JPH07202298A - ファイバ・レーザ - Google Patents
ファイバ・レーザInfo
- Publication number
- JPH07202298A JPH07202298A JP6304030A JP30403094A JPH07202298A JP H07202298 A JPH07202298 A JP H07202298A JP 6304030 A JP6304030 A JP 6304030A JP 30403094 A JP30403094 A JP 30403094A JP H07202298 A JPH07202298 A JP H07202298A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- polarization
- polarization state
- laser
- rotator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 126
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 40
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 5
- 230000010287 polarization Effects 0.000 abstract description 176
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000009021 linear effect Effects 0.000 description 32
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 31
- 238000011161 development Methods 0.000 description 29
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 20
- 230000008859 change Effects 0.000 description 11
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000009022 nonlinear effect Effects 0.000 description 6
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 4
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 4
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 2
- JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N aluminum;oxygen(2-);yttrium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Y+3] JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N erbium Chemical compound [Er] UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229910019901 yttrium aluminum garnet Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910013641 LiNbO 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000208734 Pisonia aculeata Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
- H01S3/067—Fibre lasers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
- H01S3/067—Fibre lasers
- H01S3/06708—Constructional details of the fibre, e.g. compositions, cross-section, shape or tapering
- H01S3/06712—Polarising fibre; Polariser
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/11—Mode locking; Q-switching; Other giant-pulse techniques, e.g. cavity dumping
- H01S3/1106—Mode locking
- H01S3/1112—Passive mode locking
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/11—Mode locking; Q-switching; Other giant-pulse techniques, e.g. cavity dumping
- H01S3/1106—Mode locking
- H01S3/1112—Passive mode locking
- H01S3/1115—Passive mode locking using intracavity saturable absorbers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
- H01S3/16—Solid materials
- H01S3/1601—Solid materials characterised by an active (lasing) ion
- H01S3/1603—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth
- H01S3/1608—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth erbium
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 偏光状態の調整が不要で、短い光パルスを発
生できるファイバ・レーザを提供する。 【構成】 光路を形成する第１、第２の反射ミラー５
０、５２に近接して第１、第２の４５°ファラデ回転子
５６、６０を設け、偏光ビーム分光器７６からの光線を
第２の４５°ファラデ回転子６０で４５°偏光させ、単
一モード・ファイバ７４、Erドープ・ファイバ７２を経
て、第１の反射ミラー５０で反射した光線を第１の４５
°ファラデ回転子５６で偏光状態を−４５°変化させ、
第２の４５°ファイバ回転子６０で再反射させ、増幅器
５８から光線がパルス発生促進装置５４の方向に伝播す
る進路で第２の４５°ファラデ回転子６０により、光線
を再度最初の偏光状態に戻し、その光線が、偏光ビーム
分光器７６を通過し、パルス発生促進装置５４で受動的
モード引込みを促進し、ピコ秒に近い光パルスを発生す
る。
生できるファイバ・レーザを提供する。 【構成】 光路を形成する第１、第２の反射ミラー５
０、５２に近接して第１、第２の４５°ファラデ回転子
５６、６０を設け、偏光ビーム分光器７６からの光線を
第２の４５°ファラデ回転子６０で４５°偏光させ、単
一モード・ファイバ７４、Erドープ・ファイバ７２を経
て、第１の反射ミラー５０で反射した光線を第１の４５
°ファラデ回転子５６で偏光状態を−４５°変化させ、
第２の４５°ファイバ回転子６０で再反射させ、増幅器
５８から光線がパルス発生促進装置５４の方向に伝播す
る進路で第２の４５°ファラデ回転子６０により、光線
を再度最初の偏光状態に戻し、その光線が、偏光ビーム
分光器７６を通過し、パルス発生促進装置５４で受動的
モード引込みを促進し、ピコ秒に近い光パルスを発生す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般にレーザに関し、
特に偏光に左右されないファイバ・レーザに関する。
特に偏光に左右されないファイバ・レーザに関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザはレーザ光線の可干渉性が高く、
帯域幅が広く、又、レーザ光線を集束することが簡単で
あることから、その発見以来、遠隔通信の課題を解決す
る手段であるとみられてきた。レーザ光線と光ファイバ
は通信産業でますます重要になってきている。アインシ
ュタインの原理（１９１７年）と最初のレーザの構成
（１９６０年）とのギャップの理由が、装置の欠如であ
ったと同様に、遠隔通信でレーザを最大限に利用するこ
とは、核心となる技術開発が実現されるまでは理論的な
段階に留まっている。
帯域幅が広く、又、レーザ光線を集束することが簡単で
あることから、その発見以来、遠隔通信の課題を解決す
る手段であるとみられてきた。レーザ光線と光ファイバ
は通信産業でますます重要になってきている。アインシ
ュタインの原理（１９１７年）と最初のレーザの構成
（１９６０年）とのギャップの理由が、装置の欠如であ
ったと同様に、遠隔通信でレーザを最大限に利用するこ
とは、核心となる技術開発が実現されるまでは理論的な
段階に留まっている。
【０００３】レーザ（ Light Amplification through S
timulated Emission of Radiation:放射刺激発射による
光増幅）は連続的な、又はパルス式の発射が可能であ
る。パルス発射を生成するには２つの方法があり、それ
は利得スイッチ・レーザと、モード引込みレーザであ
る。利得スイッチ・レーザはミリ秒からマイクロ秒の短
い光パルスを供給できることは公知である。モード引込
みレーザは、ピコ秒又はそれ未満の、より短い光パルス
を生成することができる。
timulated Emission of Radiation:放射刺激発射による
光増幅）は連続的な、又はパルス式の発射が可能であ
る。パルス発射を生成するには２つの方法があり、それ
は利得スイッチ・レーザと、モード引込みレーザであ
る。利得スイッチ・レーザはミリ秒からマイクロ秒の短
い光パルスを供給できることは公知である。モード引込
みレーザは、ピコ秒又はそれ未満の、より短い光パルス
を生成することができる。
【０００４】光ファイバ通信システムの時間応答を試験
するための短い光パルスを生成するために、モード引込
みYAG （yttrium aluminum garnet: イットリウム・ア
ルミニウム・ガーネット）又はYIF に基づく大型のレー
ザ・システムが使用されている。時間応答は情報を伝送
する最大速度に関連するものである。遠隔通信システム
の速度が高まると、ピコ秒に近い試験パルス発生源に対
する必要性も高まってくる。
するための短い光パルスを生成するために、モード引込
みYAG （yttrium aluminum garnet: イットリウム・ア
ルミニウム・ガーネット）又はYIF に基づく大型のレー
ザ・システムが使用されている。時間応答は情報を伝送
する最大速度に関連するものである。遠隔通信システム
の速度が高まると、ピコ秒に近い試験パルス発生源に対
する必要性も高まってくる。
【０００５】エルビウム・ドープ・ファイバが市販され
るようになったので、これが能動的、受動的なモード引
込みレーザ内で短い光パルスを生成するための好適な利
得媒体となってきている。従って、技術上の向上が、遠
隔通信システムの時間応答を試験し、且つ高いデータ速
度で反復パルスを生成するためのレーザ・パルス源を生
成する上での進展に寄与している。しかし、最適なレー
ザーの活動を維持するために不可欠である、単偏光状態
