JP5342255B2

JP5342255B2 - Optical fiber laser

Info

Publication number: JP5342255B2
Application number: JP2009020277A
Authority: JP
Inventors: 直人吉澤; 俊一松下
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date: 2009-01-30
Filing date: 2009-01-30
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2029-01-30
Also published as: JP2010177553A

Description

本発明は、単一偏波のレーザ光を出力する光ファイバレーザに関するものである。 The present invention relates to an optical fiber laser that outputs single-polarized laser light.

従来、光増幅物質としてイットリビウム（Ｙｂ）やエルビウム（Ｅｒ）等の希土類元素をコア部に添加した増幅光ファイバを増幅媒体にし、この増幅光ファイバの両端に光ファイバグレーティングを接続して形成されるファブリペロー型の光共振器を備えた光ファイバレーザにおいて、単一偏波のレーザ光を出力する構造としたものが提案されている（特許文献１、２参照）。 Conventionally, an amplification optical fiber in which a rare earth element such as yttrium (Yb) or erbium (Er) is added to the core portion as an optical amplification material is used as an amplification medium, and optical fiber gratings are connected to both ends of the amplification optical fiber. An optical fiber laser provided with a Fabry-Perot type optical resonator has been proposed which has a structure for outputting single-polarized laser light (see Patent Documents 1 and 2).

特許文献１、２に開示される光ファイバレーザは、増幅光ファイバおよびその両端の光ファイバグレーティングが複屈折性を有する偏波保持型の光ファイバからなるものである。これらの光ファイバグレーティングは、屈折率が互いに異なる直交軸（複屈折軸）が形成されているので、反射波長帯域も複屈折軸間で異なっている。そして、この光ファイバレーザにおいては、一方の光ファイバグレーティングが有する２つの反射波長帯域のいずれか１つと、他方の光ファイバグレーティングが有する２つの反射波長帯域のいずれか１つを重畳させ、他の反射波長帯域を重畳させないようにしている。その結果、複屈折軸のうち反射波長帯域が重畳している方の軸に平行な偏波方向を有する直線偏波の光のみがレーザ発振し、単一偏波のレーザ光を出力することができる。 The optical fiber lasers disclosed in Patent Documents 1 and 2 are made of a polarization maintaining optical fiber in which an amplification optical fiber and optical fiber gratings at both ends thereof have birefringence. Since these optical fiber gratings are formed with orthogonal axes (birefringence axes) having different refractive indexes, the reflection wavelength band is also different between the birefringence axes. In this optical fiber laser, one of the two reflection wavelength bands of one optical fiber grating is superposed on one of the two reflection wavelength bands of the other optical fiber grating, and the other The reflection wavelength band is not superimposed. As a result, only the linearly polarized light having the polarization direction parallel to the axis of the birefringence axis on which the reflection wavelength band is superimposed can oscillate and output single-polarized laser light. it can.

米国特許第６１６７０６６号明細書US Pat. No. 6,167,066 特開２００７−２７３６００号公報JP 2007-273600 A

ところで、一般的に、光ファイバレーザを構成する際には、その構成要素となる光ファイバは、曲げ損失が発生しない程度の直径を有するボビンに巻いた状態で、筐体等に収納される。しかしながら、光ファイバをボビンに巻いた場合、環境温度の変化によってボビンが膨張収縮すると、ボビンに巻きつけた光ファイバにはボビンからの側圧が印加されることとなる。その結果、環境温度の変化に応じて光ファイバを伝搬する光の偏波状態が変動するため、レーザ光の偏波状態が不安定になるという問題がある。この問題を解決する方法として、ボビンを使用せず、光ファイバを巻いて束状にし、この光ファイバの巻き束を粘着性のテープ等で板材等に固定し、筐体に収納する方法がある。 By the way, in general, when configuring an optical fiber laser, an optical fiber that is a component of the optical fiber laser is housed in a housing or the like while being wound around a bobbin having a diameter that does not cause bending loss. However, when the optical fiber is wound around the bobbin, when the bobbin expands and contracts due to a change in the environmental temperature, a side pressure from the bobbin is applied to the optical fiber wound around the bobbin. As a result, there is a problem that the polarization state of the laser light becomes unstable because the polarization state of the light propagating through the optical fiber fluctuates according to the change in the environmental temperature. As a method for solving this problem, there is a method in which an optical fiber is wound into a bundle without using a bobbin, and the bundle of optical fiber is fixed to a plate or the like with an adhesive tape or the like and stored in a housing. .

ところが、本発明者らが実験により見出したところによれば、単一偏波光ファイバレーザにおいては、これを構成する光ファイバを巻き束状にして収納した場合においても、経時的にレーザ光の偏波状態が変動し、単一偏波状態が維持できなくなる場合があった。 However, according to what the present inventors have found through experiments, in the case of a single-polarization optical fiber laser, even when the optical fibers constituting the single-polarization optical fiber laser are housed in a bundle, In some cases, the wave state fluctuated and the single polarization state could not be maintained.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、単一偏波状態のレーザ光を安定して出力できる光ファイバレーザを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide an optical fiber laser capable of stably outputting laser light in a single polarization state.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る光ファイバレーザは、光増幅物質が添加され、長手方向に沿って複屈折率差を有する直交軸が形成されたコア部と、前記コア部の外周に形成され該コア部の屈折率よりも低い屈折率を有するクラッド部とを備えた複屈折増幅光ファイバと、前記複屈折増幅光ファイバの各端部にそれぞれ接続し、長手方向に沿って複屈折率差を有する直交軸が形成されたコア部と、前記コア部の外周に形成され該コア部の屈折率よりも低い屈折率を有するクラッド部とを備え、該コア部の長手方向の一部に所定の反射帯域を有するグレーティング部を形成した２つの複屈折光ファイバグレーティングと、前記複屈折増幅光ファイバに励起光を供給する励起光源と、前記複屈折増幅光ファイバを重なり合わないように保持する保持手段と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an optical fiber laser according to the present invention includes a core portion to which an optical amplification substance is added and an orthogonal axis having a birefringence difference is formed along the longitudinal direction. A birefringence amplification optical fiber formed on the outer periphery of the core portion and having a cladding portion having a refractive index lower than the refractive index of the core portion, and connected to each end of the birefringence amplification optical fiber, A core part formed with an orthogonal axis having a birefringence difference along the longitudinal direction, and a clad part formed on the outer periphery of the core part and having a refractive index lower than the refractive index of the core part. Two birefringent optical fiber gratings having a grating part having a predetermined reflection band in a part of the longitudinal direction of the part, a pumping light source for supplying pumping light to the birefringent amplifying optical fiber, and the birefringent amplifying optical fiber Heavy Holding means for holding do not fit manner, and further comprising a.

また、本発明に係る光ファイバレーザは、上記発明において、前記保持手段は、前記複屈折増幅光ファイバを渦巻き状に巻いた状態で載置する板材を備えたことを特徴とする。 Moreover, the optical fiber laser according to the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, the holding means includes a plate material on which the birefringence amplification optical fiber is wound in a spiral shape.

また、本発明に係る光ファイバレーザは、上記発明において、前記保持手段は、前記複屈折増幅光ファイバとの間に隙間が形成されるように該複屈折増幅光ファイバを覆う留め具を備えたことを特徴とする。 Further, in the optical fiber laser according to the present invention, in the above invention, the holding means includes a fastener that covers the birefringence amplification optical fiber so that a gap is formed between the birefringence amplification optical fiber. It is characterized by that.

