JP2009205174A - 偏光保持ファイバ、ファイバ増幅器及びファイバレーザ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】偏光保持ファイバが、楕円の断面を有するマルチモードのファイバコアと、ファイバコアを囲む第1クラッドと、第1クラッドを囲む第2クラッドと、第2クラッドを囲む被覆とを有し、第1クラッドは円形断面をもち、第2クラッドは非円形断面をもち、ファイバコアにシングルモードの光を伝搬させる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、単一偏光光ファイバ、すなわち、強い偏光保持あるいは偏光保持特性を備えている光ファイバと、希土類をドープした同じものの変形で形成されるファイバレーザとに関する。
最近の数年間における先進光学技術の開発は、通常の固体レーザの一般的な代替としてのファイバレーザの使用を大いに推奨した。固体レーザに比べて,ファイバレーザは,性能の妥協なしに集積化と小型化のための特殊なポテンシャルを提供し,以前は固体レーザに近づけなかった実世界の応用に複雑なレーザ処理機能を用いることを可能にする。これらの進歩における最も重要な面の一つは,2重クラッドファイバ増幅器デザインを用いることであり,このデザインは,広範なパワー拡大可能ダイオードレーザでファイバレーザをポンピングすることを可能にし、出力パワーが連続波動作で100W域までなるファイバレーザを提供する(V.Dominic他’110Wファイバレーザ’,Conf. on Lasers and Electro-Optics, CLEO, 1999, paper,CPD11)。
本発明は、理想的な偏光保持光ファイバに関する。このファイバでは、偏光モード結合と偏光モード分散が、いくつかの技術で、特にファイバ径の増加によるファイバコア応力の減少で、制限される。結果として,多くのより小さい次元のモード結合とモード分散が、小さい径のファイバに比べ達成される。一般に、応力生成領域は、そのようなファイバに偏光保持動作を最適にするために導入される。これら応力生成領域は円形形状である。
偏光保持型で大きな径のファイバの模式図が図1に示されている。ファイバコアは,ファイバの偏光軸を決めるために楕円形をしている。ファイバは、円形(あるいは非均一)の内側第1クラッドと非均一(あるいは円形)の外側第2クラッドとを有する。ここで,括弧は円形と非均一クラッドの位置が置き換え可能であることを示している。第2クラッドの屈折率は第1クラッドの屈折率より低い。原理的には、どんなクラッド形状でも、非均一なクラッドが第1クラッドであろうと第2クラッドであろうと、非均一なクラッドに使用することができる。適当な屈折率差をもつ任意のガラス組成も使用できるが、第1クラッドはゲルマニウムドープシリカからなり、第2クラッドは最大屈折率差を得るためにフッ素化ガラスからなる。
Claims (15)
- 楕円の断面を有するマルチモードのファイバコアと、
前記ファイバコアを囲む第1クラッドと、
前記第1クラッドを囲む被覆と、
を有し、前記第1クラッドが、5角形、7角形、非対称非等辺6角形、非対称非等辺8角形、あるいはn>4で(2n−1)の辺をもつ多角形の断面形状をもち、前記ファイバコアにシングルモードの光を伝搬させることを特徴とする偏光保持ファイバ。 - 楕円の断面を有するマルチモードのファイバコアと、
前記ファイバコアを囲む第1クラッドと、
前記第1クラッドを囲む第2クラッドと、
前記第2クラッドを囲む被覆と、
を有し、前記第1クラッドは円形断面をもち、前記第2クラッドは非円形断面をもち、前記ファイバコアにシングルモードの光を伝搬させることを特徴とする偏光保持ファイバ。 - マルチモードのファイバコアと、
前記ファイバコアを囲む第1クラッドと、
前記第1クラッド内に設けられ、前記ファイバコアを伝搬する基本モードに対して、1×10-6より大きな複屈折を有する応力生成領域と、
前記第1クラッドを囲む第2クラッドと、
前記第2クラッドを囲む被覆と、
を有し、前記第1クラッドと前記第2クラッドは円形断面をもち、前記ファイバコアにシングルモードの光を伝搬させることを特徴とする偏光保持ファイバ。 - 前記応力生成領域が非円形応力生成領域である請求項3に請求された偏光保持ファイバ。
- 前記応力生成領域が円形応力生成領域である請求項3に請求された偏光保持ファイバ。
- ファイバ内の応力生成領域をさらに有し、前記非円形断面は、5角形、7角形、非対称非等辺6角形、非対称非等辺8角形、あるいはn>4で(2n−1)の辺をもつ多角形をもつ請求項3に請求された偏光保持ファイバ。
- 少なくとも前記ファイバコアは、希土類ドープ材料でドープされる請求項3〜6のいずれか1項に請求された偏光保持ファイバ。
- マルチモードのファイバコアと、
前記ファイバコアを囲む第1クラッドと、
前記第1クラッドを囲む第2クラッドと、
前記第2クラッドを囲む被覆と、
を有し、波形歪みを生じさせることなく前記ファイバコアにシングルモードの光を伝搬させ、モード結合とモード分散の少なくとも一方を制限するように、前記ファイバコアを伝搬する基本モードに対して、1×10-6より大きな値の複屈折と位置とを有する少なくとも1の応力生成領域を前記第1クラッド内に設けたことを特徴とする偏光保持ファイバ。 - 前記複屈折の値が、前記波形歪みを生じさせることなく光を伝搬させる複屈折の範囲の中間の値を有する中複屈折である請求項8に請求された偏光保持ファイバ。
- 前記中複屈折が、前記ファイバコアを伝搬する基本モードに対して、1×10-6と1×10-4の間の複屈折をもつ請求項9に請求された偏光保持ファイバ。
- 前記第1クラッドが、5角形、7角形、非対称非等辺6角形、非対称非等辺8角形、あるいはn>4で(2n−1)の辺をもつ多角形の断面形状をもつ請求項8に請求された偏光保持ファイバ。
- 前記シングルモードが基本モードである請求項8に請求された偏光保持ファイバ。
- 請求項8に請求された前記偏光保持ファイバを備えるドープされたファイバ利得媒質と、
前記利得媒質を光学的にポンプするポンプと、
を備えることを特徴とするファイバ増幅器。 - 請求項13に請求された前記ファイバ増幅器と、
前記前記ファイバ増幅器の前記利得媒質を挟むミラー及び出力結合器を有する共振器と、
を備えるファイバレーザ。 - 受動モードロックを生じさせるための可飽和吸収体を前記共振器中に更に備える請求項14に請求されたファイバレーザ。
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