JPH06507045A - プラセオジムドープト導波管レーザ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 プラセオジムドープト導波管レーザ 本発明は、１ノーザに関するものであり、詳しくは可視光線を発生させるための １ノーザに関するものである。

現在、１゛渉性可視光線の単純でコンバク！・な発生源を開発することに関して は多大な関心が汀がれている。そのような発生源を開発するための２つの有望な 技術には、ｌ／−ザダイオ−１・からの出力［１］又はレーザダイオードポンブ トレーザ（！ａｓｅｒ　ｄｉｏ＋Ｊｅ−ｐｕｓ＋ｐｃｄ　１ａｓｅｒ）からの出 力「２］より直接得られる第二高調波発生と、弔−イオンによってポンプ源から の２つ又はそれ以」二の光子のエネルギーが吸収され、そのエネルギー吸収後に 、ｆｊＪ記ルー　イオンが、より高いエネルギーを有するＩｊ　Ｎ子を放出する アップコンバージョン・１ノ−ジンクとがある。

多イオン法［３］と弔−イオン法１］４］の双方に基づく様々なアップコンバー ジョンレーザンステｊ、が明らかにされて来た。この技術は、安定化空胴共振器 （Ｓｔａｈｉｌｉｚｅｄ　ｒｅｓｏｎａｎｔ　ｃａｖｉｔｙ）を必要とせず、単 純であるという利点を有するが、それと同時に、はとんどの場合において、アッ プコンバージョンの効率が温度に強く左右されるので、液体窒素（又はそれ未満 の）温度まで冷却する必要があるという短所も有している。しかしながら、最近 、Ａｌ１ａｉｎら［５］は、赤色クリプトンレ・−ザポンピングによって、室温 において、緑色で動作する効率の良い■０”　トープトフルオロシルコニウ１１ 酸塩ファイバーレーザを明らかにした。

相対的に小さなスポットサイズ（ｓｒｘ＋ｔ　５ｉｚｅ）によって記憶容量の増 加を提供することができるコンパクトディスクプレイヤーにおける利用を含む様 々な用途が予想される青色レーザを開発する努力がなされている。

Ａ１１ａｉｎ　ラ［５］のレーザは、青色光を発生させないが、該レーザによっ て、ファイバーの幾何学的形状を用いることの大きな利点が示された。即ち、小 さな心直径によって、効率の良いアップコンバージョンに必要な高密度を、長い 相互作用長にわたって維持することができる、という利点が明らかにされた。又 、Ａ−ｌ　１ａｉｎら［６］は、４７６、　５　ｎ園で動作するアルゴンレーザ を用いてポンピングしたときに、橙色及び赤色で動作するＰｒ３＋ドープトフル オロジルコニウム酸塩フアイバーレーザについても報告している。

本発明は、ある種の条件下で、１．０１ｇ■及び８３５ｎ■の赤外光でポンピン グされたＰｒ１“　トーブトフルオロジルコニウ１２酸塩ファイバーにおいて室 温でのレーシング［該レージングは青色（４９１ｎｍ）、緑色（５２０ｎｍ）及 び赤色（６３５ｎｍ及び７１５ｎｓ）で起こる］を達成した、という我々の発見 に基づいている。

赤外波長におけるボンピンクの１つの大きな魅力は、高出力レーザダイオードを 用いることができる故に、Ｐｒ１“　１・−ブトファイバーにおｌフる７’ツグ コンバーシヨンに基づいている、効率が良く高出力で、全固体状態の青色、緑色 及び赤色の発生源をつくることができる、という点である。前記発生源の用途と しては、例えば光学的データ記憶、海中連絡１．及び映写テレビ（ｐｒｏｊｅｃ ｔｉ（％ｎｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎｓ）のような領域における用途が期待される。

本発明の１つの面に従って、レーザは、Ｐｒ”　トープｊ−光学導波管の長さと 、ｒｒ　３４イオンをバントＣＰ２．’Ｉｅ、　’Ｐ＋、　３Ｐａ）のエネルギ ーレベルまで励起させるための手段とを含む。前記Ｐｒ’　”の濃度は、実質的 に５０−　１０．０００　ｐｐ腸（重量基準）である。

導波管は、好ましくはファイバーの形態である。

Ｐｒ”の濃度は、好ましくは、実質的に２００−２．０００　ｐｐｍ（重量基準 ）である。

光学ファイバーは、好ましくは、前記濃度のＰｒ”イオンによってドーピングさ れたフルオロジルコニウム酸塩ファイバーである１、該ファイバーは、好ましく は、更なるガラスを有するドープト心被覆（ｄｏｐｅｄｃｎｒｅ　ｃｌａｄ）を 含む。

被覆ファイバーの開口数は、好ましくは、実質的に０．１−〇、５であり、一般 的に０．１５である。

ファイバーの心直径は、好ましくは、実質的に１−５ｐ閣である。

励起手段を好ましく配置して、Ｐｒ”イオンを１■４レベルから励起する。前記 励起は、好ましくはＩＧ４レベルを経由するアップコンバージョンによって達成 されるが、励起は、コ・ドーパント（ｃｏ−ｄｏｐａｎｔ）からの、好ましくは 別の希土類イオンからのエネルギーの移動によって、達成することもできる。

３Ｈ４からｌＧ４へのエネルギーギャップは１．　０１　ａ−に相当し、ＩＧ４ から該バンドにおける１１６＋　”ｌ共通レベルへのエネルギーギャップは８３ ５ｎ寵であり、双方とも、高出力の赤外発生源を用いることができる赤外範囲の 中にあるので、ＩＧ、を経由する励起が好ましい。励起手段は、好ましくは、Ｐ ｒ”″イオンを３１４から１６４へと励起するための第一励起手段と、該イオン をＩＧ４から１６１＋　１Ｐ　ｌ＋　３Ｐｌ＋＋　’Ｐ２レベルまで励起するた めの第二励起手段とを含む。

しかしながら、Ｐｒコ”イオンが比較的高濃度の場合には、雪崩法（光子雪崩ア ップコンバージョン）によって１Ｇ４レベルにすることができるので、励起手段 は、’Ｇ４　レベルから該バントへの単一波長励起を提供する必要がある。

ガラスの単一層でファイバー心を被覆する代わりに、異なる屈折率を有する２つ の被覆層を用いることがある。その場合、外側の被覆層の屈折率は、小さい。

ポンピングのために用いられるレーザの内の１つは、被覆の内層中に指向し、適 当な第一赤外波長におけるレージングを達成して、心の中のイオンをポンピング する。第二の適当な赤外レーザ波長も心の中に発射して、アップコンバージョン ボンピングを達成する。

これら２つのファイバーは、共通の共振器を共有しており、１つのファイバーか らの赤外放射は、Ｐｒ”　ドープトファイバーに対して１つのポンピングを提供 し、もう１つの赤外ポンピングは外部に発射される。

本発明の第二の面に従って、レーザは、Ｐｒ”　ドープト光学導波管手段、Ｐｒ ”イオンを１Ｈ４レヘルから１Ｇ４レヘルまで励起させるための第一励起手段、 該イオンをＩＧ４　レベルからバント（３Ｐ２．　’Ｉｇ、　’Ｐ＋、’Ｐｏ） のレベルまで励起させるための第二励起手段、及び少なくとも２つの可視波長の ためにレージングを発生させる導波管と関連させて配置されている反射手段を含 む。

導波管手段は、好ましくは光学ファイバーである。

好ましくは、反射手段は、レージングが、少なくとも３つの可視波長（その内の １つは１Ｐｏから３Ｈ４までの青色遷移４９１ｎｍである）で発生するように配 置する。

本発明の第三の面は、実質的に室温（例えば２０℃）において、本発明の第一の 面又は第二の面のいずれかに従うレーザを動作させて、少な（とも１つの可視波 長を発生させることを含む。

本発明の第四の面に従って、レーザは、Ｐｒ”　ドープト光学導波管手段と、Ｐ ｒ３＋イオンをバント（３Ｐ２．　ＩＩ６．３Ｐ、、　’Ｐ、）まで励起させる ために配置された赤外ダイオードレーザ手段とを含む。

本発明の第五の面は、可視ダイオードレーザ及び他の可視発生源を増幅するのに 適している、可視波長で高利得増幅を提供するＰｒ３″″　ドープト光学導波管 手段を含む。

本発明に従うレーザの実現可能性を示す幾つかの実験を、以下の添付の図面を参 照しながら、−例として、説明する。

阻は、Ｐｒ’＋　ドープトＺＢＬＡＮＰガラスに関して、ポンピング及びレーザ 遷移を示しているエネルギーレベル図であり、別は、Ｐｒ”　ドープトＺＢＬＡ ＮＰファイバーレーザ（ファイバー長−１０ｍ）に関して、６３５ｎ■における 出力を、ポンプパワーの関数として、示しており、阻は、Ｐｒ３＋　ドープトＺ ＢＬＡＮＰファイバーレーザ（ファイバー長−１，２ｍ）に関して、６０５ｎ− における出力を、ポンプパワーの関数として、示している。

実験 実験に用いたファイバーは、濃度５６０ｐｐｍ（重量基準）のＰｒ”イオンでド ーピングされたＺＢＬＡＮＰ心と、ＺＢＬＡＮガラスの被覆とを有していた。

ＺＢＬＡＮＰは、ジルコニウムバリウムランタン　アルミニウム　ナトリウム鉛 フルオリドである。

ＺＢＬＡＮは、ジルコニウムバ１戸ンムランタンアルミニウムナトリウムフルオ リトである。

ファイバーの心直径は４．６　μｍ、開口数は０．１５であり、ＬＰ、、モート のための遮断波長０，９ｐ−を与える。ＺＢｌ、ＡＮＰホストガラスにおけるＰ ｒ３″イオンに関するエネルギーレベルは、図１に示しである。１．　０１　ｕ ■に調整されたチタン　サファイアレーザを用いて、ｔＨ４基底状態から’Ｇ４ 多重項までＰｒ”イオンを励起した。　８３５　ｎ■に調整された第二チタン　 サファイアレーザを用いて、１に４多市項から、熱結合されたｌｉｐ、　＋７６ 及び１Ｐ０レヘルまで励起した。

赤色レーザ遷移に関する初期実験を、約Ｉｏｎのファイバー長で行った。

２つのチタン　サファイアレーザからのポンピング光を、偏光回転子（ｐｏｌａ ｒｉｚ−ａｔｉｏｎ　ｒｏｔａｔｏｒ）とビーム分割器を用いて組み合わせた。

この光を、各ポンピングビームについて約３０−４０％の効率で、ｘ２０顕微鏡 対物レンズによって、ファイバーの中に同等に伝搬させて（ｃｏ−ｐｒｏｐａｇ ａｔ　ｉｎｇ）発射した。発射末端において、ファイバーを、６００−６４Ｏｎ 閣で〉９９％の反射率と、２つのポンピング波長において約８０％の透過率とを 有する誘電ミラーに対して突合せた。レーザ空胴（ｌａｓｅｒ　ｃａｖｉｔｙ） は、ファイバー空気界面から生じた約４％のフレネル反射によって満たされた。

８３５ｎｍで動作するチタン：サファイアレーザからのポンプパワーを、７００ ＠Ｗで発射対物レンズに入射させた。次に、６３５ｎ■（’Ｐｏ　−’Ｆ２遷移 ）におけるレーザ出力を、１．０１μ■で動作しているチタン　サファイアレー ザからの出力の関数としてモニターした。その結果は図２に示しである。入射１ ．０１＋ｖ＋ポンプパワーに関する傾斜効率は、約９．６％であった。このレー ザから引出された最大出力は、約１８５１１Ｗであった１、このデータポイント は、ポンピング波長を９９５０■に調整する（ポンプパワーは２Ｗ）ことによっ て得られた。このデータポイントは、赤外光から赤色への総出力変換効率が７％ であることを示している。ポンプパワーを１．０１μ−においてＩＷに設定し、 ６３５ｎ■における赤色出力を、８３５ｎ−ポンプパワーの関数として測定した 。そのデータも、図２に示しである。入射８３５ｎ−ポンプパワーに関する傾斜 効率は、約１４％であった。８３５ｎ■ポンプパワーに関して、６３５ｎ■出力 の幾らかの飽和は、明らかである。これは、パワーが減衰したときの８３５ｎ■ ボンピングビームの移動（及び発射効率の変化）によるものかもしれないが、恐 ら＜８３５ｎ■励起状態吸収の飽和から生ずるのではないかと考えられる。電池 値０−３８　ｄＢ／ｍ　Ｈこ比べて、より低いパックグラウンド損失を有するフ ァイバーを用いると、これらの結果が有意に向上することが期待される。約０． 　１　ｄＢ／■の損失を有するＰｒ”″　トープｌ−ＺＢＬＡＮファイバーは、 以前から既に二次加工されている［７］　ｏ６３５　ｎｍにおける赤色遷移は、 Ｉｏｎのファイバー長を用いた場合に、レーザ発振（ｌａｓｅｒ　ｔ）ｓｃｉｌ ｌａｔｉｏｎ）が得られる唯一の遷移である。

１０ｍのファイバー長が全て有意にポンピングされるわｉフではないことは明ら かなので、次に、ファイバー長約１．２ｍに関して更なる実験を行った。

この長さのファイバーに関しては、付加フィードバックを提供しない場合には、 ６３５ｎｍ遷移は、しきい値未満であるので、他のレーザ遷移を研究することが できた。ファイバーに対して突合された、赤色の反射率〉９９％を有する２つの ミラーを含む空胴を用いて、８３５ｎｍｌＱｍｆでＬ　０１　＊＊＊　４０　閣 Ｗ及び１．　０１　ｕ＋　２０　ａｌｌで８３５　ｎｍ　４０　ｍｌの入射ポン プパワーしきい値が得られた。１．０１　μｍにおける基底状態吸収は、このフ ァイバーに関しては＜２ｄＢ／園であり、もっと長いファイバー長によってより 多くのポンプパワーを吸収することができると考えられるので、このファイバー 長は、最適ファイバー長に比べてはるかに短い。

次に、空胴の出力末端にあるミラーを、６０５ｎ−で反射率約４０％、６３５ｎ ■で反射率約２０％を有するミラーに変えた。この空胴レーザ発振を、：ｌｐ、 　−３Ｈ６遷移に関して６０５ｎ園で観察した。１．　０１　ｇ−ポンプパワー をＩＷにセットし、６０５０■出力を、８３５ｎ■出力の関数として測定した。

その結果は、図３に示しである。８３５ｎ−ポンプパワーの低値に対して、傾斜 効率は、入射ポンプパワーに関して約７％である。８３５ｎ■ポンプパワーに関 する６Ｑ５ｎｍ出力の飽和は、８３５０■励起状態吸収の飽和から生じると考え られる。

引出された最大６０５ｎｗパワーは、約３０ｍ１であった。２つのポンピング波 長においてより大きな吸収を示すより長いファイバー長を用いることによって、 性能を向上させることができる。次に、８３５ｎ■パワーを６００■ｉに設定し 、６０５ｎｌｌ出力を、１．　０１　ｘ■パワーの関数として測定した。その結 果も、図３に示しである。１．０Ｉｎポンプパワーに関する傾斜効率は、約３． ３％である。

次に、２つのミラーを、緑色において〉９９％の反射率を有するミラーに変える 。これらのミラーレーザ発振で満たされた空胴を、３ｐ、　＋７．　ＩＨ５Ｈ５ 遷移して、５２０ｎ■で観察した。各ポンピング波長のしきい値は約１６０１Ｗ であった。出力結合はく１％であったので、引出された出力は、わずかｌ　ｍｌ 程度であった。緑色及び赤色における高ポンプパワー同時レージングについて観 察した。最適化ファイバー長と、より高い透過率を有する出力結合器を用いてい る空胴によって、性能を明らかに有意に向−トさせることができる。

レーザ発振は、２つの高性能反射器（ｈｉｇｈ　ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）で空胴を 満たしたときに、Ｉｐ、　、、　ＩＨ４遷移による４９１ｎ■の青色においても 観察された。記録された最も低いしきい値は、８３５ｎ■ポンプパワーにおいて は約２００■Ｗ及び１０１１■においては２８０ｄであった。又、引出された出 力は、出力結合器の透過率が低いために、１■Ｗ程度であった。高ポンプパワー 同時レージングは、６３５ｎ−で起こった３゜ 考゛察 我々は、８色、緑色、橙色、反び赤色波長で動作する、Ｐｒ”　ドープトフルオ ロジルコニウム酸塩ファイバーに基づく、連続波で室温において赤外ボンピング されたアップコンバージョンレーザを示した。これらのレーザは、最初に報告さ れた連続波室温赤外ボンピング可視レーザであると考えている。これまでに、そ の性能を同士させるための多数の１段を得た、７強度は、心領域と共に逆に減少 するので、約４５０１■の遮断波長を有するより小さな心ファイバーを用いるこ とによって、最大４つまでの因子−により各波長において要求されるポンプパワ ーを低下させることができる１、これにより、赤色のレーザ発振に必要なしきい 値パワーが、レーザダイオードから利用することができるしきい値パワー範囲の レベルまで減少する。心直径を減少させることによって得られる向上に加えて、 青色、緑色、及び橙色におけるレーザ発振を示すために用いた１、２ｍよりも長 いファイバー長を用いると、更なる有意な向上が得られる。更に、ファイバーの 中の単光路において吸収されなかった任意のポンピング光は、フィードバックさ れて、第二光路で吸収されると考えられる。従って、これらの遷移によるレージ ングのためのしきい値が、半導体ダイオードレーザから利用することができるレ ベルまで低下することを期待することは理にかなっている。この明細書に含まれ ている結果によって、実用的な全固体状態の、青色、緑色、及び赤色アップコン バージョンレーザを実現させるための有意な工程とはどのような工程であるかが 分かる、と思われる。そのような装置は、安価で単純であるという魅力を有し、 広範な分野において多数の用途が見出されることが期待される。

青色光、緑色光、及び赤色光の出力間の適当なバランスを得るために、赤色光の 幾らかを吸収するための、又は赤色光の幾らかの生成を抑制するための手段を提 供する必要がある。前記吸収手段は、好ましくは、心の中又は被覆の中のいずれ かに配置することができる適当なコ・ドーパントの形態をとる。

引例文献 ［１］　Ｋｎｚｌｏｖｓｋｙ、　ｆ、　Ｊ、　、　Ｌｅｎｔｈ、　Ｗ、　、　Ｌ ａｔｔａ、　Ｅ、　Ｅ、　、　Ｍａｓｅｒ、Ａ、及びＢｏｎ＝A　Ｇ、　Ｌ。

［ＧａＡｌＡｓダイオードレーザの周波数二倍化による４１■Ｗ青色放射の発生 ＪＡｐｐ１．　Ｐｈｙｓ、　Ｌｅｔｔ、、１９９０．５６．　ｐｐ、２２９１− ２２９２［２］　Ｒ１５ｋ、　ｆ、　Ｐ、　、　Ｐａｎ、　Ｒ，、及びＬｅｎｔ ｈ、Ｗ、　：　ｒ９４６　ｎｍ　Ｎｄ：ＹＡＧレーザの空胴内周波数二倍化を用 いて、４７３ｎ■において、ダイオードレーザでボンピンクされた青色光源Ｊ　 Ａｐｐｌ、　Ｐｈｙｓ、　Ｌｅｔｔ、、１９８９．５４．　ｐｐ、１６２５−１ ６２７［３］　Ｈｅｂｅｒｔ、　Ｔ、　、　Ｗａｎｎｅａａｃｈｅｒ、　Ｒ，、 Ｌｅｎｔｈ、　Ｗ、及びＭａｃｆａｒｌａｎｅ、Ｒ，Ｍ、　：　ｒdｒ：Ｙ ＬＦ４における青色及び緑色連続波レージングＪ　Ａｐｐｌ、　Ｐｈｙｓ、　Ｌ ｃｔｔ、、１９９０．５７．　ｐｐ。

［４］　Ａｌ　１ａｉｎ、　Ｊ、　Ｙ、　、　Ｍｏｎｅｒｉｅ、　Ｍ−、及びＰ ｏｉｇｎａｎｔ、Ｈ，：　ｒ青色光アップコンバージョンフルオロジルコニウム 酸塩ファイバーレーザＪ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ、　Ｉ、ｅｔｔ、、　１９９０゜２ ６、　ｐｐ、１６６−１６８ ［５］　Ａ１１ａｉｎ、　Ｊ、　Ｙ、　、　Ｍｏｒ＋ｅｒｉｅ、　Ｍ、　、及び Ｐｏｉｇｎａｎｔ、Ｈ，：　ｒ室温連続波刺整可能緑色アップコンバージョンホ ルミウムファイバーレーザＪ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ、　Ｌｅｔｔ、、　１９９０、 ２６．　ｐｐ、２６１−２６３ ［６１Ａｌ　１ａｉｎ、Ｊ、　Ｙ、　、　１ｌｎｎｃｒｉｅ、　Ｍ４．及びＩ’ ｎｉｇｎａｎｔ、Ｈ，：　ｒプラセオジムトープトフルオロンルコニウｌ、酸塩 ファイバーにおける約６１０．６３５，６９５゜７１５．８８５．及び９１０　 ｎｍ調整可能連続波レージングＪ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ、　Ｌｅｔｔ、。

１９９１、＋２７．　ｐｐ、１８９−１９１［７］Ｃａｒオｅｒ、Ｓ、Ｆ、、　 ５ｚｃｂｃｓｊａ、Ｄ、、　Ｄａｖｅｙ、Ｓ、Ｔ、、　１Ｉｙａｔ、ｔ、Ｒ，、 Ｂｒ１ｃｒｌｅｙ、Ｍ、b，。

及びＦｒａｎｃｅ、ｒ’、Ｗ、　：　ｒ　Ｐｒ”　ｌ’−プトフルオロジルコニ ウｊ１酸塩ファイバーにおける　１．３μ−ての増幅Ｉ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ、　 Ｌｅｔｔ、、　＋９９１．２７．　ｐｐ、６２８６２９人身「ｒ〉１°ｌマワー 　（ｍＷ） 人場名ド〉デｌマワー　（ｍＷ） フロントページの続き （７２）発明者　ハンナ、デーヴイツド・コリンイギリス国ハンプシャー　ニス オート２ピーエイチ、サウサンプトン、ヒル・レーン３４６ （７２）発明者　ドロッパー、アン・クリステインイギリス国ハンプシャー　ニ スオー２４・０ビービー、アルレスフォード、ロプリー。

パーク・レーン、パークサイド・コテジイーズ　１

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. １．Ｐｒ３＋ドープト光学導波管の長さと、濃度が実質的に５０−１０，０００ ｐｐｍ（重量基準）であるＰｒ３＋イオンをバンド（３Ｐ２，１Ｉ６，３Ｐ１， ３Ｐｏ）のエネルギーレベルまで励起させるための手段とを含むレーザ。
2. ２．導波管が、ファイバーの形態である、ことを特徴とする請求項１記載のレー ザ。
3. ３．Ｐｒ３＋の濃度が、実質的に２００−２，０００ｐｐｍ（重量基準）である 、ことを特徴とする請求項１又は２記載のレーザ。
4. ４．光学ファイバーが、該濃度のＰｒ３＋イオンでドーピングされているフルオ ロジルコニウム酸塩ファイバーである、ことを特徴とする請求項３記載のレーザ 。
5. ５．ファイバーが、更なるガラスを有するドープト心被覆を含む、ことを特徴と する請求項２記載のレーザ。
6. ６．被覆ファイバーの開口数が、実質的に０．１−０．５である、ことを特徴と する請求項５記載のレーザ。
7. ７．ファイバーの心直径が、実質的に１−５μｍである、ことを特徴とする請求 項５又は６記載のレーザ。
8. ８．励起手段を配置して、Ｐｒ３＋イオンを３Ｈ４レベルから励起させる、こと を特徴とする請求項１−７のいずれかに記載のレーザ。
9. ９．励起を、１Ｇ４レベルを経由するアップコンバージョンによって達成する請 求項８記載のレーザ。
10. １０．励起手段が、Ｐｒ３＋イオンを３Ｈ４から１Ｇ４まで励起させるための第 一励起手段と、該イオンを１Ｇ４から１Ｉ６，３Ｐ１，３Ｐｏ，３Ｐ２レベルま で励起させるための第二励起手段とを含む、ことを特徴とする請求項９記載のレ ーザ。
11. １１．異なる屈折率を有する２つの被覆層を用いていて、半径方向の外側の被覆 層の屈折率がより低くくて、且つポンピング媒体として用いられるレーザの内の １つを被覆内層の中に指向し、適当な第一赤外波長におけるレージングを達成し て、心中のイオンをポンピングし、更に第二の適当な赤外レーザ波長も心中に発 射して、アップコンバージョンポンピングを達成する、ことを特徴とする請求項 ５及び請求項８記載のレーザ。
12. １２．Ｐｒ３＋ドープト光学導波管手段、Ｐｒ３＋イオンを３Ｈ４レベルから１ Ｇ４レベルまで励起させるための第一励起手段、該イオンを１Ｇ４レベルからバ ンド（３Ｐ２，１Ｉ６，３Ｐ１，３Ｐｏ）のレベルまで励起させるための第二励 起手段、及びレージングを少なくとも２つの可視波長のために発生させる導波管 と関連させて配置されている反射手段を含むレーザ。
13. １３．導波管手段が、光学ファイバーである、ことを特徴とする請求項１２記載 のレーザ。
14. １４．反射手段が、少なくとも３つの可視波長においてレージングが発生するよ うに配置されていて、該レージングの内の１つが３Ｐｏ孔から３Ｈ４までの４９ １ｎｍの青色遷移である、ことを特徴とする請求項１２又は１３記載のレーザ。
15. １５．レーザを実質的に室温で動作させて、少なくとも１つの可視波長を発生さ せることを含む請求項１−１４のいずれかに従って作られたレーザを動作させる 方法。
16. １６．Ｐｒ３＋ドープト光学導波管手段と、Ｐｒ３＋イオンをバンド（３Ｐ２， １Ｉ６，３Ｐ１，３Ｐｏ）まで励起させるように配置された赤外ダイオードレー ザ手段とを含むレーザ。
17. １７．可視ダイオードレーザ及び他の可視発生源を増幅するのに適している、可 視波長で高利得増幅を提供するＰｒ３＋ドープト光学導波管手段。