JP2005150229A

JP2005150229A - 光ファイバレーザ

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Publication number: JP2005150229A
Application number: JP2003382617A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Okada; 靖之岡田; Takeshi Seki; 武瀬木
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2003-11-12
Filing date: 2003-11-12
Publication date: 2005-06-09

Abstract

【課題】励起光の光強度が変化しても、発振されるレーザ光のピーク波長がシフトすることがなく、安定して一定の波長のレーザ光を発振することができる光ファイバレーザを提供する。
【解決手段】エルビウム添加ガラスファイバ３を利得媒質とした、エルビウムイオンのレーザ上準位^４Ｉ_１１／２からレーザ下準位^４Ｉ_１３／２への遷移によって波長２．８μｍ帯のレーザ光を発振する光ファイバレーザにおいて、基底準位吸収が生じる第一の励起光と、レーザ下準位^４Ｉ_１３／２からの励起準位吸収が生じる第二の励起光とを用いる。第一の励起光を９８０ｎｍ付近の波長帯域の光、第二の励起光を７９０ｎｍ付近の波長帯域の光とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、エルビウム添加ガラスファイバを利得媒質とした光ファイバレーザに関し、特に波長２．８μｍ帯のレーザ光を発振する光ファイバレーザに関するものである。

医療用途を中心として、波長が水の吸収帯域である２．８μｍ〜２．９μｍのレーザが利用されている。この２．８μｍ〜２．９μｍのレーザとして、エルビウム添加ガラスファイバ（以下、「ＥＤＦ」と言う場合がある。）を利得媒質とした光ファイバレーザが提案されている（非特許文献１参照。）。一般に、この光ファイバレーザでは、９８０ｎｍ帯の１つの波長の励起光を用いて波長２．８μｍ帯のレーザ光を発振している。

図５は、従来の光ファイバレーザから発振された２．８μｍ帯のレーザ光のピーク波長と励起光の光強度との関係を示すグラフである。
この従来の光ファイバレーザは、励起光源として９８０ｎｍ帯の１つの波長の励起光を用いたものである。励起光の光強度が高くなると、出射されるレーザ光のピーク波長が長波長側にシフトすることが分かる。このため、従来の光ファイバレーザでは、レーザ光の出力を所望の値とするために励起光の光強度を調整する際、励起光の光強度の変化と共にレーザ光のピーク波長が変化してしまう問題がある。例えば、光ファイバレーザを医療用途として使用した場合、レーザ光のピーク波長が変化すると、生体組織の切断、研削能力が低下するなどの問題が生じる。

このような問題が生じる原因としては、以下のようなことが挙げられる。
一般に、レーザ発振時の各エネルギー準位は、図６のように一本の線で書き表されることが多い。しかしながら、実際には、それぞれの準位は図７に示すように、間隔の狭い幾つかの準位に分かれている。このようないくつかの準位をシュタルク準位という。
発振波長は、発光がどのシュタルク準位間のイオンの遷移によるものであるかによって変化する。励起光強度を大きくした場合、図６に示すように、基底準位^４Ｉ_１５／２のイオンが励起されて、エルビウムのレーザ上準位である^４Ｉ_１１／２と、エルビウムのレーザ下準位である^４Ｉ_１３／２とを共に占めるイオン数が増える。

各準位のシュタルク準位は低い方から順に占有されていくため、励起光強度が大きくなると、レーザ下準位は低い方から順に占有されていくため、レーザ下準位である^４Ｉ_１３／２のシュタルク準位のうち、エネルギーレベルの低いシュタルク準位は発振に寄与できなくなり、占有数の少ないエネルギーレベルの高い準位が発振に寄与するようになる。その結果。レーザ上準位とのエネルギー間隔が狭くなり、発振波長が長波長側にシフトするという問題がある。
Ｍ．ポールナウ（Ｍ．Ｐｏｌｌｎａｕ.）など、アプライド・フィジックスＢ（ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓＢ）、１９９８年、第６７巻、ｐ．２３−２８

本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、励起光の光強度が変化しても、発振されるレーザ光のピーク波長がシフトすることがなく、安定して一定の波長のレーザ光を発振することができる光ファイバレーザを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために、エルビウム添加ガラスファイバを利得媒質とした、エルビウムイオンのレーザ上準位^４Ｉ_１１／２からレーザ下準位^４Ｉ_１３／２への遷移によって波長２．８μｍ帯のレーザ光を発振する光ファイバレーザであって、基底準位吸収が生じる第一の励起光と、前記レーザ下準位^４Ｉ_１３／２からの励起準位吸収が生じる第二の励起光とを用いる光ファイバレーザを提供する。

