JP2012212763A - Optical amplification component, and optical fiber amplifier and fiber laser apparatus using the same - Google Patents

Optical amplification component, and optical fiber amplifier and fiber laser apparatus using the same Download PDF

Info

Publication number
JP2012212763A
JP2012212763A JP2011077245A JP2011077245A JP2012212763A JP 2012212763 A JP2012212763 A JP 2012212763A JP 2011077245 A JP2011077245 A JP 2011077245A JP 2011077245 A JP2011077245 A JP 2011077245A JP 2012212763 A JP2012212763 A JP 2012212763A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fiber
core
excitation
amplification
optical fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2011077245A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hironori Tanaka
弘範 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujikura Ltd filed Critical Fujikura Ltd
Priority to JP2011077245A priority Critical patent/JP2012212763A/en
Publication of JP2012212763A publication Critical patent/JP2012212763A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical amplification component that excels in heat radiation, and an optical fiber amplifier and fiber laser apparatus therewith.SOLUTION: An optical amplification component 50 includes: an amplifying optical fiber 40 having a core 41 doped with an active element and cladding 42 for propagating excitation light; and an excitation fiber having a core 31 for propagating the excitation light. The amplifying optical fiber 40 has a disk-shaped winding portion 45 wound spirally with a central axis of the cladding 42 positioned on a plane FS, and in the winding portion 45, a side surface of the cladding 42 is exposed in a plane to form one disk surface. The excitation fiber 30 has a disk-shaped winding portion 35 wound spirally with a central axis of the core 31 positioned on a plane FS, and in the winding portion 35, a side surface of the core 31 is exposed in a plane to form one disk surface. The exposed surface 46 of the cladding 42 of the amplifying optical fiber 40 and the exposed surface 36 of the core 31 of the excitation fiber 30 are oppositely connected.

Description

本発明は、放熱性に優れる光増幅部品、及び、それを用いた光ファイバ増幅器及びファイバレーザ装置に関する。   The present invention relates to an optical amplification component excellent in heat dissipation, and an optical fiber amplifier and a fiber laser device using the same.

増幅用光ファイバを用いたファイバレーザ装置は、集光性に優れ、パワー密度が高い小さなビームスポットが得られ、更に、非接触加工が可能であることから、レーザ加工分野、医療分野等、様々な分野において用いられている。特に加工分野や医療分野において用いられるファイバレーザ装置においては、高出力化がされている。   A fiber laser device using an optical fiber for amplification has excellent light condensing performance, a small beam spot with high power density can be obtained, and non-contact processing is possible. Used in various fields. In particular, the output of fiber laser devices used in the processing field and the medical field has been increased.

ファイバレーザ装置に用いる増幅用光ファイバとしては、活性元素が添加されたコアと、コアの外周面を覆うクラッドとを備えている。そして、増幅用光ファイバのクラッドを伝播する励起光が活性元素に吸収されることで、活性元素が励起状態とされて、励起状態とされた活性元素の誘導放出により、コアを伝播する被増幅光が増幅されて出射されるというものである。クラッドに励起光を入射する方式としては、増幅用光ファイバの端面から励起光を入射するエンドポンプ方式と、増幅用光ファイバの側面から励起光を入射するサイドポンプ方式とが知られている。サイドポンプ方式は、増幅用光ファイバの長手方向に沿って、徐々に励起光を入射することが可能であり、局所的に励起光の強度が強くなることを防止できる等のメリットがある。   An amplification optical fiber used in the fiber laser device includes a core to which an active element is added and a clad that covers the outer peripheral surface of the core. The pumping light propagating through the cladding of the amplifying optical fiber is absorbed by the active element, so that the active element is brought into an excited state, and the amplified element is propagated through the core by stimulated emission of the activated element in the excited state. The light is amplified and emitted. As a method for making the excitation light incident on the clad, an end pump method in which the excitation light is made incident from the end surface of the amplification optical fiber and a side pump method in which the excitation light is made incident from the side surface of the amplification optical fiber are known. The side pump method has an advantage that the excitation light can be gradually incident along the longitudinal direction of the amplification optical fiber, and the intensity of the excitation light can be prevented from locally increasing.

下記特許文献1においては、このようなサイドポンプを用いて、増幅用光ファイバに励起光を入射する内容が記載されている。具体的には、増幅用光ファイバに励起ファイバが沿って設けられている。そして、増幅用光ファイバと励起ファイバとが沿っている部分が、ループを描くように幾重にも巻きつけられたり、折り曲げられたりして、束ねられている。   In the following Patent Document 1, the content of using the side pump to enter the excitation light into the amplification optical fiber is described. Specifically, an excitation fiber is provided along the amplification optical fiber. Then, the portion along which the amplification optical fiber and the excitation fiber are lined is bundled by being repeatedly wound or bent so as to draw a loop.

米国特許出願公開第2008/0174857号明細書US Patent Application Publication No. 2008/0174857

しかし、上記特許文献におけるサイドポンプ方式によれば、互いに沿わされた増幅用光ファイバと励起ファイバとが束ねられているため、放熱性が悪いという問題を有している。   However, according to the side pump system in the above-mentioned patent document, the amplification optical fiber and the pumping fiber that are aligned with each other are bundled, so that there is a problem that heat dissipation is poor.

そこで、本発明は、放熱性に優れる光増幅部品、及び、それを用いた光ファイバ増幅器及びファイバレーザ装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical amplifying component having excellent heat dissipation, and an optical fiber amplifier and a fiber laser device using the same.

上記課題を解決するため、本発明の光増幅部品は、活性元素が添加されるコアと、前記活性元素を励起する励起光を伝播するクラッドと、を有する増幅用光ファイバと、前記励起光を伝播するコアを有する励起ファイバと、を備え、前記増幅用光ファイバは、前記クラッドの中心軸が平面上に位置するように渦巻状に巻回された盤状の巻回部を有し、前記増幅用光ファイバの前記巻回部において、前記クラッドの側面が、一方の盤面を形成するように平面状に露出され、前記励起ファイバは、前記コアの中心軸が平面上に位置するように渦巻状に巻回された盤状の巻回部を有し、前記励起ファイバの前記巻回部において、前記コアの側面が、一方の盤面を形成するように平面状に露出され、前記増幅用光ファイバの前記クラッドの前記露出面と、前記励起ファイバの前記コアの前記露出面とが、対向して接続されることを特徴とするものである。   In order to solve the above problems, an optical amplification component according to the present invention includes an amplification optical fiber having a core to which an active element is added, a cladding that propagates excitation light that excites the active element, and the excitation light. A pumping fiber having a propagating core, and the amplification optical fiber has a disk-shaped winding portion wound in a spiral shape so that a central axis of the cladding is positioned on a plane, In the winding portion of the amplification optical fiber, the side surface of the cladding is exposed in a planar shape so as to form one disk surface, and the excitation fiber is spirally wound so that the central axis of the core is positioned on the plane. A disk-shaped winding portion wound in a shape, and in the winding portion of the excitation fiber, a side surface of the core is exposed in a planar shape so as to form one disk surface, and the amplification light The exposed surface of the cladding of the fiber; , And the exposed surface of the core of the excitation fiber is characterized in being connected to face.

このような光増幅部品においては、側面が平面状に露出した増幅用光ファイバのクラッドと、側面が平面上に露出した励起ファイバのコアとが接続されている。従って、増幅用光ファイバのクラッドに対して、側面から励起光を入射することができ、サイドポンプが実現できる。そして、増幅用光ファイバが、クラッドの中心軸が平面上に位置するように渦巻状に巻かれ、かつ、励起ファイバが、前記コアの中心軸が平面上に位置するように渦巻状に巻回され、それぞれの巻回部は、盤状(通常は円盤状)とされる。従って、特許文献1のように増幅用光ファイバ及び励起ファイバが束ねられる場合と比べて、光増幅部品の表面積を増やすことができ、放熱性に優れた構造とすることができる。   In such an optical amplification component, the cladding of the amplification optical fiber whose side surface is exposed in a planar shape is connected to the core of the excitation fiber whose side surface is exposed on the plane. Therefore, excitation light can be incident on the cladding of the amplification optical fiber from the side surface, and a side pump can be realized. Then, the amplification optical fiber is wound in a spiral shape so that the central axis of the cladding is located on a plane, and the excitation fiber is wound in a spiral shape so that the central axis of the core is located on the plane. Each of the winding parts has a disc shape (usually a disc shape). Therefore, compared with the case where the amplification optical fiber and the excitation fiber are bundled as in Patent Document 1, the surface area of the optical amplification component can be increased, and a structure with excellent heat dissipation can be obtained.

さらに、前記増幅用光ファイバと前記励起ファイバとが、互いに非平行に巻回されていることが好ましい。   Furthermore, it is preferable that the amplification optical fiber and the excitation fiber are wound non-parallel to each other.

この場合、励起ファイバに沿って進む励起光が、増幅用光ファイバに入射するときに、励起光の進行方向が乱れる。従って、増幅用光ファイバ内における励起光のスキューモードを抑制することができる。   In this case, when the pumping light traveling along the pumping fiber enters the amplification optical fiber, the traveling direction of the pumping light is disturbed. Therefore, the skew mode of the pumping light in the amplification optical fiber can be suppressed.

この場合においては、前記増幅用光ファイバと前記励起ファイバとが、互いに逆向きに巻回されていることとしても良い。   In this case, the amplification optical fiber and the excitation fiber may be wound in opposite directions.

こうすることにより、確実に増幅用光ファイバと励起ファイバとを非平行にすることができる。   By doing so, the amplification optical fiber and the excitation fiber can be surely made non-parallel.

或いは、前記増幅用光ファイバと前記励起ファイバとが、互いに平行に巻回されていることが好ましい。   Alternatively, it is preferable that the amplification optical fiber and the excitation fiber are wound in parallel with each other.

増幅用光ファイバと励起ファイバとが平行に沿っていることで、励起ファイバの露出面と増幅用光ファイバの露出面とが接続される面積をより大きくすることができ、励起ファイバから増幅用光ファイバにより多くの励起光を入射することができる。   Since the amplification optical fiber and the excitation fiber are parallel, the area where the exposed surface of the excitation fiber and the exposed surface of the amplification optical fiber are connected can be increased. More excitation light can be incident on the fiber.

また、前記増幅用光ファイバの前記クラッドは、前記活性元素が添加されるコアを囲みガラスから構成される内部クラッドと、前記内部クラッドを囲み前記内部クラッドと屈折率が同等の樹脂から成る外部クラッドと、から成り、前記外部クラッドの一部が平面状に露出されることが好ましい。   The clad of the optical fiber for amplification includes an inner clad made of glass surrounding a core to which the active element is added, and an outer clad made of resin having a refractive index equivalent to the inner clad surrounding the inner clad It is preferable that a part of the outer cladding is exposed in a planar shape.

樹脂は、容易に切削や研磨を行うことができるため、樹脂から成る外部クラッドを有することにより、切削や研磨等により容易に増幅用光ファイバのクラッドを平面状に露出させることができる。また、内部クラッドがガラスから構成されるため、励起光の損失を少なくすることができる。   Since the resin can be easily cut and polished, by having an outer clad made of resin, the clad of the optical fiber for amplification can be easily exposed in a planar shape by cutting or polishing. Moreover, since the inner cladding is made of glass, the loss of excitation light can be reduced.

また、前記励起ファイバの前記コアは、ガラスから構成される内部コアと、前記内部コアを囲み前記内部コアと屈折率が同等の樹脂から成る外部コアと、から成り、前記外部コアの一部が平面状に露出されることが好ましい。   The core of the excitation fiber includes an inner core made of glass, and an outer core that surrounds the inner core and is made of a resin having a refractive index equivalent to that of the inner core. It is preferably exposed in a planar shape.

励起ファイバにおいても、樹脂から成る外部コアを有することにより、切削や研磨等により容易にコアを平面状に露出させることができる。また、内部コアがガラスから構成されるため、励起光の損失を少なくすることができる。   Also in the excitation fiber, by having an outer core made of resin, the core can be easily exposed in a planar shape by cutting or polishing. Moreover, since the inner core is made of glass, the loss of excitation light can be reduced.

また、前記増幅用光ファイバの前記巻回部、及び、前記励起ファイバの前記巻回部は、前記励起ファイバの前記コアと前記増幅用光ファイバの前記クラッドとが接続されている部分を除き、前記励起ファイバの前記コア、及び、前記増幅用光ファイバの前記クラッドよりも屈折率が低い低屈折率樹脂で覆われていることが好ましい。   Further, the winding portion of the amplification optical fiber and the winding portion of the excitation fiber are except for a portion where the core of the excitation fiber and the cladding of the amplification optical fiber are connected, It is preferable that the core of the excitation fiber and the low refractive index resin whose refractive index is lower than that of the cladding of the amplification optical fiber are covered.

このような構成にすることで、励起ファイバのコアにおける露出面と、増幅用光ファイバのクラッドにおける露出面とが、完全に一致して接続されず、少なくとも一方の露出面の一部が他方の露出面と重ならない場合であっても、低屈折率樹脂により、励起光が、励起ファイバのコア、或いは、増幅用光ファイバのクラッドから放出されることを抑制することができる。   With such a configuration, the exposed surface in the core of the pump fiber and the exposed surface in the cladding of the optical fiber for amplification are not perfectly matched and connected, and at least a part of the exposed surface is part of the other. Even when the exposed surface does not overlap, the low refractive index resin can suppress the excitation light from being emitted from the core of the excitation fiber or the cladding of the amplification optical fiber.

