WO2012132512A1 - 光学部品、及び、これを用いた光ファイバ増幅器、及び、ファイバレーザ装置 - Google Patents

光学部品、及び、これを用いた光ファイバ増幅器、及び、ファイバレーザ装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2012132512A1
WO2012132512A1 PCT/JP2012/051329 JP2012051329W WO2012132512A1 WO 2012132512 A1 WO2012132512 A1 WO 2012132512A1 JP 2012051329 W JP2012051329 W JP 2012051329W WO 2012132512 A1 WO2012132512 A1 WO 2012132512A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
clad
optical fiber
fiber
optical
light
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.)
Ceased
Application number
PCT/JP2012/051329
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
亮 杉本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujikura Ltd filed Critical Fujikura Ltd
Publication of WO2012132512A1 publication Critical patent/WO2012132512A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/036—Optical fibres with cladding with or without a coating core or cladding comprising multiple layers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/2804—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
    • G02B6/2821—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using lateral coupling between contiguous fibres to split or combine optical signals
    • G02B6/2835—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using lateral coupling between contiguous fibres to split or combine optical signals formed or shaped by thermal treatment, e.g. couplers
    • 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
    • H01S3/06729—Peculiar transverse fibre profile
    • H01S3/06733—Fibre having more than one cladding
    • 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
    • H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
    • H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
    • H01S3/094003—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light the pumped medium being a fibre
    • H01S3/094019—Side pumped fibre, whereby pump light is coupled laterally into the fibre via an optical component like a prism, or a grating, or via V-groove coupling
    • 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
    • H01S3/0675—Resonators including a grating structure, e.g. distributed Bragg reflectors [DBR] or distributed feedback [DFB] 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
    • H01S3/06791—Fibre ring 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
    • H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
    • H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
    • H01S3/09408—Pump redundancy
    • 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
    • H01S3/23—Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
    • H01S3/2308—Amplifier arrangements, e.g. MOPA

Definitions

  • the present invention relates to an optical component that can efficiently absorb pumping light with a simple configuration by using an amplification optical fiber, an optical fiber amplifier using the optical component, and a fiber laser device.
  • a fiber laser device using an optical fiber for amplification has excellent light condensing performance, a small beam spot with high power density can be obtained, and non-contact processing is possible. Used in various fields. In particular, the output of fiber laser devices used in the processing field and the medical field has been increased.
  • An amplification optical fiber used in a fiber laser device includes a core to which an active element is added and a clad that covers the outer peripheral surface of the core.
  • the pumping light propagating through the cladding of the amplifying optical fiber is absorbed by the active element, so that the active element is brought into an excited state, and the amplified element is propagated through the core by stimulated emission of the activated element in the excited state.
  • the light is amplified and emitted. Therefore, it is desirable that the excitation light incident on the amplification optical fiber is absorbed by the active element without waste.
  • an optical fiber for amplification it is known that a part of pumping light propagates only through the cladding and skew light that is not absorbed by the active element is generated.
  • Patent Document 1 describes an amplification optical fiber that suppresses such skew light.
  • the outer shape of the cross section of the clad (denoted as the second core) through which the pump light propagates is made quadrangular, or the pump light scattering means is provided on a part of the clad. Yes.
  • the amplification optical fiber scatters the skew light of the excitation light so that the scattered light passes through the core.
  • the amplification optical fiber described in Patent Document 1 requires a special shape of the clad as described above, and specially suppresses skew light from the base material manufacturing stage for manufacturing the amplification optical fiber. Need to design. Therefore, there is a demand for an optical component that can reduce the skew light with a simple configuration using the amplification optical fiber and can efficiently absorb the excitation light.
  • the present invention provides an optical component that can efficiently absorb pumping light with a simple configuration using an amplification optical fiber, and an optical fiber amplifier and fiber laser device using the optical component. For the purpose.