また、本発明に係る光ファイバレーザは、上記発明において、前記保持手段は、前記複屈折増幅光ファイバを前記板材に固定する固定テープを備えたことを特徴とする。 The optical fiber laser according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the holding means includes a fixing tape for fixing the birefringence amplification optical fiber to the plate member.

また、本発明に係る光ファイバレーザは、上記発明において、前記固定テープは、前記板材と前記複屈折増幅光ファイバとの間に介挿されていることを特徴とする。 Moreover, the optical fiber laser according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the fixing tape is interposed between the plate material and the birefringence amplification optical fiber.

また、本発明に係る光ファイバレーザは、上記発明において、前記保持手段は、前記複屈折増幅光ファイバが挿通されるとともに渦巻き状に巻いた状態で前記板材に載置された管状部材を備えたことを特徴とする。 Moreover, the optical fiber laser according to the present invention is the optical fiber laser according to the present invention, wherein the holding means includes a tubular member that is placed on the plate in a state where the birefringence amplification optical fiber is inserted and wound in a spiral shape. It is characterized by that.

また、本発明に係る光ファイバレーザは、上記発明において、前記保持手段は、前記複屈折増幅光ファイバを収納するための渦巻き状の溝が表面に刻設された板材を備えたことを特徴とする。 Further, the optical fiber laser according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the holding means comprises a plate material having a spiral groove engraved on the surface for accommodating the birefringence amplification optical fiber. To do.

本発明によれば、複屈折増幅光ファイバが重なり合わないように保持されるので、単一偏波状態のレーザ光を安定して出力できる光ファイバレーザを実現できるという効果を奏する。 According to the present invention, since the birefringence amplifying optical fibers are held so as not to overlap each other, it is possible to realize an optical fiber laser capable of stably outputting laser light in a single polarization state.

以下に、図面を参照して本発明に係る光ファイバレーザの実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of an optical fiber laser according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る光ファイバレーザ１００の構成を示すブロック図である。図１に示すように、この光ファイバレーザ１００は、単一偏波のレーザ光を出力するものであって、ｎを１以上の整数として、半導体レーザ１₁〜１_nを備えた励起光源１と、マルチモード光ファイバ２₁〜２_nと、ＴＦＢ（Tapered Fiber Bundle）３と、マルチモード光ファイバ４と、屈折率が周期的に変化する構造を有するグレーティング部５１が形成された複屈折光ファイバグレーティング５と、複屈折増幅光ファイバ６と、グレーティング部７１が形成された複屈折光ファイバグレーティング７と、複屈折シングルモード光ファイバ８ａを有する光コネクタ等の出力端子８とを備える。さらに、この光ファイバレーザ１００は、複屈折増幅光ファイバ６の保持手段としての保持部材９を備えている。 (Embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical fiber laser 100 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, this optical fiber laser 100 outputs a single-polarized laser beam. The pumping light source 1 includes semiconductor lasers 1 ₁ to 1 _n , where n is an integer of 1 or more. And birefringent light in which a multimode optical fiber 2 ₁ to 2 _n , a TFB (Tapered Fiber Bundle) 3, a multimode optical fiber 4, and a grating portion 51 having a structure in which the refractive index changes periodically are formed. A fiber grating 5, a birefringence amplification optical fiber 6, a birefringence optical fiber grating 7 formed with a grating portion 71, and an output terminal 8 such as an optical connector having a birefringence single mode optical fiber 8 a are provided. Further, the optical fiber laser 100 includes a holding member 9 as a holding unit for the birefringence amplification optical fiber 6.

マルチモード光ファイバ２₁〜２_nは、半導体レーザ１₁〜１_nが出力する励起光を導波するように接続されている。また、ＴＦＢ３は、マルチモード光ファイバ２₁〜２_nが導波した各励起光を結合し、マルチモード光ファイバ４から出力させるように構成されている。また、複屈折光ファイバグレーティング５は、マルチモード光ファイバ４と接続点Ｃ１において融着接続している。また、複屈折増幅光ファイバ６は、複屈折光ファイバグレーティング５と接続点Ｃ２において融着接続している。また、複屈折光ファイバグレーティング７は、複屈折増幅光ファイバ６と接続点Ｃ３において融着接続している。また、出力端子８の複屈折シングルモード光ファイバ８ａは、複屈折光ファイバグレーティング７と接続点Ｃ４において融着接続している。 The multimode optical fibers 2 _{1 to} 2 _n are connected so as to guide the pumping light output from the semiconductor lasers 1 ₁ to 1 _n . The TFB 3 is configured to combine the pumping lights guided by the multimode optical fibers 2 ₁ to 2 _n and output from the multimode optical fiber 4. The birefringent optical fiber grating 5 is fusion-bonded to the multimode optical fiber 4 at the connection point C1. The birefringent amplification optical fiber 6 is fusion-connected to the birefringent optical fiber grating 5 at the connection point C2. The birefringent optical fiber grating 7 is fusion-spliced with the birefringent amplifying optical fiber 6 at the connection point C3. The birefringent single mode optical fiber 8a of the output terminal 8 is fusion-connected to the birefringent optical fiber grating 7 at the connection point C4.

図２は、図１に示す複屈折増幅光ファイバ６の長手方向に垂直な断面における模式的な断面図である。複屈折増幅光ファイバ６は、ゲルマニウムおよび光増幅物質としてのＹｂイオンを添加したシリカガラスからなるコア部６ａと、コア部６ａの外周に形成され、コア部６ａよりも低屈折率のシリカガラスからなる多角形クラッド部６ｂと、多角形クラッド部６ｂの外周に形成され、多角形クラッド部６ｂよりも低屈折率の樹脂からなる外側クラッド部６ｃとを備えるダブルクラッド型の増幅光ファイバである。ここで、コア部６ａは、扁平率がたとえば０．３８程度の楕円形の断面形状を有しているので、長手方向に沿って長軸方向の屈折率が短軸方向の屈折率よりも高くなっており、長短軸を複屈折軸とする複屈折率性を有している。その結果、この複屈折増幅光ファイバ６は偏波保持型の光ファイバとなっている。一方、多角形クラッド部６ｂは、六角形の断面形状を有している。また、コア部６ａと多角形クラッド部６ｂとは、コア部６ａの長軸の延長線上に多角形クラッド部６ｂの一辺の中点が位置するような位置関係となっている。以下、コア部６ａにおいて、屈折率が低い短軸を複屈折軸のＦａｓｔ軸、屈折率が高い長軸を複屈折軸のＳｌｏｗ軸と定義する。 FIG. 2 is a schematic cross-sectional view in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the birefringence amplifying optical fiber 6 shown in FIG. The birefringence amplifying optical fiber 6 is formed of a silica part to which germanium and Yb ions as an optical amplifying substance are added, and a silica glass formed on the outer periphery of the core part 6a and having a lower refractive index than the core part 6a. This is a double clad amplification optical fiber including a polygonal clad part 6b and an outer clad part 6c formed on the outer periphery of the polygonal clad part 6b and made of a resin having a lower refractive index than that of the polygonal clad part 6b. Here, since the core part 6a has an elliptical cross-sectional shape with a flatness of, for example, about 0.38, the refractive index in the major axis direction is higher than the refractive index in the minor axis direction along the longitudinal direction. It has a birefringence property with the long and short axes as the birefringence axes. As a result, the birefringence amplification optical fiber 6 is a polarization maintaining optical fiber. On the other hand, the polygonal cladding 6b has a hexagonal cross-sectional shape. Moreover, the core part 6a and the polygonal clad part 6b are in such a positional relationship that the midpoint of one side of the polygonal clad part 6b is located on the extended line of the long axis of the core part 6a. Hereinafter, in the core portion 6a, a short axis having a low refractive index is defined as a Fast axis that is a birefringent axis, and a long axis having a high refractive index is defined as a Slow axis that is a birefringent axis.

