JPH11204862A - Fiber laser and fiber amplifier - Google Patents

Fiber laser and fiber amplifier

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Publication number
JPH11204862A
JPH11204862A JP637098A JP637098A JPH11204862A JP H11204862 A JPH11204862 A JP H11204862A JP 637098 A JP637098 A JP 637098A JP 637098 A JP637098 A JP 637098A JP H11204862 A JPH11204862 A JP H11204862A
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JP
Japan
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fiber
laser
wavelength
laser beam
laser diode
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Application number
JP637098A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoji Okazaki
洋二 岡崎
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase efficiency and output and permit generating laser beams of a blue region and a green region, by pumping a fiber having a core to which Pr3+ is added by using a GaN based laser diode. SOLUTION: A system is composed of a laser diode 11 generating a laser beam 10 as a pumping light, a condenser lens 12 converging a laser beam 10 as a divergent light, and a fiber 13 having a core to which Pr3+ is added. As the laser diode 11, an InGaN based laser diode is used. The fiber 13 is composed of a core having a circular section, a first clad which is arranged in the outside and has an almost rectangular section, and a second clad which is arranged in the outside and has a circular section. The laser beam 10 converged by the condenser lens 12 is inputted in the core of the fiber 13. Fluorescence is generated by pumping Pr3+ . Fluorescence resonates between both ends 13a, 13b of the fiber 13, and blue and green laser beams 15 are generated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、Pr3+が添加され
たコアを有するファイバーを、レーザーダイオード(半
導体レーザー)によって励起してレーザービームを発生
させるファイバーレーザーに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fiber laser in which a fiber having a core doped with Pr 3+ is excited by a laser diode (semiconductor laser) to generate a laser beam.

【0002】また本発明は、Pr3+が添加されたファイ
バーをレーザーダイオードで励起して蛍光を生じさせ、
ファイバーに入射した光をこの蛍光によって増幅するフ
ァイバーアンプに関するものである。
[0002] Further, the present invention provides a method in which a fiber doped with Pr 3+ is excited by a laser diode to generate fluorescence,
The present invention relates to a fiber amplifier that amplifies light incident on a fiber by the fluorescence.

【0003】[0003]

【従来の技術】例えば電子情報通信学会技報,LQE95-30
(1995)p.30や、Optics communications 86(1991)p.337
に示されるように、Pr3+が添加された弗化物系のコア
を有するファイバーをレーザーダイオードによって励起
してレーザービームを発生させるファイバーレーザーが
知られている。
2. Description of the Related Art For example, IEICE Technical Report, LQE95-30
(1995) p. 30 and Optics communications 86 (1991) p. 337
As shown in (1), there is known a fiber laser in which a fiber having a fluoride-based core to which Pr 3+ is added is excited by a laser diode to generate a laser beam.

【0004】また、同じく上記文献に示されるように、
Pr3+が添加されたコアを有するファイバーをレーザー
ダイオードによって励起して蛍光を生じさせ、この蛍光
の波長領域に含まれる光をファイバーに入射させて該蛍
光のエネルギーによって増幅するファイバーアンプが知
られている。
[0004] Also, as shown in the above-mentioned document,
A fiber amplifier is known in which a fiber having a core doped with Pr 3+ is excited by a laser diode to generate fluorescence, and light contained in the wavelength region of the fluorescence is incident on the fiber and amplified by the energy of the fluorescence. ing.

【0005】特に後者の文献には、Arレーザー励起の
Pr3+ドープファイバーレーザーが記載されており、47
6.5nm励起による491nm、520nm、605nm、635n
mの発振が確認されている。
[0005] In particular, the latter document describes a Pr 3+ -doped fiber laser excited by an Ar laser.
491nm, 520nm, 605nm, 635n by 6.5nm excitation
m has been confirmed.

【0006】一方、例えば本出願人による特願平9−1
10554号明細書には、Pr3+が添加された固体レー
ザー結晶をレーザーダイオードによって励起する固体レ
ーザーが記載されている。
On the other hand, for example, Japanese Patent Application No. 9-1 by the present applicant.
No. 10554 describes a solid-state laser in which a solid-state laser crystal to which Pr 3+ is added is excited by a laser diode.

【0007】ところで、上記のファイバーレーザーやフ
ァイバーアンプ、それに固体レーザーは、青色や緑色領
域のレーザービームを発生させたり、あるいは増幅する
ことが可能であるから、それらによって、カラー感光材
料にカラー画像を書き込むための光源を構成することも
考えられる。
The above-mentioned fiber lasers, fiber amplifiers, and solid-state lasers can generate or amplify a laser beam in the blue or green region, so that a color image can be formed on a color photosensitive material. It is also conceivable to configure a light source for writing.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記Arレー
ザー励起のファイバーレーザーやファイバーアンプは、
カラー画像書き込み等のために数W〜数10Wクラスのパ
ワーで励起しようとすると、水冷手段が必要となること
から、装置の大型化、低寿命、低効率の問題を招く。
However, the above-described Ar laser-excited fiber laser or fiber amplifier is
If an attempt is made to excite with a power of several W to several tens of W for writing a color image or the like, since water cooling means is required, problems such as an increase in the size of the apparatus, a short life, and low efficiency are caused.