  • An optical component of the present invention includes an amplification optical fiber having a core to which an active element is added, a cladding that propagates excitation light that excites the active element, and a length direction of the amplification optical fiber.
  • a plurality of non-continuous clad portions are provided with an optical coupling portion integrated along the longitudinal direction so as to be optically coupled to each other.
  • the clad portions are integrated so as to be optically coupled. Therefore, in the optical coupling portion, the condition for propagating the light of the clad propagates the light of the cladding other than the optical coupling portion. Different from the conditions. Therefore, the propagation mode of the excitation light propagating in the clad is greatly disturbed in the optical coupling part, whether it travels as it is in one clad part or propagates from one clad part to the other clad part. Therefore, the propagation mode of the excitation light skew light is also disturbed, and the skew light is reduced.
  • an optical component there is no need to make the outer shape of the clad special throughout the length of the optical fiber for amplification, and the skew light can be reduced with a simple configuration, and The optical fiber can efficiently absorb the pumping light.
  • Coupled means a state in which light can propagate unless otherwise specified. Therefore, optically coupling the clad portions means that light can propagate through the coupled clad portions.
  • At least one of the clad portions is integrated with at least one other clad portion in opposite directions.
  • the clad parts are connected in the opposite direction.
  • the directions from one end of the optical fiber for amplification to the other end are in the opposite directions, and the clad parts are connected to each other.
  • the excitation light can be propagated in both directions with respect to the amplification optical fiber.
  • the clad portions are integrated in the same direction.
  • the pump light does not pass through the amplification optical fiber. It propagates in the direction from the one end side toward the other end side. That is, in the amplification optical fiber, the direction in which the excitation light propagates does not change. Therefore, when an excitation light source is disposed on one end side of the amplification optical fiber, it is possible to prevent the excitation light from returning to the excitation light source and improve reliability.
  • the outer shape of the cladding is non-circular, skew light can be reduced compared to the case where the outer shape of the cladding is circular.
  • the light propagation conditions are different between the specific clad portion and other clad portions having different external orientations from the specific clad portion. Therefore, the excitation light propagating from a specific cladding portion to another cladding portion having an external shape different from that of the specific cladding portion has a more disturbed propagation mode due to a difference in light propagation conditions in each cladding portion. Therefore, the skew light can be further reduced.
  • the respective clad portions are integrated with each other by fusion bonding.
  • the outer peripheral surface of each clad in the optical coupling portion is more disordered than the outer peripheral surface of the clad other than the optical coupling portion. Due to the disturbance of the shape of the outer peripheral surface of the clad, the propagation mode of the excitation light is disturbed. In this way, skew light can be further reduced by disturbing the propagation mode of skew light.
  • the skew light is reduced in the optical component as described above, and the amplification optical fiber can efficiently absorb the pumping light. can do.
  • an optical component capable of efficiently absorbing pumping light with a simple configuration an optical fiber amplifier using the optical component, and A fiber laser device is provided.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a fiber laser device according to a first embodiment of the present invention. It is a figure which shows the mode of the structure in a cross section perpendicular
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a state of a structure in a cross section passing through a line VV of the optical coupling portion illustrated in FIG. 3. It is a figure which shows the fiber laser apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. It is a figure which shows the fiber laser apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. It is a figure which shows the 1st modification of an optical component.
  • FIG. 1 is a diagram showing a fiber laser device according to a first embodiment of the present invention.
  • the fiber laser device 1 includes a seed light source 10 that emits seed light and an optical fiber amplifier 6 that amplifies the seed light.
  • the optical fiber amplifier 6 emits pump light.
  • an optical component 51 including an amplification optical fiber 30 on which seed light and excitation light are incident, and a combiner 40 for allowing seed light and excitation light to enter the amplification optical fiber 30 as main components.
  • the fiber laser device 1 is an MO-PA type fiber laser device including the seed light source 10 and the optical fiber amplifier 6.
