JP3219415B2 - 光ファイバレーザ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般にポンプ光ファイバ
レーザに係り、特に、格子形状の反射エレメントを利用
した上記の型の光ファイバレーザ装置に関する。
レーザに係り、特に、格子形状の反射エレメントを利用
した上記の型の光ファイバレーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ポンプ光ファイバレーザは、全体的にま
たは部分的に、レーザ共振空胴を構成する光ファイバ部
のそれぞれの端面に、反射コーティングを施したもの
や、そのレーザ空胴を不要にするために外部ミラーを使
用するもの等、様々な構造が知られている。これらの解
決手段は、レーザの製造及び利用の分野ではある程度の
成功を納めており、受容されてはいるが、それらは未だ
ある不具合を有している。
たは部分的に、レーザ共振空胴を構成する光ファイバ部
のそれぞれの端面に、反射コーティングを施したもの
や、そのレーザ空胴を不要にするために外部ミラーを使
用するもの等、様々な構造が知られている。これらの解
決手段は、レーザの製造及び利用の分野ではある程度の
成功を納めており、受容されてはいるが、それらは未だ
ある不具合を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】例えば、これまで使用
されてきた反射エレメントの物理的特性及び温度に関連
したその外形の変化のために、かかる既知のレーザによ
り発せられる光が所望の波長を有するようにすること、
及び、この型のレーザが発生する光の波長帯域が中心波
長を中心にして所望の狭い範囲内にあるようにすること
を、すべての動作条件の下で保証することは、不可能と
は言わないまでも、非常に困難である。
されてきた反射エレメントの物理的特性及び温度に関連
したその外形の変化のために、かかる既知のレーザによ
り発せられる光が所望の波長を有するようにすること、
及び、この型のレーザが発生する光の波長帯域が中心波
長を中心にして所望の狭い範囲内にあるようにすること
を、すべての動作条件の下で保証することは、不可能と
は言わないまでも、非常に困難である。
【０００４】従って、本発明の一般的な目的は、従来技
術の欠点を取り除くことにある。
術の欠点を取り除くことにある。
【０００５】特に、本発明の目的は、この種の既知の構
成の欠点を有しないポンプ光ファイバレーザ装置を提供
することにある。
成の欠点を有しないポンプ光ファイバレーザ装置を提供
することにある。
【０００６】本発明の他の目的は、その性能を改良し
た、すなわち、波長の安定性及び狭帯域の放出範囲を得
ることを考慮したポンプ光ファイバレーザ装置を提供す
ることにある。
た、すなわち、波長の安定性及び狭帯域の放出範囲を得
ることを考慮したポンプ光ファイバレーザ装置を提供す
ることにある。
【０００７】さらに、本発明の他の目的は、高い変換率
を達成することの出来るポンプ光ファイバレーザ装置を
提供することにある。
を達成することの出来るポンプ光ファイバレーザ装置を
提供することにある。
【０００８】本発明の付随する目的は、上記の型の光フ
ァイバレーザを、構造が比較的簡単で、製造が安価にで
き、使用し易く、そして、動作においても信頼性のある
ものに設計することにある。
ァイバレーザを、構造が比較的簡単で、製造が安価にで
き、使用し易く、そして、動作においても信頼性のある
ものに設計することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、長手方向に沿
って離間した端部の間を上記長手方向に沿って光線を伝
搬させることが可能な延在した固体導波路部分（１１）
と、ポンプ周波数（λ1）の刺激光線による刺激に応答
してレーザ周波数（λ2）の刺激光線を放出することが
可能な前記導波路の上記長手方向の希土類ドープされた
少なくとも１つの活性領域と、上記活性領域を制限し、
上記レーザ発振周波数（λ2）に対応する光学的共振周
波数を有する共振キャビティーを形成する上記長手方向
に離間した２つの反射器（１３，１４）とを備え、上記
反射器のうちの少なくとも一方は、上記長手方向におい
て上記導波路部分の屈折率に対して複数の連続した周期
的な摂動与えることで形成される埋設ブラッググレーテ
ィングを構成し、上記グレーティングは、上記レーザ発
信周波数（λ2）に対応した中心波長で最大の反射率を
有するとともに、上記レーザ周波数（λ2）の光線の所
定量を反射させており、上記共振キャビティーの前記長
手方向長さと、上記グレーティングの反射率と、上記活
性領域の活性とが、上記レーザ周波数（λ2）のレーザ
発振を行わせるように構成されていることを特徴とする