【0009】一方、Pr3+が添加された固体レーザー結
晶をレーザーダイオードによって励起する固体レーザー
は、小さな固体レーザー結晶に励起光の熱エネルギーが
集中する構造であるため、該結晶の熱吸収による発熱や
熱レンズ効果によって、ビーム品質および出力の安定性
が損なわれるという問題が認められている。この問題
は、やはり、数W〜数10Wクラスのパワーで励起しよう
とする場合に特に顕著となる。
On the other hand, a solid laser in which a solid laser crystal doped with Pr 3+ is excited by a laser diode has a structure in which heat energy of excitation light is concentrated on a small solid laser crystal. It has been recognized that the beam quality and output stability are impaired by the thermal lens effect. This problem is particularly remarkable when pumping with a power of several W to several tens of W class.

【0010】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、効率良く高出力の青色領域や緑色領域のレーザ
ービームを発生可能で、小型に形成することができ、し
かも出力やビーム品質の安定性が高いファイバーレーザ
ーを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and can efficiently generate a high-output laser beam in a blue region or a green region, can be formed in a small size, and can improve the output and beam quality. An object is to provide a fiber laser having high stability.

【0011】また本発明は、青色領域や緑色領域のレー
ザービームを効率良く増幅可能で、小型に形成すること
ができ、しかも出力やビーム品質の安定性が高いファイ
バーアンプを提供することを目的とする。
Another object of the present invention is to provide a fiber amplifier which can efficiently amplify a laser beam in a blue region or a green region, can be formed in a small size, and has high stability in output and beam quality. I do.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明によるファイバー
レーザーは、前述のPr3+が添加されたコアを持つファ
イバーを、GaN系レーザーダイオードによって励起す
る構成を有することを特徴とするものである。
The fiber laser according to the present invention is characterized in that the fiber having the above-mentioned core doped with Pr 3+ is excited by a GaN-based laser diode.

【0013】なおこのファイバーレーザーにおいては、
30 34 の遷移によって465〜495 nmの青色領
域のレーザービームを発振させることもできるし、 3
1 35 の遷移によって515 〜555 nmの緑色領域の
レーザービームを発振させることもできる。
In this fiber laser,
Can either 3 P 03 by a transition of H 4 be oscillated laser beam in the blue region of 465~495 nm, 3 P
13 by a transition of H 5 can also be oscillated laser beam in the green region of 515 ~555 nm.

【0014】さらには、 30 32 もしくは 30
36 の遷移によって600 〜660nmの赤色領域のレ
ーザービームを発振させることもできる。
[0014] Furthermore, 3 P 03 F 2 or 3 P 0
→ The laser beam in the red region of 600 to 660 nm can be oscillated by the transition of 3 H 6 .

【0015】また励起光源としてのGaN系レーザーダ
イオードは、より具体的には、例えばInGaN、In
GaNAsあるいはGaNAsからなる活性層を有する
ものを使用することができる。
A GaN-based laser diode as an excitation light source is more specifically, for example, InGaN or InGaN.
A material having an active layer made of GaNAs or GaNAs can be used.

【0016】一方本発明によるファイバーアンプは、P
3+が添加されたコアを持つファイバーを、GaN系レ
ーザーダイオードによって励起し、該励起により生じる
蛍光の波長領域に含まれる波長の入射光を増幅する構成
を有することを特徴とするものである。
On the other hand, the fiber amplifier according to the present invention
A fiber having a core to which r 3+ is added is excited by a GaN-based laser diode, and an incident light having a wavelength included in a wavelength region of fluorescence generated by the excitation is amplified. .

【0017】このファイバーアンプにおいては、 30
34 の遷移によって465 〜495nmの波長領域の蛍
光を発生させて、この領域に含まれる波長の入射光を増
幅することもできるし、 31 35 の遷移によっ
て515 〜555 nmの波長領域の蛍光を発生させて、この
領域に含まれる波長の入射光を増幅することもできる
し、さらには、 30 32 もしくは 30 3
6 の遷移によって600 〜660 nmの波長領域の蛍光を発
生させて、この領域に含まれる波長の入射光を増幅する
こともできる。
In this fiber amplifier, 3 P 0
→ The transition of 3 H 4 can generate fluorescence in the wavelength range of 465 to 495 nm to amplify the incident light of the wavelength included in this range, and the transition of 3 P 13 H 5 can cause the increase of 515 to 555. nm of by generating fluorescence having a wavelength region, can either be used to amplify incident light having a wavelength included in this region, and further, 3 P 03 F 2 or 3 P 03 H
By the transition of 6, fluorescence in the wavelength region of 600 to 660 nm can be generated, and the incident light having the wavelength included in this region can be amplified.