を保持することができるレーザには未だに技術上の障壁
がある。
るようになったので、これが能動的、受動的なモード引
込みレーザ内で短い光パルスを生成するための好適な利
得媒体となってきている。従って、技術上の向上が、遠
隔通信システムの時間応答を試験し、且つ高いデータ速
度で反復パルスを生成するためのレーザ・パルス源を生
成する上での進展に寄与している。しかし、最適なレー
ザーの活動を維持するために不可欠である、単偏光状態
を保持することができるレーザには未だに技術上の障壁
がある。
【０００６】光線の偏光状態は光波の２つの振動場の振
幅と位相の関係によって説明できる。一般に、レーザ又
はファイバ・レーザからの出力は、高度の偏光を伴う良
好に限定された単偏光状態を有している。この出力光線
が等方性媒体（すなわち複屈折がない媒体−光線が双方
の軸に沿って同じ速度で進行する）内を伝搬すると、偏
光状態は変化しない。しかし、光線が異方性（複屈折）
媒体の複屈折軸に沿って進行しない場合は、出力の偏光
状態が変化する。単モードファイバの固有複屈折は極め
て僅かであることが知られているものの、（例えば曲
げ、温度変化に起因する）外部摂動に対して弱く、その
結果、複屈折状態が変化し、偏光状態の結果が変化す
る。
幅と位相の関係によって説明できる。一般に、レーザ又
はファイバ・レーザからの出力は、高度の偏光を伴う良
好に限定された単偏光状態を有している。この出力光線
が等方性媒体（すなわち複屈折がない媒体−光線が双方
の軸に沿って同じ速度で進行する）内を伝搬すると、偏
光状態は変化しない。しかし、光線が異方性（複屈折）
媒体の複屈折軸に沿って進行しない場合は、出力の偏光
状態が変化する。単モードファイバの固有複屈折は極め
て僅かであることが知られているものの、（例えば曲
げ、温度変化に起因する）外部摂動に対して弱く、その
結果、複屈折状態が変化し、偏光状態の結果が変化す
る。
【０００７】ファイバ・レーザ空洞内部では、外部から
誘発される前記の複屈折によって、作用が小さい場合で
も出口、もしくは出力偏光状態が変化し、作用が大きい
場合はレーザの活動全体が停止してしまう。ファイバ・
レーザを最適なレーザ状態に維持するため、内部調整可
能な偏光制御素子が必要である。それには継続的な監視
と調整が必要である。単モードファイバ内の偏光状態を
常時調整する必要がない、偏光に左右されないファイバ
・レーザが必要とされている。
誘発される前記の複屈折によって、作用が小さい場合で
も出口、もしくは出力偏光状態が変化し、作用が大きい
場合はレーザの活動全体が停止してしまう。ファイバ・
レーザを最適なレーザ状態に維持するため、内部調整可
能な偏光制御素子が必要である。それには継続的な監視
と調整が必要である。単モードファイバ内の偏光状態を
常時調整する必要がない、偏光に左右されないファイバ
・レーザが必要とされている。
【０００８】継続的な偏光の調整を必要としない、良好
に限定されたパルスを得る試みはこれまで成功しなかっ
た。現在は、単周波リング・レーザのファイバ・レーザ
空洞内部、及び能動的、受動的にモード引込みされたピ
コ秒単位のファイバ・レーザ内部の偏光状態を調整する
ためには偏光制御装置が必要である。
に限定されたパルスを得る試みはこれまで成功しなかっ
た。現在は、単周波リング・レーザのファイバ・レーザ
空洞内部、及び能動的、受動的にモード引込みされたピ
コ秒単位のファイバ・レーザ内部の偏光状態を調整する
ためには偏光制御装置が必要である。
【０００９】偏光の調整が必要である理由は、外部環境
の変化によって偏光複屈折の状態が変化し、一方、それ
によって偏光状態が変化するからである。単モード・フ
ァイバ内の複屈折の変化に起因する偏光状態の変化は、
それによって振幅と位相の関係も変化することを意味す
る。
の変化によって偏光複屈折の状態が変化し、一方、それ
によって偏光状態が変化するからである。単モード・フ
ァイバ内の複屈折の変化に起因する偏光状態の変化は、
それによって振幅と位相の関係も変化することを意味す
る。
【００１０】単パス・ビームの偏光状態に対する光の複
屈折作用を除去する構成は既に報告されている。「Mart
inelli」（マーチネリ）著「A Universal compensator
forPolarization Changes Induced By Birefringence o
n a Retracing Beam （引戻しビームの複屈折に誘発さ
れる偏光状態の変化に対する汎用の補償装置）」「Opti
cs Communications 」（光通信誌）、７２巻、６号、３
４１−３４４ページ、１９８９年刊）を参照されたい。
図３３に示されたこの装置は、ミラー１４に追従する４
５°のフアラデ回転子１２によって誘導される対称性に
基づいて動作するものである。入力及び出力ビーム１
６，１８の入口及び出口の偏光状態は直交になり、任意
複屈折材料２０には影響されない。任意複屈折材料２０
は入力ビーム１２の周知の偏光状態を、任意に楕円偏光
された未知の偏光状態２２へと変化させる。
屈折作用を除去する構成は既に報告されている。「Mart
inelli」（マーチネリ）著「A Universal compensator
forPolarization Changes Induced By Birefringence o
n a Retracing Beam （引戻しビームの複屈折に誘発さ
れる偏光状態の変化に対する汎用の補償装置）」「Opti
cs Communications 」（光通信誌）、７２巻、６号、３
４１−３４４ページ、１９８９年刊）を参照されたい。
図３３に示されたこの装置は、ミラー１４に追従する４
５°のフアラデ回転子１２によって誘導される対称性に
基づいて動作するものである。入力及び出力ビーム１
６，１８の入口及び出口の偏光状態は直交になり、任意
複屈折材料２０には影響されない。任意複屈折材料２０
は入力ビーム１２の周知の偏光状態を、任意に楕円偏光
された未知の偏光状態２２へと変化させる。
【００１１】４５°フアラデ回転子は任意に楕円偏光さ
れた光ビーム２２の長軸を、その楕円性と左右の旋性
（右回り又は左回り）を損なわずに、新たな偏光状態２
４へと回転させる。ミラー１４は、楕円偏光されたビー
ムの楕円性と、長軸の配向に影響を及ぼさずに、反射ビ
ーム２６の左右の旋性を右回りから左回り（又は左回り
から右回り）へと変化させる。４５°フアラデ回転子は
楕円偏光されたビーム２６の左右の旋性（左回り又は右
回り）と楕円性を変化させずに、前記ビームの主軸を更
に４５°回転させて、、入力ビーム１６の任意楕円偏光
状態と直交する出力ビーム１８の直交偏光状態２８へと
変化させる。
れた光ビーム２２の長軸を、その楕円性と左右の旋性
（右回り又は左回り）を損なわずに、新たな偏光状態２
４へと回転させる。ミラー１４は、楕円偏光されたビー
ムの楕円性と、長軸の配向に影響を及ぼさずに、反射ビ
ーム２６の左右の旋性を右回りから左回り（又は左回り
から右回り）へと変化させる。４５°フアラデ回転子は
楕円偏光されたビーム２６の左右の旋性（左回り又は右
回り）と楕円性を変化させずに、前記ビームの主軸を更
に４５°回転させて、、入力ビーム１６の任意楕円偏光
状態と直交する出力ビーム１８の直交偏光状態２８へと
変化させる。
【００１２】直交に偏光した反射ビーム２８が任意複屈
折材料２０を通ると、ビームは入力ビーム１６と比較す
ると反対の複屈折を生じ、入力ビーム１６に誘発された
複屈折を相殺する。複屈折の相殺によって、任意複屈折
材料２０の高速軸と低速軸が実際に切り換わり、任意複
屈折材料２０によって入力ビーム１６に誘発された複屈
折作用が元に戻る。その結果、出力、もしくは出口偏光
１８は依然として良好に限定されているが、周知の入
力、もしくは入口ビーム１６の偏光状態とは直交の状態
になる。
折材料２０を通ると、ビームは入力ビーム１６と比較す
ると反対の複屈折を生じ、入力ビーム１６に誘発された
複屈折を相殺する。複屈折の相殺によって、任意複屈折
材料２０の高速軸と低速軸が実際に切り換わり、任意複
屈折材料２０によって入力ビーム１６に誘発された複屈
折作用が元に戻る。その結果、出力、もしくは出口偏光
１８は依然として良好に限定されているが、周知の入
力、もしくは入口ビーム１６の偏光状態とは直交の状態
になる。
【００１３】要約すると、上記のことは次のことを意味
する。すなわち、 a ）直線的に偏光された入力ビームの場合、出力偏光状
態は、その偏光軸が９０°回転して、直線的に偏光され
た状態に留まる。 b ）円形に偏光された入力ビームの場合（右回り、又は
左回り）、出力偏光状態は、反対の左右の旋性（左回
り、又は右回り）で円形に偏光された状態に留まる。 c ）楕円形に偏光された入力ビームの場合、出力偏光状
態は、長軸が９０°回転して、左右の旋性が逆になり、
楕円性は変化しないまま、楕円偏光状態に留まる。 ４５°ファラデー回転子がないと、入力偏光に対する、
（任意材料２０を通過し、ミラー１４によって反射さ
れ、任意媒体を２度目に通過した後の）出力偏光状態１
８の関係は良好に限定されたものではなく、不規則なも
のとなり、外部環境の変化と共に変化する。従って、４
５°ファラデ回転子を付加することによって、入力と出
力の偏光状態の間に持続的な、良好に限定された関係が
生ずる。
する。すなわち、 a ）直線的に偏光された入力ビームの場合、出力偏光状
態は、その偏光軸が９０°回転して、直線的に偏光され
た状態に留まる。 b ）円形に偏光された入力ビームの場合（右回り、又は
左回り）、出力偏光状態は、反対の左右の旋性（左回
り、又は右回り）で円形に偏光された状態に留まる。 c ）楕円形に偏光された入力ビームの場合、出力偏光状
態は、長軸が９０°回転して、左右の旋性が逆になり、
楕円性は変化しないまま、楕円偏光状態に留まる。 ４５°ファラデー回転子がないと、入力偏光に対する、
（任意材料２０を通過し、ミラー１４によって反射さ
れ、任意媒体を２度目に通過した後の）出力偏光状態１
８の関係は良好に限定されたものではなく、不規則なも
のとなり、外部環境の変化と共に変化する。従って、４
５°ファラデ回転子を付加することによって、入力と出
力の偏光状態の間に持続的な、良好に限定された関係が
生ずる。
【００１４】複屈折を相殺するためにファラデ回転子を
使用するこの原理は、Duling（デューリング）とEsman
（エスマン）によって、４５°ファラデ回転子とミラー
とを利用した直線入力について記述した最近の論文で採
用されている。その結果得られる出力は、入力に対して
直交であり、出力の振幅は増大する。デューリング、エ
スマン共著「A Single Doped Er-Doped Fiber Amplifie
r （単ドープ、Erドープ・ファイバ増幅器）」（１９９
２年度レーザ及び電子光学会議、CPD ２８−１／６０、
デューリング、エスマン、１９９２年刊）を参照された
い。
使用するこの原理は、Duling（デューリング）とEsman
（エスマン）によって、４５°ファラデ回転子とミラー
とを利用した直線入力について記述した最近の論文で採
用されている。その結果得られる出力は、入力に対して
直交であり、出力の振幅は増大する。デューリング、エ
スマン共著「A Single Doped Er-Doped Fiber Amplifie
r （単ドープ、Erドープ・ファイバ増幅器）」（１９９
２年度レーザ及び電子光学会議、CPD ２８−１／６０、
デューリング、エスマン、１９９２年刊）を参照された
い。
【００１５】図３４に示すように、デューリング他は偏
光分光器３０と、標準の（市販の）エリビウム・ドープ
・ファイバ３２と、ファラデ回転子ミラー３４とから構
成された単偏光ファイバ増幅器を報告している。光線は
その光路を戻る際に、どの地点でも最初の通過光路と直
交であり、反射時には直線である。偏光保持（PM）ファ
イバからの、水平に直線的に偏光された光線は、ポート
１から偏光分光器３０を経て、非偏光状態を維持するエ