また、前記励起ファイバの前記露出面と反対側、及び、前記増幅用光ファイバの前記露出面と反対側の少なくとも一方は、ヒートシンクに接続されることが好ましい。   Moreover, it is preferable that at least one of the side opposite to the exposed surface of the excitation fiber and the side opposite to the exposed surface of the amplification optical fiber is connected to a heat sink.

ヒートシンクを設けることにより、より放熱性を向上させることができる。また、上述のように励起ファイバ及び増幅用光ファイバが渦巻状に巻回されている巻回部は、全体として、盤状になる。従って、ヒートシンクの接続面を平面にすることができ、容易にヒートシンクを設けることができる。   By providing a heat sink, the heat dissipation can be further improved. Further, as described above, the winding portion in which the excitation fiber and the amplification optical fiber are wound in a spiral shape has a disk shape as a whole. Therefore, the connection surface of the heat sink can be made flat, and the heat sink can be easily provided.

また、前記励起ファイバと同様の励起ファイバを第2励起ファイバとして更に備え、前記第2励起ファイバは、コアの中心軸が平面上に位置するように渦巻状に巻回された盤状の巻回部を有し、前記第2励起ファイバの前記巻回部において、前記コアの側面が、一方の盤面を形成するように平面状に露出され、前記増幅用光ファイバは、前記励起ファイバと接続される前記露出面と反対側の側面が、他方の盤面を形成するように平面状に露出され、前記増幅用光ファイバの前記クラッドにおける前記励起ファイバと接続される前記露出面と反対側の露出面と、前記第2励起ファイバの前記コアの露出面とが、対向して接続されることが好ましい。   Further, a pumping fiber similar to the pumping fiber is further provided as a second pumping fiber, and the second pumping fiber is a disk-shaped winding wound in a spiral shape so that the central axis of the core is located on a plane. A side surface of the core is exposed in a planar shape so as to form one disk surface, and the amplification optical fiber is connected to the excitation fiber. The exposed surface opposite to the exposed surface connected to the excitation fiber in the clad of the optical fiber for amplification is exposed in a planar shape so that the side surface opposite to the exposed surface forms the other disk surface. And the exposed surface of the core of the second excitation fiber are preferably connected to face each other.

このように増幅用光ファイバを励起ファイバと第2励起ファイバとで挟んで、励起ファイバ、第2励起ファイバのそれぞれによりサイドポンプを実現することで、より強度の強い励起光を増幅用光ファイバに導入することができる。従って、レーザ出力をより強くすることができる。   In this way, the amplification optical fiber is sandwiched between the excitation fiber and the second excitation fiber, and a side pump is realized by each of the excitation fiber and the second excitation fiber, so that stronger excitation light can be used as the amplification optical fiber. Can be introduced. Therefore, the laser output can be made stronger.

また、本発明の光ファイバ増幅器は、上記のいずれかに記載の光増幅部品と、前記励起ファイバの前記コアに入射される前記励起光を出射する励起光源と、を備えることを特徴とするものである。   An optical fiber amplifier according to the present invention includes the optical amplification component according to any one of the above and a pumping light source that emits the pumping light incident on the core of the pumping fiber. It is.

このような光ファイバ増幅器においては、光増幅部品が放熱性に優れるため、優れた信頼性を有することができる。   In such an optical fiber amplifier, since the optical amplification component is excellent in heat dissipation, it can have excellent reliability.

また、本発明のファイバレーザ装置は、上記のいずれかに記載の光増幅部品と、前記増幅用光ファイバの前記コアに入射される種光を出射する種光源と、前記励起ファイバの前記コアに入射される前記励起光を出射する励起光源と、を備えることを特徴とするものである。   Further, the fiber laser device of the present invention includes the optical amplification component according to any one of the above, a seed light source that emits seed light incident on the core of the amplification optical fiber, and the core of the excitation fiber. And an excitation light source that emits the excitation light that is incident thereon.

或いは、本発明のファイバレーザ装置は、上記のいずれかに記載の光増幅部品と、前記励起ファイバの前記コアに入射される前記励起光を出射する励起光源と、前記増幅用光ファイバの一端側に設けられ、前記励起光により励起された前記活性元素が放出する光の少なくとも一部を反射するミラーと、前記増幅用光ファイバの他端側に設けられ、前記第1ミラーが反射する光を前記第1ミラーよりも低い反射率で反射する第2ミラーと、を備えることを特徴とするものである。   Alternatively, the fiber laser device of the present invention includes any one of the above-described optical amplification components, a pumping light source that emits the pumping light incident on the core of the pumping fiber, and one end side of the amplification optical fiber. A mirror that reflects at least a part of the light emitted by the active element excited by the excitation light, and a light that is provided on the other end of the amplification optical fiber and reflected by the first mirror. And a second mirror that reflects with a lower reflectance than the first mirror.

これらのファイバレーザ装置においては、光増幅部品が放熱性に優れるため、優れた信頼性を有することができる。   In these fiber laser devices, since the optical amplification component is excellent in heat dissipation, it can have excellent reliability.

以上のように、本発明によれば、放熱性に優れる光増幅部品、及び、それを用いた光ファイバ増幅器及びファイバレーザ装置が提供される。   As described above, according to the present invention, an optical amplification component having excellent heat dissipation, and an optical fiber amplifier and a fiber laser device using the same are provided.

本発明の第1実施形態に係るファイバレーザ装置を示す図である。1 is a diagram illustrating a fiber laser device according to a first embodiment of the present invention. 図1の励起ファイバの長手方向に垂直な断面における構造の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the structure in a cross section perpendicular | vertical to the longitudinal direction of the excitation fiber of FIG. 図1の増幅用光ファイバの長手方向に垂直な断面における構造の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the structure in a cross section perpendicular | vertical to the longitudinal direction of the optical fiber for amplification of FIG. 図1の光増幅部品から励起ファイバ及び増幅用光ファイバを抽出して分解した図である。It is the figure which extracted and decomposed | disassembled the excitation fiber and the optical fiber for amplification from the optical amplification component of FIG. 図1の光増幅部品のV−V線における断面の構造の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the structure of the cross section in the VV line of the optical amplification component of FIG. 励起ファイバの一部の拡大図である。It is a one part enlarged view of an excitation fiber. 本発明の第2実施形態に係る励起ファイバの長手方向に垂直な断面における構造の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the structure in a cross section perpendicular | vertical to the longitudinal direction of the excitation fiber which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る増幅用光ファイバの長手方向に垂直な断面における構造の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the structure in a cross section perpendicular | vertical to the longitudinal direction of the optical fiber for amplification which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る光増幅部品を図5と同じ視点で示す図である。It is a figure which shows the optical amplification component which concerns on 2nd Embodiment of this invention from the same viewpoint as FIG. 本発明の第3実施形態に係る光増幅部品を図5と同じ視点で示す図である。It is a figure which shows the optical amplification component which concerns on 3rd Embodiment of this invention from the same viewpoint as FIG. 本発明の第4実施形態に係る光増幅部品を図4と同様に示す図である。It is a figure which shows the optical amplification component which concerns on 4th Embodiment of this invention similarly to FIG. 本発明の第5実施形態に係る光増幅部品を図5と同じ視点で示す図である。It is a figure which shows the optical amplification component which concerns on 5th Embodiment of this invention from the same viewpoint as FIG. 本発明の第6実施形態に係るファイバレーザ装置を示す図である。It is a figure which shows the fiber laser apparatus which concerns on 6th Embodiment of this invention.

以下、本発明の光増幅部品、及び、これを用いた光ファイバ増幅器、ファイバレーザ装置の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of an optical amplification component, an optical fiber amplifier using the optical amplification component, and a fiber laser device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係るファイバレーザ装置1を示す図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a fiber laser device 1 according to a first embodiment of the present invention.

図1に示すように、ファイバレーザ装置1は、種光を出射する種光源10と、種光を増幅する光ファイバ増幅器5とを備え、光ファイバ増幅器5は、励起光を出射する励起光源20と、励起光源から出射される励起光を伝播する励起ファイバ30、及び、種光及び励起光が入射する増幅用光ファイバ40を備える光増幅部品50と、を主な構成として備える。つまり、ファイバレーザ装置1は、種光源10及び光ファイバ増幅器5によるMO−PA(Master Oscillator - Power Amplifier)型のファイバレーザ装置とされる。   As shown in FIG. 1, the fiber laser device 1 includes a seed light source 10 that emits seed light and an optical fiber amplifier 5 that amplifies the seed light. The optical fiber amplifier 5 emits pump light. And an optical amplification component 50 including an excitation fiber 30 that propagates excitation light emitted from the excitation light source and an amplification optical fiber 40 into which seed light and excitation light are incident. That is, the fiber laser device 1 is a MO-PA (Master Oscillator-Power Amplifier) type fiber laser device including the seed light source 10 and the optical fiber amplifier 5.

種光源10は、例えば、レーザダイオードから成るレーザ光源や、ファブリペロー型やファイバリング型のファイバレーザ装置から構成されている。この種光源10から出射される種光は、特に制限されるものではないが、例えば、後述のように増幅用光ファイバ40にイッテルビウム(Yb)が添加される場合、波長が1070nmのレーザ光とされる。また、種光源10は、コア、及び、コアを被覆するクラッドから構成される種光用ファイバ15に接続されており、種光源10から出射される種光は、種光用ファイバ15のコアを伝播する。種光用ファイバ15としては、例えば、シングルモードファイバが挙げられ、この場合、種光は種光用ファイバ15をシングルモード光として伝播する。   The seed light source 10 is composed of, for example, a laser light source composed of a laser diode, or a Fabry-Perot type or fiber ring type fiber laser device. The seed light emitted from the seed light source 10 is not particularly limited. For example, when ytterbium (Yb) is added to the amplification optical fiber 40 as described later, a laser beam having a wavelength of 1070 nm is used. Is done. The seed light source 10 is connected to a seed light fiber 15 composed of a core and a clad covering the core, and the seed light emitted from the seed light source 10 passes through the core of the seed light fiber 15. Propagate. An example of the seed light fiber 15 is a single mode fiber. In this case, the seed light propagates through the seed light fiber 15 as single mode light.

励起光源20は、複数のレーザダイオード21から構成される。それぞれのレーザダイオード21から出射される励起光は、特に制限されるものではないが、例えば、後述のように増幅用光ファイバ40にYbが添加される場合、波長が915nmのレーザ光とされる。また、それぞれの励起光源20のレーザダイオード21は、励起ポート22に接続されており、レーザダイオード21から出射される励起光は、励起ポート22を伝播する。励起ポート22としては、例えば、マルチモードファイバを挙げることができ、この場合、励起光は励起ポート22をマルチモード光として伝播する。そして、それぞれの励起ポート22は、コンバイナ23において、励起ファイバ30に接続されている。   The excitation light source 20 is composed of a plurality of laser diodes 21. Excitation light emitted from each laser diode 21 is not particularly limited. For example, when Yb is added to the amplification optical fiber 40 as described later, the laser light has a wavelength of 915 nm. . The laser diodes 21 of the respective excitation light sources 20 are connected to the excitation port 22, and the excitation light emitted from the laser diode 21 propagates through the excitation port 22. An example of the pumping port 22 is a multimode fiber. In this case, the pumping light propagates through the pumping port 22 as multimode light. Each excitation port 22 is connected to the excitation fiber 30 in the combiner 23.

図2は、励起ファイバ30の長手方向に垂直な断面における構造の様子を示す図である。図2に示すように、励起ファイバ30は、コア31とコア31の外周面を囲むクラッド32とを有し、クラッド32の屈折率は、コア31の屈折率よりも低くされる。コア31は、例えば、特にドーパントが添加されていないガラスから成り、クラッド32は、例えば、紫外線硬化樹脂等から成る。また、励起ファイバ30のコア31の直径は、例えば、300μmとされ、クラッド32の外径は、例えば、400μmとされる。   FIG. 2 is a diagram illustrating a structure in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the excitation fiber 30. As shown in FIG. 2, the excitation fiber 30 has a core 31 and a clad 32 surrounding the outer peripheral surface of the core 31, and the refractive index of the clad 32 is made lower than the refractive index of the core 31. The core 31 is made of, for example, glass to which no dopant is added, and the clad 32 is made of, for example, an ultraviolet curable resin. Further, the diameter of the core 31 of the excitation fiber 30 is, for example, 300 μm, and the outer diameter of the clad 32 is, for example, 400 μm.