  • the seed light source 10 is composed of, for example, a laser light source composed of a laser diode, or a Fabry-Perot type or fiber ring type fiber laser device.
  • the seed light emitted from the seed light source 10 is not particularly limited. For example, when ytterbium (Yb) is added to the amplification optical fiber 30 as described later, a laser beam having a wavelength of 1070 nm is used. Is done.
  • the seed light source 10 is connected to a seed light fiber 15 including a core and a clad surrounding the core, and the seed light emitted from the seed light source 10 propagates through the core of the seed light fiber 15. To do.
  • An example of the seed light fiber 15 is a single mode fiber. In this case, the seed light propagates through the seed light fiber 15 as single mode light.
  • FIG. 2 is a diagram showing a cross-sectional structure perpendicular to the longitudinal direction of the amplification optical fiber 30.
  • the amplification optical fiber 30 includes a core 31, a clad 32 surrounding the core 31, an outer clad 33 surrounding the clad 32, and a coating layer 34 covering the outer clad 33.
  • the outer shape of the core 31, the outer cladding 33, and the coating layer 34 is circular, but the outer shape of the cladding 32 is non-circular. It is a regular polygon.
  • the refractive index of the cladding 32 is lower than the refractive index of the core 31, and the refractive index of the outer cladding 33 is further lower than the refractive index of the cladding 32.
  • an element such as germanium (Ge) that increases the refractive index and an active element such as Yb that is excited by excitation light emitted from the excitation light source 20 are added. Quartz.
  • active elements include rare earth elements, and examples of rare earth elements include thulium (Tm), cerium (Ce), neodymium (Nd), europium (Eu), and erbium (Er) in addition to Yb. Can be mentioned. Furthermore, bismuth (Bi) etc.
  • the pure quartz to which no dopant is added can be mentioned, for example.
  • an element such as fluorine (F) that lowers the refractive index may be added to the material of the clad 32.
  • the material constituting the outer cladding 33 may be resin or quartz.
  • the resin may be ultraviolet curable resin, and quartz may be refracted so that the refractive index is lower than that of the cladding 32. Quartz to which an element such as fluorine (F) that decreases the rate is added.
  • an ultraviolet curable resin is mentioned, for example, When the outer cladding 33 is resin, it is set as the ultraviolet curable resin different from resin which comprises an outer cladding.
  • the optical component 51 includes an optical coupling portion 61 in which a plurality of portions of the amplification optical fiber 30 are integrated.
  • FIG. 3 is an enlarged view of the optical coupling portion 61
  • FIG. 4 is a diagram showing a structure of the optical coupling portion 61 shown in FIG. 3 in a cross section taken along line VV. As shown in FIGS.
  • the outer cladding 33 and the covering layer 34 of the amplification optical fiber 30 are respectively removed, and a cladding portion 32 a that is a part of the cladding 32, and The other part of the clad 32, which is a clad part 32b discontinuous in the longitudinal direction with the clad part 32a, is exposed.
  • the outer clad 33 is made of resin
  • the outer clad 33 may be removed by peeling
  • the outer clad 33 is made of quartz
  • the outer clad 33 may be removed by etching.
  • the clad portion 32a and the clad portion 32b face opposite sides.
  • the clad portion 32a and the clad portion 32b are in a state in which the directions from the one end 36 side to the other end 37 side of the amplification optical fiber 30 are opposite to each other. Further, as shown in FIG. 4, the outer shape of the cladding portion 32a and the outer shape of the cladding portion 32b are different from each other. That is, in the optical coupling portion 61, even if the outer shape of the clad portion 32a and the outer shape of the clad portion 32b are to be overlapped with each other, the respective outer shapes are oriented so as not to match each other.
  • the clad portion 32a and the clad portion 32b are fused and integrated in a state of being arranged along the longitudinal direction. Accordingly, light can be propagated between the clad portion 32a and the clad portion 32b, and the clad portion 32a and the clad portion 32b are coupled to each other.