オプティカルファイバーレーザを提供することを目的と
する。
って離間した端部の間を上記長手方向に沿って光線を伝
搬させることが可能な延在した固体導波路部分（１１）
と、ポンプ周波数（λ1）の刺激光線による刺激に応答
してレーザ周波数（λ2）の刺激光線を放出することが
可能な前記導波路の上記長手方向の希土類ドープされた
少なくとも１つの活性領域と、上記活性領域を制限し、
上記レーザ発振周波数（λ2）に対応する光学的共振周
波数を有する共振キャビティーを形成する上記長手方向
に離間した２つの反射器（１３，１４）とを備え、上記
反射器のうちの少なくとも一方は、上記長手方向におい
て上記導波路部分の屈折率に対して複数の連続した周期
的な摂動与えることで形成される埋設ブラッググレーテ
ィングを構成し、上記グレーティングは、上記レーザ発
信周波数（λ2）に対応した中心波長で最大の反射率を
有するとともに、上記レーザ周波数（λ2）の光線の所
定量を反射させており、上記共振キャビティーの前記長
手方向長さと、上記グレーティングの反射率と、上記活
性領域の活性とが、上記レーザ周波数（λ2）のレーザ
発振を行わせるように構成されていることを特徴とする
オプティカルファイバーレーザを提供することを目的と
する。
【００１０】
【実施例及び作用】図面を参照しながら詳細に説明す
る。同一の参照番号は、適切な場合には参照文字や数字
が付加され得るが、全体を通じて、対応する部分を特定
するために使用されている。図１から明らかな様に、参
照番号１０はポンプ光ファイバレーザ装置１０を全体と
して特定している。その装置１０は、その主コンポーネ
ントとして、光ファイバ部分１１と既知の構造のレーザ
ポンプ１２を含んでいる。このレーザポンプは、ダイオ
ードレーザから構成されるのが有利である。レーザポン
プ１２は波長λ1の光を発生し、この光は周知の方法
で、長手方向への伝搬のための光ファイバ部分１１に放
射される。この分野の当業者にとって周知のように、光
ファイバ部分１１はファイバコアとコア周囲のクラッド
を含み、その場合、レーザポンプ１２からの光はコア内
に放射され、その内部に案内される。
る。同一の参照番号は、適切な場合には参照文字や数字
が付加され得るが、全体を通じて、対応する部分を特定
するために使用されている。図１から明らかな様に、参
照番号１０はポンプ光ファイバレーザ装置１０を全体と
して特定している。その装置１０は、その主コンポーネ
ントとして、光ファイバ部分１１と既知の構造のレーザ
ポンプ１２を含んでいる。このレーザポンプは、ダイオ
ードレーザから構成されるのが有利である。レーザポン
プ１２は波長λ1の光を発生し、この光は周知の方法
で、長手方向への伝搬のための光ファイバ部分１１に放
射される。この分野の当業者にとって周知のように、光
ファイバ部分１１はファイバコアとコア周囲のクラッド
を含み、その場合、レーザポンプ１２からの光はコア内
に放射され、その内部に案内される。
【００１１】光ファイバ部分１１（好ましくは、そのコ
ア）には、部分１１の長手方向に互いに離れた二つの格
子１３と１４が設けられ、また、それらは部分１１のそ
れぞれの端部に配置されている。格子１３と１４は多少
なり反射的である。しかしながら、それは波長λ2の光
に対してのみであり（実際には、その中心波長の周りの
非常に狭い帯域内で）、他の全ての波長の光に対しては
実質的に透過であり、少なくとも格子１３に関する限り
はポンプ波長λ1を含んでいる。すなわち、格子１３と
１４は反射鏡として働き、波長λ2のレイジングが起こ
るレーザ空胴、すなわちレーザキャビティーを長手方向
に制限する。
ア）には、部分１１の長手方向に互いに離れた二つの格
子１３と１４が設けられ、また、それらは部分１１のそ
れぞれの端部に配置されている。格子１３と１４は多少
なり反射的である。しかしながら、それは波長λ2の光
に対してのみであり（実際には、その中心波長の周りの
非常に狭い帯域内で）、他の全ての波長の光に対しては
実質的に透過であり、少なくとも格子１３に関する限り
はポンプ波長λ1を含んでいる。すなわち、格子１３と
１４は反射鏡として働き、波長λ2のレイジングが起こ
るレーザ空胴、すなわちレーザキャビティーを長手方向
に制限する。
【００１２】格子１３と１４は、一般に、米国特許第
４，８０７，８０５号明細書に開示された型のものであ
り、その方法によって作られることが好ましい。この米
国特許の開示内容は、特に光ファイバレーザ装置１０で
の使用に適しているブラッグ格子型の付加的な説明にと
って必要な範囲まで参照される。上記の特許についてよ
り詳細に説明すると、この型の格子は波長選択反射鏡と
して働く。特定の周期性の埋め込み格子は、部分的にあ
るいは全体的に、ファイバ部分１１によって搬送された
光信号の波長を反射する。構造物における応力や温度を