図3は、増幅用光ファイバ40の長手方向に垂直な断面の構造の様子を示す図である。図3に示すように、増幅用光ファイバ40は、コア41と、コア41を囲むクラッド42と、クラッド42を被覆する樹脂クラッド43とを有する。クラッド42の屈折率はコア41の屈折率よりも低く、更に、励起ファイバ30のコアと同等とされる。また、樹脂クラッド43の屈折率はクラッド42の屈折率よりもさらに低くされている。このような、コア41を構成する材料としては、例えば、屈折率を上昇させるゲルマニウム(Ge)等の元素、及び、励起光源20から出射される励起光により励起されるYb等の活性元素が添加されたガラスが挙げられる。このような活性元素としては、希土類元素が挙げられ、希土類元素としては、上記Ybの他にツリウム(Tm)、セリウム(Ce)、ネオジウム(Nd)、ユーロピウム(Eu)、エルビウム(Er)等が挙げられる。さらに活性元素として、希土類元素の他に、ビスマス(Bi)、クロム(Cr)等を挙げることができる。また、クラッド42を構成する材料としては、例えば、励起ファイバ30のコア31と同様の材料を挙げることができる。なお、コア41の材料に屈折率を上昇させるGe等の元素が添加されない場合、クラッド42の材料としては、屈折率を低下させるフッ素(F)等が添加されたガラスを挙げることができる。この場合、上記の励起ファイバ30のコア31の材料も、フッ素(F)等が添加されたガラスとされれば良い。また、樹脂クラッド43を構成する材料としては、例えば、紫外線硬化樹脂が挙げられる。また、増幅用光ファイバ40のコア41の直径は、10μmとされ、クラッド42の外径は、励起ファイバ30のコアの外径と同様とされる。なお、樹脂クラッド43と、励起ファイバ30のクラッド32の外径は任意である。   FIG. 3 is a view showing a structure of a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the amplification optical fiber 40. As shown in FIG. 3, the amplification optical fiber 40 includes a core 41, a clad 42 that surrounds the core 41, and a resin clad 43 that covers the clad 42. The refractive index of the clad 42 is lower than the refractive index of the core 41, and is further equivalent to the core of the pump fiber 30. Further, the refractive index of the resin clad 43 is made lower than the refractive index of the clad 42. As the material constituting the core 41, for example, an element such as germanium (Ge) that increases the refractive index and an active element such as Yb that is excited by excitation light emitted from the excitation light source 20 are added. Glass. Examples of such active elements include rare earth elements, and examples of rare earth elements include thulium (Tm), cerium (Ce), neodymium (Nd), europium (Eu), and erbium (Er) in addition to Yb. Can be mentioned. Furthermore, examples of the active element include bismuth (Bi) and chromium (Cr) in addition to the rare earth element. Moreover, as a material which comprises the clad 42, the material similar to the core 31 of the excitation fiber 30 can be mentioned, for example. In the case where an element such as Ge that increases the refractive index is not added to the material of the core 41, the material of the cladding 42 may be glass added with fluorine (F) or the like that decreases the refractive index. In this case, the material of the core 31 of the excitation fiber 30 may be glass added with fluorine (F) or the like. Moreover, as a material which comprises the resin clad 43, ultraviolet curable resin is mentioned, for example. The diameter of the core 41 of the amplification optical fiber 40 is 10 μm, and the outer diameter of the cladding 42 is the same as the outer diameter of the core of the excitation fiber 30. The outer diameters of the resin cladding 43 and the cladding 32 of the excitation fiber 30 are arbitrary.

そして、増幅用光ファイバ40の一端は、上述の種光用ファイバ15と接続されて、種光用ファイバ15のコアと増幅用光ファイバのコア41とが、光学的に結合されている。一方、増幅用光ファイバ40の他端には、何も接続されておらず、出射端とされている。   One end of the amplification optical fiber 40 is connected to the seed light fiber 15 described above, and the core of the seed light fiber 15 and the core 41 of the amplification optical fiber are optically coupled. On the other hand, nothing is connected to the other end of the amplifying optical fiber 40, which is the emission end.

図4は、図1の光増幅部品50から励起ファイバ30及び増幅用光ファイバ40を抽出して分解した図であり、図5は、図1の光増幅部品50のV−V線における断面の構造の様子を示す図である。   4 is an exploded view of the pump fiber 30 and the amplification optical fiber 40 extracted from the optical amplification component 50 of FIG. 1, and FIG. 5 is a cross-sectional view of the optical amplification component 50 of FIG. It is a figure which shows the mode of a structure.

図4、図5に示すように、光増幅部品50は、上述の増幅用光ファイバ40と、励起ファイバ30と、一組のヒートシンク61,62を主な構成として備える。   As shown in FIGS. 4 and 5, the optical amplification component 50 includes the amplification optical fiber 40, the excitation fiber 30, and a pair of heat sinks 61 and 62 as main components.

光増幅部品50において、増幅用光ファイバ40は、増幅用光ファイバ40同士が隙間なく隣り合い、クラッド42の中心軸が平面FS上に位置するようにして、渦巻状に巻回されて、盤状に形成されており、この渦巻状に巻回された部分が巻回部45とされる。同様に、光増幅部品50において、励起ファイバ30は、励起ファイバ30同士が隙間なく隣り合い、コア31の中心軸が平面FSと平行な平面FS上に位置するようにして、渦巻状に巻回されて、盤状に形成されており、この渦巻状に巻回された部分が巻回部35とされる。本実施形態においては、増幅用光ファイバ40、及び、励起ファイバ30は、それぞれの巻回部45,35において、円盤状に巻回されている。増幅用光ファイバ40及び励起ファイバ30の巻回部45,35において、増幅用光ファイバ40及び励起ファイバ30は、例えば、それぞれ10〜50回ほど巻回されている。なお、本実施形態においては、増幅用光ファイバ40と励起ファイバ30は、内側から外側に向けて、図4において実線の矢印で示すように共に同じ方向に巻回されており、更に、増幅用光ファイバ40及び励起ファイバ30は、共に同じピッチで同数巻回されている。つまり、光増幅部品50において、増幅用光ファイバ40と励起ファイバ30とが、互いに平行に巻回されている。 In the optical amplifying component 50, the amplification optical fiber 40, the amplification optical fiber 40 to each other adjoin without a gap, the central axis of the cladding 42 so as to be positioned on a flat surface FS G, wound spirally, It is formed in a disk shape, and a portion wound in the spiral shape is a winding portion 45. Similarly, in the optical amplifier part 50, the excitation fiber 30, the excitation fiber 30 to each other adjoin without a gap, as the central axis of the core 31 is positioned on a plane FS G parallel to the plane FS P, a spiral It is wound and formed in a disk shape, and a portion wound in the spiral shape is a winding portion 35. In the present embodiment, the amplification optical fiber 40 and the excitation fiber 30 are wound in a disk shape at the respective winding portions 45 and 35. In the winding portions 45 and 35 of the amplification optical fiber 40 and the excitation fiber 30, the amplification optical fiber 40 and the excitation fiber 30 are wound, for example, about 10 to 50 times, respectively. In this embodiment, the amplification optical fiber 40 and the excitation fiber 30 are wound in the same direction from the inside to the outside as indicated by solid arrows in FIG. The optical fiber 40 and the pump fiber 30 are both wound at the same pitch and the same number of turns. That is, in the optical amplification component 50, the amplification optical fiber 40 and the excitation fiber 30 are wound in parallel with each other.

また、図5に示すように、増幅用光ファイバ40は、巻回部45において、巻回部45の一方の盤面を形成するように、クラッド42の側面が平面FSと平行な平面状に露出され、平面状の露出面46が形成されている。具体的には、クラッド42が露出していない状態の増幅用光ファイバ40が渦巻状に巻回された状態において、樹脂クラッド43の一部、及び、クラッド42の一部が、平面FSと平行な面まで除去されている。同様に励起ファイバ30は、巻回部35において、巻回部35の一方の盤面を形成するように、コア31の側面が平面FSと平行な平面状に露出され、平面状の露出面36が形成されている。具体的には、特にコア31が露出していない状態の励起ファイバ30が渦巻状に巻回された状態において、クラッド32の一部、及び、コア31が、平面FSと平行な面まで除去されている。 Further, as shown in FIG. 5, the amplification optical fiber 40 has a planar shape in which the side surface of the clad 42 is parallel to the plane FS G so as to form one surface of the winding portion 45 in the winding portion 45. An exposed flat surface 46 is formed. Specifically, in a state where the amplification optical fiber 40 in a state where the clad 42 is not exposed is wound in a spiral shape, a part of the resin clad 43 and a part of the clad 42 are connected to the plane FS G. Even parallel surfaces have been removed. Similarly the excitation fiber 30 at the winding portion 35, so as to form one board of the winding portion 35, the side surface of the core 31 is exposed in the plane FS P parallel planar, planar exposed surface 36 Is formed. Specifically, particularly in a state where the excitation fiber 30 in a state where the core 31 is not exposed is wound spirally, a portion of the cladding 32, and the core 31 is removed until the plane parallel to the plane FS P Has been.

そして、増幅用光ファイバ40のクラッド42の露出面46と、励起ファイバ30のコア31の露出面36とが、互いに対向して接続されている。この接続には、増幅用光ファイバ40のクラッド42及び励起ファイバ30のコア31と同等の屈折率を有する接着剤が用いられる。本実施形態においては、増幅用光ファイバ40の露出面46と、励起ファイバ30の露出面36とが、接続された状態において、上述のように、増幅用光ファイバ40と励起ファイバ30とが、互いに平行に巻回された状態とされている。従って、図5に示すように、光増幅部品50においては、増幅用光ファイバ40の露出面46と、励起ファイバ30の露出面36とが、どの部分においても対向している。   The exposed surface 46 of the cladding 42 of the amplification optical fiber 40 and the exposed surface 36 of the core 31 of the pump fiber 30 are connected to face each other. For this connection, an adhesive having a refractive index equivalent to that of the clad 42 of the amplification optical fiber 40 and the core 31 of the excitation fiber 30 is used. In the present embodiment, in the state where the exposed surface 46 of the amplification optical fiber 40 and the exposed surface 36 of the excitation fiber 30 are connected, as described above, the amplification optical fiber 40 and the excitation fiber 30 are They are wound in parallel to each other. Therefore, as shown in FIG. 5, in the optical amplification component 50, the exposed surface 46 of the amplification optical fiber 40 and the exposed surface 36 of the excitation fiber 30 face each other.

また、励起ファイバ30及び増幅用光ファイバ40は、励起ファイバ30のコア31と増幅用光ファイバ40のクラッド42とが接続されている部分を除き、低屈折率樹脂58で覆われている。この低屈折率樹脂58は、励起ファイバ30のコア31の屈折率、及び、増幅用光ファイバ40のクラッド42の屈折率よりも、低い屈折率とされる。このような低屈折率樹脂58としては、例えば、フッ素化アクリル樹脂を挙げることができる。なお、後述のように、低屈折率樹脂58が研磨される場合においては、低屈折率樹脂のショア硬度が20以上であることが好ましい。   The pump fiber 30 and the amplification optical fiber 40 are covered with a low refractive index resin 58 except for a portion where the core 31 of the pump fiber 30 and the clad 42 of the amplification optical fiber 40 are connected. The low refractive index resin 58 has a refractive index lower than the refractive index of the core 31 of the pump fiber 30 and the refractive index of the cladding 42 of the amplification optical fiber 40. An example of such a low refractive index resin 58 is a fluorinated acrylic resin. As will be described later, when the low refractive index resin 58 is polished, it is preferable that the Shore hardness of the low refractive index resin is 20 or more.

なお、励起ファイバ30は、巻回部35以外において、コア31が露出されておらず、増幅用光ファイバ30も、巻回部45以外において、クラッド42が露出されていない。図6は、励起ファイバ30の一部の拡大図である。図6に示すように、励起ファイバ30におけるコア31が露出されていない部分と、コア31が露出されている部分の境界には、スロープ37が形成されている。従って、励起ファイバ30は、コア31が露出されていない部分から、コア31が露出されている部分にかけて、コア31が徐々に露出されている。同様に増幅用光ファイバ40におけるクラッド42が露出されていない部分と、クラッド42が露出されている部分の境界には、励起ファイバ30のスロープ37と同様のスロープが形成されている。従って、増幅用光ファイバ40は、クラッド42が露出されていない部分から、クラッド42が露出されている部分にかけて、クラッド42が徐々に露出されている。   In the excitation fiber 30, the core 31 is not exposed except in the winding part 35, and the cladding 42 is not exposed in the amplification optical fiber 30 except in the winding part 45. FIG. 6 is an enlarged view of a part of the excitation fiber 30. As shown in FIG. 6, a slope 37 is formed at the boundary between the portion of the excitation fiber 30 where the core 31 is not exposed and the portion where the core 31 is exposed. Therefore, in the excitation fiber 30, the core 31 is gradually exposed from the portion where the core 31 is not exposed to the portion where the core 31 is exposed. Similarly, a slope similar to the slope 37 of the excitation fiber 30 is formed at the boundary between the portion of the amplification optical fiber 40 where the cladding 42 is not exposed and the portion where the cladding 42 is exposed. Therefore, in the amplification optical fiber 40, the clad 42 is gradually exposed from the portion where the clad 42 is not exposed to the portion where the clad 42 is exposed.

また、本実施形態においては、増幅用光ファイバ40の露出面46と反対側にヒートシンク61が設けられており、さらに励起ファイバ30の露出面36と反対側にヒートシンク62が設けられている。それぞれのヒートシンク61,62は、増幅用光ファイバ40側及び励起ファイバ30側の面が平面になっており、円盤状に巻回された増幅用光ファイバ40及び励起ファイバ30のそれぞれの巻回部45,35に接続し易くされている。また、励起ファイバ30と反対側、及び、増幅用光ファイバ40と反対側にフィン61a,62aが設けられており、表面積が増やされている。   In this embodiment, a heat sink 61 is provided on the side opposite to the exposed surface 46 of the amplification optical fiber 40, and a heat sink 62 is provided on the side opposite to the exposed surface 36 of the excitation fiber 30. Each of the heat sinks 61 and 62 has a planar surface on the side of the amplification optical fiber 40 and the side of the excitation fiber 30, and each winding portion of the amplification optical fiber 40 and the excitation fiber 30 wound in a disk shape. 45 and 35 are easily connected. Further, fins 61a and 62a are provided on the side opposite to the excitation fiber 30 and on the side opposite to the amplification optical fiber 40, and the surface area is increased.