【0018】またこのファイバーアンプにおいても、励
起光源としてのGaN系レーザーダイオードは、より具
体的には、例えばInGaN、InGaNAsあるいは
GaNAsからなる活性層を有するものを使用すること
ができる。
In this fiber amplifier, more specifically, a GaN-based laser diode as an excitation light source having an active layer made of, for example, InGaN, InGaNAs or GNAs can be used.

【0019】[0019]

【発明の効果】Pr3+が添加された固体レーザー結晶
は、一例として波長440 nm程度の励起光(ポンピング
光)によって励起され得る。一方InGaN系レーザー
ダイオードは、発振波長450 nm以下では結晶性悪化の
問題から免れるので、波長440 nm程度の励起光を得る
ために好適に利用できる。
The solid state laser crystal to which Pr 3+ has been added can be excited, for example, by excitation light (pumping light) having a wavelength of about 440 nm. On the other hand, an InGaN-based laser diode is free from the problem of deterioration in crystallinity at an oscillation wavelength of 450 nm or less, and thus can be suitably used to obtain excitation light having a wavelength of about 440 nm.

【0020】そしてこのInGaN系レーザーダイオー
ドは熱伝導係数が130 W/m℃と、ZnMgSSe系レ
ーザーダイオードの4W/m℃等と比べて極めて大き
い。またそれに加えて、転移の移動度もZnMgSSe
系レーザーダイオードと比べて非常に小さいことから、
COD(カタストロフィック・オプティカル・ダメー
ジ)が非常に高く、高寿命、高出力が得やすいものであ
る。このように高寿命、高出力が得やすいInGaN系
レーザーダイオードを励起光源として用いることによ
り、本発明のファイバーレーザーは、高寿命で、高出力
の青色や緑色領域のレーザービームを発生可能となる。
The thermal conductivity of this InGaN-based laser diode is 130 W / m ° C., which is much larger than that of a ZnMgSSe-based laser diode such as 4 W / m ° C. In addition, the mobility of the transition is ZnMgSSe.
Because it is very small compared to the system laser diode,
The COD (catastrophic optical damage) is very high, and a long life and high output can be easily obtained. By using an InGaN-based laser diode that easily obtains a long life and high output as the excitation light source, the fiber laser of the present invention can generate a long-life, high-power laser beam in the blue or green region.

【0021】以上のことは、InGaNAs系レーザー
ダイオードやGaNAs系レーザーダイオードを用いる
場合も同様である。
The same applies to the case where an InGaNAs laser diode or a GaNAs laser diode is used.

【0022】また本発明に用いられるPr3+が添加され
たコアを持つファイバーは、長さ0.5m以上に形成する
ことも容易であり、そのようにすれば、ファイバーに励
起光の熱エネルギーが局所的に集中することがなくな
る。そこで、熱によってビーム品質および出力の安定性
が損なわれることがなくなり、出力やビーム品質が安定
する。
Further, the fiber having a core doped with Pr 3+ used in the present invention can be easily formed to have a length of 0.5 m or more. In such a case, the thermal energy of the excitation light is applied to the fiber. Eliminate local concentration. Therefore, the beam quality and output stability are not impaired by heat, and the output and beam quality are stabilized.

【0023】また本発明のファイバーレーザーは、基本
的にはファイバー1本とレーザーダイオードとで構成さ
れ、Arレーザー励起ファイバーレーザーのように水冷
手段は必要としないから、装置の小型化、高寿命化、高
効率化が実現される。
The fiber laser of the present invention is basically composed of one fiber and a laser diode, and does not require water cooling means unlike an Ar laser-excited fiber laser. , High efficiency is realized.

【0024】以上説明した全ての効果は、本発明のファ
イバーアンプにおいても同様に得られるものである。
All the effects described above can be similarly obtained in the fiber amplifier of the present invention.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0026】<第1実施形態>図1は、本発明の第1の
実施形態によるファイバーレーザーを示すものである。
このファイバーレーザーは、励起光としてのレーザービ
ーム10を発するレーザーダイオード11と、発散光である
レーザービーム10を集光する集光レンズ12と、Pr3+
ドープされたコアを持つファイバー13とからなる。
<First Embodiment> FIG. 1 shows a fiber laser according to a first embodiment of the present invention.
This fiber laser is composed of a laser diode 11 that emits a laser beam 10 as excitation light, a condenser lens 12 that collects a laser beam 10 that is divergent light, and a fiber 13 having a core doped with Pr 3+. Become.

【0027】レーザーダイオード11としては、発振波長
444nmのブロードエリア型のInGaN系レーザーダ
イオードが用いられている。
The laser diode 11 has an oscillation wavelength
A 444 nm broad-area InGaN-based laser diode is used.

