JPH11312834A - 光導波路および光直接増幅器 - Google Patents
光導波路および光直接増幅器Info
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- JPH11312834A JPH11312834A JP10121516A JP12151698A JPH11312834A JP H11312834 A JPH11312834 A JP H11312834A JP 10121516 A JP10121516 A JP 10121516A JP 12151698 A JP12151698 A JP 12151698A JP H11312834 A JPH11312834 A JP H11312834A
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- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
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- H01S3/06—Construction or shape of active medium
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ハイパワーの励起光を入射させることが可能
な光導波路とこの光導波路を用いた光直接増幅器を提供
する。 【解決手段】 光導波路２０は、希土類元素の添加され
たコア部２と、コア部２よりも密度の低いクラッド部２
１と、クラッド部２１よりも密度の低いクラッド部２２
から成り、クラッド部２１の端面を斜め４５゜にカット
して切断面２３を形成する。集光器３１は励起光源３０
の発する光を集光し、これを励起光３２として光導波路
２０の側面から切断面２３に入射させる。ダイクロイッ
クミラー２５は切断面２３への入射光のうち励起光３２
と同波長の光だけを反射させ、これをクラッド部２１内
で伝搬させてコア部２の希土類元素を励起する。集光器
３３は信号光源５の発生するパルス光６を集光し、これ
を信号光３４としてダイクロイックミラー２５からコア
部２の端面に入射させる。入射された信号光３４はコア
部２で光増幅されて出力光１０が得られる。
な光導波路とこの光導波路を用いた光直接増幅器を提供
する。 【解決手段】 光導波路２０は、希土類元素の添加され
たコア部２と、コア部２よりも密度の低いクラッド部２
１と、クラッド部２１よりも密度の低いクラッド部２２
から成り、クラッド部２１の端面を斜め４５゜にカット
して切断面２３を形成する。集光器３１は励起光源３０
の発する光を集光し、これを励起光３２として光導波路
２０の側面から切断面２３に入射させる。ダイクロイッ
クミラー２５は切断面２３への入射光のうち励起光３２
と同波長の光だけを反射させ、これをクラッド部２１内
で伝搬させてコア部２の希土類元素を励起する。集光器
３３は信号光源５の発生するパルス光６を集光し、これ
を信号光３４としてダイクロイックミラー２５からコア
部２の端面に入射させる。入射された信号光３４はコア
部２で光増幅されて出力光１０が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザから
射出されるレーザ光を増幅する光導波路およびこの光導
波路を用いた光直接増幅器に関し、特に、材料加工など
のハイパワーが要求される用途に好適な光導波路および
光直接増幅器に関するものである。
射出されるレーザ光を増幅する光導波路およびこの光導
波路を用いた光直接増幅器に関し、特に、材料加工など
のハイパワーが要求される用途に好適な光導波路および
光直接増幅器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来の技術における光導波路の構
造の一例を示す斜視図である。同図に示す光導波路１は
光増幅媒体として機能する光ファイバであり、同図では
光ファイバの一端側だけを示してある。光導波路１にお
いて、符号２は細長の棒状に形成されたコア部であっ
て、このコア部２には希土類元素３を添加して光導波路
１が光増幅媒体として働くようにしてある。また、符号
４はコア部２の外周を取り囲むように形成された円筒状
のクラッド部であって、クラッド部４の密度はコア部２
の密度よりも低くしてある。
造の一例を示す斜視図である。同図に示す光導波路１は
光増幅媒体として機能する光ファイバであり、同図では