上記の様な構成のファイバレーザ装置1は次の様に動作する。   The fiber laser device 1 configured as described above operates as follows.

まず、種光源10から所定の波長の種光が出射されると共に、励起光源20のそれぞれのレーザダイオード21から種光の波長とは異なる所定の波長の励起光が出射される。このとき種光の波長は、増幅用光ファイバ40のコア41に添加されるドーパントにより異なり、例えば、上述のようにコア41にYbが添加される場合、上述のように1070nmとされ、励起光の波長は、例えば、上述のように915nmとされる。種光源10から出射された種光は、種光用ファイバ15のコアを伝播して、増幅用光ファイバ40のコア41に入射し、コア41を伝播する。また、励起光源20から出射された励起光は、励起ポート22を伝播して、コンバイナ23において、励起ファイバ30のコア31に入射して、コア31を伝播する。そして、光増幅部品50において、励起光は、励起ファイバ30のコア31の露出面36から出射し、増幅用光ファイバ40のクラッド42の露出面46からクラッド42に入射する。このように励起光は、励起ファイバ30のコア31の側面から出射して、増幅用光ファイバ40のクラッドの側面から入射する。従って、励起ファイバ30から増幅用光ファイバ40に励起光が徐々に入射する。   First, seed light having a predetermined wavelength is emitted from the seed light source 10, and excitation light having a predetermined wavelength different from the wavelength of the seed light is emitted from each laser diode 21 of the excitation light source 20. At this time, the wavelength of the seed light varies depending on the dopant added to the core 41 of the amplification optical fiber 40. For example, when Yb is added to the core 41 as described above, the wavelength of the seed light is set to 1070 nm as described above. For example, the wavelength is set to 915 nm as described above. The seed light emitted from the seed light source 10 propagates through the core of the seed light fiber 15, enters the core 41 of the amplification optical fiber 40, and propagates through the core 41. Further, the excitation light emitted from the excitation light source 20 propagates through the excitation port 22, enters the core 31 of the excitation fiber 30 in the combiner 23, and propagates through the core 31. In the optical amplification component 50, the excitation light exits from the exposed surface 36 of the core 31 of the excitation fiber 30 and enters the cladding 42 from the exposed surface 46 of the cladding 42 of the amplification optical fiber 40. In this way, the excitation light exits from the side surface of the core 31 of the excitation fiber 30 and enters from the side surface of the cladding of the amplification optical fiber 40. Accordingly, the excitation light gradually enters the amplification optical fiber 40 from the excitation fiber 30.

なお、上述のように、励起ファイバ30は、コア31が露出されていない部分から、コア31が露出されている部分にかけて、スロープ37によりコア31が徐々に露出されている。従って、励起ファイバ30におけるコア31が露出されていない部分からコア31が露出されている部分にかけて励起光が励起ファイバ30の外に放出されることが抑制されている。   As described above, in the excitation fiber 30, the core 31 is gradually exposed by the slope 37 from the portion where the core 31 is not exposed to the portion where the core 31 is exposed. Therefore, the pumping light is prevented from being emitted outside the pumping fiber 30 from the part where the core 31 is not exposed in the pumping fiber 30 to the part where the core 31 is exposed.

なお、上述のように、励起ファイバ30及び増幅用光ファイバ40は、励起ファイバ30のコア31と増幅用光ファイバ40のクラッド42とが接続されている部分を除き、低屈折率樹脂58で覆われているため、励起ファイバ30のコア31の露出面36から出射する励起光が、外部に放出されることが抑制されており、励起光は、効率良く、励起ファイバ30のコア31から、増幅用光ファイバ40のクラッド42に入射することができる。   As described above, the excitation fiber 30 and the amplification optical fiber 40 are covered with the low refractive index resin 58 except for the portion where the core 31 of the excitation fiber 30 and the clad 42 of the amplification optical fiber 40 are connected. Therefore, the pumping light emitted from the exposed surface 36 of the core 31 of the pumping fiber 30 is suppressed from being emitted to the outside, and the pumping light is efficiently amplified from the core 31 of the pumping fiber 30. The light can enter the clad 42 of the optical fiber 40 for use.

そして、増幅用光ファイバ40のクラッド42に入射した励起光は、クラッド42を主に伝播し、励起光が増幅用光ファイバ40のコア41を通過するときに、コア41に添加されている活性元素に吸収されて、活性元素を励起する。励起された活性元素は、種光による誘導放出を起こし、この誘導放出により種光が増幅されて、出射光として増幅用光ファイバ40の他端におけるコア41から出射される。   The excitation light incident on the clad 42 of the amplification optical fiber 40 propagates mainly through the clad 42, and the activity added to the core 41 when the excitation light passes through the core 41 of the amplification optical fiber 40. It is absorbed by the element and excites the active element. The excited active element causes stimulated emission by seed light, the seed light is amplified by this stimulated emission, and is emitted from the core 41 at the other end of the amplification optical fiber 40 as emitted light.

このとき光増幅部品50における増幅用光ファイバ40や励起ファイバ30の巻回部45,35で熱が発生する場合においても、増幅用光ファイバ40及び励起ファイバ30が盤状に巻回されているため放熱の効率が良く、更に、本実施形態においては、それぞれの巻回部45,35にヒートシンク61,62が設けられているため、更に放熱の効率が良くされており、それぞれの巻回部45,35が冷却される。   At this time, even when heat is generated in the winding portions 45 and 35 of the amplification optical fiber 40 and the excitation fiber 30 in the optical amplification component 50, the amplification optical fiber 40 and the excitation fiber 30 are wound in a disk shape. Therefore, the heat dissipation efficiency is good. Further, in this embodiment, since the heat sinks 61 and 62 are provided in the respective winding portions 45 and 35, the heat dissipation efficiency is further improved. 45 and 35 are cooled.

このような光増幅部品50は、次のように製造される。   Such an optical amplification component 50 is manufactured as follows.

まず、増幅用光ファイバ40、及び、励起ファイバ30をそれぞれ必要な長さ準備する。   First, the required lengths of the amplification optical fiber 40 and the excitation fiber 30 are prepared.

そして、準備した増幅用光ファイバ40、及び、励起ファイバ30をそれぞれ巻回する。このとき、図示しないリール等の治具を用いて、増幅用光ファイバ40の中心軸が平面状に位置するようにして渦巻状に巻回して、盤状とする。同様に励起ファイバ30も図示しないリール等の治具を用いて、励起ファイバ30の中心軸が平面状に位置するようにして渦巻状に巻回して、盤状とする。   Then, the prepared amplification optical fiber 40 and the excitation fiber 30 are wound. At this time, using a jig such as a reel (not shown), the amplification optical fiber 40 is wound in a spiral shape so that the center axis of the amplification optical fiber 40 is positioned in a flat shape, thereby obtaining a disk shape. Similarly, the excitation fiber 30 is also wound in a spiral shape by using a jig such as a reel (not shown) so that the central axis of the excitation fiber 30 is positioned in a planar shape.

次に、増幅用光ファイバ40が巻回された巻回部45を低屈折率樹脂58で覆う。例えば、低屈折率樹脂58が紫外線硬化樹脂であれば、紫外線硬化樹脂の前駆体である紫外線硬化性樹脂を巻回された増幅用光ファイバ40に塗布する。そして、増幅用光ファイバ40の巻回部45に紫外線を照射して、紫外線硬化性樹脂を硬化させて、増幅用光ファイバ40の巻回部45が低屈折率樹脂58で覆われた状態にする。同様に、励起ファイバ30が巻回された巻回部35を低屈折率樹脂58で覆う。励起ファイバ30の巻回部35を低屈折率樹脂58で覆う方法は、増幅用光ファイバ40の巻回部45を低屈折率樹脂58で覆う方法と同様にすれば良い。   Next, the wound portion 45 around which the amplification optical fiber 40 is wound is covered with a low refractive index resin 58. For example, if the low refractive index resin 58 is an ultraviolet curable resin, an ultraviolet curable resin that is a precursor of the ultraviolet curable resin is applied to the wound optical fiber 40. Then, the winding portion 45 of the amplification optical fiber 40 is irradiated with ultraviolet rays to cure the ultraviolet curable resin, so that the winding portion 45 of the amplification optical fiber 40 is covered with the low refractive index resin 58. To do. Similarly, the wound portion 35 around which the excitation fiber 30 is wound is covered with a low refractive index resin 58. The method of covering the winding portion 35 of the excitation fiber 30 with the low refractive index resin 58 may be the same as the method of covering the winding portion 45 of the amplification optical fiber 40 with the low refractive index resin 58.

次に低屈折率樹脂58で覆われた増幅用光ファイバ40の巻回部45を、巻回部45の一方の盤面を形成するように、増幅用光ファイバ40の中心軸が位置する平面と平行な面まで研磨する。具体的には、低屈折率樹脂58で覆われた巻回部45の渦巻状の面をラッピングマシーンの研磨部に押し付けて研磨する。そして、クラッド42が平面状に所望の面積だけ露出したところで、増幅用光ファイバ40をラッピングマシーンの研磨部から離す。そして、必要に応じて、クラッド42の露出面46を鏡面加工する。この加工には、例えば、CMP(Chemical-Mechanical Polishing)を用いれば良い。同様に低屈折率樹脂58で覆われた励起ファイバ30の巻回部35を、巻回部35の一方の盤面を形成するように、励行ファイバ30の中心軸が位置する平面と平行な面まで研磨する。励起ファイバ30の研磨は、増幅用光ファイバ40の研磨と同様に行えば良い。こうして、増幅用光ファイバ40のクラッド42、及び、励起ファイバ30のコア31が平面状に露出した状態となる。   Next, the winding portion 45 of the amplification optical fiber 40 covered with the low refractive index resin 58 is formed with a plane on which the central axis of the amplification optical fiber 40 is positioned so as to form one surface of the winding portion 45. Polish to parallel surfaces. Specifically, the spiral surface of the winding part 45 covered with the low refractive index resin 58 is pressed against the polishing part of the wrapping machine and polished. When the clad 42 is exposed to a desired area in a planar shape, the amplification optical fiber 40 is separated from the polishing portion of the wrapping machine. Then, if necessary, the exposed surface 46 of the clad 42 is mirror-finished. For this processing, for example, CMP (Chemical-Mechanical Polishing) may be used. Similarly, the winding portion 35 of the excitation fiber 30 covered with the low refractive index resin 58 is parallel to the plane on which the central axis of the excitation fiber 30 is positioned so as to form one surface of the winding portion 35. Grind. The excitation fiber 30 may be polished in the same manner as the amplification optical fiber 40. Thus, the clad 42 of the amplification optical fiber 40 and the core 31 of the excitation fiber 30 are exposed in a planar shape.

次に、増幅用光ファイバ40の巻回部45におけるクラッド42の露出面46と、励起ファイバ30の巻回部35におけるコア31の露出面36とを対向させて、図示しない接着剤で接着して、一体化する。   Next, the exposed surface 46 of the cladding 42 in the winding portion 45 of the amplification optical fiber 40 and the exposed surface 36 of the core 31 in the winding portion 35 of the excitation fiber 30 are opposed to each other and bonded with an adhesive (not shown). And integrate.

こうして、図4、5に示す光増幅部品50を得る。   In this way, the optical amplification component 50 shown in FIGS. 4 and 5 is obtained.

以上説明したように、本実施形態の光増幅部品50によれば、クラッド42の側面が平面状に露出した露出面46を有する増幅用光ファイバ40と、コア31の側面が平面上に露出した露出面36を有する励起ファイバ30とが、それぞれの露出面46、36が対向して、接続されている。従って、励起ファイバ30のコア31の側面から、増幅用光ファイバ40のクラッド42の側面に励起光を入射することができ、サイドポンプを実現することができる。このため、励起ファイバ30から増幅用光ファイバ40に励起光が徐々に入射するので、増幅用光ファイバ40の一部に励起光が集中することが防止でき、効率良く光を増幅することができる。そして、増幅用光ファイバ40は、クラッド42の中心軸が平面FS上に位置するように渦巻状に巻かれ、かつ、励起ファイバ30は、コア31の中心軸が平面FS上に位置するように渦巻状に巻回されるため、それぞれの露出面36,46が接続された状態において、励起ファイバ30及び増幅用光ファイバ40が渦巻状に巻回されている巻回部35,45は、全体として円盤状になる。従って、光増幅部品50は、増幅用光ファイバ及び励起ファイバが束ねられる場合と比べて、表面積を増やすことができ、優れた放熱性が得られる。 As described above, according to the optical amplification component 50 of the present embodiment, the amplification optical fiber 40 having the exposed surface 46 in which the side surface of the clad 42 is exposed in a planar shape and the side surface of the core 31 are exposed on the plane. The excitation fiber 30 having the exposed surface 36 is connected so that the exposed surfaces 46 and 36 face each other. Therefore, the pump light can be incident on the side surface of the clad 42 of the amplification optical fiber 40 from the side surface of the core 31 of the pump fiber 30, and a side pump can be realized. For this reason, since the excitation light gradually enters the amplification optical fiber 40 from the excitation fiber 30, it is possible to prevent the excitation light from concentrating on a part of the amplification optical fiber 40 and to efficiently amplify the light. . Then, the amplifying optical fiber 40, the center axis of the clad 42 is coiled so as to be positioned on a flat surface FS G, and excitation fiber 30, the central axis of the core 31 is positioned on the plane FS P Thus, in the state where the exposed surfaces 36 and 46 are connected, the winding portions 35 and 45 in which the excitation fiber 30 and the amplification optical fiber 40 are wound in a spiral shape are provided. As a whole, it becomes a disk shape. Therefore, the optical amplifying component 50 can increase the surface area compared with the case where the amplification optical fiber and the excitation fiber are bundled, and excellent heat dissipation can be obtained.