【0028】またファイバー13は図2に断面形状を示す
ように、断面正円形のコア20と、その外側に配された断
面ほぼ矩形の第1クラッド21と、その外側に配された断
面正円形の第2クラッド22とからなる。コア20はPr3+
がドープされたZr系弗化物ガラス、例えばZBLAN
P(ZrF4−BaF2−LaF3−AlF3−AlF3
NaF−PbF2)からなり、第1クラッド21は一例と
してZBLAN(ZrF4−BaF2−LaF3−AlF3
−NaF)からなり、第2クラッド22は一例としてポリ
マーからなる。
As shown in FIG. 2, the fiber 13 has a core 20 having a circular cross section, a first cladding 21 having a substantially rectangular cross section disposed outside the core 20, and a circular circular cross section disposed outside the core. Of the second cladding 22. Core 20 is Pr 3+
Doped Zr-based fluoride glass such as ZBLAN
P (ZrF 4 -BaF 2 -LaF 3 -AlF 3 -AlF 3 -
NaF—PbF 2 ), and the first cladding 21 is, for example, ZBLAN (ZrF 4 —BaF 2 —LaF 3 —AlF 3).
-NaF), and the second cladding 22 is made of, for example, a polymer.

【0029】なおコア20は上記ZBLANPに限らず、
ZBLANや、In/Ga系弗化物ガラス、例えばIG
PZCLすなわち(InF3−GaF3−LaF3)−
(PbF2−ZnF2)−CdF等を用いて形成されても
よい。
The core 20 is not limited to the above ZBLANP.
ZBLAN or In / Ga-based fluoride glass such as IG
PZCL, ie, (InF 3 -GaF 3 -LaF 3 )-
It may be formed using (PbF 2 -ZnF 2 ) -CdF or the like.

【0030】集光レンズ12により集光された波長444n
mのレーザービーム10は、上記ファイバー13の第1クラ
ッド21に入力され、そこを導波モードで伝搬する。つま
りこの第1クラッド21は、励起光であるレーザービーム
10に対してはコアとして作用する。
The wavelength 444 n collected by the condenser lens 12
The m laser beam 10 is input to the first cladding 21 of the fiber 13 and propagates therethrough in a guided mode. That is, the first cladding 21 is a laser beam which is an excitation light.
For 10 it acts as a core.

【0031】レーザービーム10は、このように伝搬する
間にコア20の部分も通過する。コア20においては、入射
したレーザービーム10によりPr3+が励起されて、 3
0 34 の遷移によって波長491 nmの蛍光が生じ
る。この蛍光はコア20を導波モードで伝搬する。
The laser beam 10 also passes through a portion of the core 20 during its propagation. In the core 20, Pr 3+ is excited by the incident laser beam 10, and 3 P
The transition from 0 to 3 H 4 produces fluorescence at a wavelength of 491 nm. This fluorescence propagates through the core 20 in a guided mode.

【0032】ZBLANPからなるコア20においては、
その他に、 31 35 の遷移によって波長520nm
の蛍光、 30 32 の遷移によって波長605nmの
蛍光、30 33 の遷移によって635nmの蛍光が発
生し得る。
In the core 20 composed of ZBLANP,
Other, wavelength 520nm by a transition 3 P 13 H 5
Fluorescent, 3 P 03 fluorescence wavelengths 605nm by a transition F 2, the fluorescence of 635nm can be generated by a transition 3 P 03 F 3.

【0033】そこで、ファイバー13の入射端面13aに
は、波長491 nmに対してHR(高反射)、波長520n
m、605nm、635nm並びに励起光波長444nmに対し
てAR(無反射)となる特性のコートが施され、ファイ
バー13の出射端面13bには、波長491 nmの光を1%だ
け透過させるコートが施されている。
Therefore, the incident end face 13a of the fiber 13 has an HR (high reflection) and a wavelength of 520 nm for a wavelength of 491 nm.
m, 605 nm, 635 nm and an excitation light wavelength of 444 nm are coated with an AR (non-reflection) characteristic. Have been.

【0034】それにより、上記波長491 nmの蛍光はフ
ァイバー13の両端面13a、13b間で共振して、レーザー
発振を引き起こす。こうして波長491 nmの青緑色のレ
ーザービーム15が発生し、このレーザービーム15はファ
イバー13の出射端面13bから前方に出射する。
As a result, the fluorescence having the wavelength of 491 nm resonates between both end surfaces 13a and 13b of the fiber 13 to cause laser oscillation. Thus, a blue-green laser beam 15 having a wavelength of 491 nm is generated, and the laser beam 15 is emitted forward from the emission end face 13b of the fiber 13.

【0035】なお本例では、レーザービーム15はコア20
においてシングルモードで、一方励起光であるレーザー
ビーム10は第1クラッド21においてマルチモードで伝搬
する構成とされている。それにより、高出力のブロード
エリア型レーザーダイオード11を励起光源に適用して、
レーザービーム10を高い結合効率でファイバー13に入力
させることが可能となっている。
In this embodiment, the laser beam 15 is
In the first embodiment, the laser beam 10 as the excitation light propagates in the first cladding 21 in the multimode. Thereby, applying the high-power broad-area laser diode 11 to the pump light source,
The laser beam 10 can be input to the fiber 13 with high coupling efficiency.

【0036】それに加えて、第1クラッド21の断面形状
がほぼ矩形とされているため、レーザービーム10がクラ
ッド断面内で不規則な反射経路を辿り、コア20に入射す
る確率が高められている。
In addition, since the cross-sectional shape of the first cladding 21 is substantially rectangular, the probability that the laser beam 10 follows an irregular reflection path in the cladding cross-section and is incident on the core 20 is increased. .

【0037】以上により、高い発振効率が確保され、高
出力のレーザービーム15が得られるようになる。本実施
形態では、ファイバー13の長さが0.5m、レーザーダイ
オード11の出力が1Wのとき、出力100mWのレーザー
ビーム15が得られた。
As described above, high oscillation efficiency is secured, and a high-power laser beam 15 can be obtained. In this embodiment, when the length of the fiber 13 is 0.5 m and the output of the laser diode 11 is 1 W, a laser beam 15 having an output of 100 mW was obtained.

【0038】<第2実施形態>図3は、本発明の第2の
実施形態によるファイバーレーザーを示すものである。
このファイバーレーザーは図1のファイバーレーザーと
比べると、ファイバー13に代えて、両端面のコートが異
なるファイバー33が用いられている点が基本的に異なる
ものである。
<Second Embodiment> FIG. 3 shows a fiber laser according to a second embodiment of the present invention.
This fiber laser is basically different from the fiber laser in FIG. 1 in that a fiber 33 having a different coating on both end surfaces is used instead of the fiber 13.

【0039】すなわちこの図3のファイバーレーザーに
おいて、ファイバー33の入射端面33aには、波長520n
mに対してHR(高反射)、波長491nm、605nm、63
5nm並びに励起光波長444nmに対してAR(無反射)
となる特性のコートが施され、ファイバー33の出射端面
33bには、波長520nmの光を2%だけ透過させるコー
トが施されている。
That is, in the fiber laser shown in FIG.
HR (high reflection), wavelength 491 nm, 605 nm, 63
AR (non-reflective) for 5 nm and excitation light wavelength of 444 nm
Outgoing end face of fiber 33
33b is coated with 2% of light having a wavelength of 520 nm.

【0040】それにより、上記波長520nmの蛍光はフ
ァイバー33の両端面33a、33b間で共振して、レーザー
発振を引き起こす。このようして波長520nmの緑色の
レーザービーム35が発生し、このレーザービーム35はフ
ァイバー33の出射端面33bから前方に出射する。本実施
形態では、ファイバー33の長さが1m、レーザーダイオ
ード11の出力が1Wのとき、出力200mWのレーザービ
ーム35が得られた。
As a result, the fluorescence having the wavelength of 520 nm resonates between both end surfaces 33a and 33b of the fiber 33 to cause laser oscillation. Thus, a green laser beam 35 having a wavelength of 520 nm is generated, and this laser beam 35 is emitted forward from the emission end face 33 b of the fiber 33. In this embodiment, when the length of the fiber 33 is 1 m and the output of the laser diode 11 is 1 W, a laser beam 35 having an output of 200 mW is obtained.

【0041】<第3実施形態>図4は、本発明の第3の
実施形態によるファイバーレーザーを示すものである。
このファイバーレーザーも図1のファイバーレーザーと
比べると、ファイバー13に代えて、両端面のコートが異
なるファイバー43が用いられている点が基本的に異なる
ものである。
<Third Embodiment> FIG. 4 shows a fiber laser according to a third embodiment of the present invention.
This fiber laser is basically different from the fiber laser of FIG. 1 in that a fiber 43 having a different coating on both end surfaces is used instead of the fiber 13.

【0042】すなわちこの図4のファイバーレーザーに
おいて、ファイバー43の入射端面43aには、波長635n
mに対してHR(高反射)、波長491nm、520nm、60
5nm並びに励起光波長444nmに対してAR(無反射)
となる特性のコートが施され、ファイバー43の出射端面
43bには、波長635nmの光を3.5%だけ透過させるコー
トが施されている。
That is, in the fiber laser shown in FIG. 4, the incident end face 43a of the fiber 43 has a wavelength of 635 nm.
HR (high reflection), wavelength 491 nm, 520 nm, 60
AR (non-reflective) for 5 nm and excitation light wavelength of 444 nm
Outgoing end face of fiber 43
43b is coated with 3.5% of light having a wavelength of 635 nm.

【0043】それにより、上記波長635nmの蛍光はフ
ァイバー43の両端面43a、43b間で共振して、レーザー
発振を引き起こす。このようして波長635nmの赤色の
レーザービーム45が発生し、このレーザービーム45はフ
ァイバー43の出射端面43bから前方に出射する。本実施
形態では、ファイバー43の長さが1m、レーザーダイオ
ード11の出力が1Wのとき、出力300mWのレーザービ
ーム45が得られた。
As a result, the fluorescence having the wavelength of 635 nm resonates between both end faces 43a and 43b of the fiber 43 to cause laser oscillation. Thus, a red laser beam 45 having a wavelength of 635 nm is generated, and the laser beam 45 is emitted forward from the emission end face 43b of the fiber 43. In the present embodiment, when the length of the fiber 43 is 1 m and the output of the laser diode 11 is 1 W, a laser beam 45 having an output of 300 mW was obtained.

【0044】<第4実施形態>図5は、本発明の第4の
実施形態によるファイバーアンプを示すものである。こ
のファイバーアンプは、励起光としての波長444nmの
レーザービーム10を発するレーザーダイオード11と、発
散光であるレーザービーム10を平行光化するコリメータ
ーレンズ50と、平行光となったレーザービーム10を集光
する集光レンズ51と、Pr3+がドープされたコアを持つ
ファイバー53とを有している。
<Fourth Embodiment> FIG. 5 shows a fiber amplifier according to a fourth embodiment of the present invention. This fiber amplifier collects a laser diode 11 that emits a laser beam 10 having a wavelength of 444 nm as excitation light, a collimator lens 50 that parallelizes the laser beam 10 that is divergent light, and a laser beam 10 that has become parallel light. It has a light-collecting lens 51 and a fiber 53 having a core doped with Pr 3+ .

【0045】またコリメーターレンズ50と集光レンズ51
との間には、ビームスプリッタ52が配されている。そし
てこのビームスプリッタ52の図中下方には、波長520n
mのレーザービーム55を発するSHG(第2高調波発
生)レーザー56が配設されている。このレーザービーム
55はコリメーターレンズ57によって平行光化され、平行
光となったレーザービーム55は上記ビームスプリッタ52
に入射する。
The collimator lens 50 and the condenser lens 51
A beam splitter 52 is arranged between the two. Below the beam splitter 52 in FIG.
An SHG (second harmonic generation) laser 56 that emits m laser beams 55 is provided. This laser beam
55 is collimated by a collimator lens 57, and the collimated laser beam 55 is applied to the beam splitter 52.
Incident on.

【0046】ファイバー53は、基本的には図1に示され
たものと同様の構成を有するが、その端面53aおよび53
bには、以上述べた各波長に対してAR(無反射)とな
る特性のコートが施されている。
The fiber 53 has basically the same structure as that shown in FIG. 1, but has end faces 53a and 53a.
b is provided with a coat having characteristics of AR (non-reflection) for each wavelength described above.

【0047】一方SHGレーザー56は、基本波光源とし
てのDBR(分布ブラッグ反射型)レーザーダイオード
から発せられた波長1040nmのレーザービームを、周期
ドメイン反転構造を有する非線形光学材料からなる光導
波路に入射させて、1/2の波長つまり520nmのレー
ザービーム55を得るものである。
On the other hand, the SHG laser 56 causes a laser beam having a wavelength of 1040 nm emitted from a DBR (distributed Bragg reflection type) laser diode as a fundamental wave light source to enter an optical waveguide made of a nonlinear optical material having a periodic domain inversion structure. Thus, a laser beam 55 having a half wavelength, that is, 520 nm is obtained.

【0048】このレーザービーム55はビームスプリッタ
52で反射して、レーザービーム10とともにファイバー53
に入射する。ファイバー53においては、第1実施形態で
説明した通り、レーザービーム10により励起されて波長
520nmの蛍光が生じる。レーザービーム55は、それと
同波長の上記蛍光からエネルギーを受けて増幅され、フ
ァイバー53の出射端面53bから前方に出射する。
This laser beam 55 is a beam splitter
Reflects at 52 and fiber 53 with laser beam 10
Incident on. In the fiber 53, as described in the first embodiment, the wavelength
520 nm fluorescence is generated. The laser beam 55 is amplified by receiving energy from the fluorescence having the same wavelength as the laser beam 55 and is emitted forward from the emission end face 53 b of the fiber 53.

【0049】本実施形態では、SHGレーザー56の出力
が10mWのとき、ファイバー53から出力200mWのレー
ザービーム55を取り出すことができた。
In this embodiment, when the output of the SHG laser 56 is 10 mW, a laser beam 55 having an output of 200 mW can be extracted from the fiber 53.

【0050】なお、SHGレーザー56の基本波光源であ
る上記DBRレーザーダイオードに変調機能を付加させ
ることにより、ファイバー53から増幅して取り出される
レーザービーム55を変調することも可能である。
By adding a modulation function to the DBR laser diode, which is the fundamental light source of the SHG laser 56, the laser beam 55 amplified and taken out from the fiber 53 can be modulated.

【0051】以上、InGaN系レーザーダイオードを
励起光源とする実施形態について説明したが、InGa
NAs系材料あるいはGaNAs系材料から活性層を構
成したレーザーダイオードを励起光源として用いること
も可能である。特に、ファイバーコアの吸収帯が長波長
側にずれている場合は、InGaN系レーザーダイオー
ドと比べてより長波長化が実現しやすいInGaNAs
系あるいはGaNAs系レーザーダイオードを用いるの
が望ましく、それにより吸収効率を向上させることがで
きる。
The embodiment using the InGaN-based laser diode as the excitation light source has been described above.
A laser diode having an active layer made of a NAs-based material or a GaNAs-based material can be used as an excitation light source. In particular, when the absorption band of the fiber core is shifted to the longer wavelength side, InGaNAs that can easily realize a longer wavelength than the InGaN-based laser diode.
It is desirable to use a laser diode based on GaN or a GaNAs laser, so that the absorption efficiency can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態によるファイバーレーザ
ーを示す概略側面図
FIG. 1 is a schematic side view showing a fiber laser according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のファイバーレーザーに用いられたファイ
バーの断面図
FIG. 2 is a sectional view of a fiber used in the fiber laser of FIG. 1;

【図3】本発明の第2実施形態によるファイバーレーザ
ーを示す概略側面図
FIG. 3 is a schematic side view showing a fiber laser according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3実施形態によるファイバーレーザ
ーを示す概略側面図
FIG. 4 is a schematic side view showing a fiber laser according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4実施形態によるファイバーアンプ
を示す概略側面図
FIG. 5 is a schematic side view showing a fiber amplifier according to a fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 レーザービーム(励起光) 11 InGaN系レーザーダイオード 12 集光レンズ 13 ファイバー 13a、13b ファイバーの端面 15 レーザービーム 20 コア 21 第1クラッド 22 第2クラッド 33 ファイバー 33a、33b ファイバーの端面 35 レーザービーム 43 ファイバー 43a、43b ファイバーの端面 45 レーザービーム 50 コリメーターレンズ 51 集光レンズ 52 ビームスプリッタ 53 ファイバー 53a、53b ファイバーの端面 55 レーザービーム 56 SHGレーザー 57 コリメーターレンズ 10 Laser beam (excitation light) 11 InGaN laser diode 12 Condenser lens 13 Fiber 13a, 13b Fiber end face 15 Laser beam 20 Core 21 First clad 22 Second clad 33 Fiber 33a, 33b Fiber end face 35 Laser beam 43 Fiber 43a, 43b Fiber end face 45 Laser beam 50 Collimator lens 51 Focusing lens 52 Beam splitter 53 Fiber 53a, 53b Fiber end face 55 Laser beam 56 SHG laser 57 Collimator lens

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 Pr3+が添加されたコアを持つファイバ
ーを、GaN系レーザーダイオードによって励起する構
成を有することを特徴とするファイバーレーザー。
1. A fiber laser having a configuration in which a fiber having a core to which Pr 3+ is added is excited by a GaN-based laser diode.
【請求項2】 30 34 の遷移によって465 〜49
5 nmの波長領域のレーザービームを発振させることを
特徴とする請求項1記載のファイバーレーザー。
By a transition wherein 3 P 0 → 3 H 4 465 ~49
2. The fiber laser according to claim 1, wherein a laser beam in a wavelength range of 5 nm is oscillated.
【請求項3】 31 35 の遷移によって515 〜55
5 nmの波長領域のレーザービームを発振させることを
特徴とする請求項1記載のファイバーレーザー。
3. A 3 P 13 transition by 515-55 of H 5
2. The fiber laser according to claim 1, wherein a laser beam in a wavelength range of 5 nm is oscillated.
【請求項4】 30 32 もしくは 30 36
の遷移によって600〜660 nmの波長領域のレーザービ
ームを発振させることを特徴とする請求項1記載のファ
イバーレーザー。
4. A 3 P 03 F 2 or 3 P 03 H 6
2. The fiber laser according to claim 1, wherein a laser beam in a wavelength region of 600 to 660 nm is oscillated by the transition.
【請求項5】 前記GaN系レーザーダイオードが、I
nGaN、InGaNAsあるいはGaNAsからなる
活性層を有するものであることを特徴とする請求項1か
ら4いずれか1項記載のファイバーレーザー。
5. The GaN-based laser diode according to claim 1, wherein
The fiber laser according to any one of claims 1 to 4, wherein the fiber laser has an active layer made of nGaN, InGaNAs, or GNAs.
【請求項6】 Pr3+が添加されたコアを持つファイバ
ーを、GaN系レーザーダイオードによって励起し、該
励起により生じる蛍光の波長領域に含まれる波長の入射
光を増幅する構成を有することを特徴とするファイバー
アンプ。
6. A structure in which a fiber having a core doped with Pr 3+ is excited by a GaN-based laser diode to amplify incident light having a wavelength included in a wavelength region of fluorescence generated by the excitation. And fiber amplifier.
【請求項7】 30 34 の遷移によって465 〜49
5 nmの波長領域の蛍光を発生させて、この領域に含ま
れる波長の入射光を増幅することを特徴とする請求項6
記載のファイバーアンプ。
By a transition 7. 3 P 0 → 3 H 4 465 ~49
7. The method according to claim 6, wherein fluorescence in a wavelength region of 5 nm is generated to amplify incident light having a wavelength included in this region.
The described fiber amplifier.
【請求項8】 31 35 の遷移によって515 〜55
5 nmの波長領域の蛍光を発生させて、この領域に含ま
れる波長の入射光を増幅することを特徴とする請求項6
記載のファイバーアンプ。
8. The transition from 3 P 1 to 3 H 5 causes the transition from 515 to 55.
7. The method according to claim 6, wherein fluorescence in a wavelength region of 5 nm is generated to amplify incident light having a wavelength included in this region.
The described fiber amplifier.
【請求項9】 30 32 もしくは 30 36
の遷移によって600〜660 nmの波長領域の蛍光を発生
させて、この領域に含まれる波長の入射光を増幅するこ
とを特徴とする請求項6記載のファイバーアンプ。
9. 3 P 03 F 2 or 3 P 03 H 6
7. The fiber amplifier according to claim 6, wherein the fluorescence of the wavelength range of 600 to 660 nm is generated by the transition of the above, and the incident light of the wavelength included in this range is amplified.
【請求項10】 前記GaN系レーザーダイオードが、
InGaN、InGaNAsあるいはGaNAsからな
る活性層を有するものであることを特徴とする請求項6
から9いずれか1項記載のファイバーアンプ。
10. The GaN-based laser diode,
7. A semiconductor device having an active layer made of InGaN, InGaNAs or GNAs.
10. The fiber amplifier according to any one of items 1 to 9.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000174346A (en) * 1998-12-01 2000-06-23 Mitsubishi Cable Ind Ltd Light-emitting device
US6490309B1 (en) 1999-07-21 2002-12-03 Fuji Photo Film Co., Ltd. Laser-diode-pumped laser apparatus in which Pr3+-doped laser medium is pumped with GaN-based compound laser diode
JP2007103704A (en) * 2005-10-05 2007-04-19 Nichia Chem Ind Ltd Light emitting device, laser display and endoscope
JP2007157764A (en) * 2005-11-30 2007-06-21 Sumita Optical Glass Inc Multi-wavelength laser light source using fluorescent fiber
JP2007258466A (en) * 2006-03-23 2007-10-04 Sumita Optical Glass Inc Illuminating device, and light-emitting device
JP2008023262A (en) * 2006-07-25 2008-02-07 Nichia Chem Ind Ltd Light-emitting device, laser display, and endoscope
WO2010007938A1 (en) * 2008-07-16 2010-01-21 セントラル硝子株式会社 Ultraviolet laser device
KR101038853B1 (en) * 2008-04-18 2011-06-02 삼성엘이디 주식회사 Laser system
JP2012027215A (en) * 2010-07-22 2012-02-09 Nikon Corp Ultraviolet laser device
WO2015005107A1 (en) * 2013-07-12 2015-01-15 ウシオ電機株式会社 Fiber laser light source device

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000174346A (en) * 1998-12-01 2000-06-23 Mitsubishi Cable Ind Ltd Light-emitting device
US6490309B1 (en) 1999-07-21 2002-12-03 Fuji Photo Film Co., Ltd. Laser-diode-pumped laser apparatus in which Pr3+-doped laser medium is pumped with GaN-based compound laser diode
JP2007103704A (en) * 2005-10-05 2007-04-19 Nichia Chem Ind Ltd Light emitting device, laser display and endoscope
JP2007157764A (en) * 2005-11-30 2007-06-21 Sumita Optical Glass Inc Multi-wavelength laser light source using fluorescent fiber
JP2007258466A (en) * 2006-03-23 2007-10-04 Sumita Optical Glass Inc Illuminating device, and light-emitting device
JP2008023262A (en) * 2006-07-25 2008-02-07 Nichia Chem Ind Ltd Light-emitting device, laser display, and endoscope
KR101038853B1 (en) * 2008-04-18 2011-06-02 삼성엘이디 주식회사 Laser system
WO2010007938A1 (en) * 2008-07-16 2010-01-21 セントラル硝子株式会社 Ultraviolet laser device
JP2012027215A (en) * 2010-07-22 2012-02-09 Nikon Corp Ultraviolet laser device
WO2015005107A1 (en) * 2013-07-12 2015-01-15 ウシオ電機株式会社 Fiber laser light source device
JP2015018984A (en) * 2013-07-12 2015-01-29 ウシオ電機株式会社 Fiber laser light source device

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