ルビウム・ドープ・ファイバ３２へと入力される。次に
光線は、２回目の通過のためにファラデ回転子３４から
エルビウム・ドープ・ファイバ３２を経て再反射され
る。その光路を戻る際に、２回目に通過する光線の偏光
状態はどの地点でも、１回目に通過した光線の偏光状態
に対して直交であり、その光線が偏光ビーム分光器３０
を経て出口ポート２へとでる際に、垂直に直線的に偏光
される。
光分光器３０と、標準の（市販の）エリビウム・ドープ
・ファイバ３２と、ファラデ回転子ミラー３４とから構
成された単偏光ファイバ増幅器を報告している。光線は
その光路を戻る際に、どの地点でも最初の通過光路と直
交であり、反射時には直線である。偏光保持（PM）ファ
イバからの、水平に直線的に偏光された光線は、ポート
１から偏光分光器３０を経て、非偏光状態を維持するエ
ルビウム・ドープ・ファイバ３２へと入力される。次に
光線は、２回目の通過のためにファラデ回転子３４から
エルビウム・ドープ・ファイバ３２を経て再反射され
る。その光路を戻る際に、２回目に通過する光線の偏光
状態はどの地点でも、１回目に通過した光線の偏光状態
に対して直交であり、その光線が偏光ビーム分光器３０
を経て出口ポート２へとでる際に、垂直に直線的に偏光
される。
【００１６】デューリングは更に、この単偏光ファイバ
増幅器に基づいて構成できる２つのレーザ構造を記載し
ている。図３５は、ファイバの複屈折に左右されない持
続波（CW）レーザ作用を生成するために、付加的なミラ
ー３６と格子３８とを使用した狭い線幅を示している。
このレーザ空洞内では、レーザ作用を持続するために、
ファラデ回転子３４の他に、２つの反射ポートが必要で
ある。
増幅器に基づいて構成できる２つのレーザ構造を記載し
ている。図３５は、ファイバの複屈折に左右されない持
続波（CW）レーザ作用を生成するために、付加的なミラ
ー３６と格子３８とを使用した狭い線幅を示している。
このレーザ空洞内では、レーザ作用を持続するために、
ファラデ回転子３４の他に、２つの反射ポートが必要で
ある。
【００１７】デューリングは更に、線幅が狭い、インラ
イン・ファイバ・レーザを構成するため、偏光維持ファ
イバ４０の他に、単周波、単偏光ファイバ進行波増幅器
を使用することも明らかにしている（図３６参照）。
イン・ファイバ・レーザを構成するため、偏光維持ファ
イバ４０の他に、単周波、単偏光ファイバ進行波増幅器
を使用することも明らかにしている（図３６参照）。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】要約すると、デューリ
ングは単偏光ファイバ増幅器を使用した２つのCWレーザ
を開示している。このように、ファイバ・レーザ内の複
屈折を相殺するために、これまでは単一のファラデ回転
子が使用されてきた。しかし、偏光状態を制御するため
に継続的な同調と調整を必要とせず、レーザの作用を最
適にするパルスが極めて短いファイバ・レーザに対する
必要性が依然として残されている。
ングは単偏光ファイバ増幅器を使用した２つのCWレーザ
を開示している。このように、ファイバ・レーザ内の複
屈折を相殺するために、これまでは単一のファラデ回転
子が使用されてきた。しかし、偏光状態を制御するため
に継続的な同調と調整を必要とせず、レーザの作用を最
適にするパルスが極めて短いファイバ・レーザに対する
必要性が依然として残されている。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明は、ファイバ・レ
ーザ空洞内での偏光状態を調整する必要がないパルス式
ファイバ・レーザを提供するものである。調整が必要な
い理由は、ファイバ・レーザ空洞内の複屈折作用が補償
されるからである。このように、単一のモード引込みフ
ァイバ・レーザは単偏光状態のレーザの活動を支援し、
偏光制御装置の必要がない。
ーザ空洞内での偏光状態を調整する必要がないパルス式
ファイバ・レーザを提供するものである。調整が必要な
い理由は、ファイバ・レーザ空洞内の複屈折作用が補償
されるからである。このように、単一のモード引込みフ
ァイバ・レーザは単偏光状態のレーザの活動を支援し、
偏光制御装置の必要がない。
【００２０】偏光制御装置は、レーザ内の増幅ファイバ
の両端に２つの４５°ファラデ回転子ミラーを配置する
ことによって必要なくなる。ファラデー回転子ミラーは
ファイバ内の複屈折を相殺し、空洞内での往復損が最小
である、単偏光状態のレーザ活動が可能になる。ファイ
バ・レーザ空洞内での偏光に起因する損失がない場合、
レーザを強制的に単偏光状態で機能せしめるために、レ
ーザ空洞の一端に直線偏光子又は偏光ビーム分光器が使
用される。
の両端に２つの４５°ファラデ回転子ミラーを配置する
ことによって必要なくなる。ファラデー回転子ミラーは
ファイバ内の複屈折を相殺し、空洞内での往復損が最小
である、単偏光状態のレーザ活動が可能になる。ファイ
バ・レーザ空洞内での偏光に起因する損失がない場合、
レーザを強制的に単偏光状態で機能せしめるために、レ
ーザ空洞の一端に直線偏光子又は偏光ビーム分光器が使
用される。
【００２１】短い光パルスを生成を促進するため、レー
ザ空洞の一端に、振幅依存性損失の手段が使用される。
更に、モード引込みパルスは順方向と逆方向で直交偏光
状態を有しているので、レーザは複光路利得が得られる
という利点を有している。
ザ空洞の一端に、振幅依存性損失の手段が使用される。
更に、モード引込みパルスは順方向と逆方向で直交偏光
状態を有しているので、レーザは複光路利得が得られる
という利点を有している。
【００２２】本発明の他の諸相と利点は、本発明の代表
的な実施例として図解している添付図面を参照しつつ、
以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
的な実施例として図解している添付図面を参照しつつ、
以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【００２３】
【実施例】図１に示すように、本発明は偏光を調整する
必要なく、短い光パルスを発生するファイバ・レーザを
提供するものである。
必要なく、短い光パルスを発生するファイバ・レーザを
提供するものである。
【００２４】本発明によるファイバ・レーザは、光路を
形成する反射面としての第１と第２の反射ミラー５０，
５２と、光路内に有り、パルス発生を促進する装置（以
下、パルス発生促進装置という）５４（これは可飽和吸
光体、半導体増幅器、又は電子光学パルス又は振幅変調
器、又は同様に機能する装置でよい）と、光線を４５°
回転させる役割を果たす光路内のファラデ回転子とし
て、第１の４５°ファラデ回転子５６と、この第１の４
５°ファラデ回転子５６とは反対の増幅器５８（光増幅
器）の端部に配置した、光路内の第２の４５°ファラデ
回転子６０とから構成されている。波長分割マルチプレ
クサ（以下、WDM という）カップラ６２が、増幅器５８
用の利得を供給するポンプ６４と結合されている。出力
装置として機能する９０：１０ファイバ・カップラ６６
が増幅器５８に接続されて光路内に設けてある。更に、
光路内の、増幅器５８の両端に一つづつ、第１と第２の
レンズ６８，７０が備えられている。増幅器５８はWDM
カップラ６２と、単モード・ファイバ（以下、SMF とい
う）７４とに結合されたエルビウム・ドープ・ファイバ
（以下、Erドープ・ファイバという）７２を備えてい
る。その他のドープ・ファイバ又はポンプ機構でもよ
い。
形成する反射面としての第１と第２の反射ミラー５０，
５２と、光路内に有り、パルス発生を促進する装置（以
下、パルス発生促進装置という）５４（これは可飽和吸
光体、半導体増幅器、又は電子光学パルス又は振幅変調
器、又は同様に機能する装置でよい）と、光線を４５°
回転させる役割を果たす光路内のファラデ回転子とし
て、第１の４５°ファラデ回転子５６と、この第１の４
５°ファラデ回転子５６とは反対の増幅器５８（光増幅
器）の端部に配置した、光路内の第２の４５°ファラデ
回転子６０とから構成されている。波長分割マルチプレ
クサ（以下、WDM という）カップラ６２が、増幅器５８
用の利得を供給するポンプ６４と結合されている。出力
装置として機能する９０：１０ファイバ・カップラ６６
が増幅器５８に接続されて光路内に設けてある。更に、
光路内の、増幅器５８の両端に一つづつ、第１と第２の
レンズ６８，７０が備えられている。増幅器５８はWDM
カップラ６２と、単モード・ファイバ（以下、SMF とい
う）７４とに結合されたエルビウム・ドープ・ファイバ
（以下、Erドープ・ファイバという）７２を備えてい
る。その他のドープ・ファイバ又はポンプ機構でもよ
い。
【００２５】この構造は、２つの第１、第２の４５°フ
ァラデ回転子５６，６０を受容して形成された直線空洞
の周囲の損失が最小である、単偏光状態のレーザ活動を
支援する。可飽和吸収体によって、受動的、又は能動的
モード引込みを促進する振幅依存性損失の手段が得られ
る。一般に、レーザが受動的にモード引込みされた場
合、レーザはピコ秒に近い、又はそれよりも短いパルス
を発生する。レーザは能動的なモード引込みを促進する
ため、ファイバ空洞内の位相を変調するために外部のRF
励振周波数を利用して能動的にモード引込みされること
ができる。それによって、１０から２０ピコ秒の間のパ
ルス掃引を伴うより高い反復速度を有するパルスを発生
できる。
ァラデ回転子５６，６０を受容して形成された直線空洞
の周囲の損失が最小である、単偏光状態のレーザ活動を
支援する。可飽和吸収体によって、受動的、又は能動的
モード引込みを促進する振幅依存性損失の手段が得られ
る。一般に、レーザが受動的にモード引込みされた場
合、レーザはピコ秒に近い、又はそれよりも短いパルス
を発生する。レーザは能動的なモード引込みを促進する
ため、ファイバ空洞内の位相を変調するために外部のRF
励振周波数を利用して能動的にモード引込みされること
ができる。それによって、１０から２０ピコ秒の間のパ
ルス掃引を伴うより高い反復速度を有するパルスを発生
できる。
【００２６】ファイバ・レーザ空洞内に偏光依存性損失
がない場合、単偏光パルス発生を促進するため、第２の
４５°ファラデ回転子６０と、パルス発生促進装置５４
との間に直線偏光子又は、偏光ビーム分光器７６が配置
されている。
がない場合、単偏光パルス発生を促進するため、第２の
４５°ファラデ回転子６０と、パルス発生促進装置５４
との間に直線偏光子又は、偏光ビーム分光器７６が配置
されている。
【００２７】図２〜図７は、水平軸又は垂直軸のいずれ
かに設置された直線偏光子の配向によって規定される直
線偏光状態８０を示している。第２の４５°ファラデ回
転子６０は、放射ビームが偏光子又は偏光ビーム分光器
から第２の４５°ファラデ回転子６０を通過する際に、
図３に示すように、偏光状態８０を４５°だけ新たな偏
光状態８２へと変化させる。
かに設置された直線偏光子の配向によって規定される直
線偏光状態８０を示している。第２の４５°ファラデ回
転子６０は、放射ビームが偏光子又は偏光ビーム分光器
から第２の４５°ファラデ回転子６０を通過する際に、
図３に示すように、偏光状態８０を４５°だけ新たな偏
光状態８２へと変化させる。
【００２８】再度図１を参照すると、第１の反射ミラー
５０及びErドープ・ファイバ７２と組合わせた、第１の
４５°ファラデ回転子５６の機能は、（第２の４５°フ
ァラデ回転子から）入力され、４５°回転された直線偏
光状態の利得を供給することと、第２の４５°ファラデ
回転子の方向に再反射される際にその偏光状態８４（図
６）を−４５°だけ変化させることの双方である。光線
は第２の４５°ファラデ回転子６０によって再反射され
るため、ファイバ部分内部を第１回目に通過する光線の
偏光状態８６は常に第２回目に通過する光線の偏光状態
８８（図５）と直交であることに留意されたい。光線が
増幅器５８から（可飽和吸収体でよい）パルス発生促進