このように、本実施形態の光ファイバ増幅器5及びファイバレーザ装置1は、光増幅部品50が放熱性に優れるため、優れた信頼性を有することができる。   Thus, the optical fiber amplifier 5 and the fiber laser device 1 of the present embodiment can have excellent reliability because the optical amplification component 50 is excellent in heat dissipation.

また、上述のように、光増幅部品50において、増幅用光ファイバ40と励起ファイバ30とは、互いに平行にされている。従って、励起ファイバ30の露出面36と増幅用光ファイバ40の露出面46とが接続される面積をより大きくすることができ、励起ファイバ30から増幅用光ファイバ40により多くの励起光を入射することができる。   Further, as described above, in the optical amplification component 50, the amplification optical fiber 40 and the excitation fiber 30 are parallel to each other. Accordingly, the area where the exposed surface 36 of the pump fiber 30 and the exposed surface 46 of the amplification optical fiber 40 are connected can be increased, and more pump light is incident from the pump fiber 30 to the amplification optical fiber 40. be able to.

さらに、増幅用光ファイバ40及び励起ファイバ30のそれぞれの巻回部45,35は、励起ファイバ30のコア31と増幅用光ファイバ40のクラッド42とが接続されている部分を除き、低屈折率樹脂58で覆われているため、励起光が、励起ファイバ30のコア31、或いは、増幅用光ファイバ40のクラッド42から放出されることを抑制することができる。   Further, each of the winding portions 45 and 35 of the amplification optical fiber 40 and the excitation fiber 30 has a low refractive index except for a portion where the core 31 of the excitation fiber 30 and the clad 42 of the amplification optical fiber 40 are connected. Since it is covered with the resin 58, it is possible to suppress the excitation light from being emitted from the core 31 of the excitation fiber 30 or the cladding 42 of the amplification optical fiber 40.

また、上述のように励起ファイバ30及び増幅用光ファイバ40が渦巻状に巻回されている巻回部35,45は、全体として、円盤状になる。従って、ヒートシンク61,62の接続面を平面にすることができ、容易にヒートシンク61,62を設けることができる。   Moreover, the winding parts 35 and 45 around which the excitation fiber 30 and the amplification optical fiber 40 are wound in a spiral shape as described above have a disk shape as a whole. Therefore, the connection surfaces of the heat sinks 61 and 62 can be flat, and the heat sinks 61 and 62 can be easily provided.

なお、本実施形態において、増幅用光ファイバ40は、巻回部45において、クラッド42の側面が平面FSと平行な平面状に露出され、巻回部45の一方の盤面を形成するように、平面状の露出面46が形成されており、さらに、励起ファイバ30は、巻回部35において、コア31の側面が平面FSと平行な平面状に露出され、巻回部35の一方の盤面を形成するように、平面状の露出面36が形成されているとした。しかし本発明はこれに限らず、露出面46と平面FSとが平行でなくても良く、また、露出面46と平面FSとが平行でなくても良い。 In the present embodiment, the amplifying optical fiber 40, the winding portion 45, the side surface of the clad 42 is exposed to the plane FS G parallel planar so as to form one of the board of the winding portion 45 , are formed planar exposed surface 46 further, the excitation fiber 30 at the winding portion 35, the side surface of the core 31 is exposed in the plane FS P parallel planar one winding section 35 The planar exposed surface 36 is formed so as to form a board surface. However, the present invention is not limited thereto, and the exposed surface 46 and the plane FS C is may not be parallel, and the exposed surface 46 and the plane FS P may not be parallel.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について図7〜図9を参照して詳細に説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。図7は、本実施形態に係る励起ファイバ30aの長手方向に垂直な断面における構造の様子を示す図であり、図8は、本実施形態に係る増幅用光ファイバ40aの長手方向に垂直な断面における構造の様子を示す図であり、図9は、本実施形態の光増幅部品を図5と同じ視点で示す図である。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In addition, about the component which is the same as that of 1st Embodiment, or equivalent, except the case where it demonstrates especially, the same referential mark is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted. FIG. 7 is a diagram showing a state of the structure in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the excitation fiber 30a according to the present embodiment, and FIG. 8 is a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the amplification optical fiber 40a according to the present embodiment. FIG. 9 is a diagram showing the optical amplification component of this embodiment from the same viewpoint as FIG.

本実施形態の光増幅部品は、第1実施形態の励起ファイバ30に代わり、励起ファイバ30aを用い、第1実施形態の増幅用光ファイバ40に代わり、増幅用光ファイバ40aを用いる点において、第1実施形態の光増幅部品と異なる。   The optical amplification component of the present embodiment uses a pumping fiber 30a instead of the pumping fiber 30 of the first embodiment, and uses an amplification optical fiber 40a instead of the amplification optical fiber 40 of the first embodiment. It differs from the optical amplification component of one embodiment.

図7に示すように、本実施形態の励起ファイバ30aは、コア31が、内部コア31aと、内部コア31aを囲む外部コア31bとから成る点において、第1実施形態の励起ファイバ30と異なる。そして、励起ファイバ30aの内部コア31aは、ガラスから成る。このようなガラスとしては、第1実施形態のコア31と同様の材料を挙げることができる。また、外部コア31bは、内部コア31aと同等の屈折率を有する樹脂から成る。従って、光学的には、本実施形態の励起ファイバ30aと、第1実施形態の励起ファイバ30とは、同等である。このような外部コア31bの材料としては、シリコン系のUV硬化樹脂を挙げることができる。   As shown in FIG. 7, the pump fiber 30a of this embodiment is different from the pump fiber 30 of the first embodiment in that a core 31 includes an inner core 31a and an outer core 31b surrounding the inner core 31a. The inner core 31a of the excitation fiber 30a is made of glass. As such glass, the same material as the core 31 of 1st Embodiment can be mentioned. The outer core 31b is made of a resin having a refractive index equivalent to that of the inner core 31a. Therefore, optically, the excitation fiber 30a of this embodiment and the excitation fiber 30 of 1st Embodiment are equivalent. Examples of the material of the outer core 31b include a silicon-based UV curable resin.

また、図8に示すように、本実施形態の増幅用光ファイバ40aは、クラッド42が、コア41を囲む内部クラッド42aと、内部クラッド42aを囲む外部クラッド42bとから成る点において、第1実施形態の増幅用光ファイバ40と異なる。そして、増幅用光ファイバ40の内部クラッド42aは、ガラスから成る。このようなガラスとしては、第1実施形態のクラッド42と同様の材料を挙げることができる。また、外部クラッド42bは、内部クラッド42aと同等の屈折率を有する樹脂から成る。従って、光学的には、本実施形態の増幅用光ファイバ40aと、第1実施形態の増幅用光ファイバ40とは、同等である。このため増幅用光ファイバ40aに入射する励起光は、内部クラッド42aと外部クラッド42bから成るクラッド42を主に伝播する。このような外部クラッド42bの材料としては、励起ファイバ30aの外部コア31bと同様の材料を挙げることができる。   As shown in FIG. 8, the amplification optical fiber 40a according to the present embodiment is the first embodiment in that the clad 42 includes an inner clad 42a surrounding the core 41 and an outer clad 42b surrounding the inner clad 42a. This is different from the amplification optical fiber 40 in the form. The inner clad 42a of the amplification optical fiber 40 is made of glass. Examples of such glass include the same material as that of the clad 42 of the first embodiment. The outer cladding 42b is made of a resin having a refractive index equivalent to that of the inner cladding 42a. Therefore, optically, the amplification optical fiber 40a of the present embodiment is the same as the amplification optical fiber 40 of the first embodiment. For this reason, the excitation light incident on the amplification optical fiber 40a mainly propagates through the clad 42 composed of the inner clad 42a and the outer clad 42b. Examples of the material of the outer cladding 42b include the same material as that of the outer core 31b of the excitation fiber 30a.

そして、増幅用光ファイバ40a及び励起ファイバ30aは、第1実施形態の増幅用光ファイバ40及び励起ファイバ30と同様に巻回されて、第1実施形態と同様にして、低屈折率樹脂58で覆われる。さらに、図9に示すように、増幅用光ファイバ40aは、巻回部45において、外部クラッド42bが、平面FSに平行な平面状に露出され、平面状の露出面46が形成されている。具体的には、クラッド42が露出していない状態の増幅用光ファイバ40が渦巻状に巻回された状態において、樹脂クラッド43の一部、及び、外部クラッド42bの一部が、内部クラッド42aが線状に露出する程度の平面(平面FSと平行な平面)まで除去されている。同様に、励起ファイバ30は、巻回部35において、外部コア31bが、平面FSに平行な平面状に露出され、平面状の露出面36が形成されている。具体的には、コア31が露出していない状態の励起ファイバ30が渦巻状に巻回された状態において、クラッド32の一部、及び、外部コア31bの一部が、内部コア31aが線状に露出する程度の平面(平面FSと平行な平面)まで除去されている。 The amplification optical fiber 40a and the excitation fiber 30a are wound in the same manner as the amplification optical fiber 40 and the excitation fiber 30 in the first embodiment, and the low refractive index resin 58 is used in the same manner as in the first embodiment. Covered. Further, as shown in FIG. 9, in the amplification optical fiber 40a, the outer cladding 42b is exposed in a planar shape parallel to the plane FS G in the winding portion 45, and a planar exposed surface 46 is formed. . Specifically, in a state where the amplification optical fiber 40 in a state where the cladding 42 is not exposed is wound in a spiral shape, a part of the resin cladding 43 and a part of the outer cladding 42b are connected to the inner cladding 42a. Is removed up to a plane that is exposed in a line (a plane parallel to the plane FS G ). Similarly, the excitation fiber 30 at the winding portion 35, the outer core 31b may be exposed to parallel planar to the plane FS P, planar exposed surface 36 is formed. Specifically, in a state where the excitation fiber 30 in a state where the core 31 is not exposed is wound in a spiral shape, a part of the cladding 32 and a part of the outer core 31b are linear in the inner core 31a. To a plane that is exposed to (a plane parallel to the plane FS p ).

そして、第1実施形態の光増幅部品50と同様にして、増幅用光ファイバ40aの露出面46と、励起ファイバ30aの露出面36とが接続されている。   And the exposed surface 46 of the optical fiber 40a for amplification and the exposed surface 36 of the excitation fiber 30a are connected like the optical amplification component 50 of 1st Embodiment.

本実施形態の光増幅部品50によれば、増幅用光ファイバ40aの外部クラッド42bを構成する樹脂や、励起ファイバ30aの外部コア31bを構成する樹脂は、ガラスと比べて切削や研磨により容易に除去することができる。従って、樹脂から成る外部クラッド42bや外部コア31bを有することにより、切削や研磨等により容易に増幅用光ファイバ40aや励起ファイバ30aのクラッド42やコア31を平面状に露出させることができる。また、内部クラッド42aや内部コア31aがガラスから構成されるため、励起光の損失を少なくすることができる。   According to the optical amplification component 50 of the present embodiment, the resin constituting the outer cladding 42b of the amplification optical fiber 40a and the resin constituting the outer core 31b of the excitation fiber 30a can be easily cut or polished as compared with glass. Can be removed. Therefore, by having the outer cladding 42b and the outer core 31b made of resin, the cladding 42 and the core 31 of the amplification optical fiber 40a and the excitation fiber 30a can be easily exposed in a planar shape by cutting or polishing. Further, since the inner cladding 42a and the inner core 31a are made of glass, the loss of excitation light can be reduced.

(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について図10を参照して詳細に説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。図10は、本実施形態に係る光増幅部品を図5と同じ視点で示す図である。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. In addition, about the component which is the same as that of 1st Embodiment, or equivalent, except the case where it demonstrates especially, the same referential mark is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted. FIG. 10 is a diagram showing the optical amplification component according to this embodiment from the same viewpoint as FIG.

本実施形態の光増幅部品は、第1実施形態の励起ファイバ30に代わり、励起ファイバ30bを用いる点において、第1実施形態の光増幅部品と異なる。   The optical amplification component of the present embodiment is different from the optical amplification component of the first embodiment in that a pump fiber 30b is used instead of the pump fiber 30 of the first embodiment.

本実施形態の励起ファイバ30bは、第1実施形態の励起ファイバ30よりも小さな直径とされ、励起ファイバ30b同士が隙間なく隣り合い、コアの中心軸が平面FSと平行な平面FS上に位置するようにして、渦巻状に巻回されている。なお、本実施形態においては、励起ファイバ30bが巻回される方向は、第1実施形態と同様に、増幅用光ファイバ40が巻回される方向と同様とされる。さらに、励起ファイバ30bは、第1実施形態と同様に、巻回部において、コアの側面が平面FSと平行な平面状に露出され、平面状の露出面36が形成されている。そして、増幅用光ファイバ40のクラッドの露出面46と、励起ファイバ30bのコアの露出面36とが、互いに対向して、接続されている。 Excitation fiber 30b of this embodiment is smaller in diameter than the excitation fiber 30 of the first embodiment, the excitation fiber 30b mutually adjoin without a gap, the central axis of the core on the plane FS G parallel to the plane FS P It is wound in a spiral shape so as to be positioned. In the present embodiment, the direction in which the excitation fiber 30b is wound is the same as the direction in which the amplification optical fiber 40 is wound, as in the first embodiment. Further, the excitation fiber 30b, as in the first embodiment, the winding portion, the side surface of the core is exposed to the plane FS P parallel planar, planar exposed surface 36 is formed. The exposed surface 46 of the cladding of the amplification optical fiber 40 and the exposed surface 36 of the core of the excitation fiber 30b are connected to face each other.