測定するために開発されたこの型の格子は、上記の特許
に開示された方法によって光ファイバのコア内に組み込
まれあるいは埋め込まれる。ここで説明されたように、
この種の完全に周期的な格子は、コアをクラッドを通し
て二つの整合する紫外光線の干渉パターンに露出させる
ことにより、光ファイバのコア内に設けられすなわち刻
印される。これら紫外光線は、互いに１８０°補完する
ファイバ軸に関して二つの角度で、光ファイバに対して
方向付けられている。この結果、ファイバコアの材料
は、それへの干渉紫外光線の作用によって完全に周期的
な屈折率の変化がそこに現れ、個々の格子エレメント
（すなわち、同じ屈折率の習性を示すコアの、周期的に
繰り返す領域）がブラッグ格子を構成するためにファイ
バ軸に垂直に方向付けられる。この種の埋め込まれたブ
ラッグ格子は、ファイバコア内に放射され、あるいはフ
ァイバコア内に案内されて伝搬してきた中心波長λ2の
周りの非常に狭い範囲内の波長を持つ光だけを、それぞ
れの格子１３と１４に向ける伝搬方向に反射する。この
中心波長λ2は格子エレメントの周期性に従属してお
り、元の伝搬方向に対抗するファイバ軸に沿って戻り、
一方、格子は上記の狭い帯域の外の波長の光に対しては
実質的に透明であり、それ故、かかる他の光がこれを通
って通過することを妨げない。事実、この型の格子は透
過スペクトラムにおいて狭いノッチ（狭谷部）を生じ、
同じ理由で、反射スペクトラムにおいては同様の狭いピ
ークを生じる。この反射スペクトラムのピークが、発明
によれば、レイジング波長λ2を決定するために利用さ
れ、格子１３と１４のそれぞれの軸長が所望の反射率Ｒ
1（λ2）及びＲ2（λ2）を格子１３と１４で得る様な方
法で、それぞれ、選択されている。
４，８０７，８０５号明細書に開示された型のものであ
り、その方法によって作られることが好ましい。この米
国特許の開示内容は、特に光ファイバレーザ装置１０で
の使用に適しているブラッグ格子型の付加的な説明にと
って必要な範囲まで参照される。上記の特許についてよ
り詳細に説明すると、この型の格子は波長選択反射鏡と
して働く。特定の周期性の埋め込み格子は、部分的にあ
るいは全体的に、ファイバ部分１１によって搬送された
光信号の波長を反射する。構造物における応力や温度を
測定するために開発されたこの型の格子は、上記の特許
に開示された方法によって光ファイバのコア内に組み込
まれあるいは埋め込まれる。ここで説明されたように、
この種の完全に周期的な格子は、コアをクラッドを通し
て二つの整合する紫外光線の干渉パターンに露出させる
ことにより、光ファイバのコア内に設けられすなわち刻
印される。これら紫外光線は、互いに１８０°補完する
ファイバ軸に関して二つの角度で、光ファイバに対して
方向付けられている。この結果、ファイバコアの材料
は、それへの干渉紫外光線の作用によって完全に周期的
な屈折率の変化がそこに現れ、個々の格子エレメント
（すなわち、同じ屈折率の習性を示すコアの、周期的に
繰り返す領域）がブラッグ格子を構成するためにファイ
バ軸に垂直に方向付けられる。この種の埋め込まれたブ
ラッグ格子は、ファイバコア内に放射され、あるいはフ
ァイバコア内に案内されて伝搬してきた中心波長λ2の
周りの非常に狭い範囲内の波長を持つ光だけを、それぞ
れの格子１３と１４に向ける伝搬方向に反射する。この
中心波長λ2は格子エレメントの周期性に従属してお
り、元の伝搬方向に対抗するファイバ軸に沿って戻り、
一方、格子は上記の狭い帯域の外の波長の光に対しては
実質的に透明であり、それ故、かかる他の光がこれを通
って通過することを妨げない。事実、この型の格子は透
過スペクトラムにおいて狭いノッチ（狭谷部）を生じ、
同じ理由で、反射スペクトラムにおいては同様の狭いピ
ークを生じる。この反射スペクトラムのピークが、発明
によれば、レイジング波長λ2を決定するために利用さ
れ、格子１３と１４のそれぞれの軸長が所望の反射率Ｒ
1（λ2）及びＲ2（λ2）を格子１３と１４で得る様な方
法で、それぞれ、選択されている。
【００１３】光ファイバ部分１１が光ポンプレーザとし
て動作するように、少なくともコア自体が希土類でドー
プされる。他方、上記の特許は、ゲルマニウムをドープ
した光ファイバコアを考慮してこの様な型の格子を作る
ことを教示している。本発明によれば、光ファイバ部分
（または、そのコア）の（希土類でドープされた）活性
な材料に直接格子を刻印することが、あるいは、かかる
格子１３と１４を不活性な材料の光ファイバ片（また
は、そのコア）に形成し、そして、これを、活性な材料
から作られ、あるいはコアを有する光ファイバ片につな
ぎ、もって、光ファイバ部分１１は一体であり、それ
故、インターフェースやギャップが存在しても問題とは
ならない。このコメントは、以下に述べられる光ファイ