本発明の光ファイバレーザは、励起の光強度が変化しても、発振されるレーザ光のピーク波長が長波長側にシフトすることなく、安定して一定の波長のレーザ光を効率良く得ることができる。

上記構成の光ファイバレーザは、前記第一の励起光が９８０ｎｍ付近の波長帯域の光、前記第二の励起光が７９０ｎｍ付近の波長帯域の光であることが好ましい。

本発明の光ファイバレーザにあっては、エルビウム添加ガラスファイバが、入射した第一の励起光、第二の励起光によって励起され、波長２．８μｍ帯のレーザ光を出射する。

上記構成の光ファイバレーザは、前記第一の励起光の波長が９６０ｎｍ〜１０２０ｎｍであることが好ましい。

９８０ｎｍ付近の波長帯域の光の中でも、波長９６０ｎｍ〜１０２０ｎｍの光は、効率良く高出力の波長２．８μｍ〜２．９μｍのレーザ光を出射できる。

上記構成の光ファイバレーザは、前記第二の励起光の波長が７８０ｎｍ〜７９２ｎｍであることが好ましい。

７９０ｎｍ付近の波長帯域の光の中でも、波長７８０ｎｍ〜８１２ｎｍの光は、レーザ上準位（^４Ｉ_１１／２）のエルビウムイオンにＥＳＡを生じさせずに、レーザ下準位（^４Ｉ_１３／２）のエルビウムイオンにＥＳＡを生じさせることができる。

本発明の光ファイバレーザは、エルビウム添加ガラスファイバを利得媒質とし、エルビウムイオンのレーザ上準位^４Ｉ_１１／２からレーザ下準位^４Ｉ_１３／２への遷移によって波長２．８μｍ帯のレーザ光を発振する光ファイバレーザであって、基底準位吸収が生じる第一の励起光と、前記レーザ下準位^４Ｉ_１３／２からの励起準位吸収が生じる第二の励起光とを用いることによって、励起の光強度が変化しても、発振されるレーザ光のピーク波長が長波長側にシフトすることなく、安定して一定の波長のレーザ光を効率良く得ることができる。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を詳細に説明する。
図１は、この実施形態における光ファイバレーザの一例を示す模式図である。
この光ファイバレーザは、第一の励起光源１と、第二の励起光源２と、利得媒質のエルビウム添加ガラスファイバ３と、コリメートレンズ４、５と、多層膜フィルタ６と、集光レンズ７と、リアミラー８と、アウトプットカプラ９と、長波域透過フィルタ（ＬｏｎｇＷａｖｅＰａｓｓｆｉｌｔｅｒ）１０と、分光器および光パワーメータを備えた光測定器１１とから概略構成されている。

第一の励起光源１としては、基底準位吸収を生じさせて、基底状態（^４Ｉ_１５／２）のエルビウムイオンをレーザ上準位（^４Ｉ_１１／２）に励起し、波長２．８μｍ〜２．９μｍのレーザ光２３を発振することのできる波長帯域の光を出射できるものであればいかなるものでも用いられる。例えば、第一の励起光源１としては、９８０ｎｍ付近の波長帯域、好ましくは９６０ｎｍ〜１０２０ｎｍの第一の励起光２１を出射できる半導体レーザ、チタンサファイヤレーザ、あるいはこれらを備えたレーザモジュールなどが挙げられる。

第二の励起光源２としては、レーザ下準位（^４Ｉ_１３／２）からの励起準位吸収を生じさせて、レーザ上準位（^４Ｉ_１１／２）からの励起準位吸収がない波長帯域の光を出射できるものであればいかなるものでも用いられる。例えば、第二の励起光源２としては、７９０ｎｍ付近の波長帯域、好ましくは７８０ｎｍ〜７９２ｎｍの第二の励起光２２を出射できる半導体レーザ、チタンサファイヤレーザ、あるいはこれらを備えたレーザモジュールなどが挙げられる。