なお、第1実施形態においては、増幅用光ファイバ40及び励起ファイバ30が、共に同じピッチで同数巻回されて、増幅用光ファイバ40と励起ファイバ30とが、互いに平行とされたが、本実施形態においては、励起ファイバ30bの直径が、小さいため、増幅用光ファイバと、同じピッチではなく、更に異なる回数巻回されている。従って、本実施形態においては、増幅用光ファイバ40と励起ファイバ30bとが、互いに非平行とされる。   In the first embodiment, the amplification optical fiber 40 and the excitation fiber 30 are both wound at the same pitch with the same number of turns, and the amplification optical fiber 40 and the excitation fiber 30 are parallel to each other. In the embodiment, since the diameter of the excitation fiber 30b is small, it is not wound at the same pitch as that of the amplification optical fiber but is wound a different number of times. Therefore, in this embodiment, the amplification optical fiber 40 and the excitation fiber 30b are not parallel to each other.

このような光増幅部品においては、励起ファイバ30のコアの露出面36が増幅用光ファイバ40のクラッドの露出面46と接続されない部分が生じる場合があり、増幅用光ファイバ40のクラッドの露出面46が励起ファイバ30のコアの露出面36と接続されない部分が生じる場合がある。しかし、図10に示すように、励起ファイバ30b及び増幅用光ファイバ40は、励起ファイバ30bのコアと増幅用光ファイバ40のクラッドとが接続されている部分を除き、低屈折率樹脂58で覆われているため、増幅用光ファイバ40のクラッドの露出面46と対向せずに露出した励起ファイバ30のコアの露出面36、及び、励起ファイバ30のコアの露出面36と対向せずに露出した増幅用光ファイバ40のクラッドの露出面46から、励起光が放出されることが抑制されている。   In such an optical amplification component, there may be a portion where the exposed surface 36 of the core of the excitation fiber 30 is not connected to the exposed surface 46 of the cladding of the amplification optical fiber 40, and the exposed surface of the cladding of the amplification optical fiber 40. There may be a portion where 46 is not connected to the exposed surface 36 of the core of the excitation fiber 30. However, as shown in FIG. 10, the excitation fiber 30b and the amplification optical fiber 40 are covered with a low refractive index resin 58 except for a portion where the core of the excitation fiber 30b and the cladding of the amplification optical fiber 40 are connected. Therefore, the exposed surface 36 of the pump fiber 30 exposed without facing the exposed surface 46 of the cladding of the amplification optical fiber 40 and the exposed surface 36 of the pump fiber 30 without facing the exposed surface 36 of the core. The excitation light is prevented from being emitted from the exposed surface 46 of the cladding of the amplification optical fiber 40.

本実施形態の光増幅部品によれば、増幅用光ファイバ40と励起ファイバ30bとが非平行とされるため、励起ファイバ30bに沿って進む励起光が、増幅用光ファイバ40に入射するときに、励起光の進行方向が乱れる。従って、増幅用光ファイバ40内における励起光のスキューモードを抑制することができる。   According to the optical amplification component of the present embodiment, the amplification optical fiber 40 and the excitation fiber 30b are non-parallel, so that the excitation light traveling along the excitation fiber 30b is incident on the amplification optical fiber 40. The traveling direction of the excitation light is disturbed. Therefore, the skew mode of the excitation light in the amplification optical fiber 40 can be suppressed.

(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態について図11を参照して詳細に説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。図11は、本実施形態に係る光増幅部品を図4と同様に示す図である。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. In addition, about the component which is the same as that of 1st Embodiment, or equivalent, except the case where it demonstrates especially, the same referential mark is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted. FIG. 11 is a view showing the optical amplification component according to this embodiment in the same manner as FIG.

図11に示すように本実施形態の光増幅部品においては、励起ファイバ30と増幅用光ファイバ40とが逆方向に巻回される点において、第1実施形態の光増幅部品50と異なる。具体的には、本実施形態の増幅用光ファイバ40と励起ファイバ30とは、内側から外側に向けて、図11の実践の矢印で示す方向に巻かれ、この方向が逆回りになるものである。   As shown in FIG. 11, the optical amplification component of this embodiment differs from the optical amplification component 50 of the first embodiment in that the pump fiber 30 and the amplification optical fiber 40 are wound in opposite directions. Specifically, the amplification optical fiber 40 and the excitation fiber 30 of this embodiment are wound in the direction indicated by the practical arrow in FIG. 11 from the inside to the outside, and this direction is the reverse direction. is there.

本実施形態の光増幅部品によれば、確実に増幅用光ファイバ40と励起ファイバ30とを非平行にすることができ、第3実施形態の光増幅部品と同様に、励起ファイバ30に沿って進む励起光が、増幅用光ファイバ40に入射するときに、励起光の進行方向が乱れる。従って、増幅用光ファイバ40内における励起光のスキューモードを抑制することができる。   According to the optical amplification component of the present embodiment, the amplification optical fiber 40 and the excitation fiber 30 can be reliably made non-parallel, and along the excitation fiber 30 as in the optical amplification component of the third embodiment. When the traveling pump light enters the amplification optical fiber 40, the traveling direction of the pump light is disturbed. Therefore, the skew mode of the excitation light in the amplification optical fiber 40 can be suppressed.

(第5実施形態)
次に、本発明の第5実施形態について図12を参照して詳細に説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。図12は、本実施形態に係る光増幅部品を図5と同じ視点で示す図である。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. In addition, about the component which is the same as that of 1st Embodiment, or equivalent, except the case where it demonstrates especially, the same referential mark is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted. FIG. 12 is a diagram showing the optical amplification component according to this embodiment from the same viewpoint as FIG.

図12に示すように、本実施形態の光増幅部品は、第1実施形態の励起ファイバ30と同様の励起ファイバを第2励起ファイバ30cとして備え、第2励起ファイバ30cは、増幅用光ファイバ40及び励起ファイバ30と、同じ方向に同じピッチで同数巻回されて、盤状に形成される巻回部を有している。すなわち、第2励起ファイバ30cは、コアの中心軸が平面FSPc上に位置するように巻回されている。さらに、第2励起ファイバ30cは、巻回部において、コアの側面が、第2励起ファイバ30cの巻回部の一方の盤面を形成するように、第2励起ファイバ30cのコアの中心軸が位置する平面FSPcと平行な平面状に露出され、平面状の露出面36cが形成されている。 As shown in FIG. 12, the optical amplification component of the present embodiment includes a pumping fiber similar to the pumping fiber 30 of the first embodiment as the second pumping fiber 30c, and the second pumping fiber 30c is the amplification optical fiber 40. And the excitation fiber 30 and a winding portion that is wound in the same direction at the same pitch and formed in a disk shape. That is, the second excitation fiber 30c is wound so that the central axis of the core is positioned on the plane FS Pc . Further, the second excitation fiber 30c is positioned at the center axis of the core of the second excitation fiber 30c so that the side surface of the core forms one surface of the winding part of the second excitation fiber 30c. The exposed flat surface FS Pc is exposed to a flat surface, and a flat exposed surface 36c is formed.

また、本実施形態の増幅用光ファイバ40のクラッド42は、励起ファイバ30と接続される露出面46と反対側の側面が、他方の盤面を形成するようにクラッド42の中心軸が位置する平面FSと平行な平面状に露出され、露出面46cが形成されている。 The clad 42 of the amplification optical fiber 40 of the present embodiment is a plane on which the central axis of the clad 42 is positioned so that the side surface opposite to the exposed surface 46 connected to the pump fiber 30 forms the other panel surface. exposed to FS G parallel planar exposed surface 46c is formed.

そして、増幅用光ファイバ40のクラッド42における励起ファイバ30と接続される露出面46と反対側の露出面46cと、第2励起ファイバ30cのコアの露出面36cとが、対向して接続されている。   The exposed surface 46c opposite to the exposed surface 46 connected to the pumping fiber 30 in the cladding 42 of the amplification optical fiber 40 and the exposed surface 36c of the core of the second pumping fiber 30c are connected to face each other. Yes.

また、第2励起ファイバ30cの増幅用光ファイバ40側と反対側には、第1実施形態において、増幅用光ファイバ40に接続されていたヒートシンク61が設けられている。   In addition, a heat sink 61 connected to the amplification optical fiber 40 in the first embodiment is provided on the opposite side of the second excitation fiber 30c from the amplification optical fiber 40 side.

本実施形態の光増幅部品によれば、増幅用光ファイバ40を励起ファイバ30及び第2励起ファイバ30cで挟んで、励起ファイバ30、第2励起ファイバ30cのそれぞれによりサイドポンプを実現することができる。従って、より強度の強い励起光を増幅用光ファイバ40に導入することができ、種光の増幅率をより高くすることができる。   According to the optical amplification component of the present embodiment, the amplification optical fiber 40 is sandwiched between the excitation fiber 30 and the second excitation fiber 30c, and a side pump can be realized by each of the excitation fiber 30 and the second excitation fiber 30c. . Therefore, stronger excitation light can be introduced into the amplification optical fiber 40, and the amplification factor of the seed light can be further increased.

なお、本実施形態において、増幅用光ファイバ40は、巻回部45において、励起ファイバ30と接続される露出面46と反対側の側面が、平面FSと平行な平面状に露出され、巻回部45の他方の盤面を形成するように、平面状の露出面46cが形成されており、さらに、第2励起ファイバ30cは、巻回部において、コアの側面が平面FSPcと平行な平面状に露出され、巻回部の一方の盤面を形成するように、平面状の露出面36cが形成されているとした。しかし本発明はこれに限らず、露出面46cと平面FSとが平行でなくても良く、また、露出面36cと平面FSとが平行でなくても良い。 In the present embodiment, the amplification optical fiber 40 has a winding portion 45 whose side opposite to the exposed surface 46 connected to the excitation fiber 30 is exposed in a planar shape parallel to the plane FS G. A flat exposed surface 46c is formed so as to form the other disk surface of the turning portion 45, and the second excitation fiber 30c is a flat surface in which the side surface of the core is parallel to the plane FS Pc in the winding portion. It is assumed that a flat exposed surface 36c is formed so as to be exposed in a shape and form one surface of the winding portion. However, the present invention is not limited thereto, the exposed surface 46c and the plane FS C is may not be parallel, and the exposed surface 36c and the plane FS P may not be parallel.

(第6実施形態)
次に、本発明の第6実施形態について図13を参照して詳細に説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して特に説明する場合を除き重複する説明は省略する。図13は、本実施形態に係るファイバレーザ装置2を示す図である。
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. In addition, about the component which is the same as that of 1st Embodiment, or an equivalent component, the overlapping description is abbreviate | omitted except the case where it attaches | subjects the same referential mark and demonstrates especially. FIG. 13 is a diagram showing the fiber laser device 2 according to the present embodiment.

図13に示すように、本実施形態のファイバレーザ装置2は、第1実施形態における光ファイバ増幅器5と同様の光ファイバ増幅器5と、増幅用光ファイバ40の一方の端部に結合する第1共振用ファイバ16と、増幅用光ファイバ40の他方の端部に結合する第2共振用ファイバ18と、第1共振用ファイバ16に設けられる第1ミラーとしての第1FBG(Fiber Bragg Grating)71と、第2共振用ファイバ18に設けられる第2ミラーとしての第2FBG72と、を主な構成として備える。   As shown in FIG. 13, the fiber laser device 2 of the present embodiment includes a first optical fiber amplifier 5 similar to the optical fiber amplifier 5 in the first embodiment and a first end coupled to one end of the amplification optical fiber 40. A resonance fiber 16; a second resonance fiber 18 coupled to the other end of the amplification optical fiber 40; a first FBG (Fiber Bragg Grating) 71 as a first mirror provided in the first resonance fiber 16; The second FBG 72 as a second mirror provided in the second resonance fiber 18 is provided as a main configuration.

第1共振用ファイバ16は、コア及びクラッドを有し、例えば、第1実施形態における種光用ファイバ15と同じ構成とされる。そして、第1共振用ファイバ16のコアと増幅用光ファイバ40のコア41とが結合するように、第1共振用ファイバ16と増幅用光ファイバ40とが接続されている。また、第1共振用ファイバ16のコアには、第1FBG71が設けられており、第1FBG71は、増幅用光ファイバ40のコア41と結合している。第1FBG71は、増幅用光ファイバ40のコア41に添加されている活性元素が励起状態とされた場合に放出する自然放出光の一部の波長と同じ波長の光を反射し、反射率が、例えば100%とされる。   The first resonance fiber 16 has a core and a clad, and has, for example, the same configuration as the seed light fiber 15 in the first embodiment. The first resonance fiber 16 and the amplification optical fiber 40 are connected so that the core of the first resonance fiber 16 and the core 41 of the amplification optical fiber 40 are coupled. The first FBG 71 is provided in the core of the first resonance fiber 16, and the first FBG 71 is coupled to the core 41 of the amplification optical fiber 40. The first FBG 71 reflects light having the same wavelength as a part of the spontaneous emission light emitted when the active element added to the core 41 of the amplification optical fiber 40 is in an excited state, and the reflectance is For example, 100%.

第2共振用ファイバ18は、コア及びクラッドを有し、例えば、第1共振用ファイバ16と同様の構成とされる。第2共振用ファイバ18は、増幅用光ファイバ40と接続され、増幅用光ファイバ40のコア41と第2共振用ファイバ18のコアとが結合している。また、第2共振用ファイバ18のコアには、第2FBG72が設けられており、第2FBG72は、増幅用光ファイバ40のコア41と結合している。第2FBG72は、第1FBG71が反射する光と同じ波長の光を第1FBG71よりも低い反射率で反射する。第2FBGの反射率は、例えば30%とされる。   The second resonance fiber 18 has a core and a clad, and has the same configuration as the first resonance fiber 16, for example. The second resonance fiber 18 is connected to the amplification optical fiber 40, and the core 41 of the amplification optical fiber 40 and the core of the second resonance fiber 18 are coupled. A second FBG 72 is provided in the core of the second resonance fiber 18, and the second FBG 72 is coupled to the core 41 of the amplification optical fiber 40. The second FBG 72 reflects light having the same wavelength as the light reflected by the first FBG 71 with a lower reflectance than the first FBG 71. The reflectance of the second FBG is, for example, 30%.

このようなファイバレーザ装置2においては、まず、励起光源20のそれぞれのレーザダイオード21から励起光が出射される。それぞれのレーザダイオード21から出射される励起光は、上述のように、例えば、波長が915nmとされる。そして、それぞれのレーザダイオード21から出射された励起光は、それぞれの励起ポート22を介して励起ファイバ30のコアを伝播し、第1実施形態の光増幅部品50と同様にして、増幅用光ファイバ40のクラッド42に入射する。増幅用光ファイバ40のクラッドに入射した励起光は、クラッド42を主に伝播する。そして、コア41を通過するときにコア41に添加されている活性元素に吸収されて、活性元素を励起状態にする。   In such a fiber laser device 2, first, excitation light is emitted from each laser diode 21 of the excitation light source 20. As described above, the excitation light emitted from each laser diode 21 has a wavelength of, for example, 915 nm. Then, the pumping light emitted from each laser diode 21 propagates through the core of the pumping fiber 30 via each pumping port 22, and in the same manner as the optical amplification component 50 of the first embodiment, an amplification optical fiber. 40 is incident on the clad 42. The excitation light incident on the cladding of the amplification optical fiber 40 mainly propagates through the cladding 42. And when passing through the core 41, it is absorbed by the active element added to the core 41, and the active element is brought into an excited state.

こうして励起光により励起状態とされた活性元素から自然放出光が放出され、この自然放出光を元にして第1FBG71と第2FBG72との間で光の共振が起こる。共振する光は、第1FBG71及び第2FBG72の反射波長と同じ波長であり、この共振する光が、被増幅光として増幅用光ファイバ40において励起された活性元素の誘導放出により増幅される。そして、増幅された光の一部が、第2FBG72を透過して、出射光として出射する。なお、第1FBG71を透過する光は、終端部材17において熱に変換される。   In this way, spontaneous emission light is emitted from the active element that has been excited by the excitation light, and light resonance occurs between the first FBG 71 and the second FBG 72 based on the spontaneous emission light. The resonating light has the same wavelength as the reflection wavelength of the first FBG 71 and the second FBG 72, and this resonating light is amplified by stimulated emission of the active element excited in the amplification optical fiber 40 as amplified light. A part of the amplified light passes through the second FBG 72 and is emitted as outgoing light. The light that passes through the first FBG 71 is converted into heat at the termination member 17.

本実施形態のファイバレーザ装置2によれば、光増幅部品50が放熱性に優れるため、優れた信頼性を有することができる。   According to the fiber laser device 2 of this embodiment, since the optical amplification component 50 is excellent in heat dissipation, it can have excellent reliability.

以上、本発明について、第1〜第6実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。   As mentioned above, although this invention was demonstrated to the 1st-6th embodiment as an example, this invention is not limited to these.

例えば、増幅用光ファイバ40や励起ファイバ30、30a、30b、及び、第2励起ファイバ30cは、隙間をあけて巻回されても良い。   For example, the amplification optical fiber 40, the excitation fibers 30, 30a, 30b, and the second excitation fiber 30c may be wound with a gap.

また、第1、第2実施形態において、意図的に増幅用光ファイバ40と励起ファイバ30をずらすことで、非平行としても良い。さらに、第2実施形態においては、第3実施形態のように、励起ファイバ30aの直径と増幅用光ファイバ40aの直径とを異なるようにしても良く、第4実施形態のように、励起ファイバ30aと増幅用光ファイバ40aとを異なる方向に巻回しても良い。さらに第1実施形態の励起ファイバ30及び増幅用光ファイバ40と、第2実施形態の励起ファイバ30a及び増幅用光ファイバ40aとを適宜組み合わせても良い。   In the first and second embodiments, the amplification optical fiber 40 and the excitation fiber 30 may be intentionally shifted so as to be non-parallel. Furthermore, in the second embodiment, the diameter of the pump fiber 30a may be different from the diameter of the amplification optical fiber 40a as in the third embodiment, and the pump fiber 30a as in the fourth embodiment. And the amplification optical fiber 40a may be wound in different directions. Furthermore, the pumping fiber 30 and the amplification optical fiber 40 of the first embodiment may be appropriately combined with the pumping fiber 30a and the amplification optical fiber 40a of the second embodiment.

また、第6実施形態において、第2実施形態〜第5実施形態の光増幅部品を用いても良い。   In the sixth embodiment, the optical amplification components of the second to fifth embodiments may be used.

また、ヒートシンク61、62は、必ずしも必要でなく、少なくとも一方のヒートシンクが無くても良い。   Further, the heat sinks 61 and 62 are not necessarily required, and at least one of the heat sinks may be omitted.

また、上記実施形態においては、増幅用光ファイバ40及び励起ファイバ30が円盤状に巻かれていたが、略四角形を描くようにして、盤状に巻かれても良い。   In the above embodiment, the amplification optical fiber 40 and the excitation fiber 30 are wound in a disk shape, but may be wound in a disk shape so as to draw a substantially square shape.

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものでは無い。   Hereinafter, the content of the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto.

(実施例1)
第2実施形態の光増幅部品と同様の光増幅部品を作製した。ただし、ヒートシンクは板状のアルミニウムとした。
Example 1
An optical amplification component similar to the optical amplification component of the second embodiment was produced. However, the heat sink was plate-like aluminum.

まず、イッテルビウム(Yb)が添加されたコアと、特にドーパントが添加されていない石英から成る内部クラッドとから成る増幅用光ファイバの半製体を作製した。コアの直径を10μmとし、内部クラッドの直径を300μmとした。そして、内部クラッドの外周面に厚さ30μmのシリコーン樹脂でコーティングして、外部クラッドとした。この内部クラッド、及び、外部クラッドの屈折率は、共に1.458とした。さらに、外部クラッドの外周面を内部クラッド及び外部クラッドの屈折率よりも低い屈折率を有する樹脂クラッドで被覆して、増幅用光ファイバとした。樹脂クラッドには、屈折率が1.380の樹脂を用いて、樹脂クラッドの厚さを50μmとした。   First, a semi-manufactured optical fiber for amplification composed of a core to which ytterbium (Yb) was added and an inner clad made of quartz to which no dopant was particularly added was produced. The core diameter was 10 μm and the inner cladding diameter was 300 μm. And the outer peripheral surface of the inner cladding was coated with a silicone resin having a thickness of 30 μm to form an outer cladding. The refractive indexes of the inner cladding and the outer cladding were both 1.458. Further, the outer peripheral surface of the outer clad was covered with a resin clad having a refractive index lower than that of the inner clad and the outer clad to obtain an amplification optical fiber. For the resin cladding, a resin having a refractive index of 1.380 was used, and the thickness of the resin cladding was 50 μm.

次に、増幅用光ファイバの内部クラッドと同様の材料で、同様の直径を有する内部コアと、増幅用光ファイバの外部クラッドと同様の材料で、同様の外径を有する外部コアと、増幅用光ファイバの樹脂クラッドと同様の材料で、同様の外径を有するクラッドとから成る励起ファイバを作製した。   Next, an inner core having the same diameter and the same material as the inner cladding of the amplification optical fiber, an outer core having the same outer diameter and the same material as the outer cladding of the amplification optical fiber, and the amplification An excitation fiber made of a clad having the same outer diameter and the same material as the resin clad of the optical fiber was produced.

次に、増幅用光ファイバを、長さ30mに渡って、円盤状に巻回した。このとき、最小径200mmとなるようにして、増幅用光ファイバ同士が接するようにして巻回した。同様に、励起ファイバを、30mに渡って、円盤状に巻回した。このとき最小径200mmとなるようにして、励起ファイバ同士が接するようにして巻回した。増幅用光ファイバ及び励起ファイバのそれぞれの巻回においては、増幅用光ファイバ及び励起ファイバが、それぞれアルミ板と石英板とで挟まれる状態として、巻回をした。   Next, the amplification optical fiber was wound into a disk shape over a length of 30 m. At this time, the optical fiber for amplification was wound so that the minimum diameter was 200 mm and the amplification optical fibers were in contact with each other. Similarly, the excitation fiber was wound into a disk shape over 30 m. At this time, it was wound so that the minimum diameter was 200 mm and the excitation fibers were in contact with each other. In each winding of the amplification optical fiber and the excitation fiber, the amplification optical fiber and the excitation fiber were wound so as to be sandwiched between the aluminum plate and the quartz plate, respectively.

次に、巻回した状態の増幅用光ファイバ及び励起ファイバのそれぞれの巻回部を屈折率が1.380でショア硬度が25の低屈折率樹脂としてのフッ素化アクリル系樹脂で覆い、フッ素化アクリル系樹脂を硬化した。具体的には、紫外線硬化性のフッ化アクリル系樹脂を用いて、増幅用光ファイバを挟んでいるアルミ板と石英板との間、及び、励起ファイバを挟んでいるアルミ板と石英板との間に、この樹脂を含浸させて、石英板側から紫外線を照射し、樹脂を硬化させた。その後、石英板のみを剥がし、アルミ板は、そのままヒートシンクとした。   Next, the wound portions of the amplification optical fiber and the excitation fiber in a wound state are covered with a fluorinated acrylic resin as a low refractive index resin having a refractive index of 1.380 and a Shore hardness of 25, and fluorinated. The acrylic resin was cured. Specifically, using an ultraviolet curable fluorinated acrylic resin, between the aluminum plate and the quartz plate sandwiching the amplification optical fiber, and between the aluminum plate and the quartz plate sandwiching the excitation fiber In the meantime, the resin was impregnated and irradiated with ultraviolet rays from the quartz plate side to cure the resin. Thereafter, only the quartz plate was peeled off, and the aluminum plate was used as it was as a heat sink.

次に、増幅用光ファイバの石英板を剥がした面を研磨し、内部クラッドが僅かに露出する程度まで、低屈折率樹脂、樹脂クラッド、外部クラッドを除去して、外部クラッドが平面状に露出する状態とした。このとき、外部クラッドの露出面の幅は200μmであった。同様に励起ファイバの石英板を剥がした面を研磨し、内部コアが僅かに露出する程度まで、低屈折率樹脂、クラッド、外部コアを除去して、外部コアが平面状に露出する状態とした。このとき、外部コアの露出面の幅は200μmであった。   Next, the surface of the amplification optical fiber from which the quartz plate has been peeled is polished to remove the low refractive index resin, resin cladding, and outer cladding until the inner cladding is slightly exposed, and the outer cladding is exposed in a planar shape. It was in a state to do. At this time, the width of the exposed surface of the outer cladding was 200 μm. Similarly, the surface of the excitation fiber from which the quartz plate has been peeled is polished, and the low refractive index resin, the clad, and the outer core are removed until the inner core is slightly exposed, so that the outer core is exposed in a planar shape. . At this time, the width of the exposed surface of the outer core was 200 μm.

そして、増幅用光ファイバのクラッドの露出面と、励起ファイバのコアの露出面が一致するように、屈折率が1.458の樹脂で接続した。   Then, a resin having a refractive index of 1.458 was connected so that the exposed surface of the cladding of the amplification optical fiber and the exposed surface of the core of the excitation fiber coincided.

こうして光増幅部品とした。   Thus, an optical amplification component was obtained.

次に、増幅用光ファイバの両端にFBGを設け、一方のFBGは、略100%の信号光の反射率を有し、他方のFBGは略10%の信号光の反射率を有するようにした。   Next, FBGs are provided at both ends of the amplification optical fiber so that one FBG has approximately 100% signal light reflectivity and the other FBG has approximately 10% signal light reflectivity. .

また、励起ファイバの両端に1×19ポートのポンプコンバイナを接続して、コア径が105μmでガラスクラッド径が125μmのファイバから成る19本の励起ポートのコアと、励起ファイバのコアとを結合させた。   Also, a pump combiner of 1 × 19 ports is connected to both ends of the pump fiber, and the core of 19 pump ports made of a fiber having a core diameter of 105 μm and a glass cladding diameter of 125 μm is coupled with the core of the pump fiber. It was.

そして、それぞれの励起ポートのコアに波長が915nmで強度が8Wの励起光を入射した。従って、励起ファイバに入射する励起光は、約300Wとなる。このとき共振が生じて、出射光は波長が1080nmで強度が190Wであった。60%を超える高い増幅率とすることができた。   Then, excitation light having a wavelength of 915 nm and an intensity of 8 W was incident on the core of each excitation port. Therefore, the excitation light incident on the excitation fiber is about 300 W. At this time, resonance occurred, and the emitted light had a wavelength of 1080 nm and an intensity of 190 W. A high amplification rate exceeding 60% was achieved.

このとき、光増幅部品の温度は、47℃と低い温度であった。従って、本発明の光増幅部品は、放熱性に優れることが分かった。   At this time, the temperature of the optical amplification component was as low as 47 ° C. Therefore, it was found that the optical amplification component of the present invention is excellent in heat dissipation.

以上説明したように、本発明によれば、放熱性に優れる光増幅部品、及び、それを用いた光ファイバ増幅器及びファイバレーザ装置が提供される。   As described above, according to the present invention, an optical amplifying component having excellent heat dissipation, and an optical fiber amplifier and a fiber laser device using the same are provided.

1,2・・・ファイバレーザ装置
5・・・光ファイバ増幅器
10・・・種光源
15・・・種光用ファイバ
16・・・第1共振用ファイバ
18・・・第2共振用ファイバ
20・・・励起光源
21・・・レーザダイオード
22・・・励起ポート
23・・・コンバイナ
30,30a,30b,30c・・・励起ファイバ
31・・・コア
31a・・・内部コア
31b・・・外部コア
32・・・クラッド
35・・・巻回部
36,36c・・・露出面
40,40a・・・増幅用光ファイバ
41・・・コア
42・・・クラッド
42a・・・内部クラッド
42b・・・外部クラッド
43・・・樹脂クラッド
45・・・巻回部
46,46c・・・露出面
50・・・光増幅部品
58・・・低屈折率樹脂
61,62・・・ヒートシンク
71・・・第1FBG(第1ミラー)
71・・・第2FBG(第2ミラー)
FS,FS,FSPc・・・平面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 ... Fiber laser apparatus 5 ... Optical fiber amplifier 10 ... Seed light source 15 ... Seed light fiber 16 ... 1st resonance fiber 18 ... 2nd resonance fiber 20 ..Excitation light source 21 ... Laser diode 22 ... Excitation port 23 ... Combiner 30, 30a, 30b, 30c ... Excitation fiber 31 ... Core 31a ... Inner core 31b ... Outer core 32 ... clad 35 ... winding part 36, 36c ... exposed surface 40, 40a ... optical fiber for amplification 41 ... core 42 ... clad 42a ... inner clad 42b ... External clad 43 ... Resin clad 45 ... Winding part 46, 46c ... Exposed surface 50 ... Optical amplification component 58 ... Low refractive index resin 61, 62 ... Heat sink 71 ... First FBG (first mirror)
71 ... 2nd FBG (2nd mirror)
FS G , FS P , FS Pc ... plane

Claims (12)

活性元素が添加されるコアと、前記活性元素を励起する励起光を伝播するクラッドと、を有する増幅用光ファイバと、
前記励起光を伝播するコアを有する励起ファイバと、
を備え、
前記増幅用光ファイバは、前記クラッドの中心軸が平面上に位置するように渦巻状に巻回された盤状の巻回部を有し、前記増幅用光ファイバの前記巻回部において、前記クラッドの側面が、一方の盤面を形成するように平面状に露出され、
前記励起ファイバは、前記コアの中心軸が平面上に位置するように渦巻状に巻回された盤状の巻回部を有し、前記励起ファイバの前記巻回部において、前記コアの側面が、一方の盤面を形成するように平面状に露出され、
前記増幅用光ファイバの前記クラッドの前記露出面と、前記励起ファイバの前記コアの前記露出面とが、対向して接続される
ことを特徴とする光増幅部品。
An amplification optical fiber having a core to which an active element is added, and a cladding that propagates excitation light that excites the active element;
A pump fiber having a core for propagating the pump light;
With
The amplification optical fiber has a disk-shaped winding portion wound in a spiral shape so that the central axis of the cladding is positioned on a plane, and in the winding portion of the amplification optical fiber, The side surface of the clad is exposed in a flat shape so as to form one board surface,
The excitation fiber has a disk-shaped winding portion wound in a spiral shape so that the central axis of the core is positioned on a plane, and the side surface of the core is in the winding portion of the excitation fiber. , Exposed in a flat shape to form one board surface,
The optical amplification component, wherein the exposed surface of the cladding of the optical fiber for amplification and the exposed surface of the core of the excitation fiber are connected to face each other.
前記増幅用光ファイバと前記励起ファイバとが、互いに非平行に巻回されていることを特徴とする請求項1に記載の光増幅部品。   The optical amplification component according to claim 1, wherein the amplification optical fiber and the excitation fiber are wound non-parallel to each other. 前記増幅用光ファイバと前記励起ファイバとが、互いに逆向きに巻回されていることを特徴とする請求項2に記載の光増幅部品。   The optical amplification component according to claim 2, wherein the amplification optical fiber and the excitation fiber are wound in opposite directions. 前記増幅用光ファイバと前記励起ファイバとが、互いに平行に巻回されていることを特徴とする請求項1に記載の光増幅部品。   The optical amplification component according to claim 1, wherein the amplification optical fiber and the excitation fiber are wound in parallel with each other. 前記増幅用光ファイバの前記クラッドは、前記活性元素が添加されるコアを囲み、ガラスから構成される内部クラッドと、前記内部クラッドを囲み、前記内部クラッドと屈折率が同等の樹脂から成る外部クラッドと、から成り、
前記外部クラッドの一部が平面状に露出されることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の光増幅部品。
The clad of the optical fiber for amplification surrounds the core to which the active element is added, and includes an inner clad made of glass, and an outer clad that surrounds the inner clad and is made of a resin having a refractive index equivalent to that of the inner clad. And consists of
5. The optical amplification component according to claim 1, wherein a part of the outer cladding is exposed in a planar shape.
前記励起ファイバの前記コアは、ガラスから構成される内部コアと、前記内部コアを囲み前記内部コアと屈折率が同等の樹脂から成る外部コアと、から成り、
前記外部コアの一部が平面状に露出されることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の光増幅部品。
The core of the excitation fiber includes an inner core made of glass, and an outer core that surrounds the inner core and is made of a resin having a refractive index equivalent to that of the inner core.
The optical amplification component according to any one of claims 1 to 5, wherein a part of the outer core is exposed in a planar shape.
前記増幅用光ファイバの前記巻回部、及び、前記励起ファイバの前記巻回部は、前記励起ファイバの前記コアと前記増幅用光ファイバの前記クラッドとが接続されている部分を除き、前記励起ファイバの前記コア、及び、前記増幅用光ファイバの前記クラッドよりも屈折率が低い低屈折率樹脂で覆われていることを特徴とする請求項1〜6に記載の光増幅部品。   The winding portion of the amplification optical fiber and the winding portion of the excitation fiber are the excitation except for a portion where the core of the excitation fiber and the cladding of the amplification optical fiber are connected. The optical amplification component according to claim 1, wherein the optical amplification component is covered with a low refractive index resin having a refractive index lower than that of the core of the fiber and the cladding of the amplification optical fiber. 前記励起ファイバの前記露出面と反対側、及び、前記増幅用光ファイバの前記露出面と反対側の少なくとも一方は、ヒートシンクに接続される
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項の記載の光増幅部品。
The at least one of the side opposite to the exposed surface of the excitation fiber and the side opposite to the exposed surface of the amplification optical fiber is connected to a heat sink. An optical amplification component as described in 1.
前記励起ファイバと同様の励起ファイバを第2励起ファイバとして更に備え、
前記第2励起ファイバは、コアの中心軸が平面上に位置するように渦巻状に巻回された盤状の巻回部を有し、前記第2励起ファイバの前記巻回部において、前記コアの側面が、一方の盤面を形成するように平面状に露出され、
前記増幅用光ファイバは、前記励起ファイバと接続される前記露出面と反対側の側面が、他方の盤面を形成するように平面状に露出され、
前記増幅用光ファイバの前記クラッドにおける前記励起ファイバと接続される前記露出面と反対側の露出面と、前記第2励起ファイバの前記コアの露出面とが、対向して接続される
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の光増幅部品。
A pumping fiber similar to the pumping fiber is further provided as a second pumping fiber,
The second pumping fiber has a disk-shaped winding part wound in a spiral shape so that a central axis of the core is positioned on a plane, and the core of the second pumping fiber includes the core The side surface of is exposed in a flat shape so as to form one board surface,
The amplification optical fiber is exposed in a planar shape so that a side surface opposite to the exposed surface connected to the excitation fiber forms the other panel surface,
An exposed surface of the cladding of the amplification optical fiber opposite to the exposed surface connected to the pump fiber and an exposed surface of the core of the second pump fiber are connected to face each other. The optical amplification component according to any one of claims 1 to 7.
請求項1〜8のいずれか1項に記載の光増幅部品と、
前記励起ファイバの前記コアに入射される前記励起光を出射する励起光源と、
を備えることを特徴とする光ファイバ増幅器
The optical amplification component according to any one of claims 1 to 8,
An excitation light source that emits the excitation light incident on the core of the excitation fiber;
An optical fiber amplifier comprising:
請求項1〜8のいずれか1項に記載の光増幅部品と、
前記増幅用光ファイバの前記コアに入射される種光を出射する種光源と、
前記励起ファイバの前記コアに入射される前記励起光を出射する励起光源と、
を備えることを特徴とするファイバレーザ装置。
The optical amplification component according to any one of claims 1 to 8,
A seed light source for emitting seed light incident on the core of the amplification optical fiber;
An excitation light source that emits the excitation light incident on the core of the excitation fiber;
A fiber laser device comprising:
請求項1〜8のいずれか1項に記載の光増幅部品と、
前記励起ファイバの前記コアに入射される前記励起光を出射する励起光源と、
前記増幅用光ファイバの一端側に設けられ、前記励起光により励起された前記活性元素が放出する光の少なくとも一部を反射するミラーと、
前記増幅用光ファイバの他端側に設けられ、前記第1ミラーが反射する光を前記第1ミラーよりも低い反射率で反射する第2ミラーと、
を備えることを特徴とするファイバレーザ装置。
The optical amplification component according to any one of claims 1 to 8,
An excitation light source that emits the excitation light incident on the core of the excitation fiber;
A mirror that is provided on one end of the amplification optical fiber and reflects at least part of the light emitted by the active element excited by the excitation light;
A second mirror that is provided on the other end of the amplification optical fiber and reflects light reflected by the first mirror with a lower reflectance than the first mirror;
A fiber laser device comprising:
JP2011077245A 2011-03-31 2011-03-31 Optical amplification component, and optical fiber amplifier and fiber laser apparatus using the same Withdrawn JP2012212763A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011077245A JP2012212763A (en) 2011-03-31 2011-03-31 Optical amplification component, and optical fiber amplifier and fiber laser apparatus using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011077245A JP2012212763A (en) 2011-03-31 2011-03-31 Optical amplification component, and optical fiber amplifier and fiber laser apparatus using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012212763A true JP2012212763A (en) 2012-11-01

Family

ID=47266500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011077245A Withdrawn JP2012212763A (en) 2011-03-31 2011-03-31 Optical amplification component, and optical fiber amplifier and fiber laser apparatus using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012212763A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016533036A (en) * 2013-08-29 2016-10-20 ファイバーホーム テレコミュニケーション テクノロジーズ カンパニー リミテッドFiberhome Telecommunication Technologies Co., Ltd. Kind of highly efficient beam-coupled laser optical fiber drawing method and optical fiber

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016533036A (en) * 2013-08-29 2016-10-20 ファイバーホーム テレコミュニケーション テクノロジーズ カンパニー リミテッドFiberhome Telecommunication Technologies Co., Ltd. Kind of highly efficient beam-coupled laser optical fiber drawing method and optical fiber

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5680170B1 (en) Fiber laser equipment
US8611003B2 (en) Double clad fiber laser device
JP5236081B2 (en) Optical combiner and fiber laser device using the same
JP5753718B2 (en) Optical delivery component and laser device using the same
JP6034720B2 (en) Optical amplification component and fiber laser device
JP6511235B2 (en) Fiber laser device
WO2011115275A1 (en) Optical fiber amplifier, and fiber laser device using same
JP5512348B2 (en) Optical fiber for amplification with optical components, and fiber laser device using the same
JP5771586B2 (en) Optical fiber and fiber laser device using the same
JP2007214431A (en) Optical fiber laser
JP2014163955A (en) Leakage light removal component, combiner, optical amplifier, and a fiber laser device
US11835776B2 (en) Filter device and laser apparatus
JP2001230476A (en) Light amplifier
JP2013161875A (en) Optical component, optical fiber amplifier using the same, and fiber laser device
JP2014225584A (en) Fiber laser device
JP2012212763A (en) Optical amplification component, and optical fiber amplifier and fiber laser apparatus using the same
JP5222970B2 (en) Optical component, optical fiber amplifier using the same, and fiber laser device
JP2015149369A (en) fiber laser device
WO2006098313A1 (en) Optical amplifier and laser device
JP5202676B2 (en) Amplifying optical component, optical fiber amplifier using the same, and fiber laser device
US10302865B1 (en) Remote optical amplifiers powered by scattered light
JP2005251992A (en) Optical fiber laser
JP6499126B2 (en) Optical combiner, optical amplifier, and laser apparatus
WO2019021565A1 (en) Fiber laser device
JP2009212184A (en) Fiber laser device

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20140603