一方、図３は、図１に示す複屈折光ファイバグレーティング５の長手方向に垂直な断面における模式的な断面図である。図３に示すように、複屈折光ファイバグレーティング５は、ゲルマニウムを添加したシリカガラスからなるコア部５ａと、コア部５ａの外周に形成され、コア部５ａよりも低屈折率のシリカガラスからなる内側クラッド部５ｂと、内側クラッド部５ｂの外周に形成され、内側クラッド部５ｂよりも低屈折率の樹脂からなる外側クラッド部５ｃとを備えるダブルクラッド型の光ファイバグレーティングである。さらに、複屈折光ファイバグレーティング５は、内側クラッド部５ｂ内のコア部５ａを挟んで対向する位置に配置された、ボロンを添加したシリカガラスからなる２つの応力付与部材５ｄを備える。これらの応力付与部材５ｄはコア部５ａに軸対称でない応力を与える。その結果、複屈折光ファイバグレーティング５は、長手方向に沿って、コア部５ａおよび２つの応力付与部材５ｄの各中心軸を結ぶ方向が複屈折軸のＳｌｏｗ軸となり、それと直交する方向がＦａｓｔ軸となるような複屈折率性を有する偏波保持型の光ファイバグレーティングとなっている。 On the other hand, FIG. 3 is a schematic cross-sectional view in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the birefringent optical fiber grating 5 shown in FIG. As shown in FIG. 3, the birefringent optical fiber grating 5 is formed of silica glass to which germanium is added, and is formed on the outer periphery of the core part 5a, and is made of silica glass having a lower refractive index than the core part 5a. It is a double clad type optical fiber grating including an inner clad part 5b and an outer clad part 5c formed on the outer periphery of the inner clad part 5b and made of a resin having a lower refractive index than the inner clad part 5b. Further, the birefringent optical fiber grating 5 includes two stress applying members 5d made of silica glass to which boron is added and disposed at positions facing each other across the core portion 5a in the inner cladding portion 5b. These stress applying members 5d apply stress that is not axially symmetric to the core portion 5a. As a result, in the birefringent optical fiber grating 5, the direction connecting the central axes of the core portion 5 a and the two stress applying members 5 d along the longitudinal direction is the Slow axis of the birefringent axis, and the direction orthogonal thereto is the Fast axis. This is a polarization maintaining type optical fiber grating having a birefringence property as follows.

また、複屈折光ファイバグレーティング７は、複屈折光ファイバグレーティング５と同様に応力付与部材を備えた偏波保持型の光ファイバグレーティングであるが、ダブルクラッド型ではない。すなわち、複屈折光ファイバグレーティング７は、図３に示す複屈折光ファイバグレーティング５において、内側クラッド部５ｂと外側クラッド部５ｃとからなるクラッド部を１層のクラッド部に置き換え、さらにこのクラッド部の外周に光ファイバのガラス部分の保護のための樹脂被覆を備えた構造を有している。 The birefringent optical fiber grating 7 is a polarization maintaining optical fiber grating provided with a stress applying member like the birefringent optical fiber grating 5, but is not a double clad type. That is, the birefringent optical fiber grating 7 in the birefringent optical fiber grating 5 shown in FIG. 3 replaces the clad portion composed of the inner clad portion 5b and the outer clad portion 5c with a single layer clad portion. It has a structure provided with a resin coating for protecting the glass portion of the optical fiber on the outer periphery.

また、複屈折シングルモード光ファイバ８ａも、複屈折光ファイバグレーティング７と同様の構造を有する偏波保持型の光ファイバとなっている。また、マルチモード光ファイバ２₁〜２_n、４はコア部とクラッド部とを備えた通常の構造を有し、コア部のコア径がたとえば１０５μｍのマルチモード光ファイバであり、励起光の波長の光をマルチモードで伝搬するように構成されている。なお、マルチモード光ファイバ４として、ダブルクラッド型の光ファイバを用いてもよい。 The birefringent single mode optical fiber 8 a is also a polarization maintaining optical fiber having the same structure as the birefringent optical fiber grating 7. The multimode optical fibers 2 ₁ to 2 _n and 4 are multimode optical fibers having a normal structure including a core portion and a cladding portion, and the core diameter of the core portion is, for example, 105 μm. Is propagated in multiple modes. Note that a double-clad optical fiber may be used as the multimode optical fiber 4.

また、複屈折光ファイバグレーティング５、７に形成されたグレーティング部５１、７１は、複屈折増幅光ファイバ６のコア部６ａに添加された光増幅物質であるＹｂイオンの発光帯域内の所定の波長、たとえば１０６４ｎｍ近傍の波長を中心とした反射帯域を有するようにピッチ等が設定されている。また、グレーティング部５１の最大反射率は約１００％であり、グレーティング部７１の最大反射率は約１０〜３０％である。 In addition, the grating portions 51 and 71 formed in the birefringent optical fiber gratings 5 and 7 have predetermined wavelengths within the emission band of Yb ions, which are light amplification materials added to the core portion 6a of the birefringence amplification optical fiber 6. For example, the pitch or the like is set so as to have a reflection band centered on a wavelength near 1064 nm. Further, the maximum reflectance of the grating part 51 is about 100%, and the maximum reflectance of the grating part 71 is about 10 to 30%.

また、複屈折光ファイバグレーティング５、７の反射帯域は、特許文献２に開示された光ファイバレーザと同様に、複屈折光ファイバグレーティング５のＦａｓｔ軸の反射スペクトルと複屈折光ファイバグレーティング７のＳｌｏｗ軸の反射スペクトルとが重畳し、かつ、複屈折光ファイバグレーティング５のＳｌｏｗ軸の反射スペクトルと複屈折光ファイバグレーティング７のＦａｓｔ軸の反射スペクトルとは重畳しないように設定されている。 In addition, the reflection bands of the birefringent optical fiber gratings 5 and 7 are the same as the optical fiber laser disclosed in Patent Document 2, and the reflection spectrum of the fast axis of the birefringent optical fiber grating 5 and the slow of the birefringent optical fiber grating 7 are slow. The reflection spectrum of the axis is superimposed, and the reflection spectrum of the slow axis of the birefringent optical fiber grating 5 and the reflection spectrum of the fast axis of the birefringent optical fiber grating 7 are set not to overlap.