ＥＤＦ３としては、フッ化物ガラスや石英ガラスなどにエルビウム（Ｅｒ）が添加されたガラス材料からなり、利得媒質として利用できるものが挙げられる。また、このＥＤＦ３は、波長２．８μｍ帯のレーザ光２３を発振できるようにエルビウムなどの構成元素の組成比が調整されている。

例えば、ＥＤＦ３としては、エルビウムが添加されたフッ化物ガラスからなり、直径１０μｍのコアと、コアを包囲する断面形状が１００μｍ×２００μｍの矩形の第一クラッドと、第一クラッドを包囲する第二クラッドとを有するダブルクラッドファイバなどが挙げられる。なお、本発明はこれに限定されるものではなく、コアの直径、クラッドの形状および大きさなどは任意に設定することができる。

ここで、ダブルクラッドファイバとは、コアの周囲に２重にクラッドが設けられた光ファイバのことである。このようなダブルクラッドファイバでは、この内部に入射した励起光が、コアを包囲する第一クラッド内を伝搬し、この内部で発振して得られたレーザ光が、コア内を伝搬するようになっている。

コリメートレンズ４としては、光学ガラスからなる平凸レンズなどが挙げられる。このコリメートレンズ４は、第一の励起光源１側にその平面が対向し、多層膜フィルタ６側にその凸面が対向するように配置されている。これにより、第一の励起光源１から出射された励起光をコリメートし、多層膜フィルタ６からの反射光を集光する。

コリメートレンズ５としては、光学ガラスからなる平凸レンズなどが挙げられる。このコリメートレンズ５は、第二の励起光源２側にその平面が対向し、多層膜フィルタ６側にその凸面が対向するように配置されている。これにより、第二の励起光源２から出射された励起光をコリメートし、多層膜フィルタ６からの反射光を集光する。

多層膜フィルタ６としては、例えば、屈折率の異なる、ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５などの薄膜をそれぞれの厚さ数１０ｎｍ〜数１００ｎｍ程度で、数層〜数１００層程度積み重ねて作製された誘電体多層膜フィルタがなど挙げられる。この多層膜フィルタ６は、コリメートレンズ４を透過した第一の励起光２１およびコリメートレンズ５を透過した第二の励起光２２の伝搬路上に配置されており、第一の励起光２１と第二の励起光２２を合波できるようになっている。

集光レンズ７としては、光学ガラスからなる平凸レンズなどが挙げられる。この集光レンズ７は、多層膜フィルタ６によって合波された第一の励起光２１および第二の励起光２２の伝搬路上に配置されており、多層膜フィルタ６側にその凸面が対向し、ＥＤＦ３の入射端面３ａ側にその平面が対向するように配置されている。これにより、多層膜フィルタ６によって合波された第一の励起光２１および第二の励起光２２を、ＥＤＦ３の入射端面３ａに設けられたリアミラー８に集光する。

リアミラー８としては、例えば、屈折率の異なる、ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５などの薄膜をそれぞれの厚さ数１０ｎｍ〜数１００ｎｍ程度で、数層〜数１００層程度積み重ねて作製された誘電体多層膜フィルタがなど挙げられる。このリアミラー８は、ＥＤＦ３の入射端面３ａに、上記の誘電体多層膜などを蒸着する方法などによって設けられる。また、このリアミラー８は、第一の励起光２１および第二の励起光２２を透過し、ＥＤＦ３で発振したレーザ光を反射するものである。さらに、リアミラー３としては、第一の励起光２１および第二の励起光２２の透過率が９５％、レーザ光の反射率が９９％以上のものが望ましく用いられる。

アウトプットカプラ９としては、例えば、端面のフレネル反射をアウトプットカプラとして機能させるものや、誘電体多層膜からなるものなど挙げられる。このアウトプットカプラ９は、ＥＤＦ３の出射端面３ｂに、上記の誘電体多層膜などを蒸着する方法などによって設けられる。また、このアウトプットカプラ９は、ＥＤＦ３から出射されたレーザ光２３の一部を反射し、その他を透過するものである。さらに、アウトプットカプラ９としては、レーザ光の反射率が３〜９０％のものが望ましく用いられる。

長波域透過フィルタ１０としては、屈折率の異なる複数の酸化物が積層されてなるものなどが挙げられる。この長波域透過フィルタ１０は、アウトプットカプラ９から出射されるレーザ光２３の伝搬路上に配置されている。この長波域透過フィルタ１０では、アウトプットカプラ９から出射された波長２．５６μｍ以上の長波長域のレーザ光２３のみが透過して、光測定器１１側に出力される。