光ファイバの一端側だけを示してある。光導波路１にお
いて、符号２は細長の棒状に形成されたコア部であっ
て、このコア部２には希土類元素３を添加して光導波路
１が光増幅媒体として働くようにしてある。また、符号
４はコア部２の外周を取り囲むように形成された円筒状
のクラッド部であって、クラッド部４の密度はコア部２
の密度よりも低くしてある。
【０００３】一方、図５は図４の矢印方向に光導波路１
を見たときのＢ−Ｂ断面図であって、図５では図４に示
したものと同じ部品には同一の符号を付してあり、希土
類元素３の図示は省略している。そして、光導波路１の
端面に与えられた光は、例えば、コア部２の左端から入
射してコア部２を伝搬してゆき最終的にはコア部２の右
端から出力される。
を見たときのＢ−Ｂ断面図であって、図５では図４に示
したものと同じ部品には同一の符号を付してあり、希土
類元素３の図示は省略している。そして、光導波路１の
端面に与えられた光は、例えば、コア部２の左端から入
射してコア部２を伝搬してゆき最終的にはコア部２の右
端から出力される。
【０００４】他方、図６は図４乃至図５に示す光導波路
１を用いた光直接増幅器の構成例を示すブロック図であ
って、図４に示すものと同じ部品には同一の符号を付す
とともに、図５と同様に希土類元素３を図示省略してい
る。図６において、符号５は図示したようなパルス光６
を信号光として発生させる信号光源であり、また、符号
７は励起光を発生させる励起光源である。なお、これら
の信号光源５及び励起光源７は何れも半導体レーザで構
成している。そして光合波器８は、信号光源５の発生し
た信号光と励起光源７の発生した励起光を合波した光
（図中の符号９）をコア部２へ入射させる。
１を用いた光直接増幅器の構成例を示すブロック図であ
って、図４に示すものと同じ部品には同一の符号を付す
とともに、図５と同様に希土類元素３を図示省略してい
る。図６において、符号５は図示したようなパルス光６
を信号光として発生させる信号光源であり、また、符号
７は励起光を発生させる励起光源である。なお、これら
の信号光源５及び励起光源７は何れも半導体レーザで構
成している。そして光合波器８は、信号光源５の発生し
た信号光と励起光源７の発生した励起光を合波した光
（図中の符号９）をコア部２へ入射させる。
【０００５】こうした構成によれば、コア部２へ励起光
を伝搬させることで、コア部２内の希土類元素３が励起
光を吸収して励起された状態となる。この状態におい
て、信号光源５が発生させた信号光を光合波器８からコ
ア部２の左端へ入射させると、信号光がコア部２を伝搬
する過程で光増幅されて、光増幅された出力光１０がコ
ア部２の右端から出射されるようになる。なお、図６に
示したように、出力光１０の波形１１は、光増幅によっ
てパルス光６のレベルよりも大きなものになっている。
を伝搬させることで、コア部２内の希土類元素３が励起
光を吸収して励起された状態となる。この状態におい
て、信号光源５が発生させた信号光を光合波器８からコ
ア部２の左端へ入射させると、信号光がコア部２を伝搬
する過程で光増幅されて、光増幅された出力光１０がコ
ア部２の右端から出射されるようになる。なお、図６に
示したように、出力光１０の波形１１は、光増幅によっ
てパルス光６のレベルよりも大きなものになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般的に、
コア部２は５ミクロン〜１０ミクロン程度と非常に小さ
な径を持っている。それゆえ、こうした小径のコア部２
に信号光及び励起光を合波して入射させることは現実に
は非常に難しいという問題がある。また、光直接増幅器
としての用途を考えた場合、小信号を増幅するような使
い方をするのであれば、出力パワーがそれほど要求され
ないため励起光のパワーに関してもそれほど上げる必要
はない。しかしながら、例えば材料加工のために光直接
増幅器を用いるような場合には出力光としてハイパワー
が要求されるため、必然的に励起光のパワーも上げて出
力パワーを大きくする必要がある。
コア部２は５ミクロン〜１０ミクロン程度と非常に小さ
な径を持っている。それゆえ、こうした小径のコア部２
に信号光及び励起光を合波して入射させることは現実に
は非常に難しいという問題がある。また、光直接増幅器
としての用途を考えた場合、小信号を増幅するような使
い方をするのであれば、出力パワーがそれほど要求され
ないため励起光のパワーに関してもそれほど上げる必要
はない。しかしながら、例えば材料加工のために光直接