装置５４の方向に伝搬する進路で第２の４５°ファラデ
回転子６０を通過すると、第２の４５°ファラデ回転子
６０は光線を再び最初の偏光状態９０（図７）に変化さ
せる。（すなわち、直線偏光子と平行な状態）従って、
光ビームは損失をこうむることなく、偏光子又は偏光ビ
ーム分光器７６（図１）を通過する。可飽和吸収体、も
しくはその他のパルス発生促進装置５４によって、構造
に応じて、受動的なモード引込み、又は能動式なモード
引込みを促進する振幅依存性損失の手段が得られる。一
般に、レーザが受動的にモード引込みされると、ピコ秒
に近い、又はそれよりも短いパルスが発生される。
５０及びErドープ・ファイバ７２と組合わせた、第１の
４５°ファラデ回転子５６の機能は、（第２の４５°フ
ァラデ回転子から）入力され、４５°回転された直線偏
光状態の利得を供給することと、第２の４５°ファラデ
回転子の方向に再反射される際にその偏光状態８４（図
６）を−４５°だけ変化させることの双方である。光線
は第２の４５°ファラデ回転子６０によって再反射され
るため、ファイバ部分内部を第１回目に通過する光線の
偏光状態８６は常に第２回目に通過する光線の偏光状態
８８（図５）と直交であることに留意されたい。光線が
増幅器５８から（可飽和吸収体でよい）パルス発生促進
装置５４の方向に伝搬する進路で第２の４５°ファラデ
回転子６０を通過すると、第２の４５°ファラデ回転子
６０は光線を再び最初の偏光状態９０（図７）に変化さ
せる。（すなわち、直線偏光子と平行な状態）従って、
光ビームは損失をこうむることなく、偏光子又は偏光ビ
ーム分光器７６（図１）を通過する。可飽和吸収体、も
しくはその他のパルス発生促進装置５４によって、構造
に応じて、受動的なモード引込み、又は能動式なモード
引込みを促進する振幅依存性損失の手段が得られる。一
般に、レーザが受動的にモード引込みされると、ピコ秒
に近い、又はそれよりも短いパルスが発生される。
【００２９】レーザは能動的モード引込みを促進するた
め、ファイバ空洞内の損失または位相を変調するため
に、外部の無線周波数（RF）励振周波数を利用して能動
的にモード引込みされることができる。それによって、
パルス掃引速度が１０から２０ピコ秒の、より高い反復
速度を有するパルスが生成される。レーザは増幅器５８
と第２の４５°ファラデ回転子６０との間に配された光
路内に位置する能動的モード引込み用の光線を調整する
ためのフィルタ９２（図１）をも有していてもよい。
め、ファイバ空洞内の損失または位相を変調するため
に、外部の無線周波数（RF）励振周波数を利用して能動
的にモード引込みされることができる。それによって、
パルス掃引速度が１０から２０ピコ秒の、より高い反復
速度を有するパルスが生成される。レーザは増幅器５８
と第２の４５°ファラデ回転子６０との間に配された光
路内に位置する能動的モード引込み用の光線を調整する
ためのフィルタ９２（図１）をも有していてもよい。
【００３０】図８は偏光ファイバ（以下、PPF という）
９４の付加的な部分が、第２の４５°ファラデ回転子６
０と、増幅器の単モード・ファイバ７４の部分との間の
空洞に挿入される、本発明の別の実施例を示している。
PPF ９４の複屈折軸が水平に位置合わせされると、直線
偏光子、すなわち偏光ビーム分光器（以下、PBS とい
う）７６の配向も水平軸は位置合わせされる。偏光保持
フィルタ９４内に帰還する光量を調整し、且つ、偏光保
持ファイバ内に非直線的偏光回転を誘導するために、第
２の４５°ファラデ回転子６０とＰＢＳ７６との間にゼ
ロ波、又は４分の１（以下、１／４という）波板９６が
挿入される。
９４の付加的な部分が、第２の４５°ファラデ回転子６
０と、増幅器の単モード・ファイバ７４の部分との間の
空洞に挿入される、本発明の別の実施例を示している。
PPF ９４の複屈折軸が水平に位置合わせされると、直線
偏光子、すなわち偏光ビーム分光器（以下、PBS とい
う）７６の配向も水平軸は位置合わせされる。偏光保持
フィルタ９４内に帰還する光量を調整し、且つ、偏光保
持ファイバ内に非直線的偏光回転を誘導するために、第
２の４５°ファラデ回転子６０とＰＢＳ７６との間にゼ
ロ波、又は４分の１（以下、１／４という）波板９６が
挿入される。
【００３１】１／４波板９６の複屈折軸の配向は、持続
波モードでのレイジングから、受動的にモード引込みさ
れたモードでのレージング、又は非レージング超発光モ
ードへとレーザ特性を変化させる。１／４波板９６の複
屈折軸が直線偏光子、すなわちPBS ７６と位置合わせさ
れると、レーザが持続波モードでレージングする際のフ
ァイバ・レーザ空洞の損失が最小限になり、その偏光状
態は図９〜図１６に示したようにファイバ・レーザ空洞
を通して展開される。
波モードでのレイジングから、受動的にモード引込みさ
れたモードでのレージング、又は非レージング超発光モ
ードへとレーザ特性を変化させる。１／４波板９６の複
屈折軸が直線偏光子、すなわちPBS ７６と位置合わせさ
れると、レーザが持続波モードでレージングする際のフ
ァイバ・レーザ空洞の損失が最小限になり、その偏光状
態は図９〜図１６に示したようにファイバ・レーザ空洞
を通して展開される。
【００３２】第２の反射ミラー５２から反射した光線は
直線偏光子であるPBS ７６によって水平に偏光される。
水平に偏光された光ビーム９８（図９）は、１／４波板
９６の複屈折軸の一つも水平向きであるので、図１０に
示すように、その偏光状態１００を変化させずに１／４
波板９６を通過する。ビームが第２のファラデ回転子６
０を通って進行すると、図１１に示すように、その偏光
状態１０２は水平偏光状態から、４５°直線偏光状態に
変化する。偏光保持ファイバの複屈折軸の一つも水平向
きであるので、４５°直線偏光ビームは等しい電界量を
PPF ファイバの高速及び低速の複屈折軸の間に分光し、
その偏光状態は＋４５°直線偏光状態から、楕円偏光状
態（右回り又は左回り）、円形偏光状態（右回り又は左
回り）へと展開し、次に再び楕円偏光状態（左回り又は
右回り）、円形偏光状態（左回り又は右回り）へ、そし
てビームがPPF を通って単モード・ファイバへと伝搬す
ると、再び＋４５°直線偏光状態へと展開する。
直線偏光子であるPBS ７６によって水平に偏光される。
水平に偏光された光ビーム９８（図９）は、１／４波板
９６の複屈折軸の一つも水平向きであるので、図１０に
示すように、その偏光状態１００を変化させずに１／４
波板９６を通過する。ビームが第２のファラデ回転子６
０を通って進行すると、図１１に示すように、その偏光
状態１０２は水平偏光状態から、４５°直線偏光状態に
変化する。偏光保持ファイバの複屈折軸の一つも水平向
きであるので、４５°直線偏光ビームは等しい電界量を
PPF ファイバの高速及び低速の複屈折軸の間に分光し、
その偏光状態は＋４５°直線偏光状態から、楕円偏光状
態（右回り又は左回り）、円形偏光状態（右回り又は左
回り）へと展開し、次に再び楕円偏光状態（左回り又は
右回り）、円形偏光状態（左回り又は右回り）へ、そし
てビームがPPF を通って単モード・ファイバへと伝搬す
ると、再び＋４５°直線偏光状態へと展開する。
【００３３】光線が単モード・ファイバ部分７４からEr
ドープ・ファイバ７２の部分を通って第１の４５°ファ
ラデ回転子５６及び第１の反射ミラー５０へと伝搬し続
けると、図１２に示すように、偏光状態１０４は予測で
きない展開をみせる。（何故ならば、それは外部の影響
によって左右されるからである。）しかし、反射ビーム
が第１の反射ミラー５０から第１の４５°ファラデ回転
子５６を通って復路を伝搬すると、図１３に示すよう
に、その偏光状態１０６は、順方向、すなわち第１回目
の通過の入力光線の偏光状態１０４と直交になる。ビー
ムは引き続きErドープ・ファイバ７２から、SMF ７４と
PPF ファイバ９４を通って伝搬して、その間中、直交状
態を保つ。従って、図１４に示すように、PPF ファイバ
の出力部分での光線の偏光状態１０８は−４５°の直線
偏光状態である。
ドープ・ファイバ７２の部分を通って第１の４５°ファ
ラデ回転子５６及び第１の反射ミラー５０へと伝搬し続
けると、図１２に示すように、偏光状態１０４は予測で
きない展開をみせる。（何故ならば、それは外部の影響
によって左右されるからである。）しかし、反射ビーム
が第１の反射ミラー５０から第１の４５°ファラデ回転
子５６を通って復路を伝搬すると、図１３に示すよう
に、その偏光状態１０６は、順方向、すなわち第１回目
の通過の入力光線の偏光状態１０４と直交になる。ビー
ムは引き続きErドープ・ファイバ７２から、SMF ７４と
PPF ファイバ９４を通って伝搬して、その間中、直交状
態を保つ。従って、図１４に示すように、PPF ファイバ
の出力部分での光線の偏光状態１０８は−４５°の直線
偏光状態である。
【００３４】第２の４５°ファラデ回転子６０の機能
は、−４５°で直線偏光された反射光線の偏光状態１０
８を、図１５に示すように、水平偏光状態１１０へと回
転し戻すことである。何故ならば、この逆方向に進行す
る光線はその偏光状態を変化させずに再び１／４波板９
６を通過することができ、図１６に示すように、光ビー
ム１１２を損失なく直線偏光子を通過できるからであ
る。
は、−４５°で直線偏光された反射光線の偏光状態１０
８を、図１５に示すように、水平偏光状態１１０へと回
転し戻すことである。何故ならば、この逆方向に進行す
る光線はその偏光状態を変化させずに再び１／４波板９
６を通過することができ、図１６に示すように、光ビー
ム１１２を損失なく直線偏光子を通過できるからであ
る。
【００３５】別の重要な要因は、逆方向伝搬する光線は
偏光保持ファイバの高速及び低速複屈折軸へと張り出さ
れる等量の電界を有していることである。従って、PPF
内では非直線偏光回転はなされない。このような条件の
下で、ファイバ・レーザの利得（増幅）部分が、レーザ
空洞内の損失を超えるのに充分な利得を供給した場合、
レーザは持続波モードでレージングを行う。
偏光保持ファイバの高速及び低速複屈折軸へと張り出さ
れる等量の電界を有していることである。従って、PPF
内では非直線偏光回転はなされない。このような条件の
下で、ファイバ・レーザの利得（増幅）部分が、レーザ
空洞内の損失を超えるのに充分な利得を供給した場合、
レーザは持続波モードでレージングを行う。
【００３６】１／４波板（以下、QWP という）の複屈折
軸が直線偏光子に対して４５°の角度で位置合わせされ
ると、ファイバ・レーザ空洞４０の損失は最大になり、
空洞は出力部分で超発光ノイズを生じ、レージングを行
わない。その偏光状態は図１７〜図２４に示すように、
ファイバ・レーザ空洞を通して展開される。
軸が直線偏光子に対して４５°の角度で位置合わせされ
ると、ファイバ・レーザ空洞４０の損失は最大になり、
空洞は出力部分で超発光ノイズを生じ、レージングを行
わない。その偏光状態は図１７〜図２４に示すように、
ファイバ・レーザ空洞を通して展開される。
【００３７】水平向きの偏光子、もしくはPBS ７６を通
して第２の反射ミラーから伝搬される図１７に示すよう
に、放射光線１１４の偏光状態は、直線偏光子によって
水平に偏光される。水平に偏光した光ビームがQWP ９６
を通過すると、その偏光状態１１４は円形（右回り又は
左回り）偏光状態１１６（図１８）に変化する。ビーム
が第２の４５°ファラデ回転子６０を通る際には、その
偏光状態１１６は円形偏光状態１１８（図１９）に留ま
る（右回り又は左回り）。円形偏光状態１１８はPPF フ
ァイバ９４の高速と低速との複屈折軸の間で等量の電界
を分割し、ビームの偏光状態は円形偏光状態（右回り又
は左回り）から、楕円偏光状態（右回り又は左回り）へ
と、又、直線変形状態（−４５° 又は＋４５°）へと
展開し、その後、楕円変形状態（左回り又は右回り）へ
と展開してから円形偏光状態（左回り又は右回り）へ
と、次に再び楕円変形状態（左回り又は右回り）へと展