光測定器１１としては、例えば、分光器、光パワーメータなどが挙げられる。この光測定器１１は、長波域透過フィルタ１０を透過したレーザ光２３の伝搬路上に配置されている。また、光測定器１１では、これに備えられた分光器によって長波域透過フィルタ１０を透過したレーザ光２３のスペクトルを測定し、光パワーメータによって長波域透過フィルタ１０を透過したレーザ光２３の強度を測定する。

このような光ファイバレーザでは、リアミラー８とアウトプットカプラ９とが反射鏡として機能し、かつ、これらがＥＤＦ３を介して対向配置されていることにより、ＥＤＦ３、リアミラー８およびアウトプットカプラ９は共振器１５として機能する。

この実施形態の光ファイバレーザにおいて、第一の励起光源１から９８０ｎｍ付近の波長帯域の第一の励起光２１を出射し、これと同時に第二の励起光源２から７９０ｎｍ付近の波長帯域の第二の励起光２２を出射すると、これら第一の励起光２１、第二の励起光２２は多層膜フィルタ６にて合波され、続いて集光レンズ７にて集光されて、リアミラー８が設けられたＥＤＦ３の入射端面３ａに結合される。そして、ＥＤＦ３は、入射した第一の励起光２１、第二の励起光２２によって励起され、波長２．８μｍ帯のレーザ光２３をアウトプットカプラ９が設けられた出射端面３ｂから出射する。

次に、本発明の要旨となる第一の励起光２１、第二の励起光２２について光ファイバレーザの出射原理をもとに、以下に詳細に説明する。
第一の励起光源１から出射された９８０ｎｍ付近の波長帯域の第一の励起光２１がＥＤＦ３に入射すると、基底準位吸収（以下、「ＧＳＡ」とも言う。）が生じて基底状態（^４Ｉ_１５／２）のエルビウムイオンがレーザ上準位（^４Ｉ_１１／２）に励起される。そして、エルビウムイオンがレーザ上準位（^４Ｉ_１１／２）からレーザ下準位（^４Ｉ_１３／２）に遷移するときに波長２．８μｍ〜２．９μｍのレーザ光２３が出射される。

９８０ｎｍ付近の波長帯域の第一の励起光２１としては、ＥＤＦ３を励起し波長２．８μｍ〜２．９μｍのレーザ光２３を出射できる波長の光である。このような光の中でも波長９６０ｎｍ〜１０２０ｎｍの光が好ましく、この光により効率良く高出力の波長２．８μｍ〜２．９μｍのレーザ光２３を出射できる。

図７は、ＥＤＦのエルビウムイオンのエネルギー準位のうち、レーザ上準位（^４Ｉ_１１／２）とレーザ下準位（^４Ｉ_１３／２）を示す図である。周知のようにレーザ上準位（^４Ｉ_１１／２）とレーザ下準位（^４Ｉ_１３／２）は、複数の近接したシュタルク準位から構成されている。
従来のように励起光として９８０ｎｍ帯の１つの波長の励起光のみを用いた場合、励起光の光強度を高くすると、励起されるエルビウムイオンが増加し、励起準位のレーザ上準位（^４Ｉ_１１／２）とレーザ下準位（^４Ｉ_１３／２）を占めるエルビウムイオンが多くなる。エルビウムイオンは、各準位において、シュタルク準位のうち低いエネルギーレベルから占有していくため、低いエネルギーレベルの準位は占有された状態となる。

このため、レーザ上準位（^４Ｉ_１１／２）からレーザ下準位（^４Ｉ_１３／２）へ遷移するエルビウムイオンは、レーザ下準位（^４Ｉ_１３／２）のシュタルク準位のうち、高いエネルギーレベルに遷移することとなり、この高いエネルギーレベルの準位が発光に寄与することになる。これにより、エルビウムイオンが遷移するレーザ上準位（^４Ｉ_１１／２）とレーザ下準位（^４Ｉ_１３／２）とのエネルギー間隔が狭くなり、発光波長が長波長側にシフトすることになる。

ところで、エルビウムイオンの励起には、ＧＳＡによる基底状態（^４Ｉ_１５／２）からの励起だけでなく、励起準位吸収（以下、「ＥＳＡ」と言う。）によるレーザ上準位（^４Ｉ_１１／２）またはレーザ下準位（^４Ｉ_１３／２）からさらに上の準位などへの励起もある。