バ埋め込み格子ポンプレーザ装置の構造にも同様に適用
可能である。
て動作するように、少なくともコア自体が希土類でドー
プされる。他方、上記の特許は、ゲルマニウムをドープ
した光ファイバコアを考慮してこの様な型の格子を作る
ことを教示している。本発明によれば、光ファイバ部分
（または、そのコア）の（希土類でドープされた）活性
な材料に直接格子を刻印することが、あるいは、かかる
格子１３と１４を不活性な材料の光ファイバ片（また
は、そのコア）に形成し、そして、これを、活性な材料
から作られ、あるいはコアを有する光ファイバ片につな
ぎ、もって、光ファイバ部分１１は一体であり、それ
故、インターフェースやギャップが存在しても問題とは
ならない。このコメントは、以下に述べられる光ファイ
バ埋め込み格子ポンプレーザ装置の構造にも同様に適用
可能である。
【００１４】図２に戻る。そこでは、この場合光ファイ
バレーザ装置１０ａが、その中心波長λ2が関する限り
において取り替え可能な格子１３ａを含んでいる。レー
ザ空胴は、それぞれの反射率が波長範囲においてＲ1及
びＲ2の一般の反射鏡１５と１６（例えば、それぞれの
ファイバ端面上の反射コーティング等）によって制限さ
れるようなっている。中心波長λ1の光に対しては非常
に透過である。可変格子１３ａの取り替えは、例えばマ
ンドレル（心棒）の周りに可変格子を含むファイバ部分
１１の部分を曲げ、そして、かかるマンドレルの径また
は外周寸法を、例えばマンドレルがピエゾ電気材料で作
られる場合にはこれに電位差を与えることにより、これ
を変えることによって達成される。すなわち、格子領域
１３ａに長手方向の張力や応力を与えることにより、格
子１３ａの周期性、すなわち、同じ屈折率変化習性（ま
た、多分、格子材料の全般的または平均的な屈折率）を
示す長手方向に隣接した格子エレメントが変化し、付随
して中心波長λ2も変化することがわかる。
バレーザ装置１０ａが、その中心波長λ2が関する限り
において取り替え可能な格子１３ａを含んでいる。レー
ザ空胴は、それぞれの反射率が波長範囲においてＲ1及
びＲ2の一般の反射鏡１５と１６（例えば、それぞれの
ファイバ端面上の反射コーティング等）によって制限さ
れるようなっている。中心波長λ1の光に対しては非常
に透過である。可変格子１３ａの取り替えは、例えばマ
ンドレル（心棒）の周りに可変格子を含むファイバ部分
１１の部分を曲げ、そして、かかるマンドレルの径また
は外周寸法を、例えばマンドレルがピエゾ電気材料で作
られる場合にはこれに電位差を与えることにより、これ
を変えることによって達成される。すなわち、格子領域
１３ａに長手方向の張力や応力を与えることにより、格
子１３ａの周期性、すなわち、同じ屈折率変化習性（ま
た、多分、格子材料の全般的または平均的な屈折率）を
示す長手方向に隣接した格子エレメントが変化し、付随
して中心波長λ2も変化することがわかる。
【００１５】代替としては、図１の格子１３と１４、あ
るいは、図２の反射器１５と１６は、同様に多様な性格
を有している。この場合、図３に示されているように、
可変格子１３ｂと１４ｂ（あるいは、可変格子１３ａと
可変格子反射器１５と１６）を含む光ファイバ部分１１
ｂは、やはりピエゾ電気材料で作られ、電位差を与える
ことによって矢印で示される様に半径方向に膨張するマ
ンドレル１７の周りを包囲し、もって、その外周を、す
なわち、最終的にはそれぞれの格子素子間の間隙を変化
させ、中心波長λ2を付随的にシフトする。
るいは、図２の反射器１５と１６は、同様に多様な性格
を有している。この場合、図３に示されているように、
可変格子１３ｂと１４ｂ（あるいは、可変格子１３ａと
可変格子反射器１５と１６）を含む光ファイバ部分１１
ｂは、やはりピエゾ電気材料で作られ、電位差を与える
ことによって矢印で示される様に半径方向に膨張するマ
ンドレル１７の周りを包囲し、もって、その外周を、す
なわち、最終的にはそれぞれの格子素子間の間隙を変化
させ、中心波長λ2を付随的にシフトする。
【００１６】図４に示す構成１０ｃは、格子１４ｃが波
長λ2の光を、ファイバ部分１１の外部に、部分１１ｃ
の長手方向の軸に対するある角度で（図示のように、実
質的に直角）向け直すことを除いて、図１に示したもの
と同様である。この格子１４ｃは、例えば、同一人の所
有になる同時に出願中の米国特許出願に示されている。
とにかく、格子１４ｃは、その端部のレーザ空胴に、制
限のための反射器を形成するだけでなく、波長λ2の光
に対するタップをも構成している。
長λ2の光を、ファイバ部分１１の外部に、部分１１ｃ
の長手方向の軸に対するある角度で（図示のように、実
質的に直角）向け直すことを除いて、図１に示したもの
と同様である。この格子１４ｃは、例えば、同一人の所
有になる同時に出願中の米国特許出願に示されている。