開し、最後にビームがPPF から単モード・ファイバを通
って伝搬する際に再び円形偏光状態（右回り又は左回
り）へと戻る。
して第２の反射ミラーから伝搬される図１７に示すよう
に、放射光線１１４の偏光状態は、直線偏光子によって
水平に偏光される。水平に偏光した光ビームがQWP ９６
を通過すると、その偏光状態１１４は円形（右回り又は
左回り）偏光状態１１６（図１８）に変化する。ビーム
が第２の４５°ファラデ回転子６０を通る際には、その
偏光状態１１６は円形偏光状態１１８（図１９）に留ま
る（右回り又は左回り）。円形偏光状態１１８はPPF フ
ァイバ９４の高速と低速との複屈折軸の間で等量の電界
を分割し、ビームの偏光状態は円形偏光状態（右回り又
は左回り）から、楕円偏光状態（右回り又は左回り）へ
と、又、直線変形状態（−４５° 又は＋４５°）へと
展開し、その後、楕円変形状態（左回り又は右回り）へ
と展開してから円形偏光状態（左回り又は右回り）へ
と、次に再び楕円変形状態（左回り又は右回り）へと展
開し、最後にビームがPPF から単モード・ファイバを通
って伝搬する際に再び円形偏光状態（右回り又は左回
り）へと戻る。
【００３８】前述したように、SMF 部分の組合せと、Er
ドープ・ファイバ部分と、第１４５°のファラデ回転子
と、第１の反射ミラーの機能は、光ビームをPPF ファイ
バ部分に直交に図２０に示す偏光状態１２０，図２１に
示す偏光状態１２２を再反射させることにある。従っ
て、PPP の出力部分での図２２に示す偏光状態１２４
は、円形偏光状態（左回り又は右回り）になる。円形偏
光光線、すなわち、偏光状態１２４のが第２の４５°フ
ァラデ回転子６０を通過してQWP ９６に向かう時にはそ
の偏光状態は変化しない。しかし、QWP ９６は反射光線
の偏光状態を図２３に示す円形偏光状態（左回り又は右
回り）１２６から、図２４に示すように、垂直偏光状態
１２８へと変化させる。従って、光線はPBS ７６を通過
することができず、ビームの損失は最大となる。従っ
て、エルビウム・ドープ・ファイバの増幅部分は空洞に
利得をもたらすが、損失は克服するには大きすぎ、空洞
はレージングを行わない。
ドープ・ファイバ部分と、第１４５°のファラデ回転子
と、第１の反射ミラーの機能は、光ビームをPPF ファイ
バ部分に直交に図２０に示す偏光状態１２０，図２１に
示す偏光状態１２２を再反射させることにある。従っ
て、PPP の出力部分での図２２に示す偏光状態１２４
は、円形偏光状態（左回り又は右回り）になる。円形偏
光光線、すなわち、偏光状態１２４のが第２の４５°フ
ァラデ回転子６０を通過してQWP ９６に向かう時にはそ
の偏光状態は変化しない。しかし、QWP ９６は反射光線
の偏光状態を図２３に示す円形偏光状態（左回り又は右
回り）１２６から、図２４に示すように、垂直偏光状態
１２８へと変化させる。従って、光線はPBS ７６を通過
することができず、ビームの損失は最大となる。従っ
て、エルビウム・ドープ・ファイバの増幅部分は空洞に
利得をもたらすが、損失は克服するには大きすぎ、空洞
はレージングを行わない。
【００３９】最後に、図２５〜図３２に示したように、
QWP ９６の複屈折軸が直線偏光子、すなわちPBS ７６に
対して０°と４５°の間で回転、もしくは調整される
と、ファイバ・レーザ空洞はCWレージングの際の損失が
より大きくなる。しかし、１０〜１５°の近傍では、PP
F 内の非直線の回転偏光作用は強まり、著しく短い光パ
ルスを発生する空洞を探す受動モードを促進する。これ
は次のように説明できる。すなわち、第２の反射ミラー
５２から水平向きの偏光子、すなわちPBS ７６を通って
伝搬する光線の偏光状態１３０は直線偏光子によって水
平に偏光される。水平に偏光されたビームは１０〜１５
°回転したQWP ９６を通過する。その偏光状態１３０
（図２５）は楕円偏光状態（右回り又は左回り）１３２
（図２６）へと変化し、その長軸は１０〜１５°回転す
る。第２の４５°ファラデ回転子６０は楕円偏光したビ
ームの偏光状態１３２の長軸を１０〜１５°から５５〜
６０°の偏光状態１３４（図２７）に回転させる。
QWP ９６の複屈折軸が直線偏光子、すなわちPBS ７６に
対して０°と４５°の間で回転、もしくは調整される
と、ファイバ・レーザ空洞はCWレージングの際の損失が
より大きくなる。しかし、１０〜１５°の近傍では、PP
F 内の非直線の回転偏光作用は強まり、著しく短い光パ
ルスを発生する空洞を探す受動モードを促進する。これ
は次のように説明できる。すなわち、第２の反射ミラー
５２から水平向きの偏光子、すなわちPBS ７６を通って
伝搬する光線の偏光状態１３０は直線偏光子によって水
平に偏光される。水平に偏光されたビームは１０〜１５
°回転したQWP ９６を通過する。その偏光状態１３０
（図２５）は楕円偏光状態（右回り又は左回り）１３２
（図２６）へと変化し、その長軸は１０〜１５°回転す
る。第２の４５°ファラデ回転子６０は楕円偏光したビ
ームの偏光状態１３２の長軸を１０〜１５°から５５〜
６０°の偏光状態１３４（図２７）に回転させる。
【００４０】この楕円偏光ビームの偏光状態１３４は偏
光保持ファイバに入る。その偏光状態１３６（図２
８）、偏光状態１３８（図２９）は前述の図２０の偏光
状態１２０、図２１の偏光状態１２２と同様に展開す
る。しかし、入力光線はその長軸が５５〜６０°の角度
で偏光されるので、高速及び低速軸へと張り出される電
界はもはや同一ではない。それによって、非直線偏光作
用が高まる。
光保持ファイバに入る。その偏光状態１３６（図２
８）、偏光状態１３８（図２９）は前述の図２０の偏光
状態１２０、図２１の偏光状態１２２と同様に展開す
る。しかし、入力光線はその長軸が５５〜６０°の角度
で偏光されるので、高速及び低速軸へと張り出される電
界はもはや同一ではない。それによって、非直線偏光作
用が高まる。
【００４１】反射ビームはPPF の出力において入力偏光
状態１３４と直交の偏光状態１４０（図３０）を有して
いるものの、非直線偏光回転はその直交状態を変化させ
ることがある。非直線偏光がある場合、反射ビームの状
態は、その長軸が１４５〜１５０°だけ楕円偏光（左回
り又は右回り）した入力偏光状態と直交である。非直線
偏光が充分強い場合は、非直線作用は直交ビームの左右
の旋性を左／右回りの向きから、右／左回りの向きへと
反転させる。
状態１３４と直交の偏光状態１４０（図３０）を有して
いるものの、非直線偏光回転はその直交状態を変化させ
ることがある。非直線偏光がある場合、反射ビームの状
態は、その長軸が１４５〜１５０°だけ楕円偏光（左回
り又は右回り）した入力偏光状態と直交である。非直線
偏光が充分強い場合は、非直線作用は直交ビームの左右
の旋性を左／右回りの向きから、右／左回りの向きへと
反転させる。
【００４２】この楕円偏光ビーム１４０が第２の４５°
ファラデ回転子を通過すると、その長軸は１９０〜１９
５°（これは１０〜１５°と等価である）回転した偏光
状態１４２（図３１）へと更に４５°回転する。非直線
作用がないと、その長軸が１０〜１５°の角度を向いた
楕円変形ビーム（左回り又は右回り）はQWP を通過し、
その偏光状態は直線偏光光線へと変化し、その偏光軸は
直線偏光子に対して２０〜３０°の角度を呈し、損失１
４４（図３２）を受ける。一方、左右の旋性を反転させ
る非直線作用によって、長軸が１０〜１５°の角度を向
いた楕円変形光線（右回り又は左回り）は、QWP を通過
する際にその偏光状態１４６（図３２）を水平偏光状態
１４８（図３２）に変化させられる。従って、非直線偏
光回転によって、ファイバ・レーザ空洞の損失は最小限
になり、空洞は受動的モード引込みを促進する。
ファラデ回転子を通過すると、その長軸は１９０〜１９
５°（これは１０〜１５°と等価である）回転した偏光
状態１４２（図３１）へと更に４５°回転する。非直線
作用がないと、その長軸が１０〜１５°の角度を向いた
楕円変形ビーム（左回り又は右回り）はQWP を通過し、
その偏光状態は直線偏光光線へと変化し、その偏光軸は
直線偏光子に対して２０〜３０°の角度を呈し、損失１
４４（図３２）を受ける。一方、左右の旋性を反転させ
る非直線作用によって、長軸が１０〜１５°の角度を向
いた楕円変形光線（右回り又は左回り）は、QWP を通過
する際にその偏光状態１４６（図３２）を水平偏光状態
１４８（図３２）に変化させられる。従って、非直線偏
光回転によって、ファイバ・レーザ空洞の損失は最小限
になり、空洞は受動的モード引込みを促進する。
【００４３】基本的に、モード引込みされたレーザ空洞
を効率良く構成するのは、QWP の角度調整と連携した、
偏光保持ファイバ（PPF ）の非直線作用の組合せであ
る。モード引込みされたレーザは可飽和吸収体（又は増
幅を促進するその他の素子）を含んでいない。むしろ、
モード引込みされたレーザはErトープ・ファイバからの
利得と、PPF に貢献する非直線偏光回転に依存してい
る。Erドーピングは増幅器として機能するので、それに
よって偏光保持ファイバ（PPF ）の非直線特性が活用さ
せられる。従って、可飽和吸収体の増幅を促進する側面
は、偏光保持ファイバ（PPF ）内の非直線作用によって
代用される。
を効率良く構成するのは、QWP の角度調整と連携した、
偏光保持ファイバ（PPF ）の非直線作用の組合せであ
る。モード引込みされたレーザは可飽和吸収体（又は増
幅を促進するその他の素子）を含んでいない。むしろ、
モード引込みされたレーザはErトープ・ファイバからの
利得と、PPF に貢献する非直線偏光回転に依存してい
る。Erドーピングは増幅器として機能するので、それに
よって偏光保持ファイバ（PPF ）の非直線特性が活用さ
せられる。従って、可飽和吸収体の増幅を促進する側面
は、偏光保持ファイバ（PPF ）内の非直線作用によって
代用される。
【００４４】可飽和吸収体、又はこれに類する機構が偏
光保持ファイバに加えてレーザ空洞に付加されると、そ
の結果、偏光に左右されず、受動的にモード引込みされ
る自己起動形レーザが得られる。
光保持ファイバに加えてレーザ空洞に付加されると、そ
の結果、偏光に左右されず、受動的にモード引込みされ
る自己起動形レーザが得られる。
【００４５】レーザは能動的モード引込みを促進するた
めに、ファイバ・レーザ空洞内で位相を変調する外部か
らの無線周波数（RF）励振周波数を利用して能動的にモ
ード引込みされることができる。能動的モード引込みに
よってパルス掃引速度が１０から２０ピコ秒の、より高
い反復速度が得られる。レーザは更に、光路内の増幅器
と第２の４５°ファラデ回転子との間、又は光路内の別
の位置に配された能動的モード引込み用の光線を同調す
るフィルタ３４を含んでいてもよい。
めに、ファイバ・レーザ空洞内で位相を変調する外部か
らの無線周波数（RF）励振周波数を利用して能動的にモ
ード引込みされることができる。能動的モード引込みに
よってパルス掃引速度が１０から２０ピコ秒の、より高
い反復速度が得られる。レーザは更に、光路内の増幅器
と第２の４５°ファラデ回転子との間、又は光路内の別
の位置に配された能動的モード引込み用の光線を同調す
るフィルタ３４を含んでいてもよい。
【００４６】これまで本発明の特定の実施例を図示し、
説明してきたが、本発明は図示し、説明してきた特定の
形態、又は構成に限定されるものではなく、本発明の範
囲と趣旨から逸脱することなく種々の変更と修正が可能
である。特許請求項の範囲内で、本発明は図示し、説明
してきた態様以外にも実施することができる。
説明してきたが、本発明は図示し、説明してきた特定の
形態、又は構成に限定されるものではなく、本発明の範
囲と趣旨から逸脱することなく種々の変更と修正が可能
である。特許請求項の範囲内で、本発明は図示し、説明
してきた態様以外にも実施することができる。
【００４７】以上、本発明の各実施例について詳述した
が、ここで、各実施例の理解を容易にするために、各実