本発明では、９８０ｎｍ付近の波長帯域の第一の励起光２１と共に、７９０ｎｍ付近の波長帯域の第二の励起光２２を用いることによって、レーザ下準位（^４Ｉ_１３／２）のエルビウムイオンにＥＳＡを生じさせて、他のエネルギー準位へ励起する。これにより、レーザ下準位（^４Ｉ_１３／２）を占めるエルビウムイオン数を低減し、レーザ下準位（^４Ｉ_１３／２）のシュタルク準位のうち、低いエネルギーレベルの準位がレーザ光の発光に寄与できるようにする。
以上により、励起光の光強度が高い場合であっても、出射されるレーザ光９のピーク波長がシフトすることがなく、安定して一定の波長のレーザ光９が得られるようにする。

図２は、基底状態（^４Ｉ_１５／２）のエルビウムイオンにおけるＧＳＡ、レーザ上準位（^４Ｉ_１１／２）のエルビウムイオンにおけるＥＳＡ、および、レーザ下準位（^４Ｉ_１３／２）のエルビウムイオンにおけるＥＳＡを示すグラフである。ここで、図２は、各吸収量を励起光の波長でプロットしたものであり、ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓＢ、１９９８年、６７巻、ｐ．２３−２８から引用したものである。

図２から、励起光の波長が７８０ｎｍ〜８１２ｎｍのとき、レーザ下準位（^４Ｉ_１３／２）のＥＳＡが生じることが分かる。また、励起光の波長が７８０ｎｍ〜７９２ｎｍのとき、レーザ下準位（^４Ｉ_１３／２）のＥＳＡが生じるが、レーザ上準位（^４Ｉ_１１／２）のＥＳＡは生じないことが分かる。

本発明では、７９０ｎｍ付近の波長帯域の第二の励起光２２としては、レーザ下準位（^４Ｉ_１３／２）のエルビウムイオンにＥＳＡを生じさせることができる波長の光（図２より波長７８０ｎｍ〜８１２ｎｍ）を用いる。このような光の中でも波長７８０ｎｍ〜７９２ｎｍの光が好ましく、これによりレーザ上準位（^４Ｉ_１１／２）のエルビウムイオンにＥＳＡを生じさせずに、レーザ下準位（^４Ｉ_１３／２）のエルビウムイオンにＥＳＡを生じさせることができる。

このため、レーザ下準位（^４Ｉ_１３／２）を占めるエルビウムイオン数を低減でき、レーザ下準位（^４Ｉ_１３／２）のシュタルク準位のうち、低いエネルギーレベルの準位が発光に寄与できるようにすることができる。さらに、このとき波長２．８ｎｍ〜２．９μｍのレーザ光２３の発光に寄与するレーザ上準位（^４Ｉ_１１／２）のエルビウムイオンにはＥＳＡが生じないため、レーザ上準位（^４Ｉ_１１／２）のエルビウムイオン数が低減することがない。

以上により、９８０ｎｍ付近の波長帯域の第一の励起光２１と、７９０ｎｍ付近の波長帯域の第二の励起光２２とを同時に用いることによって、第一の励起光２１、第二の励起光２２の光強度が高い場合であっても、ＥＤＦ３から出射されるレーザ光２３のピーク波長が長波長側にシフトすることがなく、安定して一定の波長のレーザ光２３を効率良く得ることができる。

なお、本発明の技術範囲は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、第一の励起光源１、第二の励起光源２として、出射口に口出し用ファイバが設けられ、この口出し用ファイバから９８０ｎｍ付近の波長帯域の第一の励起光２１と、７９０ｎｍ付近の波長帯域の第二の励起光２２がそれぞれ出射されるものを用いてもよい。この場合、口出し用ファイバを２入力１出力型ＷＤＭカプラに接続することによって、９８０ｎｍ付近の波長帯域の第一の励起光２１と、７９０ｎｍ付近の波長帯域の第二の励起光２２を合波して１本の光ファイバから出射できるようにすることができる。

また、励起光源としては、１つの光源で２つの波長の光を発光するものでもよい。
また、ＥＤＦ３のコア半径、屈折率分布形状、エルビウムの濃度分布などは特に限定されず、例えば、ＥＤＦ３は、マルチモードファイバや、その断面において第一クラッドの外周が正方形または円形であるものであってもよい。