とにかく、格子１４ｃは、その端部のレーザ空胴に、制
限のための反射器を形成するだけでなく、波長λ2の光
に対するタップをも構成している。
【００１７】図５は、図１の構成１０に含まれる原理
の、多重波長埋め込み格子レーザ装置１０ｄへの応用を
示している。この場合、レーザ源１４は光を分割された
入力光ファイバ部分１１ａに入射しており、この入力光
ファイバ部分は複数の個別レーザ光ファイバ部分１１ｄ
1〜１１ｄn（ここで、ｎは選択された整数）に結合さ
れ、これらは、必ずしも必要ではないが並列に離隔され
て示されており、そして、それらは、一方では格子１３
ｄ1〜１３ｄnによって、他方では１４ｄ1〜ｄnによって
それぞれ制限されたレーザ空胴を含んでいる。ここで、
格子１３ｄ1〜１３ｄnと１４ｄ1〜ｄnの中の共同するも
の（すなわち、部分１１ｄ1〜１１ｄnのそれぞれに配置
されたもの）は、双方が同じ中心波長λ1〜λnを持つ光
に対しては反射するが、波長λ1〜λnはすべて異なって
いる。
の、多重波長埋め込み格子レーザ装置１０ｄへの応用を
示している。この場合、レーザ源１４は光を分割された
入力光ファイバ部分１１ａに入射しており、この入力光
ファイバ部分は複数の個別レーザ光ファイバ部分１１ｄ
1〜１１ｄn（ここで、ｎは選択された整数）に結合さ
れ、これらは、必ずしも必要ではないが並列に離隔され
て示されており、そして、それらは、一方では格子１３
ｄ1〜１３ｄnによって、他方では１４ｄ1〜ｄnによって
それぞれ制限されたレーザ空胴を含んでいる。ここで、
格子１３ｄ1〜１３ｄnと１４ｄ1〜ｄnの中の共同するも
の（すなわち、部分１１ｄ1〜１１ｄnのそれぞれに配置
されたもの）は、双方が同じ中心波長λ1〜λnを持つ光
に対しては反射するが、波長λ1〜λnはすべて異なって
いる。
【００１８】図６は、多重空胴埋め込み格子光ファイバ
レーザ装置１０ｅを示しており、これは、この例では、
５つの光ファイバ部分１１ｅ1〜１１ｅ5（すなわち、ク
ラッド光ファイバまたはクラッドされていない光ファイ
バコア）を含んでおり、それらは共通のと筒１８（例え
ば、共通外側クラッド）内に包含されている。光ファイ
バ部分１１ｅ1〜１１ｅ5のレーザ空胴は、それぞれの格
子１３ｅ1〜１３ｅ5及び１４ｅ1〜１４ｅ5によって制限
されている。そして、ポンピングレーザ源１４は、光を
既知の方法で、全ての光ファイバ部分１１ｅ1〜１１ｅ5
内に射出する。図示されている様に、全ての格子１３ｅ
1〜１３ｅ5と１４ｅ1〜１４ｅ5は、同じ中心波長λ2に
対しては反射し、それ故、かかる並列レーザ空胴から発
生される光は構造的に結合し、構成１０ｅには、図１の
構成１０のそれを複合した光出力を付与している。
レーザ装置１０ｅを示しており、これは、この例では、
５つの光ファイバ部分１１ｅ1〜１１ｅ5（すなわち、ク
ラッド光ファイバまたはクラッドされていない光ファイ
バコア）を含んでおり、それらは共通のと筒１８（例え
ば、共通外側クラッド）内に包含されている。光ファイ
バ部分１１ｅ1〜１１ｅ5のレーザ空胴は、それぞれの格
子１３ｅ1〜１３ｅ5及び１４ｅ1〜１４ｅ5によって制限
されている。そして、ポンピングレーザ源１４は、光を
既知の方法で、全ての光ファイバ部分１１ｅ1〜１１ｅ5
内に射出する。図示されている様に、全ての格子１３ｅ
1〜１３ｅ5と１４ｅ1〜１４ｅ5は、同じ中心波長λ2に
対しては反射し、それ故、かかる並列レーザ空胴から発
生される光は構造的に結合し、構成１０ｅには、図１の
構成１０のそれを複合した光出力を付与している。
【００１９】図７を参照する。ここに示された構成１０
ｆは、二つの並列のファイバ部分１１ｆ1と１１ｆ2を含
んでいる。ファイバ部分１１ｆ1は、図４の格子１４ｃ
と類似しており、同じ様に作動する格子１３ｆ1と１４
ｆ1を含み、それらはポンピングレーザ源１２によって
発生される波長λ1の光を反射する。他方、ファイバ部
分１１ｆ2は、格子１４ｃに類似しており、同じ様に作
動し、かつ波長λ1の光を反射する格子１３ｆ2と１４ｆ
2に加え、波長λ2の光を反射する追加の格子１３ｆ2と
１４ｆ3を含んでいる。すなわち、格子１３ｆ1と１４ｆ
1とが格子１３ｆ2と１４ｆ2共働することにより、光出
力は波長λ1で部分１１ｆ1と１１ｆ2の間を伝搬され、
そこで、ファイバ部分１１ｆ2は中心波長λ2のレーザ光
を発生する。
ｆは、二つの並列のファイバ部分１１ｆ1と１１ｆ2を含
んでいる。ファイバ部分１１ｆ1は、図４の格子１４ｃ
と類似しており、同じ様に作動する格子１３ｆ1と１４
ｆ1を含み、それらはポンピングレーザ源１２によって
発生される波長λ1の光を反射する。他方、ファイバ部
分１１ｆ2は、格子１４ｃに類似しており、同じ様に作
動し、かつ波長λ1の光を反射する格子１３ｆ2と１４ｆ
2に加え、波長λ2の光を反射する追加の格子１３ｆ2と
