JP2024501614A - 超ラージモードエリアシングルモード増幅光ファイバ及びそれを内蔵するファイバ増幅器又はレーザ - Google Patents

Abstract

本発明は超ラージモードエリアシングルモード増幅光ファイバ（１００）に関し、超ラージモードエリアシングルモード増幅光ファイバ（１００）はコア径が２０マイクロメートルより大きいドープコア（１）を含み、ドープコア（１）は第一のガラスで製作された固体母材と、コア（１）に関して対称に配置された２つの応力付与部（２１、２２）を含む少なくとも第一のクラッド（２）により取り囲まれ、２つの応力付与部（２１、２２）はアラインメント軸（２０）に沿って整列され、クラッドは長さ方向軸（１０）に平行に、且つアラインメント軸（２０）を横切って延びる２つの平坦面（４、１４）を含み、２つの平坦面（４、１４）は２つの湾曲面（５、１５）により結合され、光ファイバ（１００）は、アラインメント軸（２０）と１５度未満の角度を成す平面（３０）内で３０ｃｍ未満の曲げ径で曲げられるのに適し、それと同時に曲げ損失は０．５ｄＢ／ｍである。

Description

本発明は、高い空間品質のピーク高パワー放射を発生させるためのシングルモード増幅光ファイバ、増幅器ファイバ、又はレーザファイバに関する。

より正確には、本発明はファイバと、前記光ファイバを操作し、製造する方法に関する。

この１５年間で、連続及び／又はパルスレーザ放射を発生するためのファイバレーザ及び／又はファイバ増幅器のパワーは劇的に増大した。それは一部に希土類が添加された光ファイバの設計によるもので、これはメートル単位の長さを有する増幅媒質を提供すると同時に、ファイバに沿った熱放散も可能にする。さらに、ラージモードエリアファイバに基づくファイバ増幅器の開発は、四光波混合（ＦＷＭ：ｆｏｕｒ－ｗａｖｅ ｍｉｘｉｎｇ）、自己位相変調（ＳＰＭ：Ｓｅｌｆ－Ｐｈａｓｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、又は誘導ラマン散乱（ＳＲＳ：Ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ Ｒａｍａｎ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）等の望ましくない非線形光学効果を限定することにより、ピークパワーの大幅な増大という結果をもたらした。実際、このような非線形光学効果は、増幅された光のパルス内の空間及び時間歪みを誘導しやすい。これらのラージモードエリアファイバにより、大きい断面でのシングルモードの伝搬が可能となる。

シングルモード光ファイバの製造は、高い空間品質を有する、すなわちレーザビームの線質計数Ｍ^２が１．０５より低いか、１にできるだけ近いレーザビームを送達するための重要なパラメータである。ファイバがシングルモードでなく、マルチモードであると、線質は低下する。シングルモードファイバのみ、又は換言すれば、１つの横方向伝搬モードを有するファイバでしか、必要なレーザビーム線質は得られない。

様々な文献に、ラージモードエリアシングルモード増幅光ファイバを製造するための装置と方法が記載されている。

本明細書では、ラージモードエリアファイバ（又はＬＭＡファイバ）とは、基本モードでのその実効面積（Ａ_ｅｆｆで示す）が約９０λ^２より大きい光ファイバとして定義され、λはファイバ内で案内されて、増幅される信号の波長である。実効面積とは通常、以下の表現
にしたがって定義され、式中、Ｅはモードの電界の空間エンベロープであり、積分は一般に、ファイバの円形横方向面積全体にわたり計算される。ほぼガウス形状のモードの場合、モードフィールド径（すなわち、ＭＦＤ）は以下の表現：
で与えられ、式中、ｒは動径座標を表す。純粋なガウスモードでは、実効面積は以下の表現によりモードフィールド径に関連付けられる：Ａ_ｅｆｆ＝π×ＭＦＤ^２／４。本明細書において、≪モード≫という用語は、電磁波、すなわちファイバ内を伝搬する光信号の横モードを指し、それには増幅器、又はレーザの場合に増幅され、又は誘導された信号が含まれ得る。本明細書において、シングルモードでの光の伝搬への言及は、事実上、ほぼガウス形状の横シングルモードでの伝搬を含むことが意図される。

より近年になり、現在では超ラージモードエリアファイバが世界中で開発されている。超ラージモードエリアファイバ（すなわち、ＶＬＭＡファイバ）とは、基本モードでのその実効面積が約３７５λ^２より大きい光ファイバと定義され、λは信号の波長である。

特に、ＶＬＭＡ増幅ファイバを製造するために、異なる光ファイバの設計も提案されている。

第一の手法は、固体コアと、それを取り囲む、コアより高い屈折率を有する固体の第一のクラッドを含む従来のステップ屈折率ファイバに基づく。コアは一般に、光放射を増幅するために希土類イオンが添加されている。従来のファイバの場合、コアに結合される信号は、ドープコアとクラッドとの間の屈折率の差による全内反射により伝搬する。しかしながら、従来のラージモードエリアファイバの製造は、実効面積が大きくなるとより困難になる。さらに、コア径を大きくしてラージモードエリアを得ると、ファイバはマルチモードとなり、その結果、より高次モードでの伝搬となる。ステップ屈折率、フラットトップ、又はパラボリックプロファイル等、コアのための様々な屈折率プロファイルも提案されている。開口数（ＮＡ）を減らしてサポートされるモードの数を少なくすることも可能である。しかしながら、ＮＡを小さくすると、ファイバの製造がより難しくなる。さらに、小さいＮＡにより、３０ｃｍより小さい曲げ半径での曲げ損失が高くなる。現在の業界の製造プロセスの限界から、コア径が２０マイクロメートル（μｍ）より大きい、本質的にシングルモードの従来のステップ屈折率ファイバを製造することは困難である。さらに、ラージモードエリアファイバを巻き取ることによってコンパクトなシステムを得る場合、より高次モード（ＨＯＭ）間の結合と曲げによる損失が誘導される。特許文献である米国特許出願公開第２００９／２６２７６１号明細書及び米国特許出願公開第２０１０／１９５１９４号明細書は、パンダ型のＶＬＭＡ増幅光ファイバを開示している。