また、この光ファイバレーザ１００においては、特許文献２に開示された光ファイバレーザと同様に、複屈折光ファイバグレーティング５と複屈折増幅光ファイバ６とは、接続点Ｃ２において、一方のＳｌｏｗ軸と他方のＦａｓｔ軸とが平行になり、一方のＦａｓｔ軸と他方のＳｌｏｗ軸とが平行になるように接続している。一方、複屈折増幅光ファイバ６と複屈折光ファイバグレーティング７とは、接続点Ｃ３において、互いのＳｌｏｗ軸とＦａｓｔ軸同士が平行になるように接続している。また、複屈折光ファイバグレーティング７と複屈折シングルモード光ファイバ８ａも、接続点Ｃ４において、互いのＳｌｏｗ軸とＦａｓｔ軸同士が平行になるように接続している。 In this optical fiber laser 100, as in the optical fiber laser disclosed in Patent Document 2, the birefringent optical fiber grating 5 and the birefringent amplifying optical fiber 6 are connected to one Slow axis at the connection point C2. The other Fast axis is connected in parallel, and one Fast axis and the other Slow axis are connected in parallel. On the other hand, the birefringent amplification optical fiber 6 and the birefringent optical fiber grating 7 are connected so that their Slow axes and Fast axes are parallel to each other at the connection point C3. The birefringent optical fiber grating 7 and the birefringent single mode optical fiber 8a are also connected at the connection point C4 so that their Slow axes and Fast axes are parallel to each other.

その結果、この光ファイバレーザ１００においては、複屈折増幅光ファイバ６のＳｌｏｗ軸と平行な直線偏波の光に対して、複屈折光ファイバグレーティング５、７のグレーティング部５１、７１を反射鏡とする光共振器が構成される。一方、複屈折増幅光ファイバ６のＦａｓｔ軸と平行な直線偏波の光に対しては、光共振器が構成されない。ゆえに、この光ファイバレーザ１００は、励起光源１が複屈折増幅光ファイバ６に励起光を供給すると、複屈折増幅光ファイバ６の光増幅作用と、複屈折光ファイバグレーティング５、７の光共振器としての作用によって、出力端子８から、複屈折増幅光ファイバ６のＳｌｏｗ軸に平行な偏波方向を有するレーザ光Ｌ１を出力する。 As a result, in this optical fiber laser 100, the grating portions 51 and 71 of the birefringent optical fiber gratings 5 and 7 are used as reflecting mirrors with respect to linearly polarized light parallel to the slow axis of the birefringent amplification optical fiber 6. An optical resonator is configured. On the other hand, no optical resonator is configured for linearly polarized light parallel to the Fast axis of the birefringent amplification optical fiber 6. Therefore, in the optical fiber laser 100, when the pumping light source 1 supplies pumping light to the birefringence amplification optical fiber 6, the optical amplification action of the birefringence amplification optical fiber 6 and the optical resonators of the birefringence optical fiber gratings 5 and 7 are obtained. As a result, the laser beam L1 having a polarization direction parallel to the slow axis of the birefringence amplification optical fiber 6 is output from the output terminal 8.

つぎに、複屈折増幅光ファイバ６を保持する保持部材９について具体的に説明する。図４は、図１に示す保持部材９の模式的な斜視図であり、図５は、図４に示す保持部材９のＡ−Ａ線断面図である。図４、５に示すように、この保持部材９は、板材９ａと、２つの留め具９ｂと、固定ネジ９ｃとを備える。 Next, the holding member 9 that holds the birefringence amplification optical fiber 6 will be described in detail. 4 is a schematic perspective view of the holding member 9 shown in FIG. 1, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line AA of the holding member 9 shown in FIG. As shown in FIGS. 4 and 5, the holding member 9 includes a plate material 9a, two fasteners 9b, and a fixing screw 9c.

板材９ａは、金属、セラミック、ゴム、樹脂等からなる板状の部材であり、その表面に、重なり合わないように円形の渦巻き状に巻いた状態の複屈折増幅光ファイバ６を載置する。また、留め具９ｂも、金属、セラミック、ゴム、樹脂等からなり、固定ネジ９ｃによって板材９ａの表面に固定されている。この留め具９ｂは、固定された状態において、複屈折増幅光ファイバ６との間に、紙面上方向および左右方向のいずれに対しても隙間が形成されるように、複屈折増幅光ファイバ６を覆っている。その結果、この留め具９ｂは、たとえば保持部材９に振動が加わった場合にも、複屈折増幅光ファイバ６が大きく移動しないように移動を制限するとともに、複屈折増幅光ファイバ６に側圧を印加しないようになっている。 The plate member 9a is a plate-like member made of metal, ceramic, rubber, resin or the like, and the birefringence amplification optical fiber 6 wound in a circular spiral shape is placed on the surface thereof so as not to overlap. The fastener 9b is also made of metal, ceramic, rubber, resin, or the like, and is fixed to the surface of the plate 9a by a fixing screw 9c. When the fastener 9b is fixed, the birefringence amplifying optical fiber 6 is placed between the birefringence amplifying optical fiber 6 and the birefringence amplifying optical fiber 6. Covering. As a result, the fastener 9b restricts movement so that the birefringence amplification optical fiber 6 does not move greatly even when vibration is applied to the holding member 9, for example, and applies a lateral pressure to the birefringence amplification optical fiber 6. It is supposed not to.

このように、複屈折増幅光ファイバ６は、板材９ａと留め具９ｂとによって重なり合わないように保持される。その結果、光ファイバレーザ１００が出力するレーザ光Ｌ１の偏波状態は安定したものとなる。 In this way, the birefringence amplification optical fiber 6 is held so as not to overlap by the plate material 9a and the fastener 9b. As a result, the polarization state of the laser light L1 output from the optical fiber laser 100 becomes stable.

すなわち、複屈折増幅光ファイバ６を巻き束状にした場合は、複屈折増幅光ファイバ６が重なり合った状態となっている。そのため、環境温度の変化によって複屈折増幅光ファイバ６の長さが変動した場合に、複屈折増幅光ファイバ６が互いに締め付けあったり、緩んだりするので、複屈折増幅光ファイバ６には変動する側圧が印加され、レーザ光の偏波状態が変動する。また、環境温度が変化する場合だけではなく、励起光源１からの励起光強度を変化させて、光ファイバレーザ１００からのレーザ光の出力強度を変化させた場合でも、複屈折増幅光ファイバ６の長さが変動し、変動する側圧が印加される場合がある。その理由は、励起光は、複屈折増幅光ファイバ６においてその一部がレーザ増幅に利用されずに熱エネルギーに変換するが、励起光強度を変化させた場合に、熱エネルギーに変換する励起光の量も変化するため、複屈折増幅光ファイバ６の温度が変化するためであると考えられる。 That is, when the birefringence amplifying optical fiber 6 is wound, the birefringence amplifying optical fiber 6 is overlapped. For this reason, when the length of the birefringence amplification optical fiber 6 varies due to a change in environmental temperature, the birefringence amplification optical fibers 6 are tightened or loosened to each other. Is applied, and the polarization state of the laser light changes. Further, not only when the ambient temperature changes, but also when the intensity of the pumping light from the pumping light source 1 is changed and the output intensity of the laser light from the optical fiber laser 100 is changed, the birefringence amplification optical fiber 6 The length may vary and a varying lateral pressure may be applied. The reason is that a part of the excitation light in the birefringence amplifying optical fiber 6 is converted to thermal energy without being used for laser amplification, but the excitation light is converted to thermal energy when the excitation light intensity is changed. This is also because the temperature of the birefringence amplifying optical fiber 6 changes.