施例を要約して、以下に列挙する。
が、ここで、各実施例の理解を容易にするために、各実
施例を要約して、以下に列挙する。
【００４８】１． 双方の間に光路を形成する第１と第
２の反射面と、第１の反射面に隣接する、光路内のパル
ス発生装置と、パルス発生装置に近接する、光路内の第
１のファラデ回転子と、第２の反射面に近接する、光路
内の第２のファラデ回転子と、単一モード・ファイバと
ファラデ回転子間の環境に影響される複屈折を伴うドー
プ・ファイバとの組み合わせからなる光増幅器と、ドー
プ・ファイバの励振を介して利得が得られるように光増
幅器と結合されたポンプ・レーザと、レーザ光線に空洞
からの出口経路を供給する光増幅器と結合された出力カ
ップラとから構成されるファイバ・レーザである。
２の反射面と、第１の反射面に隣接する、光路内のパル
ス発生装置と、パルス発生装置に近接する、光路内の第
１のファラデ回転子と、第２の反射面に近接する、光路
内の第２のファラデ回転子と、単一モード・ファイバと
ファラデ回転子間の環境に影響される複屈折を伴うドー
プ・ファイバとの組み合わせからなる光増幅器と、ドー
プ・ファイバの励振を介して利得が得られるように光増
幅器と結合されたポンプ・レーザと、レーザ光線に空洞
からの出口経路を供給する光増幅器と結合された出力カ
ップラとから構成されるファイバ・レーザである。
【００４９】２． パルス発生装置と第１のファラデ回
転子との間の光路に配置された偏光子を更に備えたこと
を特徴とする上記１に記載のファイバ・レーザである。
転子との間の光路に配置された偏光子を更に備えたこと
を特徴とする上記１に記載のファイバ・レーザである。
【００５０】３． 光路内の、光増幅器のそれぞれの端
部に配置された１対のレンズを更に備えたことを特徴と
する上記１に記載のファイバ・レーザである。
部に配置された１対のレンズを更に備えたことを特徴と
する上記１に記載のファイバ・レーザである。
【００５１】４． パルス発生装置がEr（エルビウム）
ドープ・ファイバを含んだことを特徴とする上記１に記
載のファイバ・レーザである。
ドープ・ファイバを含んだことを特徴とする上記１に記
載のファイバ・レーザである。
【００５２】５． パルス発生装置が半導体増幅器であ
ることを特徴とする上記１に記載のファイバ・レーザで
ある。
ることを特徴とする上記１に記載のファイバ・レーザで
ある。
【００５３】６． パルス発生装置が可飽和吸光体であ
ることを特徴とする上記１に記載のファイバ・レーザで
ある。
ることを特徴とする上記１に記載のファイバ・レーザで
ある。
【００５４】７． パルス発生装置がエレクトロ吸光変
調器であることを特徴とする上記１に記載のファイバ・
レーザである。
調器であることを特徴とする上記１に記載のファイバ・
レーザである。
【００５５】８． パルス発生装置が、ＬｉＮｂＯ3 位
相変調器であることを特徴とする上記１に記載のファイ
バ・レーザである。
相変調器であることを特徴とする上記１に記載のファイ
バ・レーザである。
【００５６】９． 光路内に更にフィルタを備えたこと
を特徴とする上記１に記載のファイバ・レーザである。
を特徴とする上記１に記載のファイバ・レーザである。
【００５７】１０． 光増幅器が、第２のファラデ回転
子とドープ・ファイバとに近接する偏光保持ファイバか
らなることを特徴とする上記１に記載のファイバ・レー
ザである。
子とドープ・ファイバとに近接する偏光保持ファイバか
らなることを特徴とする上記１に記載のファイバ・レー
ザである。
【００５８】１１． ドープ・ファイバがエルビウム・
ドープ・ファイバであることを特徴とする上記９に記載
のファイバ・レーザである。
ドープ・ファイバであることを特徴とする上記９に記載
のファイバ・レーザである。
【００５９】１２． レーザ空洞内への光フィードバッ
クの量を調整するため、偏光子と第２のファラデ回転子
との間に挿入された四分の一波長板を更に備えたことを
特徴とする上記１０に記載のファイバ・レーザである。
クの量を調整するため、偏光子と第２のファラデ回転子
との間に挿入された四分の一波長板を更に備えたことを
特徴とする上記１０に記載のファイバ・レーザである。
【００６０】１３． 線形偏光子の偏光軸を偏光保持フ
ァイバの複屈折軸と位置合わせしたことを特徴とする上
記１０に記載のファイバ・レーザである。
ァイバの複屈折軸と位置合わせしたことを特徴とする上
記１０に記載のファイバ・レーザである。
【００６１】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、光路を
形成する第１、第２の反射面に近接して第１、第２のフ
ァラデ回転子を設けて、ファイバ・レーザ空洞内の複屈
折作用を補償するようにしたので、ファイバ・レーザ空
洞内での偏光状態を調整する必要がなくなり、したがっ
て、偏光制御装置が不要となる。また、ファイバ・レー
ザ空洞内の複屈折を相殺することにより、ファイバ・レ
ーザ空洞内での往復損が最小となり、単偏光状態でのレ
ーザ活動が可能となる。さらに、第１の反射面に近接し
てパルス発生装置を設け、第１のファラデ回転子からの
反射光を第２のファラデ回転子で再反射させ、単一モー
ド・ファイバを１回目に通過する光線と２回目に通過す
る光線の偏光状態を直交させることにより、受動的モー
ド引込みまたは能動的モード引込みを促進させる振幅依
存性損失の手段が得られ、短い光パルスを得ることがで
きる。
形成する第１、第２の反射面に近接して第１、第２のフ
ァラデ回転子を設けて、ファイバ・レーザ空洞内の複屈
折作用を補償するようにしたので、ファイバ・レーザ空
洞内での偏光状態を調整する必要がなくなり、したがっ
て、偏光制御装置が不要となる。また、ファイバ・レー
ザ空洞内の複屈折を相殺することにより、ファイバ・レ
ーザ空洞内での往復損が最小となり、単偏光状態でのレ
ーザ活動が可能となる。さらに、第１の反射面に近接し
てパルス発生装置を設け、第１のファラデ回転子からの
反射光を第２のファラデ回転子で再反射させ、単一モー
ド・ファイバを１回目に通過する光線と２回目に通過す
る光線の偏光状態を直交させることにより、受動的モー
ド引込みまたは能動的モード引込みを促進させる振幅依
存性損失の手段が得られ、短い光パルスを得ることがで
きる。
【図１】本発明のファイバ・レーザの推奨実施例の概略
図である。
図である。
【図２】図１に示した本発明のファイバ・レーザの構成
で生ずる偏光状態の展開を示した説明図である。
で生ずる偏光状態の展開を示した説明図である。
【図３】図１に示した本発明のファイバ・レーザの構成
で生ずる偏光状態の展開を示した説明図である。
で生ずる偏光状態の展開を示した説明図である。
【図４】図１に示した本発明のファイバ・レーザの構成
で生ずる偏光状態の展開を示した説明図である。
で生ずる偏光状態の展開を示した説明図である。
【図５】図１に示した本発明のファイバ・レーザの構成
で生ずる偏光状態の展開を示した説明図である。
で生ずる偏光状態の展開を示した説明図である。
【図６】図１に示した本発明のファイバ・レーザの構成
で生ずる偏光状態の展開を示した説明図である。
で生ずる偏光状態の展開を示した説明図である。
【図７】図１に示した本発明のファイバ・レーザの構成
で生ずる偏光状態の展開を示した説明図である。
で生ずる偏光状態の展開を示した説明図である。
【図８】本発明のファイバ・レーザの別の実施例の概略
図である。
図である。
【図９】１／４波板が０°の角度にある、図８に示した
実施例で生ずる偏光状態の展開を示した説明図である。
実施例で生ずる偏光状態の展開を示した説明図である。
【図１０】１／４波板が０°の角度にある、図８に示し
た実施例で生ずる偏光状態の展開を示した説明図であ
る。
た実施例で生ずる偏光状態の展開を示した説明図であ
る。
【図１１】１／４波板が０°の角度にある、図８に示し
た実施例で生ずる偏光状態の展開を示した説明図であ
る。
た実施例で生ずる偏光状態の展開を示した説明図であ
る。
【図１２】１／４波板が０°の角度にある、図８に示し
た実施例で生ずる偏光状態の展開を示した説明図であ
る。
た実施例で生ずる偏光状態の展開を示した説明図であ
る。
【図１３】１／４波板が０°の角度にある、図８に示し
た実施例で生ずる偏光状態の展開を示した説明図であ
る。
た実施例で生ずる偏光状態の展開を示した説明図であ
る。
【図１４】１／４波板が０°の角度にある、図８に示し
た実施例で生ずる偏光状態の展開を示した説明図であ
る。
た実施例で生ずる偏光状態の展開を示した説明図であ
る。
【図１５】１／４波板が０°の角度にある、図８に示し
た実施例で生ずる偏光状態の展開を示した説明図であ
る。
た実施例で生ずる偏光状態の展開を示した説明図であ
る。
【図１６】１／４波板が０°の角度にある、図８に示し
た実施例で生ずる偏光状態の展開を示した説明図であ
る。
た実施例で生ずる偏光状態の展開を示した説明図であ
る。
【図１７】１／４波板が４５°の角度にある、図８に示
した実施例で生ずる偏光状態の展開を示した説明図であ
る。
した実施例で生ずる偏光状態の展開を示した説明図であ
る。
【図１８】１／４波板が４５°の角度にある、図８に示
した実施例で生ずる偏光状態の展開を示した説明図であ
る。
した実施例で生ずる偏光状態の展開を示した説明図であ
る。
【図１９】１／４波板が４５°の角度にある、図８に示
した実施例で生ずる偏光状態の展開を示した説明図であ
る。
した実施例で生ずる偏光状態の展開を示した説明図であ
る。
【図２０】１／４波板が４５°の角度にある、図８に示
した実施例で生ずる偏光状態の展開を示した説明図であ
る。
した実施例で生ずる偏光状態の展開を示した説明図であ
る。
【図２１】１／４波板が４５°の角度にある、図８に示
した実施例で生ずる偏光状態の展開を示した説明図であ
る。
した実施例で生ずる偏光状態の展開を示した説明図であ
る。
【図２２】１／４波板が４５°の角度にある、図８に示
した実施例で生ずる偏光状態の展開を示した説明図であ
る。
した実施例で生ずる偏光状態の展開を示した説明図であ
る。
【図２３】１／４波板が４５°の角度にある、図８に示
した実施例で生ずる偏光状態の展開を示した説明図であ
る。
した実施例で生ずる偏光状態の展開を示した説明図であ
る。
【図２４】１／４波板が４５°の角度にある、図８に示
した実施例で生ずる偏光状態の展開を示した説明図であ
る。
した実施例で生ずる偏光状態の展開を示した説明図であ
る。
【図２５】１／４波板が１０°と１５°の間の角度にあ
り、信号出力が高い効果を有する図８に示した実施例で
生ずる偏光状態の展開を示した説明図である。
り、信号出力が高い効果を有する図８に示した実施例で
生ずる偏光状態の展開を示した説明図である。
【図２６】０１／４波板が１０°と１５°の間の角度に
あり、信号出力が高い効果を有する図８に示した実施例
で生ずる偏光状態の展開を示した説明図である。
あり、信号出力が高い効果を有する図８に示した実施例
で生ずる偏光状態の展開を示した説明図である。
【図２７】１／４波板が１０°と１５°の間の角度にあ
り、信号出力が高い効果を有する図８に示した実施例で
生ずる偏光状態の展開を示した説明図である。
り、信号出力が高い効果を有する図８に示した実施例で
生ずる偏光状態の展開を示した説明図である。
【図２８】１／４波板が１０°と１５°の間の角度にあ
り、信号出力が高い効果を有する図８に示した実施例で
生ずる偏光状態の展開を示した説明図である。
り、信号出力が高い効果を有する図８に示した実施例で
生ずる偏光状態の展開を示した説明図である。
【図２９】１／４波板が１０°と１５°の間の角度にあ
り、信号出力が高い効果を有する図８に示した実施例で
生ずる偏光状態の展開を示した説明図である。
り、信号出力が高い効果を有する図８に示した実施例で
生ずる偏光状態の展開を示した説明図である。
【図３０】１／４波板が１０°と１５°の間の角度にあ
り、信号出力が高い効果を有する図８に示した実施例で
