arranged on a step motor drive table, and a method of changing the position of the input collimator by moving the step motor drive table, An optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light, wherein the position of the input collimator is changed within a specific range. 請求項１２〜１７のいずれか１項に記載のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置において、前記カップリングモニタ用検出部の検出光取出し部としてベント用ロッドに前記光ファイバの一部を巻いて形成した部分を利用していることを特徴とするフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置。The optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light according to any one of claims 12 to 17, wherein a part of the optical fiber is wound around a vent rod as a detection light extraction unit of the coupling monitor detection unit. An optical fiber transmission device for femtosecond pulsed laser light, characterized by utilizing a portion formed by the above method. 請求項１２〜１７のいずれか１項に記載のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置において、前記カップリングモニタ用検出部の検出光取出し部が前記光ファイバの途中に設けられたファイバカプラを有していることを特徴とするフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置。The optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light according to any one of claims 12 to 17, wherein the detection light extraction unit of the coupling monitor detection unit includes a fiber coupler provided in the middle of the optical fiber. An optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light, comprising: 請求項１２〜１９のいずれか１項に記載のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置において、前記カップリングモニタ用検出部にフォトダイオードが用いられていることを特徴とするフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置。20. The optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light according to any one of claims 12 to 19, wherein a photodiode is used for the coupling monitor detection unit, wherein the femtosecond pulse laser light is used. Optical fiber transmission equipment. 請求項１２〜１９のいずれか１項に記載のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置において、前記カップリングモニタ用検出部が前記制御回路に接続されており、前記カップリングモニタ用検出部の出力信号に応じて前記制御回路が前記第１のミラー角度制御モータと前記第２のミラー角度制御モータと前記ステップモータ駆動台の少なくとも１つを制御することを特徴とするフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置。20. The optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light according to claim 12, wherein the coupling monitor detection unit is connected to the control circuit, and the coupling monitor detection unit is connected to the control circuit. Wherein the control circuit controls at least one of the first mirror angle control motor, the second mirror angle control motor, and the step motor drive base in response to an output signal. Optical fiber transmission equipment. 請求項１２〜２１のいずれか１項に記載のフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置において、前記フェムト秒パルスレーザの出射するレーザ光の波長の変化に対応して、前記可動ミラーおよび前記入力コリメータの位置を制御することに関するデータが前記制御回路のデータファイルにメモリーされていることを特徴とするフェムト秒パルスレーザ光の光ファイバ伝送装置。22. The optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light according to claim 12, wherein the movable mirror and the input light correspond to a change in the wavelength of the laser light emitted from the femtosecond pulse laser. An optical fiber transmission device for femtosecond pulse laser light, wherein data relating to controlling the position of the collimator is stored in a data file of the control circuit.
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