しかしながら、本実施の形態に係る光ファイバレーザ１００においては、複屈折増幅光ファイバ６は、板材９ａと留め具９ｂとによって、重なり合わないように保持される。その結果、複屈折増幅光ファイバ６が環境温度等の変化によってその長さが変動したとしても、複屈折増幅光ファイバ６が互いに締め付けあうようなことがない。ゆえに、複屈折増幅光ファイバ６には変動する側圧が印加されず、レーザ光Ｌ１の偏波状態が変動せずに安定した単一偏波状態となる。 However, in the optical fiber laser 100 according to the present embodiment, the birefringence amplification optical fiber 6 is held by the plate material 9a and the fastener 9b so as not to overlap each other. As a result, even if the lengths of the birefringent amplifying optical fibers 6 change due to changes in the environmental temperature or the like, the birefringent amplifying optical fibers 6 do not tighten each other. Therefore, a fluctuating side pressure is not applied to the birefringence amplifying optical fiber 6, and the polarization state of the laser light L1 does not fluctuate and becomes a stable single polarization state.

なお、光ファイバレーザ１００において、板材９ａが、アルミニウム、ダイヤモンド、窒化ケイ素、または特開平１０−３３０５７５号公報等に開示される高熱伝導性のゴム等の熱伝導性の高い材質からなるものであれば、複屈折増幅光ファイバ６において発生した熱が板材９ａに効率的に放熱されるので、複屈折増幅光ファイバ６が温度上昇してその偏波保持特性が低下するということもないので好ましい。 In the optical fiber laser 100, the plate 9a is made of a material having high thermal conductivity such as aluminum, diamond, silicon nitride, or high thermal conductivity rubber disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-330575. For example, the heat generated in the birefringence amplifying optical fiber 6 is efficiently radiated to the plate 9a, so that the temperature of the birefringence amplifying optical fiber 6 is not increased and its polarization maintaining characteristic is not lowered.

また、複屈折増幅光ファイバ６の巻き形状は、重なり合わず、且つ曲げ損失が生じないような曲げ半径の渦巻き状であればよく、円形に限らず、楕円形や、直線と円弧とを組み合わせた方円形等とすることができる。 Further, the winding shape of the birefringence amplifying optical fiber 6 may be a spiral shape with a bending radius that does not overlap and causes no bending loss, and is not limited to a circle, but an ellipse or a combination of a straight line and an arc. It can be a square or the like.

（変形例）
本実施の形態に係る光ファイバレーザ１００において、保持部材は図４、５に示した構造のものに限られない。以下、保持部材の変形例について説明する。なお、以下の図において、同一構成部分には同一符号を付して示している。 (Modification)
In the optical fiber laser 100 according to the present embodiment, the holding member is not limited to the structure shown in FIGS. Hereinafter, modified examples of the holding member will be described. In the following drawings, the same components are denoted by the same reference numerals.

（変形例１）
図６は、変形例１に係る保持部材１０の模式的な斜視図であり、図７は、図６に示す保持部材１０のＢ−Ｂ線断面図である。図６、７に示すように、この保持部材１０は、板材９ａと、２つの固定テープ１０ｂとを備える。板材９ａは、図４、５に示す保持部材９と同様に、その表面に、重なり合わないように方円形の渦巻き状に巻いた状態の複屈折増幅光ファイバ６を載置する。また、固定テープ１０ｂは、粘着性を有しており、載置された複屈折増幅光ファイバ６を板材９ａに固定する。なお、固定テープ１０ｂは、複屈折増幅光ファイバ６に側圧を印加しないように、複屈折増幅光ファイバ６を軽く抑える程度に貼り付けられている。なお、固定テープ１０ｂとしては、たとえば２．２Ｎ／２０ｍｍ程度の低い粘着性を有するテープ材、またはテープ材に２．２Ｎ／２０ｍｍ程度の粘着性を有するように接着剤を塗布したものを用いることができる。 (Modification 1)
FIG. 6 is a schematic perspective view of the holding member 10 according to Modification 1. FIG. 7 is a cross-sectional view of the holding member 10 shown in FIG. As shown in FIGS. 6 and 7, the holding member 10 includes a plate material 9a and two fixing tapes 10b. Similar to the holding member 9 shown in FIGS. 4 and 5, the plate material 9 a has the birefringence amplification optical fiber 6 in a state of being wound in a square spiral shape so as not to overlap. Moreover, the fixing tape 10b has adhesiveness, and fixes the mounted birefringence amplification optical fiber 6 to the board | plate material 9a. The fixing tape 10b is attached to such an extent that the birefringence amplifying optical fiber 6 is lightly held so as not to apply a side pressure to the birefringence amplifying optical fiber 6. As the fixing tape 10b, for example, a tape material having a low tackiness of about 2.2 N / 20 mm, or a tape material coated with an adhesive so as to have a tackiness of about 2.2 N / 20 mm is used. Can do.

光ファイバレーザ１００において、図６、７に示す保持部材１０を用いても、複屈折増幅光ファイバ６は重なり合わないように保持される。その結果、保持部材９を用いた場合と同様に、レーザ光Ｌ１の偏波状態は安定したものとなる。 In the optical fiber laser 100, even if the holding member 10 shown in FIGS. 6 and 7 is used, the birefringence amplification optical fiber 6 is held so as not to overlap. As a result, as in the case where the holding member 9 is used, the polarization state of the laser light L1 becomes stable.

（変形例２）
図８は、変形例２に係る保持部材１１の模式的な斜視図であり、図９は、図８に示す保持部材１１のＣ−Ｃ線断面図である。図８、９に示すように、この保持部材１１は、板材９ａと、固定テープ１１ｂとを備える。固定テープ１１ｂは、両面が粘着性を有するとともに、方円形の環状の形状を有している。そして、この固定テープ１１ｂは、板材９ａの表面において、複屈折増幅光ファイバ６が載置される部分に設けられる。そして、この固定テープ１１ｂは、板材９ａと複屈折増幅光ファイバ６との間に介挿されており、載置された複屈折増幅光ファイバ６を板材９ａに固定する。 (Modification 2)
FIG. 8 is a schematic perspective view of the holding member 11 according to Modification 2. FIG. 9 is a cross-sectional view of the holding member 11 shown in FIG. As shown in FIGS. 8 and 9, the holding member 11 includes a plate material 9a and a fixing tape 11b. The fixing tape 11b has adhesiveness on both sides and a square circular shape. And this fixed tape 11b is provided in the part in which the birefringence amplification optical fiber 6 is mounted in the surface of the board | plate material 9a. The fixing tape 11b is interposed between the plate material 9a and the birefringence amplification optical fiber 6, and fixes the mounted birefringence amplification optical fiber 6 to the plate material 9a.

光ファイバレーザ１００において、図８、９に示す保持部材１１を用いても、複屈折増幅光ファイバ６は重なり合わないように保持される。その結果、保持部材９を用いた場合と同様に、レーザ光Ｌ１の偏波状態は安定したものとなる。 In the optical fiber laser 100, even if the holding member 11 shown in FIGS. 8 and 9 is used, the birefringence amplification optical fiber 6 is held so as not to overlap. As a result, as in the case where the holding member 9 is used, the polarization state of the laser light L1 becomes stable.

なお、固定テープ１１ｂとしては、たとえば７Ｎ／２０ｍｍ程度の粘着性を有するテープ材、またはテープ材に７Ｎ／２０ｍｍ程度の粘着性を有するように接着剤を塗布したものを用いることができる。また、固定テープ１１ｂが、たとえば特開平１０−３３０５７５号公報に開示される高熱伝導性ゴム等からなるものであれば、複屈折増幅光ファイバ６において発生した熱が固定テープ１１ｂを介して板材９ａに効率的に放熱されるので好ましい。 As the fixing tape 11b, for example, a tape material having an adhesiveness of about 7 N / 20 mm, or a tape material coated with an adhesive so as to have an adhesiveness of about 7 N / 20 mm can be used. Further, if the fixing tape 11b is made of, for example, a high thermal conductive rubber disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-330575, the heat generated in the birefringence amplifying optical fiber 6 is transmitted through the fixing tape 11b to the plate material 9a. It is preferable because the heat is efficiently dissipated.

（変形例３）
図１０は、変形例３に係る保持部材１２の模式的な斜視図である。図１０に示すように、この保持部材１２は、板材９ａと、８つの固定テープ１２ｂとを備える。この固定テープ１２ｂは、図８、９に示す固定テープ１１ｂと同様のものであるが、板材９ａの表面において、複屈折増幅光ファイバ６が載置される部分に離散的に設けられている。そして、固定テープ１１ｂと同様に、板材９ａと複屈折増幅光ファイバ６との間に介挿されており、載置された複屈折増幅光ファイバ６を板材９ａに固定する。このような保持部材１２を用いても、光ファイバレーザ１００のレーザ光Ｌ１の偏波状態は安定したものとなる。 (Modification 3)
FIG. 10 is a schematic perspective view of the holding member 12 according to the third modification. As shown in FIG. 10, the holding member 12 includes a plate material 9a and eight fixing tapes 12b. The fixing tape 12b is the same as the fixing tape 11b shown in FIGS. 8 and 9, but is discretely provided on the surface of the plate 9a on the portion where the birefringence amplification optical fiber 6 is placed. Then, like the fixing tape 11b, the birefringence amplifying optical fiber 6 is inserted between the plate 9a and the birefringence amplifying optical fiber 6 is fixed to the plate 9a. Even when such a holding member 12 is used, the polarization state of the laser light L1 of the optical fiber laser 100 is stable.

なお、変形例２、３に係る保持部材１１、１２では、固定テープ１１ｂ、１２ｂは複屈折増幅光ファイバ６が載置される部分に設けられているが、板材９ａの表面の全面に固定テープ１１ｂ、１２ｂと同様の固定テープを設けてもよい。 In the holding members 11 and 12 according to the modified examples 2 and 3, the fixing tapes 11b and 12b are provided on the portion where the birefringence amplification optical fiber 6 is placed, but the fixing tape is applied to the entire surface of the plate 9a. You may provide the fixed tape similar to 11b and 12b.

（変形例４）
図１１は、変形例４に係る保持部材１３の模式的な平面図であり、図１２は、図１１に示す保持部材１３のＤ−Ｄ線断面図である。図１１、１２に示すように、この保持部材１３は、板材１３ａと、２つの押さえ治具１３ｂとを備える。板材１３ａは、金属、セラミック、ゴム、樹脂等からなる板状の部材であり、表面に方円形の渦巻き状に刻設された溝Ｇを有している。そして、複屈折増幅光ファイバ６は溝Ｇ内に収納されている。その結果、複屈折増幅光ファイバ６は重なり合わないように保持される。また、溝Ｇの幅と深さは、複屈折増幅光ファイバ６の外径よりも大きく設定されているので、収納された複屈折増幅光ファイバ６に側圧が印加されることがない。 (Modification 4)
FIG. 11 is a schematic plan view of the holding member 13 according to Modification 4. FIG. 12 is a cross-sectional view of the holding member 13 shown in FIG. As shown in FIGS. 11 and 12, the holding member 13 includes a plate material 13a and two pressing jigs 13b. The plate material 13a is a plate-like member made of metal, ceramic, rubber, resin, or the like, and has a groove G that is engraved in the shape of a square spiral on the surface. The birefringent amplification optical fiber 6 is accommodated in the groove G. As a result, the birefringence amplification optical fiber 6 is held so as not to overlap. Further, since the width and depth of the groove G are set to be larger than the outer diameter of the birefringent amplifying optical fiber 6, no side pressure is applied to the accommodated birefringent amplifying optical fiber 6.

また、押さえ治具１３ｂは、金属、セラミック、ゴム、樹脂等からなる板状の部材であり、板材１３ａの表面に、溝Ｇに掛け渡されるように設けられ、接着剤や固定ネジ等で板材１３ａに固定されている。この押さえ治具１３ｂによって、複屈折増幅光ファイバ６が溝Ｇから飛び出すことが防止される。また、上述したように、溝Ｇの深さは複屈折増幅光ファイバ６の外径よりも大きいので、押さえ治具１３ｂが複屈折増幅光ファイバ６に側圧を印加するおそれもない。このような保持部材１３を用いても、光ファイバレーザ１００のレーザ光Ｌ１の偏波状態は安定したものとなる。 The holding jig 13b is a plate-shaped member made of metal, ceramic, rubber, resin, etc., and is provided on the surface of the plate material 13a so as to be spanned by the groove G. It is fixed to 13a. The holding jig 13b prevents the birefringence amplification optical fiber 6 from jumping out of the groove G. Further, as described above, since the depth of the groove G is larger than the outer diameter of the birefringent amplification optical fiber 6, there is no possibility that the holding jig 13 b applies a side pressure to the birefringence amplification optical fiber 6. Even when such a holding member 13 is used, the polarization state of the laser light L1 of the optical fiber laser 100 is stable.

なお、板材１３ａが、熱伝導性の高い材質からなるものであれば、複屈折増幅光ファイバ６において発生した熱が板材１３ａに効率的に放熱されるので好ましい。また、溝Ｇの渦巻き形状は、図１１に示すような方円形に限らず、楕円形や円形等でもよい。また、溝Ｇの断面形状は、図１２に示すような矩形状に限らず、たとえばＵ字状でもよい。また、押さえ治具１３ｂに換えて、図６に示すような固定テープ１０ｂのような固定テープを用いてもよい。 Note that it is preferable that the plate member 13a is made of a material having high thermal conductivity because heat generated in the birefringence amplification optical fiber 6 is efficiently radiated to the plate member 13a. Further, the spiral shape of the groove G is not limited to a square shape as shown in FIG. 11, but may be an elliptical shape or a circular shape. Moreover, the cross-sectional shape of the groove | channel G is not restricted to a rectangular shape as shown in FIG. 12, For example, a U shape may be sufficient. Further, instead of the holding jig 13b, a fixing tape such as a fixing tape 10b as shown in FIG. 6 may be used.

（変形例５）
図１３は、変形例５に係る保持部材１４の模式的な斜視図であり、図１４は、図１３に示す保持部材１４のＥ−Ｅ線断面図である。図１３、１４に示すように、この保持部材１４は、板材９ａと、２つの固定テープ１０ｂと、管状部材１４ｃとを備える。管状部材１４ｃは、金属、または樹脂やゴム等の可撓性を有する材質からなり、円形の渦巻き状に巻いた状態で板材９ａの表面に載置している。また、固定テープ１０ｂは管状部材１４ｃを板材９ａに固定している。また、複屈折増幅光ファイバ６は、管状部材１４ｃに挿通されている。その結果、複屈折増幅光ファイバ６は重なり合わないように保持される。また、管状部材１４ｃの内径は、複屈折増幅光ファイバ６の外径よりも大きく設定されているので、挿通された複屈折増幅光ファイバ６に側圧が印加されることがない。このような保持部材１４を用いても、光ファイバレーザ１００のレーザ光Ｌ１の偏波状態は安定したものとなる。 (Modification 5)
FIG. 13 is a schematic perspective view of the holding member 14 according to Modification 5. FIG. 14 is a cross-sectional view of the holding member 14 shown in FIG. As shown in FIGS. 13 and 14, the holding member 14 includes a plate material 9a, two fixing tapes 10b, and a tubular member 14c. The tubular member 14c is made of a flexible material such as metal or resin or rubber, and is placed on the surface of the plate member 9a in a state of being wound in a circular spiral shape. The fixing tape 10b fixes the tubular member 14c to the plate material 9a. The birefringence amplification optical fiber 6 is inserted through the tubular member 14c. As a result, the birefringence amplification optical fiber 6 is held so as not to overlap. In addition, since the inner diameter of the tubular member 14c is set larger than the outer diameter of the birefringence amplifying optical fiber 6, no side pressure is applied to the inserted birefringence amplifying optical fiber 6. Even when such a holding member 14 is used, the polarization state of the laser light L1 of the optical fiber laser 100 is stable.

なお、管状部材１４ｃが、熱伝導性の高い材質からなるものであれば、複屈折増幅光ファイバ６において発生した熱が管状部材１４ｃを介して板材９ａに効率的に放熱されるので好ましい。また、この保持部材１４において、固定テープ１０ｂを用いずに、管状部材１４ｃを接着剤等で板材９ａに固着するようにしてもよい。 In addition, it is preferable that the tubular member 14c is made of a material having high thermal conductivity because heat generated in the birefringence amplification optical fiber 6 is efficiently radiated to the plate member 9a through the tubular member 14c. Moreover, in this holding member 14, you may make it fix the tubular member 14c to the board | plate material 9a with an adhesive agent etc., without using the fixing tape 10b.

（実施例、比較例）
本発明の実施例として、図１に示す実施の形態に係る光ファイバレーザ１００と同様の構造を有する光ファイバレーザを作製した。なお、保持部材としては、図１０に示す変形例３に係る保持部材１２と同様の構造を有する保持部材を用いた。また、複屈折増幅光ファイバとして、長さ１０ｍであり、波長９１５ｎｍにおける吸収係数が１８１ｄＢ／ｍとなる程度にＹｂをコア部に添加した複屈折増幅光ファイバを、内径が９５ｍｍで外径が１１５ｍｍの円形の渦巻状にして、アルミニウムからなる板材に載置した。また、固定テープとして、アクリル系の材質からなる厚さ０．１〜０．１５ｍｍのものを用いた。 (Examples and comparative examples)
As an example of the present invention, an optical fiber laser having the same structure as that of the optical fiber laser 100 according to the embodiment shown in FIG. 1 was produced. As the holding member, a holding member having the same structure as that of the holding member 12 according to Modification 3 shown in FIG. 10 was used. Further, as a birefringence amplification optical fiber, a birefringence amplification optical fiber having a length of 10 m and Yb added to the core so that the absorption coefficient at a wavelength of 915 nm is 181 dB / m, an inner diameter is 95 mm and an outer diameter is 115 mm. A circular spiral shape was placed on a plate made of aluminum. In addition, as the fixing tape, an acrylic material having a thickness of 0.1 to 0.15 mm was used.

一方、比較例として、実施例に係る光ファイバレーザとほぼ同様の構造を有する光ファイバレーザを作製した。ただし、この比較例に係る光ファイバレーザにおいては、複屈折増幅光ファイバを内径８５ｍｍで巻いて束状にし、この巻き束を粘着テープでアルミニウムの材質からなる板材に固定した。 On the other hand, as a comparative example, an optical fiber laser having substantially the same structure as the optical fiber laser according to the example was manufactured. However, in the optical fiber laser according to this comparative example, the birefringence amplification optical fiber was wound with an inner diameter of 85 mm to form a bundle, and the wound bundle was fixed to a plate made of an aluminum material with an adhesive tape.

そして、この実施例、比較例に係る光ファイバレーザにおいて、励起光源を作動させて波長９１５ｎｍの励起光を出力し、光ファイバレーザをレーザ発振させ、出力端から約４．７Ｗ程度のレーザ光を出力させた。そして、出力したレーザ光を偏光子に入力し、透過したレーザ光の強度の変動の経時変化を測定した。なお、偏光子は、励起光源の動作開始時において、偏光子のＳｌｏｗ軸と、光ファイバレーザの出力端子における複屈折シングルモード光ファイバのＳｌｏｗ軸とが一致するようにその配置角度を調整した。 In the optical fiber lasers according to this example and the comparative example, the pumping light source is operated to output pumping light having a wavelength of 915 nm, the optical fiber laser is oscillated, and laser light of about 4.7 W is output from the output end. Output. Then, the output laser light was input to a polarizer, and the change over time of the intensity variation of the transmitted laser light was measured. Note that the arrangement angle of the polarizer was adjusted so that the Slow axis of the polarizer coincided with the Slow axis of the birefringent single mode optical fiber at the output terminal of the optical fiber laser at the start of the operation of the excitation light source.

図１５は、実施例、比較例に係る光ファイバレーザについて、測定したレーザ光の光強度の変動の経時変化を示す図である。なお、図１５において、横軸は、励起光源の動作開始時刻をゼロとした経過時間を示し、縦軸は、経過時間がゼロにおけるレーザ光強度を基準としたレーザ光強度の変動の割合を示している。 FIG. 15 is a diagram showing the change over time of the variation in the light intensity of the measured laser light for the optical fiber lasers according to the example and the comparative example. In FIG. 15, the horizontal axis indicates the elapsed time when the operation start time of the excitation light source is zero, and the vertical axis indicates the rate of fluctuation of the laser light intensity based on the laser light intensity when the elapsed time is zero. ing.

図１５に示すように、実施例に係る光ファイバレーザの場合、経過時間がゼロから１８００秒に到るまで、変動が極めて小さく、変動の最大値と最小値との差分は約３．４％であった。すなわち、実施例に係る光ファイバレーザは、出力するレーザ光の偏波状態がきわめて安定していることが確認された。 As shown in FIG. 15, in the case of the optical fiber laser according to the example, the fluctuation is extremely small until the elapsed time reaches zero to 1800 seconds, and the difference between the maximum value and the minimum value of the fluctuation is about 3.4%. Met. That is, it was confirmed that the optical fiber laser according to the example has a very stable polarization state of the output laser light.

一方、比較例に係る光ファイバレーザの場合、時間が経過するにつれて変動の値が大きくなり、変動の最大値と最小値との差分は約７．０％と大きかった。 On the other hand, in the case of the optical fiber laser according to the comparative example, the value of the fluctuation increased with time, and the difference between the maximum value and the minimum value of the fluctuation was as large as about 7.0%.