増幅器を用いるような場合には出力光としてハイパワー
が要求されるため、必然的に励起光のパワーも上げて出
力パワーを大きくする必要がある。
【０００７】ここで、励起光源７に使用されるハイパワ
ーの半導体レーザとしては、エミッタを一列に複数個並
べた構造のものなどが考えられる。しかるに、こうした
構造の半導体レーザの発する励起光を集光させて小径の
コア部２へ入射させることは極めて困難であり、また、
こうしたパワーの大きな励起光と信号光を合波させるこ
と自体も難しいという問題もある。このように、従来の
技術を用いただけでは、ハイパワーの励起光を光導波路
１のコア部２へ入れることはできない。したがって、こ
うした制約のゆえに、光直接増幅器の出力光のピークパ
ワーをある程度以上には上げられないことになる。本発
明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的
は、ハイパワーの励起光を入射させることが可能な光導
波路とこの光導波路を用いた光直接増幅器を提供するこ
とにある。
ーの半導体レーザとしては、エミッタを一列に複数個並
べた構造のものなどが考えられる。しかるに、こうした
構造の半導体レーザの発する励起光を集光させて小径の
コア部２へ入射させることは極めて困難であり、また、
こうしたパワーの大きな励起光と信号光を合波させるこ
と自体も難しいという問題もある。このように、従来の
技術を用いただけでは、ハイパワーの励起光を光導波路
１のコア部２へ入れることはできない。したがって、こ
うした制約のゆえに、光直接増幅器の出力光のピークパ
ワーをある程度以上には上げられないことになる。本発
明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的
は、ハイパワーの励起光を入射させることが可能な光導
波路とこの光導波路を用いた光直接増幅器を提供するこ
とにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、請求項１記載の発明は、希土類元素の添加された
コアを備えた光導波路において、前記コアを取り囲み、
端部を前記コアの長手方向に対して斜めに切断して形成
された切断面を有し、前記コアの密度よりも低い密度を
持つ第１のクラッドと、前記第１のクラッドを取り囲
み、前記第１のクラッドの密度よりも低い密度を持つ第
２のクラッドと、前記切断面の全面を覆うように形成さ
れ、前記切断面を介して入射する光のうち、前記希土類
元素を励起させる励起光と同波長の光のみを前記第１の
クラッドへ反射する反射手段とを具備することを特徴と
している。
めに、請求項１記載の発明は、希土類元素の添加された
コアを備えた光導波路において、前記コアを取り囲み、
端部を前記コアの長手方向に対して斜めに切断して形成
された切断面を有し、前記コアの密度よりも低い密度を
持つ第１のクラッドと、前記第１のクラッドを取り囲
み、前記第１のクラッドの密度よりも低い密度を持つ第
２のクラッドと、前記切断面の全面を覆うように形成さ
れ、前記切断面を介して入射する光のうち、前記希土類
元素を励起させる励起光と同波長の光のみを前記第１の
クラッドへ反射する反射手段とを具備することを特徴と
している。
【０００９】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の発明において、前記切断面は前記コアの長手方向に
対してほぼ４５゜の角度に形成され、前記反射手段は前
記切断面に密着したダイクロイックミラーであることを
特徴としている。また、請求項３記載の発明は、請求項
１記載の発明において、前記反射手段は、前記切断面に
蒸着された誘電体多層膜であることを特徴としている。
また、請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかの
項記載の光導波路と、信号光を集光して前記コアに入射
させる信号光入力手段と、発生させた前記励起光を集光
して前記光導波路の側面から前記切断面を介して前記反
射手段へ入射させる励起光発生手段とを具備することを
特徴としている。
載の発明において、前記切断面は前記コアの長手方向に
対してほぼ４５゜の角度に形成され、前記反射手段は前
記切断面に密着したダイクロイックミラーであることを
特徴としている。また、請求項３記載の発明は、請求項
１記載の発明において、前記反射手段は、前記切断面に
蒸着された誘電体多層膜であることを特徴としている。
また、請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかの
項記載の光導波路と、信号光を集光して前記コアに入射
させる信号光入力手段と、発生させた前記励起光を集光
して前記光導波路の側面から前記切断面を介して前記反
射手段へ入射させる励起光発生手段とを具備することを
特徴としている。
【００１０】また、請求項５記載の発明は、請求項４記
載の発明において、前記励起光発生手段は、前記励起光
を発生させる励起光源と、前記切断面に対向して配置さ
れ、前記励起光源が発生させた前記励起光を集光して前
記切断面に入射させる集光手段とを具備することを特徴
としている。また、請求項６記載の発明は、請求項５記
載の発明において、前記励起光源は、複数個のエミッタ
を並べて構成されるレーザダイオードであることを特徴
としている。
載の発明において、前記励起光発生手段は、前記励起光
を発生させる励起光源と、前記切断面に対向して配置さ
れ、前記励起光源が発生させた前記励起光を集光して前
記切断面に入射させる集光手段とを具備することを特徴
としている。また、請求項６記載の発明は、請求項５記
載の発明において、前記励起光源は、複数個のエミッタ
を並べて構成されるレーザダイオードであることを特徴
としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。 〔第１実施形態〕図１は、本実施形態における光導波路
の構造を示す斜視図であり、図中、図４に示したものと
同じ部品については同一の符号を付してある。また、図
２は図１の矢印方向に光導波路２０を見たときのＡ−Ａ
断面図であり、図１に示すものと同じ部品には同一の符
号を付すとともに、図５と同様に希土類元素３の図示は
省略している。
施形態について説明する。 〔第１実施形態〕図１は、本実施形態における光導波路
の構造を示す斜視図であり、図中、図４に示したものと
同じ部品については同一の符号を付してある。また、図
２は図１の矢印方向に光導波路２０を見たときのＡ−Ａ
断面図であり、図１に示すものと同じ部品には同一の符
号を付すとともに、図５と同様に希土類元素３の図示は
省略している。
【００１２】図１乃至図２に示すように、本実施形態に
おける光導波路２０はクラッドを二重構造にしてある。
すなわち、第１のクラッドであるクラッド部２１はコア
部２の外周を取り囲むように形成してあり、また、この
クラッド部２１の外周を第２のクラッドであるクラッド
部２２が取り囲むように形成している。ここで、クラッ
ド部２１の密度はコア部２の密度よりも低くしてあり、
また、クラッド部２２の密度はクラッド部２１の密度よ
りも低くしてある。
おける光導波路２０はクラッドを二重構造にしてある。
すなわち、第１のクラッドであるクラッド部２１はコア
部２の外周を取り囲むように形成してあり、また、この
クラッド部２１の外周を第２のクラッドであるクラッド
部２２が取り囲むように形成している。ここで、クラッ
ド部２１の密度はコア部２の密度よりも低くしてあり、
また、クラッド部２２の密度はクラッド部２１の密度よ
りも低くしてある。
【００１３】また、本実施形態における光導波路２０で
は、光導波路２０の端面（端部）を光導波路２０の側面
（換言すれば、コア部２の長手方向）に対して斜め４５
゜にカットして、クラッド部２１に切断面２３を形成す
るとともに、クラッド部２２に切断面２４を形成してい
る。そして、符号２５は光導波路２０に設けられた切断
面よりも大きな面積を有する矩形状（図１参照）のダイ
クロイックミラーであって、コア部２，切断面２３，切
断面２４を覆い隠すようにコア部２及び切断面２３，２
４の全面に密着させている。
は、光導波路２０の端面（端部）を光導波路２０の側面
（換言すれば、コア部２の長手方向）に対して斜め４５
゜にカットして、クラッド部２１に切断面２３を形成す
るとともに、クラッド部２２に切断面２４を形成してい
る。そして、符号２５は光導波路２０に設けられた切断
面よりも大きな面積を有する矩形状（図１参照）のダイ
クロイックミラーであって、コア部２，切断面２３，切
断面２４を覆い隠すようにコア部２及び切断面２３，２
４の全面に密着させている。
【００１４】このダイクロイックミラー２５は、光導波
路２０の側面（図２に示す断面図では下方）から入射す
る光のうち、希土類元素３を励起させる励起光と同じ波
長を持つ光のみをクラッド部２１側へ反射する。そし
て、コア部２の端面にはダイクロイックミラー２５を通
して信号光を入射させ、また、切断面２３には光導波路
２０の側面から励起光を入射させ、これをダイクロイッ
クミラー２５で反射させてクラッド部２１内を伝搬させ
るようにする。こうした構造によれば、光導波路２０の
側面から切断面２３へ入射する励起光のビーム径として
は、切断面２３の面積に相当するだけの大きさまで許容
されることになる。
路２０の側面（図２に示す断面図では下方）から入射す
る光のうち、希土類元素３を励起させる励起光と同じ波
長を持つ光のみをクラッド部２１側へ反射する。そし
て、コア部２の端面にはダイクロイックミラー２５を通
して信号光を入射させ、また、切断面２３には光導波路
２０の側面から励起光を入射させ、これをダイクロイッ
クミラー２５で反射させてクラッド部２１内を伝搬させ
るようにする。こうした構造によれば、光導波路２０の
側面から切断面２３へ入射する励起光のビーム径として
は、切断面２３の面積に相当するだけの大きさまで許容
されることになる。
【００１５】一方、切断面２４には励起光を入射させて
ダイクロイックミラー２５で反射させる必要がないこと
から、必ずしもダイクロイックミラー２５で切断面２４
を覆う必要はない。つまり、切断面２４部分の形状は切
断面２３を形成する際の加工の容易性等を考慮して適宜
決定すれば良い。また、切断面２３の角度はダイクロイ
ックミラー２５の通常の使用法からすれば４５゜である
ことが望ましいが、光の抜け等による多少のロスが生じ
ても構わないような場合であれば、光導波路２０の側面
に対する切断面２３の角度は４５゜から多少ずれていて
も良い。
ダイクロイックミラー２５で反射させる必要がないこと
から、必ずしもダイクロイックミラー２５で切断面２４
を覆う必要はない。つまり、切断面２４部分の形状は切
断面２３を形成する際の加工の容易性等を考慮して適宜
決定すれば良い。また、切断面２３の角度はダイクロイ
ックミラー２５の通常の使用法からすれば４５゜である
ことが望ましいが、光の抜け等による多少のロスが生じ
ても構わないような場合であれば、光導波路２０の側面
に対する切断面２３の角度は４５゜から多少ずれていて
も良い。
【００１６】次に、図３は図１乃至図２に示す光導波路
２０を用いた光直接増幅器の構成を示すブロック図であ
って、図１又は前掲した図６に示したものと同じ部品に
ついては同一の符号を付してある。本実施形態では、励
起光源として高出力のものを使用することを想定してい
るため、図３に示す通り、３個のエミッタを並べたレー
ザダイオードによって励起光源３０を構成するようにし
ている。また、符号３１は集光器であって、その長辺が
コア部２の長手方向と平行になるように光導波路２０の
側面に対向配置されている。この集光器３１は励起光源
３０の出射する光を集光し、これを励起光３２として光
導波路２０の側面からクラッド部２２へ入射させる。
２０を用いた光直接増幅器の構成を示すブロック図であ
って、図１又は前掲した図６に示したものと同じ部品に
ついては同一の符号を付してある。本実施形態では、励
起光源として高出力のものを使用することを想定してい
るため、図３に示す通り、３個のエミッタを並べたレー
ザダイオードによって励起光源３０を構成するようにし
ている。また、符号３１は集光器であって、その長辺が
コア部２の長手方向と平行になるように光導波路２０の
側面に対向配置されている。この集光器３１は励起光源
３０の出射する光を集光し、これを励起光３２として光
導波路２０の側面からクラッド部２２へ入射させる。
【００１７】前述したように、励起光３２のビーム径は
切断面２３の面積まで許されることから、本実施形態に
おいては、集光器３１であまり集光させることなく光導
波路２０の側面から切断面２３へ励起光を入射させても
特に問題がない。一方、信号光を光導波路２０へ入射さ
せるための構成は基本的には図６と同じである。すなわ
ち、集光器３３をダイクロイックミラー２５を挟んだコ
ア部２の端面に対向して配置する。そして、信号光源５
が発生させた信号光を集光器３３で集光し、集光された
光を信号光３４としてダイクロイックミラー２５を通じ
てコア部２の端面へ入射させる。
切断面２３の面積まで許されることから、本実施形態に
おいては、集光器３１であまり集光させることなく光導
波路２０の側面から切断面２３へ励起光を入射させても
特に問題がない。一方、信号光を光導波路２０へ入射さ
せるための構成は基本的には図６と同じである。すなわ
ち、集光器３３をダイクロイックミラー２５を挟んだコ
ア部２の端面に対向して配置する。そして、信号光源５
が発生させた信号光を集光器３３で集光し、集光された
光を信号光３４としてダイクロイックミラー２５を通じ
てコア部２の端面へ入射させる。
【００１８】上記構成による光直接増幅器の動作は以下
のようになる。まず、集光器３１は励起光源３０の発生
させている光を集光し、これによって得られる励起光３
２を光導波路２０の側面からクラッド部２２へ入射させ
る。この入射光は、クラッド部２１を進んでダイクロイ
ックミラー２５で反射されるか、あるいは、クラッド部
２１を進みコア部２を通過してから再びクラッド部２１
に至ったのちにダイクロイックミラー２５で反射され
る。この反射光は、クラッド部２１及びクラッド部２２
の境界面で反射されながらクラッド部２１内を図３の左
から右に向かって伝搬してゆき、その過程において、励
起光がコア部２を通過することによってコア部２内の希
土類元素３（図示省略）を励起させる。
のようになる。まず、集光器３１は励起光源３０の発生
させている光を集光し、これによって得られる励起光３
２を光導波路２０の側面からクラッド部２２へ入射させ
る。この入射光は、クラッド部２１を進んでダイクロイ
ックミラー２５で反射されるか、あるいは、クラッド部
２１を進みコア部２を通過してから再びクラッド部２１
に至ったのちにダイクロイックミラー２５で反射され
る。この反射光は、クラッド部２１及びクラッド部２２
の境界面で反射されながらクラッド部２１内を図３の左
から右に向かって伝搬してゆき、その過程において、励
起光がコア部２を通過することによってコア部２内の希
土類元素３（図示省略）を励起させる。
【００１９】こうした状態で、信号光源５からパルス光
６を発生させると、集光器３３は信号光源５の発するパ
ルス光６を集光し、これを信号光３４としてダイクロイ
ックミラー２５を介してコア部２の端面へ入射させる。
この入射光はコア部２を伝搬してゆき、その過程で光増
幅され、出力光１０として信号光３４を光増幅したパル
ス光が得られる。このとき、励起光３２のパワーは図６
に示した場合に比して高いことから、光導波路２０の増
幅度も図６に示した光導波路１に比して高くなってお
り、出力光１０として得られる波形３５のレベルも図６
の波形１１のレベルに比べて大きくなる。
６を発生させると、集光器３３は信号光源５の発するパ
ルス光６を集光し、これを信号光３４としてダイクロイ
ックミラー２５を介してコア部２の端面へ入射させる。
この入射光はコア部２を伝搬してゆき、その過程で光増
幅され、出力光１０として信号光３４を光増幅したパル
ス光が得られる。このとき、励起光３２のパワーは図６
に示した場合に比して高いことから、光導波路２０の増
幅度も図６に示した光導波路１に比して高くなってお
り、出力光１０として得られる波形３５のレベルも図６
の波形１１のレベルに比べて大きくなる。
【００２０】なお、上記実施形態では、信号光３４をコ
ア部２へ通過させるほか励起光３２を反射させる手段と
してダイクロイックミラー２５を使用したが、本発明が
これに限られるものでないことは勿論である。例えば、
光導波路２０の端面のうち、コア部２へ信号光３４を入
射させる以外の全面に誘電体多層膜を蒸着（コーディン
グ）することでミラーを形成し、それによって光導波路
２０の側面から入射する励起光３２を図３と同様の態様
で反射させるようにしても良い。ちなみに、この場合に
おいても、切断面２４の部分に誘電体多層膜を蒸着させ
る必然性がないことはダイクロイックミラー２５を採用
した場合と同様である。
ア部２へ通過させるほか励起光３２を反射させる手段と
してダイクロイックミラー２５を使用したが、本発明が
これに限られるものでないことは勿論である。例えば、
光導波路２０の端面のうち、コア部２へ信号光３４を入
射させる以外の全面に誘電体多層膜を蒸着（コーディン
グ）することでミラーを形成し、それによって光導波路
２０の側面から入射する励起光３２を図３と同様の態様
で反射させるようにしても良い。ちなみに、この場合に
おいても、切断面２４の部分に誘電体多層膜を蒸着させ
る必然性がないことはダイクロイックミラー２５を採用
した場合と同様である。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜３記載
の発明では、希土類元素の添加されたコアを取り囲み、
端部を斜めに切断して形成された切断面を有し、コアよ
りも密度が低い第１のクラッドと、この第１のクラッド
を取り囲み第１のクラッドよりも密度が低い第２のクラ
ッドと、切断面の全面を覆うように形成され、この切断
面を介して入射する光のうち励起光と同波長の光のみを
第１のクラッドへ反射する反射手段を設けるようにして
いる。それゆえ、光導波路の外部から切断面に入射され
る光のうち、励起光と同波長の光のみが反射手段によっ
て第１のクラッド側へ反射される。この反射光は、第１
のクラッド内を反射しながら伝搬する際にコア内の希土
類元素を励起させ、この状態でコアの端面から信号光を
入射させれば光増幅媒体として機能する。こうして、コ
アの径に比して非常に大きな面積を持つ切断面に励起光
の含まれた光を入射させれば良くなり、従来に比べて励
起光を光導波路へ入射させるのが極めて容易になる。
の発明では、希土類元素の添加されたコアを取り囲み、
端部を斜めに切断して形成された切断面を有し、コアよ
りも密度が低い第１のクラッドと、この第１のクラッド
を取り囲み第１のクラッドよりも密度が低い第２のクラ
ッドと、切断面の全面を覆うように形成され、この切断
面を介して入射する光のうち励起光と同波長の光のみを
第１のクラッドへ反射する反射手段を設けるようにして
いる。それゆえ、光導波路の外部から切断面に入射され
る光のうち、励起光と同波長の光のみが反射手段によっ
て第１のクラッド側へ反射される。この反射光は、第１
のクラッド内を反射しながら伝搬する際にコア内の希土
類元素を励起させ、この状態でコアの端面から信号光を
入射させれば光増幅媒体として機能する。こうして、コ
アの径に比して非常に大きな面積を持つ切断面に励起光
の含まれた光を入射させれば良くなり、従来に比べて励
起光を光導波路へ入射させるのが極めて容易になる。
【００２２】また、請求項４〜６記載の発明では、請求
項１〜３の何れかの項記載の光導波路と、信号光を集光
してコアに入射させる信号光入力手段と、発生させた励
起光を集光して光導波路の側面から切断面を介して反射
手段へ入射させる励起光発生手段とを設けるようにして
いる。これにより、励起光発生手段内の励起光源として
高出力のものを採用することが可能となるため、励起光
のパワーを上げることができ、材料加工などのハイパワ
ーが要求される用途に適した光直接増幅器を実現するこ
とができる。
項１〜３の何れかの項記載の光導波路と、信号光を集光
してコアに入射させる信号光入力手段と、発生させた励
起光を集光して光導波路の側面から切断面を介して反射
手段へ入射させる励起光発生手段とを設けるようにして
いる。これにより、励起光発生手段内の励起光源として
高出力のものを採用することが可能となるため、励起光
のパワーを上げることができ、材料加工などのハイパワ
ーが要求される用途に適した光直接増幅器を実現するこ
とができる。
【図１】 本発明の一実施形態における光導波路の構造
を示した斜視図である。
を示した斜視図である。
【図２】 図１に示す光導波路のＡ−Ａ視断面図であ
る。
る。
【図３】 図１乃至図２に示す光導波路を用いた光直接
増幅器の構成を示すブロック図である。
増幅器の構成を示すブロック図である。
【図４】 従来の技術における光導波路の構造を示す斜
視図である。
視図である。
【図５】 図４に示す光導波路のＢ−Ｂ視断面図であ
る。
る。
【図６】 図４乃至図５に示す光導波路を用いた光直接
増幅器の構成を示すブロック図である。
増幅器の構成を示すブロック図である。
２…コア部、３…希土類元素、５…信号光源、６…パル
ス光、１０…出力光、２０…光導波路、２１，２２…ク
ラッド部、２３，２４…切断面、２５…ダイクロイック
ミラー、３０…励起光源、３１，３３…集光器、３２…
励起光、３４…信号光
ス光、１０…出力光、２０…光導波路、２１，２２…ク
ラッド部、２３，２４…切断面、２５…ダイクロイック
ミラー、３０…励起光源、３１，３３…集光器、３２…
励起光、３４…信号光
Claims (6)
- 【請求項１】 希土類元素の添加されたコアを備えた光
導波路において、 前記コアを取り囲み、端部を前記コアの長手方向に対し
て斜めに切断して形成された切断面を有し、前記コアの
密度よりも低い密度を持つ第１のクラッドと、 前記第１のクラッドを取り囲み、前記第１のクラッドの
密度よりも低い密度を持つ第２のクラッドと、 前記切断面の全面を覆うように形成され、前記切断面を
介して入射する光のうち、前記希土類元素を励起させる
励起光と同波長の光のみを前記第１のクラッドへ反射す
る反射手段とを具備することを特徴とする光導波路。 - 【請求項２】 前記切断面は前記コアの長手方向に対し
てほぼ４５゜の角度に形成され、前記反射手段は前記切
断面に密着したダイクロイックミラーであることを特徴
とする請求項１記載の光導波路。 - 【請求項３】 前記反射手段は、前記切断面に蒸着され
た誘電体多層膜であることを特徴とする請求項１記載の
光導波路。 - 【請求項４】 請求項１〜３の何れかの項記載の光導波
路と、 信号光を集光して前記コアに入射させる信号光入力手段
と、 発生させた前記励起光を集光して前記光導波路の側面か
ら前記切断面を介して前記反射手段へ入射させる励起光
発生手段とを具備することを特徴とする光直接増幅器。 - 【請求項５】 前記励起光発生手段は、 前記励起光を発生させる励起光源と、 前記切断面に対向して配置され、前記励起光源が発生さ
せた前記励起光を集光して前記切断面に入射させる集光
手段とを具備することを特徴とする請求項４記載の光直
接増幅器。 - 【請求項６】 前記励起光源は、複数個のエミッタを並
べて構成されるレーザダイオードであることを特徴とす
る請求項５記載の光直接増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10121516A JPH11312834A (ja) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | 光導波路および光直接増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10121516A JPH11312834A (ja) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | 光導波路および光直接増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11312834A true JPH11312834A (ja) | 1999-11-09 |
Family
ID=14813155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10121516A Withdrawn JPH11312834A (ja) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | 光導波路および光直接増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11312834A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100442066B1 (ko) * | 2002-03-13 | 2004-07-30 | 주식회사 럭스퍼트 | 상부 펌핑방식의 광소자 |
| KR100475410B1 (ko) * | 2002-03-13 | 2005-03-10 | 주식회사 럭스퍼트 | 높은 펌핑효율을 갖는 어레이형 광소자 |
| JP2013545280A (ja) * | 2010-10-14 | 2013-12-19 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 内燃機関用レーザ点火装置および当該レーザ点火装置の動作方法 |
-
1998
- 1998-04-30 JP JP10121516A patent/JPH11312834A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100442066B1 (ko) * | 2002-03-13 | 2004-07-30 | 주식회사 럭스퍼트 | 상부 펌핑방식의 광소자 |
| KR100475410B1 (ko) * | 2002-03-13 | 2005-03-10 | 주식회사 럭스퍼트 | 높은 펌핑효율을 갖는 어레이형 광소자 |
| JP2013545280A (ja) * | 2010-10-14 | 2013-12-19 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 内燃機関用レーザ点火装置および当該レーザ点火装置の動作方法 |
| US9651017B2 (en) | 2010-10-14 | 2017-05-16 | Robert Bosch Gmbh | Laser ignition device for an internal combustion engine and operating method therefor |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050705 |