JP5379844B2 - レーザ発振器 - Google Patents
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Description
図11は、従来の光ファイバレーザ発振器700の構成を示す。光ファイバレーザ発振器700は、第1ポート711から入射される光を第2ポート712から出射し、第2ポート712から入射される光を第3ポート713から出射する光サーキュレータ710と、エルビウム(Er)が添加された光ファイバであるEDF720と、第2ポート712から出射された光のうち所定の波長の光を反射して第2ポート712へ再び入射させるファイバブラッググレーティング(FBG)730と、EDF720を励起する励起光を発生する励起光源740と、光カプラ750とを備える。
このような従来の光ファイバレーザ発振器700においては、光サーキュレータ710、EDF720、FBG730及び光カプラ750により形成されているループ光路が、レーザの発振のための共振器を構成している。これにより、光ファイバレーザ発振器700は、レーザ発振された光を、FBG730から出力することができる。
f=m・FSR (m:整数) …(11)
FSR(フリースペクトラムレンジ:縦モード間隔)=c/nL
(c:光速、n:光ファイバの屈折率、L:共振器長)
δf=(α+β)δT×f …(12)
α:光ファイバの線熱膨張係数
β:屈折率の温度依存性
以上のように、本発明によれば、共振器長を短くすることができるので、モードホップしない安定動作温度範囲が拡大できる。
第1レーザ発振器100は、光サーキュレータ20と、希土類添加光ファイバ30と、反射型光フィルタ40と、励起光源50と、励起/出力光入出射部60とを備える。
光サーキュレータ20は、それぞれが光の入出射ポートである、第1ポート21と、第2ポート22と、第3ポート23とを有する。光サーキュレータ20は、第1ポート21から入射される光を第2ポート22から出射し、第2ポート22から入射される光を第3ポート23から出射する。光サーキュレータ20は、方向性結合器の一例である。
第1レーザ発振器101は、光サーキュレータ20の第2ポート22および反射型光フィルタ40の間に設けられ、第2ポート22および反射型光フィルタ40の間を伝播する光を増幅する第2希土類添加光ファイバ32を更に備えてよい。第2希土類添加光ファイバ32は、本発明に係る第2光増幅ファイバの一例である。光サーキュレータ20の第2ポート22および反射型光フィルタ40の間の光路は、励起光の通過経路となっているとともに共振器の経路にも含まれる。つまり、第2希土類添加光ファイバ32は、レーザ発振の増幅に寄与する。従って、第1レーザ発振器101は、第2希土類添加光ファイバ32を更に備えることにより、レーザ発振のための利得媒体による増幅度を高くすることができる。
第1レーザ発振器102は、反射型光フィルタ40および励起/出力光入出射部60の共通ポート62の間に設けられ、反射型光フィルタ40から共通ポート62へ伝播する出力光を増幅する第3希土類添加光ファイバ34を更に備えてよい。第3希土類添加光ファイバ34は、本発明に係る第3光増幅ファイバの一例である。反射型光フィルタ40および励起/出力光入出射部60の共通ポート62の間の光路は、励起光の通過経路となっているとともに出力光の出力経路にも含まれる。つまり、第3希土類添加光ファイバ34は、出力光の増幅に寄与する。従って、第1レーザ発振器100は、第3希土類添加光ファイバ34を備えることにより、出力光をより増幅して出力することができる。
光サーキュレータ20は、第1ポート21、第2ポート22及び第3ポート23に加えて、さらに、光の入出射ポートである第4ポート24を有する。光サーキュレータ20は、第4ポート24から入射される光を第1ポート21から出射する。また、光サーキュレータ20は、励起光源50から発生された励起光を第4ポート24へ入射することにより、当該励起光を第1ポート21を介して希土類添加光ファイバ30へ入射させる。本実施形態において、この光サーキュレータ20の第4ポート24は、本発明に係る励起光供給部の一例である。
200 第2レーザ発振器
300、301、302 第1モードロックレーザ発振器
400 第2モードロックレーザ発振器
500 第3モードロックレーザ発振器
600 第4モードロックレーザ発振器
700 光ファイバレーザ発振器
20、710 光サーキュレータ、
21、711 第1ポート、
22、712 第2ポート、
23、713 第3ポート、
24 第4ポート、
30 希土類添加光ファイバ、
31、33 光ファイバ、
32 第2希土類添加光ファイバ、
34 第3希土類添加光ファイバ、
40 反射型光フィルタ、
50、740 励起光源、
60 励起/出力光入出射部、
61 励起光入射ポート、
62 共通ポート、
63 出力光出射ポート、
70 可飽和吸収ミラー
Claims (3)
- 第1ポートから入射される光を第2ポートから出射し、前記第2ポートから入射される光を第3ポートから出射し、第4ポートから入射される光を前記第1ポートから出射する光サーキュレータと、
励起光により励起されることにより前記第3ポートから出射された光を増幅して、前記第1ポートに入射させる光増幅ファイバと、
前記第2ポートから出射された光のうち、予め定められた波長の光を反射して前記第2ポートへ再び入射させる反射型光フィルタと、
前記光増幅ファイバを励起させる励起光を発生する励起光源と
を備え、
前記励起光源は、前記第4ポートからリング型共振器内に前記励起光を入射し、前記反射型光フィルタは、前記第2ポートから出射された出力光の出力経路を兼ねるレーザ発振器。 - 前記光増幅ファイバを伝播する光の強度を周波数基準に基づいて変調させる光変調器を更に備える請求項1に記載のレーザ発振器。
- 第1ポートから入射される光を第2ポートから出射し、前記第2ポートから入射される光を第3ポートから出射し、第4ポートから入射される光を前記第1ポートから出射する光サーキュレータと、
励起光により励起されることにより前記第3ポートから出射された光を増幅して、前記第1ポートに入射させる光増幅ファイバと、
前記第2ポートから出射される光の光強度に応じて反射率を変化させて前記第2ポートへ再び入射させる可飽和吸収ミラーと、
前記光増幅ファイバを励起させる励起光を発生する励起光源と
を備え、
前記励起光源は、前記第4ポートからリング型共振器内に前記励起光を入射し、前記可飽和吸収ミラーは、前記第2ポートから出射された出力光の出力経路を兼ねるレーザ発振器。
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