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

（実施例）
図１に示したような光ファイバレーザを用意した。
ＥＤＦ３として、エルビウムが添加されたフッ化物ガラスからなり、コア径が１０μｍであり、また第一クラッドの断面形状が１００μｍ×２００μｍの長方形状のダブルクラッド構造を有するシングルモードファイバを用いた。
ＥＤＦ３に入射する９８０ｎｍ付近の波長帯域の第一の励起光２１の波長を９８０ｎｍ、７９０ｎｍ付近の波長帯域の第二の励起光２２の波長を７９０ｎｍとした。
この光ファイバレーザから出射された波長２．８μｍ帯のレーザ光２３のピーク波長と第一の励起光２１、第二の励起光２２の光強度との関係について調べた。結果を図３に示す。

図３の結果から、第一の励起光２１、第二の励起光２２の光強度が１．５Ｗ以上と高い場合であっても、出射されるレーザ光２３のピーク波長は約２７６０ｎｍであり、ほぼ一定であることが分かった。このように、第一の励起光２１、第二の励起光２２の光強度が変化しても、出射されるレーザ光２３のピーク波長が長波長側にシフトすることなく、安定して一定の波長のレーザ光２３が得られることが確認された。

（比較例）
第二の励起光源２を、波長５３２ｎｍの第二の励起光２２を出射するものとした以外は、実施例と同様にして、光ファイバレーザから出射された波長２．８μｍ帯のレーザ光２３のピーク波長と第一の励起光２１、第二の励起光２２の光強度との関係について調べた。結果を図４に示す。

図４の結果から、第一の励起光２１、第二の励起光２２の光強度が１．５Ｗ以上と高い場合には、出射されるレーザ光２３のピーク波長は長波長側にシフトすることが確認された。
これは、波長５３２ｎｍの励起光では、ＧＳＡは起こるが、ＥＳＡは起こらないことが原因である。したがって、ＧＳＡのみが起こる波長の励起光を用いた二波長励起の光ファイバレーザでは、出射されたレーザ光２３の波長が長波長側にシフトしていることから、ＧＳＡのみが起こる波長の励起光を、ＥＤＦ３に二種類入射しても、発振されるレーザ光２３の波長シフトの抑制効果がないことが分かる。

本発明の実施形態における光ファイバレーザの一例を示す模式図である。エルビウムイオンのＧＳＡとＥＳＡの吸収スペクトルを示すグラフである。本発明の光ファイバレーザから出射された波長２．８μｍ帯のレーザ光のピーク波長と励起光の光強度との関係の一例を示すグラフである。従来の光ファイバレーザから出射された波長２．８μｍ帯のレーザ光のピーク波長と励起光の光強度との関係を示すグラフである。従来の光ファイバレーザから発振された２．８μｍ帯のレーザ光のピーク波長と励起光の光強度との関係を示すグラフである。ＥＤＦのエルビウムイオンのエネルギー準位を示す図である。ＥＤＦのエルビウムイオンのエネルギー準位を示す図である。

符号の説明

１・・・第一の励起光源、２・・・第二の励起光源、３・・・エルビウム添加ガラスファイバ、４，５・・・コリメートレンズ、６・・・多層膜フィルタ、７・・・集光レンズ、８・・・リアミラー、９・・・アウトプットカプラ、１０・・・長波域透過フィルタ、１１・・・光測定器、１５・・・共振器、２１・・・第一の励起光、２２・・・第二の励起光、２３・・・レーザ光。

Claims

エルビウム添加ガラスファイバを利得媒質とした、エルビウムイオンのレーザ上準位^４Ｉ_１１／２からレーザ下準位^４Ｉ_１３／２への遷移によって波長２．８μｍ帯のレーザ光を発振する光ファイバレーザであって、
基底準位吸収が生じる第一の励起光と、前記レーザ下準位^４Ｉ_１３／２からの励起準位吸収が生じる第二の励起光とを用いることを特徴とする光ファイバレーザ。
前記第一の励起光が９８０ｎｍ付近の波長帯域の光、前記第二の励起光が７９０ｎｍ付近の波長帯域の光であることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバレーザ。
前記第一の励起光の波長が９６０ｎｍ〜１０２０ｎｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバレーザ。
前記第二の励起光の波長が７８０ｎｍ〜７９２ｎｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバレーザ。