JP6360862B2 - ファイバチャープドグレーティング素子及びファイバレーザ - Google Patents
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Description
本発明の一実施形態に係るファイバチャープドグレーティング素子1の構成について、図1を参照して説明する。図1は、ファイバチャープドグレーティング素子1の縦断面図(左側)及び横断面図(右側)である。
次に、ファイバチャープドグレーティング素子1が備えるコア11の屈折率分布について、図2を参照して説明する。図2は、コア11の屈折率分布を示すグラフである。図2に示すグラフにおいて、横軸は、ファイバチャープドグレーティング素子1の一方の端面1Aからの距離zを示し、縦軸は、コアの屈折率ncoreを示す。
まず、グレーティング11aのピッチΛiを図4のグラフに示す2次関数Λ1(z)により定めたファイバチャープドグレーティング素子1を第1の実施例として作成した。第1の実施例に係るファイバチャープドグレーティング素子1において、コア11の直径は20μmであり、コア11を伝播する光に対するコア11の実効屈折率は1.45であり、グレーティング11aを構成する高屈折率領域11aiの個数は約55000個である。第1の実施例に係るファイバチャープドグレーティング素子1においては、グレーティング11aの屈折率差Δniを、Δn(zout)/Δn(zin)=1.16を満たす1次関数n(z)により定めた。ここで、zinは、ファイバチャープドグレーティング素子1の入射端面1Aから、入射端面1Aに最も近い高屈折率領域11a1までの距離であり、zoutは、入射端面1Aから、出射端面1Bに最も近い高屈折率領域11aN(Nはグレーティング11aを構成する高屈折率領域11aiの個数)までの距離である。
最後に、ファイバチャープドグレーティング素子1の変形例について、図7を参照して説明する。図7は、本変形例に係るファイバチャープドグレーティング素子1の縦断面図(左側)及び横断面図(右側)である。
ファイバレーザは、(1)増幅用光ファイバと、(2)増幅用光ファイバの一端に接続されたミラー素子と、(3)増幅用光ファイバの他端に接続されたハーフミラー素子と、(4)ミラー素子を介して増幅用光ファイバに接続された励起光源と、(5)ハーフミラー素子を介して増幅用光ファイバに接続された出力用光ファイバとにより構成される。ミラー素子の反射波長帯域とハーフミラー素子の反射波長帯域とは、共通部分(以下、「共通反射帯域」と記載する)を持つ。
ファイバチャープドグレーティング素子1の端面のうち、グレーティング11aのピッチΛiが狭い方の端面1Aを増幅用光ファイバに接続する構成を構成Aとし、ファイバチャープドグレーティング素子1の端面のうち、グレーティング11aのピッチΛiが広い方の端面1Aを増幅用光ファイバに接続する構成を構成Bとする。このとき、構成Aを採用する方が構成Bを採用するよりも、散乱による光の損失が小さくなる。
ミラー素子又はハーフミラー素子として用いるファイバチャープドグレーティング素子1が備えるコア11の屈折率分布は、上述した第2領域A2に含まれる高屈折率領域11a1〜11anの平均屈折率が全ての高屈折率領域11a1〜11aNの平均屈折率よりも低いことが好ましい。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
1A、1B 端面
11 コア
11a グレーティング
11ai 高屈折率領域
12 クラッド
Claims (4)
- 屈折率がn0であるコアに屈折率がni(ni>n0)である高屈折率領域からなるグレーティングが書き込まれたファイバチャープドグレーティング素子であって、
上記グレーティングのピッチΛiは、当該ファイバチャープドグレーティング素子の一方の端面から遠ざかるに従って2次関数的に増加し、
上記グレーティングの屈折率差Δni=ni−n0は、当該ファイバチャープドグレーティング素子の上記一方の端面から遠ざかるに従って1次関数的に増加する、
ことを特徴とするファイバチャープドグレーティング素子。 - 上記グレーティングを構成する高屈折率領域のなかで上記一方の端面から最も遠い高屈折率領域が、上記グレーティングを構成する高屈折率領域のなかで上記屈折率差Δniが最も大きい高屈折率領域である、
ことを特徴とする請求項1に記載のファイバチャープドグレーティング素子。 - 増幅用光ファイバの一端又は両端に、請求項1又は2に記載のファイバチャープドグレーティング素子がそれぞれ接続されている、
ことを特徴とするファイバレーザ。 - 上記ファイバチャープドグレーティング素子において、(1)上記増幅用光ファイバから入射する発振波長のレーザ光が反射されることなく伝播する領域を第1領域、(2)上記増幅用光ファイバから入射する発振波長のレーザ光に対する反射が生じる領域を第2領域、(3)上記増幅用光ファイバから入射する発振波長のレーザ光のうち、上記第2領域において反射されずに残ったレーザ光が反射されることなく伝播する領域を第3領域として、
第2領域に含まれる高屈折率領域の平均屈折率は、全ての高屈折率領域の平均屈折率よりも低い、
ことを特徴とする請求項3に記載のファイバレーザ。
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