他の手法は、コアと、それを取り囲む空孔又は添加シリカ内包物のアレイを含む微細構造ファイバ又はフォトニック結晶ファイバ（ＰＣＦ：ｐｈｏｔｏｎｉｃ ｃｒｙｓｔａｌ ｆｉｂｅｒｓ）の使用に基づく。従来のファイバと同様に、信号は、微細構造クラッドと中心の固体コアの平均屈折率間の屈折率差による全内反射によって伝搬する。理論上、これらのファイバでは超ラージモードエリアを得ることができ、その開口数は空孔又は添加されたシリカ内包物の大きさによってはきわめて低い。しかしながら、微細構造ファイバとＰＣＦｓは、曲げの影響を非常に受けやすい。ラージモードエリアの添加微細構造ファイバにはそのほかにも欠点があり、これは例えば、製造の複雑さ、コスト、及び切断やスプライシング等のファイバハンドリングの困難さ等である。微細構造ファイバの巻き取りは損失を誘導し、まっすぐの状態の同じファイバ設計と比較して、有効なモードエリアが小さくなり得る。それゆえ、コア径は一般に、約４０μｍに限定され、ＰＣＦファイバはまっすぐの状態で使用されることが好ましく、これによって実際には、特にレーザシステムのためのコンパクトさの要求事項と両立するファイバ長さが限定される。さらに、より高濃度の酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）及び／又は五酸化リン（Ｐ_２Ｏ_５）共ドーパントが必要となり、ファイバ増幅器の短期及び長期的性能を劣化させる光黒化及びクラスタリング効果といった悪影響を防止するために、ファイバには希土類イオンが添加される。それに加えて、ＰＣＦ設計では、ほぼ等しいか、わずかに低いシリカコア屈折率が必要となり、これによって共ドーパントの取り入れが限定され、及び／又は希土類イオンの濃度は不利な効果が生じない程度に増大する。

また別の手法は、非常に大型の空孔を有するＰＣＦに基づく偏波保持イッテルビウム添加ファイバ（ＰＭ－ＹＤＦ：ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ－ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ ｙｔｔｅｒｂｉｕｍ－ｄｏｐｅｄ ｆｉｂｅｒ）の使用に基づく。Ｘ．Ｐｅｎｇ ａｎ Ｌ．Ｄｏｎｇ（“Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ ｍｏｄｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ－ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ ｙｔｔｅｒｂｉｕｍ－ｄｏｐｅｄ ｆｉｂｅｒ ｗｉｔｈ ａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ａｒｅａ ｏｆ １４００μｍ^２”Ｏｐｔ．Ｌｅｔｔ．Ｖｏｌ．３２，ｎｏ．４，Ｆｅｂ．１５，２００７ ｐｐ．６５８－３６０）は、直径約５０μｍのコアの周囲の２つのホウ素添加応力要素と４つの穴を含むＰＭ－ＹＤＦを開示している。このファイバは、基本モードで４ｃｍの臨界曲げ半径を有し、高次モードでのリーク損失を大きくするように空孔の寸法が正確に設計されたとき、シングルモードで動作する。ＰＣＦファイバと同様に、コアのドープ領域は、シリカの屈折率よりごくわずかに、２．０×１０^－４だけ低い屈折率を示す。

代替的な手法では、幾つかのモードを本質的にサポートする偏波ＰＣＦファイバ又は微細構造ファイバが市世され、これらが４０ｃｍ未満の曲げ半径で曲げることを通じて強制的にシングルモードで動作させられる。しかしながら、これらのファイバの実効面積は、ファイバコアの大きさと共に任意で拡張することはできない。さらに、出力パワーは、曲げ径が３０ｃｍ未満になると低下する。

現時点で、得られる最大パワーは、ＰＭファイバを使用した連続波動作で１５００Ｗである。

しかしながら、コア径が大きくなると、シングルモードでの動作を実現することはますます困難となる。

超ラージモードエリアシングルモード増幅ファイバを低い製造コストで取得することを可能にし、従来のステップ屈折率シングルモードファイバとの接合が容易なファイバ設計が求められている。

したがって、本発明の１つの目的は、超ラージモードエリアシングルモード増幅光ファイバを提供することである。

上述の目的は、本発明によれば、光ファイバを提供することより達成され、これは、光ファイバの長さ方向軸に沿って延びるコアを含み、このコアは固体であり、このコアは少なくとも１つの発光バンドを提供する元素が添加され、コアのコア径は３０μｍより大きく、前記コアは第一のクラッドを含む少なくとも１つのガラス状クラッドにより取り囲まれ、第一のクラッドは第一のガラスで製作される固体母材と、コアに関して対称に配置された２つの応力付与部（すなわち、ＳＡＰｓ）を含み、第一のガラスはコアより低い屈折率を有し、コアと２つの応力付与部は長さ方向軸を横切るアラインメント軸に沿って整列され、少なくとも１つのガラス状クラッドは、その外周において、長さ方向軸に平行に、且つアラインメント軸を横切って延びる２つの平坦面を含み、２つの平坦面はコアに関して対称に配置され、２つの湾曲面により結合され、光ファイバは、ファイバの長さ方向軸を含む平面内で３０ｃｍ未満の曲げ径で曲げられるのに適しており、前記平面はアラインメント軸と１５度未満の角度を成し、基本モードで０．５ｄＢ／ｍ未満の曲げ損失を有する。

この光ファイバは、イオンの発光バンドに対応する波長の信号を増幅するようになされる。この設計と構成により、超ラージモードエリアを有し、シングルモードレジームで動作する増幅光ファイバを取得できる。２つの応力付与部により、この増幅光ファイバは偏波保持ファイバである。さらに、ファイバを曲げる、又は巻き取る際、１つの平坦面は、２つの応力付与部のアラインメント軸と１５度未満の角度を成す平面内でファイバを曲げるように機械的に誘導する。この曲げによって、より高次モードを抑制する一方で、基本モードで誘導される損失を限定することが可能となり、それゆえ、ファイバはシングルモードレジームでの基本モードを増幅することが可能となる。

実際、ある曲げ径（３０ｃｍ未満）で、ファイバは、１０ｄＢ／ｍ以上の高次モード（ＨＯＭｓ）での損失を示し、それゆえシングルモードレジームで動作する。

本開示の特定の態様によれば、
－曲げ径は１０ｃｍ～３０ｃｍ又は１０ｃｍｎ～２０ｃｍであり、曲げ損失は基本モードで０．５ｄＢ／ｍ未満であり、
－光ファイバは、アラインメント軸と１０度未満、好ましくは５度未満の角度を成す平面内で曲げられ、
－ファイバの実効面積は、前記ファイバにより増幅されるのに適した信号波長で３７５μｍ^２より大きく、好ましくは４５０μｍ^２より大きく、
－コアと第一のガラスとの屈折率の差は５．１０^－４より高く、
－コアと第一のガラスとの屈折率の差は５．１０^－４～２．５．１０^－３又は５．１０^－４～１．１０^－３であり、
－コアと第一のガラスは、シリカガラスに、又はフッ化ガラスに、又はカルコゲナイドガラス、又はリン酸塩ガラスに基づき、
－応力付与部は、酸化ホウ素、酸化ゲルマニウム、酸化フッ素、若しくは酸化リンとホウ素の共ドーパントが添加されたシリカ、又は酸化アルミニウムと酸化リンの共ドーパント、酸化リンと酸化アルミニウムの共ドーパント、若しくはその屈折率が第一のガラスより低い応力領域を創出するいわゆるドーピング組合せが添加されたシリカを含み、
－コアには希土類イオンが添加され、
－希土類イオンは少なくとも１つの発光バンドを提供するあらゆるランタニドイオンから選択され、
－希土類イオンは、イッテルビウム、エルビウム、ツリウム、及びホルミウム、又はこれらのあらゆる組合せから選択され、
－コアには、ガラス内に発光バンドを提供する元素、例えばクロムイオン又は、８００ｎｍ～２５００ｎｍ（ナノメートル）の少なくとも１つの発光バンドを提供するその他の金属イオンが添加され、
－コアはフラットトップ（ステップ屈折率ファイバ）又はパラボリック屈折率プロファイルを提示し、
－コアは、コアの中心部分を取り囲むペデスタルを含み、ペデスタルの屈折率はコアの中心部分より低く、第一のガラスより高く、
－少なくとも１つのガラス状クラッドは第一のクラッドからなり、第一のクラッドは、その外周で２つの平坦面を含み、
－少なくとも１つのガラス状クラッドは、第一のクラッドの周囲に配置された第二にクラッドを含み、第二クラッドの屈折率は第一のクラッドより低く、
－第二のクラッドは、第二のガラスで製作される全固体クラッド又はエアクラッド及び第二のガラスで製作される固体クラッドから選択され、エアクラッドは第一のクラッドと第二のガラスで製作される固体クラッドとの間に配置され、
－ファイバは、前記少なくとも１つのガラス状クラッドの周囲のポリマ又は金属クラッドをさらに含む。

本発明の別の目的は、開示される実施形態の何れか１つによる超ラージモードエリアシングルモード増幅光ファイバを含むファイバ増幅器を提供することであり、前記超ラージモードエリアシングルモード増幅光ファイバはコイルの周囲に、又は円形プレートの周囲に３０ｃｍ未満の曲げ径で巻き取られる。

本開示によるファイバ増幅器の特定の態様によれば、
－光ファイバの長さは５０ｃｍ～２０ｍであり、
－曲げ径は１０ｃｍ～２５ｃｍ、好ましくは１５ｃｍ～２０ｃｍであり、
－光ファイバは３７５μｍ^２より大きい、好ましくは４５０μｍ^２より大きい実効面積を提供し、
－ファイバ増幅器は、ポンプビームを発生させるポンプ光源と、前記ポンプビームをコアの中に、及び／又は第一のクラッドの中に注入するようになされた光学ビームコンバイナを含み、
－ファイバ増幅器は、コアの添加元素に応じて、８００ｎｍ～２５００ｎｍの波長のビームを増幅するように構成される。

本発明の別の目的は、本開示による超ラージモードエリアシングルモード増幅光ファイバを含むファイバレーザを提供することであり、前記超ラージモードエリアシングルモード増幅光ファイバは３０ｃｍ未満の曲げ径で巻き取られ、ファイバレーザは、超ラージモードエリアシングルモード増幅光ファイバの第一の端の第一のミラーと超ラージモードエリアシングルモード増幅光ファイバの第二の端の第二のミラーをさらに含む。

有利な態様として、第一のミラー及び／又は第二のミラーはファイバブラッグ格子を含む。

実施例の詳細な説明
添付の図面に関する以下の説明により、本発明を何が構成し、どのようにそれが実現可能であるかが明らかとなる。本発明は図面に示される実施例に限定されない。したがって、理解すべきは、特許請求の範囲に記載されている特徴に参照符号が併記されているが、このような符号は特許請求の範囲を理解しやすくするためにのみ含められており、特許請求項の範囲を一切限定していないことである。

本開示によるステップ屈折率ラージモードエリア光ファイバの設計及びその幾何学パラメータを断面図で概略的に示す。 本開示によるシングルモード偏波保持ファイバのための応力付与部のアラインメント軸に沿った屈折率プロファイルの第一の例を概略的に示す。 本開示によるシングルモード偏波保持ファイバのためのアラインメント軸に沿った屈折率プロファイルの第二の例を概略的に示す。 本開示により設計され、図４に断面図で示される光ファイバのための屈折率プロファイルの例示的な測定値を示す。 本開示の第一の実施形態によるステップ屈折率ラージモードエリア光ファイバの走査型電子顕微鏡による断面画像を概略的に示す。 図１に概略的に示される、曲げ平面と応力付与部のアラインメント軸との間の方位角θに応じたファイバの曲げに関するモード損失の測定値を示す。 ファイバが応力付与部のアラインメント軸に平行な平面内で曲げられたときの曲げ径に応じた本開示によるＶＬＭＡファイバのモード損失の測定値を示す。 ファイバが応力付与部のアラインメント軸に垂直な平面内で曲げられたときの曲げ径に応じたＶＬＭＡファイバのモード損失の測定値を示す。 本開示による光ファイバの変形型又は代替的実施形態を断面図で概略的に示す。 本開示による光ファイバの変形型又は代替的実施形態を断面図で概略的に示す。 本開示による光ファイバの変形型又は代替的実施形態を断面図で概略的に示す。 本開示による光ファイバの変形型又は代替的実施形態を断面図で概略的に示す。 本開示によるＶＬＭＡシングルモード増幅ファイバを含むファイバ増幅器の変形型を示す。 本開示によるＶＬＭＡシングルモード増幅ファイバを含むファイバ増幅器の変形型を示す。 本開示によるＶＬＭＡシングルモード増幅ファイバを含むファイバレーザシステムを示す。 本開示によるＶＬＭＡシングルモード増幅ファイバを含むコア励起ファイバ増幅器を示す。

装置
本願は、少なくとも１つの発光バンドを提供するイオンが添加されたコア１と、コア１を取り囲む少なくとも１つの第一のクラッド２を有するステップ屈折率型の超ラージモードエリアファイバ１００を提案する。コア１は、光ファイバの長さ方向軸１０に沿って延びる。一般に、コア１には希土類イオンが添加される。例えば、希土類イオンはあらゆるランタニドイオンから選択される。好ましくは、希土類イオンは、イッテルビウム、エルビウム、ツリウム、及びホルミウム、又はエルビウム－イッテルビウム共ドーピング等、それらのあらゆる組合せから選択される。代替的に、コア１にはクロム又はビスマスイオンが添加される。以下の例において、コア１はイットリウムイオンが添加されたシリカ母材に基づく。

コア１は固体である。コア１は一般に、第一のクラッドと相対して概してステップ屈折率プロファイルを有する。例えば、コア１はフラットトップ又はパラボリック屈折率プロファイルを有する。コアは円形の断面の概して円柱形状を有する。コアの中心は、光ファイバの長さ方向軸１０と融合する。

第一のクラッド２は、第一のガラスで製作され、２つの応力付与部（すなわち、ＳＡＰｓ）２１、２２を含む固体母材を含む。２つの応力付与部２１、２２は、第一のクラッド２の固体母材の内部にコア１に関して対称に配置される。断面平面（図１の平面）内に、光ファイバ１００はコア１及び２つの応力付与部２１、２２を通過するアラインメント軸２０を提供する。第一のクラッド２は、２つの応力付与部２１、２２を除き、穴又は他の内包物を一切含まない。換言すれば、第一のクラッド２はいかなる穴も持たず、すなわち空孔構造ではない。それゆえ、第一のクラッド２は全固体である。

図１に示される第一の実施形態において、２つの応力付与部２１、２２の各々は、円形又は円盤状の断面の円柱形状を有する。応力付与部２１、又は２２の中心１１、又は１２を考える。中心１１及び１２は、ファイバの長さ方向軸１０を通過するアラインメント軸２０に沿って数度の正確さで配列される。長さ方向軸１０は、図１の平面に垂直である。この設計は、パンダ型の偏波保持ファイバを形成する。

代替的に、ＳＡＰｓは扇形等の他の形状を有し、コア２に関して対称に設置されて、ボウタイ型の偏波保持ファイバを形成する。

図１に示される第一の実施形態において、第一のクラッド２は非円形の断面の円柱形状を有する。より正確には、第一のクラッド２は２つの平坦面４、１４を含む。平坦面４は２つの湾曲面５、１５によりもう一方の平坦面１４に結合される。一般に、各湾曲面５、１５は、切断面において円弧又は円周の孤の形状を有する。各平坦面４、１４は、ファイバの長さ方向軸１０に平行に、且つアラインメント軸２０を横切って延びる。好ましくは、２つの平坦面４、１４は、相互に平行であり、且つアラインメント軸２０に垂直である。

２つの湾曲面により結合される２つの平坦面４、１４を有するガラスクラッドの形状とクラッド材料の硬さにより、２つの平坦面４、１４を横切る平面内、より正確には２つの応力付与部２１、２２のアラインメント軸２０とファイバの長さ方向軸１０を含む平面内での優先的なコイリング特性を有する光ファイバが得られる。このように曲げられると、ファイバの曲率半径は平坦面４、１４を横切る。本明細書において、「平坦面を横切る平面」という表現は、平面がアラインメント軸２０に関して２０度未満、好ましくは１５度未満の角度θだけ傾斜していることを意味する。より正確には、ファイバ１００の各巻きは概して、アラインメント軸２０に関して２０度未満の角度を成す平面内にある。

ある例において、第一のクラッド２は、例えば純粋なシリカ（ＳｉＯ_２）母材に基づくシリカガラス（又は石英ガラス）で製作される。代替的に、第一のクラッド２は酸化ケイ素以外のガラスで製作される。例えば、第一のクラッド２はフッ化ガラス（例えば、ＺＢＬＡＮ）で製作される。他の例では、第一のクラッド２はカルコゲナイドガラス、すなわち硫黄、セレン、及び／又はテルル等の１つ又は複数のカルコゲンを含むが酸素を含まないガラスで製作される。また、他の例では、第一のクラッド２はリン酸ガラスで製作される。コア１は、酸化ケイ素ガラス、フッ化ガラス、カルコゲナイドガラス、又はリン酸ガラスの何れに基づくものであっても、第一のクラッド２と同じ種類のガラスで製作され、コア１は活性ドーパントをさらに含む。

２つの応力付与部２１、２２は、ドープガラスバーで製作される。例えば、２つの応力付与部２１、２２は三酸化ホウ素（Ｂ_２Ｏ_３）が添加されたシリカガラスバーで製作される。代替的に、応力付与部２１、２２は、酸化アルミニウムと三酸化アルミニウムの共ドーパント（Ａｌ_２Ｏ_３－Ｂ_２Ｏ_３）若しくは酸化アルミニウムと五酸化リンの共ドーパント（Ａｌ_２Ｏ_３－Ｐ_２Ｏ_５）、又は第一のクラッド２の第一のガラスとは異なる負の屈折率を有する応力付与部を形成するのに適したドーパントのあらゆる組合せが添加されたガラスバーで製作される。ある例として、応力付与部２１、２２とクラッド２の第一のガラスとの屈折率の差は、－１０．１０^－３のオーダである。光ファイバ１００は偏波保持ファイバである。

図２Ａは、本開示の例による光ファイバの屈折率プロファイルの切断図を概略的に示す。この例では、コア１はフラットトップ屈折率プロファイルを有する。このファイバはまた、ステップ屈折率ファイバとも呼ばれる。コア１は、第一のクラッド２の母材より高い屈折率を有する。応力付与部２１、２２は、第一のクラッド２の母材より低い屈折率を有する。

１０００ｎｍのスペクトル範囲で動作するシングルモードＶＬＭＡｓに基づくファイバレーザ及び増幅器この場合、コア１と第一のクラッド２の母材との屈折率の差は５．１０^－４より大きく、一般に５．１０^－４～１．１０^－３の範囲である。屈折率の差をこのように小さくするには、ファイバのプレフォームの製造中にドーパントを厳格に制御する必要がある。 この屈折率差の範囲により、コアは０．０３８～０．０５４の開口数を提供できる。２０００ｎｍのスペクトル範囲で動作するシングルモードＶＬＭＡｓに基づくファイバレーザ及び増幅器の場合、最大屈折率差は２×１０^－３のオーダである。

図２Ｂは、本開示の他の例による光ファイバの屈折率プロファイルの切断図を概略的に示す。この例では、コアはパラボリック屈折率プロファイルを有する。第一のクラッド２と応力付与部２１、２２は、図２Ａに示されるのと同様である。有利な点として、パラボリックプロファイルにより、実効モード面積の減少がより少ないため、曲げに対する影響を受けにくい基本モードが提供される。

図８Ａに示される屈折率プロファイルの変形型によれば、ファイバコアはコア１の中心部分と第一のクラッド２との間にペデスタル６を含み得る。ペデスタルは、コアの中心部分を取り囲み、コア１の中心部分より低く、第一のクラッド２の母材より高い屈折率を有する固体環状領域からなる。ペデスタルの直径とコア径との比は少なくとも２のオーダである。ペデスタルは、コア１と第一のクラッド２の第一のガラスとの間の屈折率の差を小さくすることができる。

第一のクラッドは被覆されていなくてよい。代替的に、第一のクラッドは、外側クラッド８で被覆される（図８Ｂ参照）。クラッド８は例えば、低屈折率ポリマ（第一のクラッド２の屈折率と比較して）で製作されて、開口数が０．３５より大きい二重クラッドファイバが形成される。外側クラッド８はまた、第一のクラッド２より低い硬さ、又は高い弾性率を有する。外側クラッド８は、円形の断面を有し得る。例えば、第一のクラッド２は弾性率（２０℃で）が約７．２５×１０^４Ｎ／ｍｍ^２の石英ガラスで製作される。第一のクラッド２の直径は、２ａで示され、約２２０μｍであり、平坦面の長さＣは約８０～１２５μｍである。クラッド８は、ポリマで製作される低屈折率一次コーティングである。ポリマは、２０Ｎ／ｍｍ^２～５００Ｎ／ｍｍ^２の弾性率（２０℃で）を呈する。外側クラッド８の厚さは約５０μｍである。例えば、ポリマはＭＹ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ Ｌｔｄ．が製造するＯＦ－１３７５－Ａである。それゆえ、第一のクラッド２の硬さは、光ファイバ１００を、平坦面４、１４を横切る、すなわち１５度未満の角度θで横切る曲げ平面３０内で曲げることができるものである。相互に平行な２つの平坦面しかないため、曲げは好ましい点として、２つの平坦面を横切る平面内で行われる。それゆえ、ファイバを適正な平面に巻き取ることは容易である。

第二の実施形態によれば、第一のクラッド２は、屈折率が第一のクラッド２の第一のガラスより低い第二のガラスから製作される母材を含む第二のクラッド３により取り囲まれる（図８Ｃ参照）。第二のクラッド３にはフッ素を添加して、第一のガラスとの屈折率差を最大－２６．０×１０^－３として、オールガラス二重クラッドファイバを形成することができる。この場合、第一のクラッド２は円形の断面を有し得て、第二のクラッド３は応力付与部２１、２２のアラインメント軸を横切って延びる２つの平坦面４、１４を有する。第一の実施形態に関して開示したように、２つの平坦面４、１４は２つの湾曲面５、１５により結合される。そして、外側クラッド８は高屈折率アクリル酸塩コーティングで製作される。

第二の実施形態の変形型によれば、第二のクラッド３は、第一のクラッド２を取り囲むエアクラッド７を含む。エアクラッド７は、第二のガラスで製作される固体母材１３の中に埋め込まれる（図８Ｄ参照）。そして、外側クラッド８は高屈折率アクリル酸塩コーティングで製作される。

第二のクラッド３は、その屈折率が第一のクラッド２より低い第二のガラスで製作される（図８Ｃ）か、第一のクラッド２を取り囲むエアクラッド７を含み、エアクラッド７が第二のガラスから製作された固体母材１３に埋め込まれる（図８Ｄ）場合、薄い金属で製作される外側クラッドを形成できる。例えば、外側クラッドは、最大厚さ約１５μｍのアルミニウム、銅、又は金で製作される。ファイバ径（約２２０μｍ）と相対して金属クラッドの厚さが比較的小さいため、２つの平坦面４、１４を担持する第二のクラッド３の硬さは、光ファイバ１００を好ましくは平坦面４、１４を横切る曲げ平面３０内で曲げけることができるというものである。

それゆえ、ファイバは全固体（エアクラッドを持たない場合）でも、空孔ファイバ型（エアクラッド７が第一のクラッド２と第二クラッド３の固体母材１３との間にある場合）でもよい。

ある選択肢として、低屈折率ポリマクラッド８は、第二のクラッド３の周囲に設置される。

第一の実施形態によるある例では、ファイバは図２Ａに示されるようにフラットトップ屈折率である。図４は、偏波保持ファイバの断面のＳＥＭ顕微鏡写真から得た図を概略的に示す。ファイバのコア径は約４３．６μｍであり、第一のクラッド径（２ａ）は２４６μｍである。切断面における平坦面４、１４の長さＣは約１１０μｍである。コアと第一のガラスとの間の屈折率差は約７．０×１０^－４である。応力付与部２１、２２にはホウ素が添加され、その直径は４μｍである。コアの中心と応力付与部の中心との間の距離は約６５μｍである。図３は、この光ファイバのコアと第一のクラッドに関する６３３ｎｍで測定された屈折率プロファイルの測定値を示す。コアの屈折率は約１．４４９６±０．０００１であり、第一のガラスの屈折率は約１．４５０３±０．０００１であり、それゆえ、コアと第一のクラッドの第一のガラスとの間の屈折率差は約７×１０^－４である。１０６４ｎｍの波長で動作するとき、この光ファイバは約７９０μｍ^２の超ラージモードエリア（ＶＬＭＡ）と３１．７５μｍのモードフィールド径を有する。しかしながら、このファイバがまっすぐであると、これはシングルモードファイバとして動作しない。コア径が大きく、屈折率差が小さいため、伝搬モードＬＰ_０１及びＬＰ_１１はまっすぐのファイバに沿ってコア内で伝搬できる。それでも、ファイバは複屈折し（すなわち、偏波保持で）、それによってファイバのｘ軸及びｙ軸に沿った偏光モードの縮退を解くことができる。特に、ＬＰ_０１モード又はＬＰ_１１モードに関して、これらはＬＰ_０１ｘ及びＬＰ_０１ｙモードに、又はＬＰ_１１ｘｅ、ＬＰ_１１ｙｅ、ＬＰ_１１ｘ０、及びＬＰ_１１ｙ０モードに分割される。

本開示によれば、光ファイバ１００はＳＡＰｓのアラインメント軸２０に関して角度θだけ傾斜した曲げ平面３０内で曲げられる。ファイバの切断面における曲げ平面のトレースは、ファイバコイルの湾曲軸又は曲げ軸とも呼ばれる。

図５は、前述の数値特徴を有し、曲げ径１８ｃｍで曲げられた光ファイバに関する伝搬モードＬＰ_０１及びＬＰ_１１の全損失を示す。角度θが４０～９０度であるとき、全てのモードで損失は～１ｄＢ／ｍより高くなる。ファイバは準シングルモード及び単一偏波で動作するが、これは、高次モード（ＨＯＭ、ここではＬＰ_１１）とｙ偏波基本モード（ＦＭ、ここではＬＰ_０１ｙ）のどちらの損失も１０ｄＢ／ｍより大きいからである。しかしながら、ｘ偏波基本モード（ＬＰ_０１ｘ）の損失は、ファイバ増幅器又はファイバレーザでの実際の使用にとっては高すぎる。

角度θが１０度未満である場合、ＬＰ_０１ｘモードの損失は０．１ｄＢ／ｍ未満まで減少し、曲げ軸がアラインメント軸２０と整列すると（換言すれば、角度θがゼロになると）無視できる程度になる。

光ファイバのシングルモード動作は、角度θが５度未満になると最適であり、すなわち、より高次モード（ＨＯＭ、ここではＬＰ_１１）の損失は１０ｄＢ／ｍより大きく、他方でｘ偏波基本モード（ＬＰ_０１ｘ）の損失は０．０５ｄＢ／ｍとなる。

図６は、ＳＡＰｓのアラインメント軸に沿った曲げ軸の方向の、又は角度θがゼロのときの伝搬モードの全損失を示す。図７は、ＳＡＰｓのアラインメント軸に垂直な曲げ軸の方向の、すなわちｙ軸に沿った、又は角度θが９０度であるときの伝搬モードの全損失を示す。

図６で、光ファイバ１００がファイバコアとＳＡＰｓのアラインメント軸２０に平行な平面内で曲げられるとき、ファイバ曲げ径が１９ｃｍ未満の場合、基本モードＬＰ_０１ｘの損失は低いまま、ここでは０．０５ｄＢ／ｍ未満であり、他方で、より高次モードの損失は１０ｄＢ／ｍより大きい。それゆえ、この光ファイバは当然、曲げ径が２１ｃｍ未満、又はさらによいことには１９ｃｍ未満の範囲であると、応力付与部のアラインメント軸に平行な平面内で曲げられたときにシングルモードで動作する。特に数メートルの長さのファイバについて、基本モードでの損失を限定するために、曲げ径は好ましくは１５ｃｍより大きく、好ましくは１６ｃｍより高い。例えば、曲げ径は１６ｃｍ～１９ｃｍ、好ましくは１７ｃｍ～１８ｃｍである。

それに対して、図７に示されるように、光ファイバ１００がファイバコアとＳＰＡｓのアラインメント軸２０に垂直な平面内で曲げられるとき、曲げ径が２０ｃｍより小さいと基本モードの損失は増大して、０．１ｄＢ／ｍより大きくなり、曲げ径が１９ｃｍより大きいとより高次モードの少なくとも１つの損失は低いまま（１ｄＢ／ｍ未満）である。それゆえ、この光ファイバは、応力付与部のアラインメント軸に垂直な平面内で曲げられると、シングルモードでは動作できない。

ホウ素添加応力付与部２１、２２は、ファイバが応力付与部のアラインメント軸に関して１５度未満の角度だけ傾斜した平面内で曲げられると、２つの技術的効果を生じさせる。第一に、基本モードでは、２つのホウ素添加応力付与部があるために、より高い閉じ込め効果を示す。それゆえ、基本モード（ＬＰ_０１ｘ）の損失は、ファイバがアラインメント軸２０に平行な平面内で巻かれ、又は曲げられるときに無視できる程度である。第二に、より高次モードの電磁界の一部がホウ素添加応力付与部内に延び、それが高い損失を誘導する。それゆえ、より高次モードでは、ＬＰ_０１ｘの基本モードと同じ閉じ込め効果を示さない。本開示の光ファイバは、平坦面を横切る平面内で曲げられると、基本モードでの損失が限定的（０．５ｄＢ／ｍ未満）なシングルモードでの動作が可能となる。

本明細書中、閉じ込め度は、モードのうち、ファイバの中心、ひいてはコアの中心と相対するある半径内に含まれると考えられる割合を指す。コア内に適正に閉じ込められるモードは１に近い、すなわち約１００％の閉じ込め度を示す。

さらに、２つの平坦面４、１４の方位により、ファイバがある平面上に置かれたときに、アラインメント軸２０又はｘ軸に平行な曲率半径でのファイバの優先的な曲げが誘導される。例えば、ファイバは２つの平坦な平面間に設置され、ファイバの両端が、その平坦面４、１４が平坦な平面に垂直な方位となるように保持される。する、ファイバを巻き上げるとき、ファイバは当然、応力付与部のアラインメント軸が２つの平坦な平面に平行のままとなるように曲がる。

本開示による超ラージモードエリアファイバの他の例は以下の特徴を有する。コア径は３５μｍである。コアは、イッテルビウムイオンが添加されたシリカ母材で製作される。コアと第一のガラスとの屈折率差は約７．３×１０^－４である。第一のクラッドは２つのホウ素添加応力付与部を含み、各々の直径は４８μｍである。コアと各応力付与部との間の中心間距離は６２．５μｍである。ファイバ径は２２０μｍである。切断平面における平坦面の長さは１１０μｍである。平坦面４、１４は、ファイバの曲げ半径を横切る平面内で向き付けられる。曲げ径は１５ｃｍ～１８ｃｍである。１０６４ｎｍの波長で動作するとき、このファイバの実効面積は６１５μｍ^２であり、これは２８μｍのモードフィールド径に対応する。高次モードでの損失は１０ｄＢ／ｍより高く、他方でＬＰ_０１ｘ基本モードでの損失は０．１ｄＢ／ｍ未満のままである。

増幅ファイバ１００は、コアへの添加元素に応じて、ある波長の増幅光を発生させる。イッテルビウムイオンが添加された場合、ＶＬＭＡシングルモード増幅ファイバ１００は、９５０ｎｍ～１１５０ｎｍの範囲の波長の光を増幅するようになされる。エルビウムイオンが添加された場合、ＶＬＭＡシングルモード増幅ファイバ１００は、１５３０ｎｍ～１６１０ｎｍの波長範囲の光を増幅するようになされる。ツリウムイオンが添加された場合、ＶＬＭＡシングルモード増幅ファイバ１００は、１９００ｎｍ～２１００ｎｍの波長範囲の光を増幅するようになされる。ホルミウムイオンが添加された場合、ＶＬＭＡシングルモード増幅ファイバ１００は、１９５０ｎｍ～２１６０ｎｍの波長範囲の光を増幅するようになされる。当業者であれば、所望の動作波長範囲に応じて、コアの適切な添加組成物を容易に選択できるであろう。もちろん、シード光源と励起光源（複数の場合もある）も相応に適応される。

本開示はこのように、基本モードでの損失が無視できる程度であるシングルモードレジームで動作する、超ラージモードエリア偏波保持及び増幅ファイバを提案する。例えば、偏波保持ファイバはパンダ型である。好ましくは、ファイバコアには希土類が添加されている。

このようなＶＬＭＡファイバは、高ピークパワーファイバ増幅器又はファイバレーザのハイパワー連続波又はパルスのどちらにも利用でき、それと同時に厳格にシングルモードの動作を提供する。

ファイバは１０ｃｍ～３０ｃｍの曲げ径で曲げられ、それによって５０ｃｍ～数メートル又は数十メートルの長さのファイバの使用が可能になり、それと同時に低損失シングルモードレジームでのフットプリントをコンパクトにする。さらに、ファイバがステップ屈折率型である場合、低コストで製造しやすい。ファイバはまた、簡単に切断し、他のファイバに接合でき、それによってオールファイバレーザシステムの工業規模の製造が可能となる。

図９は、前方励起型としてＶＬＭＡシングルモード増幅光ファイバ１００を含むファイバ増幅器１１０の第一の例を示す。ＶＬＭＡシングルモード増幅光ファイバ１００は、開示されている実施形態の何れかによる光ファイバからなる。ファイバ増幅器１１０において、連続波（ＣＷ）又はパルスレーザが、ＶＬＭＡシングルモード増幅光ファイバ１００により増幅されることになるシード光源として使用される。光源９の出力は、二重クラッド励起信号コンバイナ２６の入力信号アーム１９に接合される。ファイバ増幅器１１０は、シード信号を増幅するようにコアの添加元素を光学的に励起するようになされた励起放射を発生させるための１つ又は幾つかの励起光源２５を含む。励起信号コンバイナ２６は、その入力側で光源９及びポンプ（複数の場合もある）２５に、その出力側でＶＬＭＡシングルモード増幅光ファイバ１００の第一の端に、例えばパッシブ二重クラッド光ファイバ２７の一部を介して接続される。ビームコンバイナ２６は、シード信号と励起ビームを結合する。それゆえ、シード信号は光ファイバ１００のコア１に注入され、励起ビームはファイバ１００のガラスクラッドに注入される。増幅信号は、ＶＬＭＡシングルモード増幅光ファイバ１００の第二の端で生成される。

図１０は、後方励起型のファイバ増幅器１１０の代替的な実施形態を示す。ここで、シード光源９はＶＬＭＡシングルモード増幅光ファイバ１００の第一の端に、例えば従来のシングルモードファイバスプライスを使って接続される。パルス信号コンバイナ２６は、一方の側でＶＬＭＡシングルモードファイバ１００の第二の端に、もう一方の側でポンプ（複数の場合もある）２５と他のファイバスプライス２４に接続される。増幅パルスは、ファイバスプライス２４の出力で入手できる。

ＶＬＭＡシングルモード増幅光ファイバ１００はまた、ファイバレーザでも使用できる。図１１は、開示されている実施形態の何れかによるファイバ１００に基づくレーザファイバ１２０の構造を概略的に示す。ＶＬＭＡシングルモード増幅光ファイバ１００は、２つのミラーにより形成されるキャビティ内に設置される。例えば、キャビティはＶＬＭＡシングルモード増幅光ファイバ１００の第一の端に設置された第一のファイバブラッグ格子２８とＶＬＭＡシングルモード増幅光ファイバ１００の第二の端に設置された第二のファイバブラッグ格子２９により形成される。代替的に、キャビティはバルク誘電体又は金属ミラーにより形成され、ＶＬＭＡファイバへの信号注入は自由空間で実現される。ＶＬＭＡシングルモード増幅光ファイバ１００を使用するファイバレーザは、前方、後方、又は双方向励起型構成として配置できる。

ＶＬＭＡシングルモード増幅光ファイバ１００はまた、コア励起型とすることもできる。図１２は、開示されている実施形態の何れかによるファイバ１００に基づくファイバ増幅器１３０の構造を概略的に示しており、光ファイバ１００はコア励起型である。この構成では、シードレーザ９の出力と励起レーザ３２のシングルモード出力はマルチプレクサ３３の中へと、それぞれマルチプレクサ３３の３０及び３１の入力レッグに結合される。マルチプレクサ出力レッグ３４は、ＶＬＭＡシングルモード増幅光ファイバ１００の入力端に接合される。それゆえ、シード信号及びシングルモードポンプの両方が光ファイバ１００のコア１に注入される。有利な点として、光ファイバ１００はシングルクラッドファイバ（例えば、図１、４、又は８Ａに示される）である。増幅信号はＶＬＭＡシングルモード増幅光ファイバ１００の第二の端において生成される。

ＶＬＭＡシングル増幅光ファイバ、ファイバ増幅器、及びファイバレーザの代表的な例が本明細書中で詳しく説明されているが、当業者であれば、付属の特許請求の範囲で定義される本開示の範囲から逸脱することなく、様々な置換や改良を行い得ることがわかるであろう。

Claims (15)

1. 超ラージモードエリアシングルモード増幅光ファイバ（１００）において、前記光ファイバ（１００）の長さ方向軸（１０）に沿って延びるコア（１）を含み、前記コアは固体であり、前記コアは少なくとも１つの発光バンドを提供する元素が添加され、前記コア（１）のコア径は３０マイクロメートルより大きく、前記コア（１）は第一のクラッド（２）を含む少なくとも１つのガラス状クラッド（２、３）により取り囲まれ、前記第一のクラッド（２）は第一のガラスで製作される固体母材と、前記コア（１）に関して対称に配置された２つの応力付与部（２１、２２）を含み、前記第一のガラスは前記コアより低い屈折率を有し、前記コア（１）と前記２つの応力付与部（２１、２２）は長さ方向軸（１０）を横切るアラインメント軸（２０）に沿って整列され、前記少なくとも１つのガラス状クラッド（２、３）は、その外周において、前記長さ方向軸（１０）に平行に、且つ前記アラインメント軸（２０）を横切って延びる前記２つの平坦面（４、１４）を含み、前記２つの平坦面（４、１４）は前記コア（１）に関して対称に配置され、２つの湾曲面（５、１５）により結合され、前記光ファイバ（１００）は、前記ファイバの前記長さ方向軸（１０）を含む平面（３０）内で３０ｃｍ未満の曲げ径で曲げられるのに適しており、前記平面（３０）はアラインメント軸（２０）と１５度未満の角度を成し、基本モードで０．５ｄＢ／ｍ未満の曲げ損失を有する超ラージモードエリアシングルモード増幅光ファイバ（１００）。
2. 前記曲げ径は１０ｃｍ～２０ｃｍであり、曲げ損失は前記基本モードで０．５ｄＢ／ｍ未満である、請求項１に記載の超ラージモードエリアシングルモード増幅光ファイバ。
3. 前記光ファイバ（１００）は前記アラインメント軸（２０）と１０度未満の角度を成す平面（３０）内で曲げられる、請求項１又は請求項２に記載の超ラージモードエリアシングルモード増幅光ファイバ。
4. 前記超ラージモードエリアシングルモード増幅光ファイバ（１００）は４５０μｍ^２より大きい実効面積を提供する、請求項１～３の何れか１項に記載のファイバ増幅器（１１０）。
5. 前記コア（１）と第一のガラスは、シリカガラスに、又はフッ化ガラスに、又はカルコゲナイドガラス、又はリン酸塩ガラスに基づく、請求項１～４の何れか１項に記載の超ラージモードエリアシングルモード増幅光ファイバ。
6. 前記コア（１）には希土類イオン又はクロムイオンが添加される、請求項１～５の何れか１項に記載の超ラージモードエリアシングルモード増幅光ファイバ。
7. 前記コア（１）はフラットトップ又はパラボリック屈折率プロファイルを呈する、又は前記コア（１）は前記コア（１）の中心部分を取り囲むペデスタル（６）を含み、前記ペデスタル（６）は前記コア（１）の前記中心部分より低く、前記第一のガラスより高い屈折率を有する、請求項１～６の何れか１項に記載の超ラージモードエリアシングルモード増幅光ファイバ。
8. 前記少なくとも１つのガラス状クラッド（２、３）は第一のクラッド（２）からなり、前記第一のクラッドは、その外周上に、前記２つの平坦面（４、１４）を含む、請求項１～７の何れか１項に記載の超ラージモードエリアシングルモード増幅光ファイバ。
9. 前記少なくとも１つのガラス状クラッド（２、３）は、前記第一のクラッド（２）の周囲に配置された第二のクラッド（３）を含み、前記第二のクラッド（３）は前記第一のガラスより低い屈折率を有する、請求項１～７の何れか１項に記載の超ラージモードエリアシングルモード増幅光ファイバ。
10. 前記第二クラッド（３）は、第二のガラスで製作された全固体クラッド（３）又はエアクラッド（７）と第二のガラスで製作された固体クラッド（１３）から選択され、前記エアクラッド（７）は、前記第一のクラッド（２）と前記第二のガラスで製作された前記固体クラッド（１３）との間に配置される、請求項９に記載の超ラージモードエリアシングルモード増幅光ファイバ。
11. 前記少なくとも１つのガラス状クラッド（２、３）の周囲にポリマ又は金属クラッド（８）をさらに含む、請求項１～１０の何れか１項に記載の超ラージモードエリアシングルモード増幅光ファイバ。
12. 請求項１～１１の何れか１項に記載の超ラージモードエリアシングルモード増幅光ファイバ（１００）を含むファイバ増幅器（１１０）において、前記超ラージモードエリアシングルモード増幅光ファイバ（１００）は３０ｃｍ未満の曲げ径で巻き取られるファイバ増幅器（１１０）。
13. 前記超ラージモードエリアシングルモード増幅光ファイバ（１００）は５０ｃｍ～２０ｍの長さを有する、請求項１２に記載のファイバ増幅器（１１０）。
14. 励起ビームを発生させる励起光源（２５）と、前記励起ビームを前記コア（１）の中及び／又は前記第一のクラッド（２）の中に注入するようになされた光学ビームコンバイナ（２６）を含む、請求項１２～１３の何れか１項に記載のファイバ増幅器（１１０）。
15. 請求項１～１１の何れか１項に記載の超ラージモードエリアシングルモード増幅光ファイバ（１００）を含むファイバレーザ（１２０）において、前記超ラージモードエリアシングルモード増幅光ファイバ（１００）は３０ｃｍ未満の曲げ径で巻き取られ、増幅されるソースビームを発生させる光源（９）と、前記超ラージモードエリアシングルモード増幅光ファイバ（１００）の第一の端の第一のミラー（２８）と、前記超ラージモードエリアシングルモード増幅光ファイバ（１００）の第二の端の第二のミラー（２９）と、をさらに含むファイバレーザ（１２０）。

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