１４ｆ3を含んでいる。すなわち、格子１３ｆ1と１４ｆ
1とが格子１３ｆ2と１４ｆ2共働することにより、光出
力は波長λ1で部分１１ｆ1と１１ｆ2の間を伝搬され、
そこで、ファイバ部分１１ｆ2は中心波長λ2のレーザ光
を発生する。
【００２０】図８を参照する。この図は、上述の型の、
しかしながら、光を複数位置された光ファイバ部分１１
ｇ内に射出して光出力を増大させる構成１０ｇを示して
いる。構成１０ｇの構造の図示された例では、ポンピン
グ光源はポンピングレーザアレイ１４ｇから構成され、
光ファイバ部分は円筒形状の支持部１７ｇの周りに巻か
れて、図４の格子１４ｆに関連して上述された型の、複
数の埋め込まれた格子１４ｇ〜１４ｇm（ｍは任意に選
択された整数）がポンピングレーザアレイ１４ｇから発
生されるレーザ光に曝されるようになっている。
しかしながら、光を複数位置された光ファイバ部分１１
ｇ内に射出して光出力を増大させる構成１０ｇを示して
いる。構成１０ｇの構造の図示された例では、ポンピン
グ光源はポンピングレーザアレイ１４ｇから構成され、
光ファイバ部分は円筒形状の支持部１７ｇの周りに巻か
れて、図４の格子１４ｆに関連して上述された型の、複
数の埋め込まれた格子１４ｇ〜１４ｇm（ｍは任意に選
択された整数）がポンピングレーザアレイ１４ｇから発
生されるレーザ光に曝されるようになっている。
【００２１】本発明は、埋め込み格子レーザ装置の幾つ
かの特定の構造において実施されたものとして図示さ
れ、説明されているが、本発明はこの特定の例に限定さ
れるものではない。
かの特定の構造において実施されたものとして図示さ
れ、説明されているが、本発明はこの特定の例に限定さ
れるものではない。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、波長の安定性及び狭帯
域の放出範囲を持つポンプ光ファイバレーザ装置が得ら
れる。さらに、本発明の光ファイバレーザ装置は、構造
が比較的簡単で、動作上の信頼性が高いという効果を有
する。
域の放出範囲を持つポンプ光ファイバレーザ装置が得ら
れる。さらに、本発明の光ファイバレーザ装置は、構造
が比較的簡単で、動作上の信頼性が高いという効果を有
する。
【図１】本発明になる光学的にポンプされる光学ファイ
バレーザ装置の概略側面展開図である。
バレーザ装置の概略側面展開図である。
【図２】図１と同様の図であるが、その構成の変形例を
示している。
示している。
【図３】図２に示された型のレーザ装置における使用に
適した、光ファイバに長手方向の応力を与えるための構
造を示す透視図である。
適した、光ファイバに長手方向の応力を与えるための構
造を示す透視図である。
【図４】図１と同様の図で、その構成のさらに他の変形
例を示している。
例を示している。
【図５】図１と同様の図で、その構成のさらに他の変形
例を示している。
例を示している。
【図６】図１に示した概念を使用した多数の空胴の光学
的にポンプされる光ファイバ装置の概略透視図である。
的にポンプされる光ファイバ装置の概略透視図である。
【図７】図１と同様の図で、２つの光ファイバに関連し
て図４の概念を利用した装置を示している。
て図４の概念を利用した装置を示している。
【図８】図３と同様の図で、多数のブラッグ格子の光学
的にポンプされる光ファイバレーザ装置を示している。
的にポンプされる光ファイバレーザ装置を示している。
１０ 光ファイバレーザ装置 １１ 光ファイバ部分 １２ レーザポンプ １３ 格子 １４ 格子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フレデリック ジョン レオンバーガー アメリカ合衆国，コネチカット，グラス トンバリー，スタンレイ ドライブ 417 (72)発明者 ウイリアム ヘンリー グレン アメリカ合衆国，コネチカット，バーノ ン，マージョリー レイン 41 (56)参考文献 特開 平１−143380（ＪＰ，Ａ) 国際公開86／1303（ＷＯ，Ａ１) ＩＥＥＥ ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｑ ＵＡＮＴＵＭ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ Ｖｏｌ．ＱＥ−３，Ｎｏ．４（1977) Ｐ233−253 ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ ＤＩＧＥＳＴ ＯＦ ＥＵＲＯＰＥＡＮ ＣＯＮＦＥＲ ＥＮＣＥ ＯＮ ＯＰＴＩＣＡＬ ＣＯ ＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ 1987（ＥＣＯ Ｃ ’87），ＶＯＬ▲ＩＩＩ▼：Ｐｏｓ ｔ Ｄｅａｄｌｉｎｅ Ｐａｐｅｒｓ Ｐ89−94