なお、上記実施の形態において、複屈折増幅光ファイバ６はダブルクラッド型であるが、１層のクラッド部を備えたものでもよい。 In the above embodiment, the birefringence amplifying optical fiber 6 is a double clad type, but it may be provided with a single clad portion.

また、上記実施の形態において、複屈折増幅光ファイバ６の断面形状は六角形であるが、特に限定されず、他の多角形や円形でもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the cross-sectional shape of the birefringence amplification optical fiber 6 is a hexagon, it is not specifically limited, Other polygons and circles may be sufficient.

また、上記実施の形態において、複屈折増幅光ファイバ６のコア部６ａにＹｂイオンを添加しているが、Ｅｒイオンを添加したり、ＹｂイオンとＥｒイオンとを共添加したりしてもよい。この場合、励起光の波長はたとえば９８０ｎｍとする。また、レーザ発振波長については、１０６４ｎｍに限られず、複屈折光ファイバグレーティングの反射波長特性を調整すれば所望の発振波長を実現できる。 Moreover, in the said embodiment, although Yb ion is added to the core part 6a of the birefringence amplifying optical fiber 6, Er ion may be added or Yb ion and Er ion may be added together. . In this case, the wavelength of excitation light is 980 nm, for example. The laser oscillation wavelength is not limited to 1064 nm, and a desired oscillation wavelength can be realized by adjusting the reflection wavelength characteristic of the birefringent optical fiber grating.

また、上記実施の形態において、複屈折増幅光ファイバ６は楕円コア型であるが、複屈折光ファイバグレーティングと同様に応力付与型のものとしてもよい。 In the above-described embodiment, the birefringence amplifying optical fiber 6 is an elliptical core type, but may be a stress applying type like the birefringent optical fiber grating.

また、上記実施の形態において、留め具９ｂの数は２つであるが、３つ以上の適宜の個数だけ設けてもよい。固定テープ１０ｂ、１２ｂ、押さえ治具１３ｂについても同様である。 Moreover, in the said embodiment, although the number of the fasteners 9b is two, you may provide only 3 or more appropriate number. The same applies to the fixing tapes 10b and 12b and the pressing jig 13b.

実施の形態に係る光ファイバレーザの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the optical fiber laser which concerns on embodiment. 図１に示す複屈折増幅光ファイバの長手方向に垂直な断面における模式的な断面図である。It is typical sectional drawing in a cross section perpendicular | vertical to the longitudinal direction of the birefringence amplification optical fiber shown in FIG. 図１に示す複屈折光ファイバグレーティングの長手方向に垂直な断面における模式的な断面図である。It is typical sectional drawing in a cross section perpendicular | vertical to the longitudinal direction of the birefringent optical fiber grating shown in FIG. 図１に示す保持部材の模式的な斜視図である。It is a typical perspective view of the holding member shown in FIG. 図４に示す保持部材のＡ−Ａ線断面図である。It is AA sectional view taken on the line of the holding member shown in FIG. 変形例１に係る保持部材の模式的な斜視図である。10 is a schematic perspective view of a holding member according to Modification 1. FIG. 図６に示す保持部材のＢ−Ｂ線断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of the holding member shown in FIG. 変形例２に係る保持部材の模式的な斜視図である。10 is a schematic perspective view of a holding member according to Modification 2. FIG. 図８に示す保持部材のＣ−Ｃ線断面図である。It is CC sectional view taken on the line of the holding member shown in FIG. 変形例３に係る保持部材の模式的な斜視図である。10 is a schematic perspective view of a holding member according to Modification 3. FIG. 変形例４に係る保持部材の模式的な平面図である。10 is a schematic plan view of a holding member according to Modification 4. FIG. 図１１に示す保持部材のＤ−Ｄ線断面図である。It is the DD sectional view taken on the line of the holding member shown in FIG. 変形例５に係る保持部材の模式的な斜視図である。10 is a schematic perspective view of a holding member according to Modification 5. FIG. 図１３に示す保持部材のＥ−Ｅ線断面図である。It is the EE sectional view taken on the line of the holding member shown in FIG. 実施例、比較例に係る光ファイバレーザについて、測定したレーザ光の光強度の変動の経時変化を示す図である。It is a figure which shows the time-dependent change of the fluctuation | variation of the optical intensity of the measured laser beam about the optical fiber laser which concerns on an Example and a comparative example.

１励起光源
１₁〜１_n 半導体レーザ
２₁〜２_n、４マルチモード光ファイバ
３ＴＦＢ
５、７複屈折光ファイバグレーティング
５ａ、６ａコア部
５ｂ内側クラッド部
５ｃ、６ｃ外側クラッド部
５ｄ応力付与部材
６複屈折増幅光ファイバ
６ｂ多角形クラッド部
８出力端子
８ａ複屈折シングルモード光ファイバ
９〜１４保持部材
９ａ、１３ａ板材
９ｂ留め具
９ｃ固定ネジ
１０ｂ〜１２ｂ固定テープ
１４ｃ管状部材
５１グレーティング部
７１グレーティング部
１００光ファイバレーザ
Ｃ１〜Ｃ４接続点
Ｇ溝
Ｌ１レーザ光 First pumping light source 1 ₁ to 1 _n semiconductor laser 2 ₁ to 2 _n, 4 multimode optical fiber 3 TFB
5, 7 Birefringence optical fiber grating 5a, 6a Core portion 5b Inner cladding portion 5c, 6c Outer cladding portion 5d Stress applying member 6 Birefringence amplification optical fiber 6b Polygonal cladding portion 8 Output terminal 8a Birefringence single mode optical fiber 9- 14 Holding member 9a, 13a Plate material 9b Fastener 9c Fixing screw 10b-12b Fixing tape 14c Tubular member 51 Grating part 71 Grating part 100 Optical fiber laser C1-C4 Connection point G Groove L1 Laser light

Claims

A core portion to which an optical amplification substance is added and an orthogonal axis having a birefringence difference along the longitudinal direction is formed, and a clad formed on the outer periphery of the core portion and having a refractive index lower than the refractive index of the core portion A birefringence amplifying optical fiber having a portion;
A core part connected to each end of the birefringence amplifying optical fiber and formed with an orthogonal axis having a birefringence difference along the longitudinal direction, and a refractive index of the core part formed on the outer periphery of the core part Two birefringent optical fiber gratings having a cladding part having a lower refractive index, and forming a grating part having a predetermined reflection band in a part in the longitudinal direction of the core part,
An excitation light source for supplying excitation light to the birefringence amplification optical fiber;
Holding means for holding the birefringence amplification optical fiber;
With
The holding means includes a plate material made of metal or ceramic on which the birefringence amplification optical fiber is placed, and a fixing tape interposed between the plate material and the birefringence amplification optical fiber,
The fixing tape has adhesiveness on the surface of the plate material on which the birefringence amplification optical fiber is placed, and is inserted in the entire portion on which the birefringence amplification optical fiber is placed,
The optical fiber laser, wherein the birefringence amplification optical fiber is placed in a spiral shape so as not to overlap the fixed tape.

2. The optical fiber laser according to claim 1, wherein the holding means includes a fastener that covers the birefringence amplifying optical fiber so that a gap is formed between the birefringence amplifying optical fiber.