生ずる偏光状態の展開を示した説明図である。
り、信号出力が高い効果を有する図８に示した実施例で
生ずる偏光状態の展開を示した説明図である。
【図３１】１／４波板が１０°と１５°の間の角度にあ
り、信号出力が高い効果を有する図８に示した実施例で
生ずる偏光状態の展開を示した説明図である。
り、信号出力が高い効果を有する図８に示した実施例で
生ずる偏光状態の展開を示した説明図である。
【図３２】１／４波板が１０°と１５°の間の角度にあ
り、信号出力が高い効果を有する図８に示した実施例で
生ずる偏光状態の展開を示した説明図である。
り、信号出力が高い効果を有する図８に示した実施例で
生ずる偏光状態の展開を示した説明図である。
【図３３】従来のレーザ装置の構成の出口での偏光状態
の概略図である。
の概略図である。
【図３４】従来のレーザ装置における単モード偏光ファ
イバ増幅器の概略図である。
イバ増幅器の概略図である。
【図３５】従来技術のレーザ装置の概略図である。
【図３６】従来技術の別のレーザ装置の概略図である。
５０ 第１の反射ミラー ５２ 第２の反射ミラー ５４ パルス発生促進装置 ５６ 第１の４５°ファラデ回転子 ５８ 増幅器 ６０ 第２の４５°ファラデ回転子 ６２ 波長分割マルチプレクサ・カプラ ６４ ポンプ ６６ ファイバ・カプラ ６８ 第１のレンズ ７０ 第２のレンズ ７２ Erドープ・ファイバ ７４ 単一モード・ファイバ(SMF) ７６ 偏光ビーム分光器 ９２ フイルタ ９４ 偏光ファイバ（PPF) ９６ １／４波板（QWP)
Claims (1)
- 【請求項１】 双方の間に光路を形成する第１と第２の
反射面と、 第１の反射面に隣接する、光路内のパルス発生装置と、 パルス発生装置に近接する、光路内の第１のファラデ回
転子と、 第２の反射面に近接する、光路内の第２のファラデ回転
子と、 単一モード・ファイバとファラデ回転子間の環境に影響
される複屈折を伴うドープ・ファイバとの組み合わせか
らなる光増幅器と、 ドープ・ファイバの励振を介して利得が得られるように
光増幅器と結合されたポンプ・レーザと、 レーザ光線に空洞からの出口経路を供給する光増幅器と
結合された出力カップラとから構成されるファイバ・レ
ーザ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/164,336 US5448579A (en) | 1993-12-09 | 1993-12-09 | Polarization independent picosecond fiber laser |
| US164-336 | 1993-12-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07202298A true JPH07202298A (ja) | 1995-08-04 |
Family
ID=22594028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6304030A Pending JPH07202298A (ja) | 1993-12-09 | 1994-12-07 | ファイバ・レーザ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5448579A (ja) |
| EP (1) | EP0657974B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07202298A (ja) |
| DE (1) | DE69408801T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002368313A (ja) * | 2001-06-12 | 2002-12-20 | Aisin Seiki Co Ltd | 受動型モードロック・ファイバーレーザー |
Families Citing this family (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5555254A (en) * | 1993-11-05 | 1996-09-10 | Trw Inc. | High brightness solid-state laser with zig-zag amplifier |
| US5689519A (en) * | 1993-12-20 | 1997-11-18 | Imra America, Inc. | Environmentally stable passively modelocked fiber laser pulse source |
| IL109102A (en) * | 1994-03-24 | 1998-06-15 | Technion Res & Dev Foundation | Method and device for narrowing line-width and single-action operation of lasers with non-linear wave mixing within the resonator |
| US5574739A (en) * | 1995-05-12 | 1996-11-12 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Polarization-stable pulsed laser |
| JPH09325308A (ja) * | 1996-06-06 | 1997-12-16 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 光変調器、短光パルス発生装置、光波形整形装置および光デマルチプレクサ装置 |
| US6097741A (en) * | 1998-02-17 | 2000-08-01 | Calmar Optcom, Inc. | Passively mode-locked fiber lasers |
| US5920668A (en) * | 1997-10-24 | 1999-07-06 | Imra America, Inc. | Compact fiber laser unit |
| US6072811A (en) * | 1998-02-11 | 2000-06-06 | Imra America | Integrated passively modelocked fiber lasers and method for constructing the same |
| US6034975A (en) * | 1998-03-09 | 2000-03-07 | Imra America, Inc. | High power, passively modelocked fiber laser, and method of construction |
| US6144788A (en) * | 1998-06-30 | 2000-11-07 | Honeywell, Inc. | High stability fiber light source |
| US6275512B1 (en) | 1998-11-25 | 2001-08-14 | Imra America, Inc. | Mode-locked multimode fiber laser pulse source |
| AU7699600A (en) * | 1999-07-14 | 2001-01-30 | Calmar Optcom, Inc. | Wavelength tunable, polarization stable mode-locked fiber laser |
| US6483628B1 (en) | 1999-09-20 | 2002-11-19 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Polarization and wavelength stable superfluorescent sources using Faraday rotator mirrors |
| US6842467B1 (en) | 2000-03-08 | 2005-01-11 | Finisar Corporation | Fiber optic laser transmitter with reduced near end reflections |
| JP2001291262A (ja) * | 2000-03-29 | 2001-10-19 | Samsung Electro Mech Co Ltd | クロスイレーズ抑制装置 |
| US7190705B2 (en) | 2000-05-23 | 2007-03-13 | Imra America. Inc. | Pulsed laser sources |
| US7088756B2 (en) * | 2003-07-25 | 2006-08-08 | Imra America, Inc. | Polarization maintaining dispersion controlled fiber laser source of ultrashort pulses |
| US7181097B2 (en) * | 2001-03-15 | 2007-02-20 | Massachusetts Institute Of Technology | Methods of achieving optimal communications performance |
| US6831779B2 (en) * | 2001-04-27 | 2004-12-14 | Massachusetts Institute Of Technology | Method and apparatus for stabilizing a high-gain, high-power single polarization EDFA |
| US6816514B2 (en) | 2002-01-24 | 2004-11-09 | Np Photonics, Inc. | Rare-earth doped phosphate-glass single-mode fiber lasers |
| AU2003267258A1 (en) * | 2002-09-18 | 2004-04-08 | Orbits Lightwave, Inc. | Traveling-wave lasers with a linear cavity |
| US7394837B2 (en) * | 2002-09-18 | 2008-07-01 | Orbits Lightwave, Inc. | Traveling-wave linear cavity laser |
| US7103076B2 (en) * | 2002-10-24 | 2006-09-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ultrashort pulsed laser and optical head using the same |
| US7804864B2 (en) | 2004-03-31 | 2010-09-28 | Imra America, Inc. | High power short pulse fiber laser |
| US7120174B2 (en) * | 2004-06-14 | 2006-10-10 | Jds Uniphase Corporation | Pulsed laser apparatus and method |
| US7602825B1 (en) | 2004-10-20 | 2009-10-13 | Calmar Optcom, Inc. | Tunable passively mode-locked lasers with phase-lock feedback for low timing jitters |