Claims (1)
- 【請求項１】 長手方向に沿って離間した端部の間を前
記長手方向に沿って光線を伝搬させることが可能な延在
した固体導波路部分（１１）と、 ポンプ周波数（λ1）の刺激光線による刺激に応答して
レーザ周波数（λ2）の刺激光線を放出することが可能
な前記導波路の前記長手方向の希土類ドープされた少な
くとも１つの活性領域と、 前記活性領域を制限し、前記レーザ発振周波数（λ2）
に対応する光学的共振周波数を有する共振キャビティを
形成する前記長手方向に離間した２つの反射器（１３，
１４）とを備え、前記反射器のそれぞれは、前記長手方
向において前記導波路部分の屈折率に対して複数の連続
した周期的な摂動を与えることにより形成される埋設ブ
ラッググレーティングを構成し、前記グレーティング
は、前記レーザ発信周波数（λ2）に対応した中心波長
で最大の反射率を有するとともに、前記レーザ周波数
（λ2）の光線の所定量を反射させており、 前記共振キャビティの前記長手方向長さと、前記グレー
ティングの反射率と、前記活性領域の活性とが、前記レ
ーザ周波数（λ2）のレーザ発振を行わせるように構成
されていることを特徴とするオプティカルファイバーレ
ーザ（１０）。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US45711889A | 1989-12-26 | 1989-12-26 | |
| US457,118 | 1989-12-26 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000233874A Division JP2001094178A (ja) | 1989-12-26 | 2000-08-02 | 光ファイバレーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04127591A JPH04127591A (ja) | 1992-04-28 |
| JP3219415B2 true JP3219415B2 (ja) | 2001-10-15 |
Family
ID=23815515
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP41451490A Expired - Lifetime JP3219415B2 (ja) | 1989-12-26 | 1990-12-26 | 光ファイバレーザ装置 |
| JP2000233874A Pending JP2001094178A (ja) | 1989-12-26 | 2000-08-02 | 光ファイバレーザ装置 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000233874A Pending JP2001094178A (ja) | 1989-12-26 | 2000-08-02 | 光ファイバレーザ装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0435217B1 (ja) |
| JP (2) | JP3219415B2 (ja) |
| DE (1) | DE69026227T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2256878A2 (en) | 2009-05-28 | 2010-12-01 | Fujikura, Ltd. | Fiber laser device |
| US8139616B2 (en) | 2008-07-03 | 2012-03-20 | Fujikura Ltd. | Pulsed light generator and pulsed fiber laser |
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| USRE35962E (en) * | 1989-12-26 | 1998-11-17 | United Technologies Corporation | Single longitudinal mode pumped optical waveguide laser arrangement |
| US5305335A (en) * | 1989-12-26 | 1994-04-19 | United Technologies Corporation | Single longitudinal mode pumped optical waveguide laser arrangement |
| JPH0485978A (ja) * | 1990-07-30 | 1992-03-18 | Sony Corp | 端面励起型固体レーザー発振器 |
| US5323409A (en) * | 1991-12-05 | 1994-06-21 | Honeywell Inc. | Wavelength stabilization |
| US5237576A (en) * | 1992-05-05 | 1993-08-17 | At&T Bell Laboratories | Article comprising an optical fiber laser |
| US5337382A (en) * | 1992-05-29 | 1994-08-09 | At&T Bell Laboratories | Article comprising an optical waveguide with in-line refractive index grating |
| US5434876A (en) * | 1992-10-23 | 1995-07-18 | At&T Bell Laboratories | Article comprising an optical waveguide laser |
| NZ262483A (en) * | 1993-03-25 | 1996-11-26 | British Telecomm | Laser with readily exchangeable wavelength selective feedback element and fibre pigtail therefor |
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| WO1997039503A1 (en) * | 1996-04-16 | 1997-10-23 | Massachusetts Institute Of Technology | Optical fiber bundle with a single mode optical fiber surrounded by multimode optical fibers and method of manufacture thereof |
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-
1990
- 1990-12-21 EP EP90125232A patent/EP0435217B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-12-21 DE DE69026227T patent/DE69026227T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-12-26 JP JP41451490A patent/JP3219415B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-08-02 JP JP2000233874A patent/JP2001094178A/ja active Pending
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| ＩＥＥＥ ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＱＵＡＮＴＵＭ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ Ｖｏｌ．ＱＥ−３，Ｎｏ．４（１９７７）Ｐ２３３−２５３ |
| ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ ＤＩＧＥＳＴ ＯＦ ＥＵＲＯＰＥＡＮ ＣＯＮＦＥＲＥＮＣＥ ＯＮ ＯＰＴＩＣＡＬ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ １９８７（ＥＣＯＣ ’８７），ＶＯＬ▲ＩＩＩ▼：Ｐｏｓｔ Ｄｅａｄｌｉｎｅ Ｐａｐｅｒｓ Ｐ８９−９４ |
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Also Published As
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|---|---|
| EP0435217B1 (en) | 1996-03-27 |
| DE69026227D1 (de) | 1996-05-02 |
| JP2001094178A (ja) | 2001-04-06 |
| DE69026227T2 (de) | 1996-08-29 |
| EP0435217A2 (en) | 1991-07-03 |
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