| US7560758B2 (en) * | 2006-06-29 | 2009-07-14 | International Business Machines Corporation | MOSFETs comprising source/drain recesses with slanted sidewall surfaces, and methods for fabricating the same |
| CN100405674C (zh) * | 2006-07-14 | 2008-07-23 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 可调谐全光纤结构窄带窄脉冲激光器 |
| FR2941047A1 (fr) * | 2009-01-15 | 2010-07-16 | Centre Nat Rech Scient | Dispositif et procede de determination d'une information de polarisation et imageur polarimetrique |
| CN102545009A (zh) * | 2011-08-25 | 2012-07-04 | 北京国科世纪激光技术有限公司 | 消除激光放大器中热退偏效应的装置 |
| CN104852264A (zh) * | 2015-05-29 | 2015-08-19 | 福建福晶科技股份有限公司 | 一种扭转模腔单纵模激光器 |
| CN105896254A (zh) * | 2016-06-21 | 2016-08-24 | 上海理工大学 | 一种复合器件及应用复合器件的光纤激光器 |
| CN106058621A (zh) * | 2016-06-21 | 2016-10-26 | 上海理工大学 | 可调皮秒激光器 |
| CN105958307A (zh) * | 2016-06-21 | 2016-09-21 | 上海理工大学 | 一种锁模器件及应用锁模器件的光纤激光器 |
| US10424895B2 (en) | 2017-12-13 | 2019-09-24 | Industrial Technology Research Institute | Mode-locked fiber laser device |
| WO2019164894A1 (en) * | 2018-02-20 | 2019-08-29 | Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona | Polarization preserving bidirectional optical element |
| CN115296131B (zh) * | 2022-10-09 | 2023-03-28 | 武汉中科锐择光电科技有限公司 | 一种产生超短脉冲的虚拟环形腔激光器 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3729690A (en) | 1961-10-27 | 1973-04-24 | American Optical Corp | Means for producing and amplifying optical energy |
| US3560875A (en) | 1967-09-11 | 1971-02-02 | North American Rockwell | Beam angle limiter |
| US3801931A (en) | 1972-11-30 | 1974-04-02 | Trw Inc | Single mode laser oscillator with linear resonator and internal faraday isolator |
| US4039851A (en) | 1977-01-04 | 1977-08-02 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Time dispersion tuned raman oscillator |
| US4941738A (en) * | 1988-07-29 | 1990-07-17 | American Telephone And Telegraph Company | Polarization independent optical amplifier apparatus |
| US5189676A (en) * | 1989-09-06 | 1993-02-23 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Broadband laser source |
| US5005175A (en) * | 1989-11-27 | 1991-04-02 | At&T Bell Laboratories | Erbium-doped fiber amplifier |
| US5222089A (en) * | 1992-01-08 | 1993-06-22 | General Instrument Corporation | Optical signal source for overcoming distortion generated by an optical amplifier |
| US5272560A (en) | 1992-03-30 | 1993-12-21 | Hewlett-Packard Company | Variable spectral width multiple pass optical noise source |
| US5689519A (en) * | 1993-12-20 | 1997-11-18 | Imra America, Inc. | Environmentally stable passively modelocked fiber laser pulse source |
-
1993
- 1993-12-09 US US08/164,336 patent/US5448579A/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-12-07 DE DE69408801T patent/DE69408801T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-12-07 JP JP6304030A patent/JPH07202298A/ja active Pending
- 1994-12-07 EP EP94309093A patent/EP0657974B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002368313A (ja) * | 2001-06-12 | 2002-12-20 | Aisin Seiki Co Ltd | 受動型モードロック・ファイバーレーザー |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69408801D1 (de) | 1998-04-09 |
| EP0657974A2 (en) | 1995-06-14 |
| EP0657974A3 (en) | 1996-04-10 |
| US5448579A (en) | 1995-09-05 |
| EP0657974B1 (en) | 1998-03-04 |
| DE69408801T2 (de) | 1998-06-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH07202298A (ja) | ファイバ・レーザ | |
| US8548014B2 (en) | Environmentally stable passively modelocked fiber laser pulse source | |
| EP0595595B1 (en) | Superfluorescent source | |
| US5359612A (en) | High repetition rate, mode locked, figure eight laser with extracavity feedback | |
| US5414725A (en) | Harmonic partitioning of a passively mode-locked laser | |
| US5497386A (en) | Optical-fibre passively mode locked laser generator with non-linear polarization switching | |
| US4413342A (en) | Method and apparatus for frequency doubling a laser beam | |
| US5734665A (en) | Optical fiber laser | |
| US4617666A (en) | Frequency doubling a laser beam by using intracavity type II phase matching | |
| JPH0815739A (ja) | 非線形効果を用いたレーザー放射波長制御方法と装置 | |
| US7551652B1 (en) | Simultaneously Q-switched fiber lasers using a shared modulator | |
| US6282016B1 (en) | Polarization maintaining fiber lasers and amplifiers | |
| EP2515393A2 (en) | Environmentally stabilised optical-fibre mode-locked laser generating device having an achromatic quarter wave plate | |
| CN112542761A (zh) | 基于相位偏置的线型腔锁模光纤激光器及控制方法 | |
| US20230098039A1 (en) | Electrically tunable non-reciprocal phase shifter and polarization filter | |
| KR20020026420A (ko) | 초음파의 고속 레이저 검출용 장치 및 방법 | |
| Clarkson et al. | Unidirectional operation of ring lasers via the acoustooptic effect | |
| JPH10232417A (ja) | 偏光されていないビーム用のループ位相共役ミラー | |
| US4656433A (en) | Laser amplifier buffer | |
| US7248397B1 (en) | Wavelength-doubling optical parametric oscillator | |
| US11715925B2 (en) | Polarization preserving bidirectional optical element | |
| US20070153844A1 (en) | Mode locker for fiber laser | |
| US5734667A (en) | Polarization-stable laser | |
| JPH07135360A (ja) | 一方向減衰器を使用したリングレーザー | |
| CA1249650A (en) | Frequency doubling a laser beam by using intracavity type ii phase matching |