  • the length L in which the clad portions 32a and 32b are integrated is not particularly limited, but is, for example, 5 mm to 50 mm.
  • the portion where the clad portion 32 a and the clad portion 32 b of the optical coupling portion 61 are integrated is covered with a resin 69.
  • the refractive index of the resin 69 is set lower than the refractive index of the clad 32.
  • a resin 69 for example, the same resin as the case where the outer clad 33 is made of a resin can be cited.
  • the clad portion 32a and the clad portion 32b are integrated along the longitudinal direction, whereby a part of the amplification optical fiber 30 is a loop portion from the clad portion 32a to the clad portion 32b. 71. As described above, both ends of the loop portion 71 are connected to one of the optical coupling portions 61 because the clad portion 32a and the clad portion 32b face opposite sides.
  • the combiner 40 connects the seed light fiber 15 and the respective excitation light fibers 22 to the amplification optical fiber 30 at one end 36 of the amplification optical fiber 30.
  • the core of the seed light fiber 15 is connected to the core 31 of the amplification optical fiber 30, and the core of each of the excitation light fibers 22 is connected to the cladding 32. ing. Accordingly, the seed light emitted from the seed light source 10 and the excitation light emitted from the excitation light source 20 are incident on the core 31 and the clad 32 from the one end 36 side of the amplification optical fiber 30, respectively.
  • the fiber laser device 1 is a so-called forward pumping type fiber laser device in which pumping light is incident from the seed light incident side of the amplification optical fiber 30.
  • seed light as amplified light is emitted from the seed light source 10 and excitation light is emitted from the excitation light source 20.
  • the seed light emitted from the seed light source 10 has a wavelength of, for example, 1070 nm as described above.
  • the seed light emitted from the seed light source 10 propagates through the core of the seed light fiber 15, enters the core 31 from one end 36 of the amplification optical fiber 30, and propagates through the core 31 in the combiner 40.
  • the excitation light emitted from each laser diode 21 of the excitation light source 20 has a wavelength of, for example, 915 nm as described above.
  • the pumping light emitted from each laser diode 21 propagates through the pumping light fiber 22 and enters the combiner 40, and enters the cladding 32 from one end 36 of the amplification optical fiber 30. Propagate.
  • the excitation light propagating through the clad 32 generally includes skew light.
  • a part of the pumping light propagating in the clad portion 32a in the optical coupling portion 61 has its propagation mode disturbed while propagating through the clad portion 32a, and further, the one end 36 side (excitation light source 20 side) of the amplification optical fiber 30.
  • the optical coupling portion 61 is emitted from the clad portion 32a side.
  • light reaching the optical coupling unit 61 as skew light is emitted from the optical coupling unit 61 as normal excitation light due to the disturbance of the propagation mode.
  • a part of the excitation light that has passed through the optical coupling portion 61 from the clad portion 32a side propagates through the loop portion 71 from the one end 36 side to the other end 37 side of the amplification optical fiber.
  • the clad portion 32a and the clad portion 32b are coupled, another part of the excitation light propagating through the clad portion 32a in the optical coupling portion 61 propagates from the clad portion 32a to the clad portion 32b. At this time, the other part of the pumping light propagates between the clad portions 32a and 32b so that the propagation mode is disturbed and propagates. Furthermore, as described above, in the optical coupling portion 61, the direction of the outer shape of the cladding portion 32a is different from the direction of the outer shape of the cladding portion 32b.
  • the light propagation conditions in the clad portion 32a are different from the light propagation conditions in the clad portion 32b, and the excitation light propagating from the clad portion 32a to the clad portion 32b is light from the clad portion 32a and the clad portion 32b.
  • the propagation mode is further disturbed by the difference in propagation conditions.
  • the excitation light propagating from the clad part 32a to the clad part 32b is disturbed in the propagation mode and exits the optical coupling part 61 from the clad part 32b side.
  • light reaching the optical coupling unit 61 as skew light is emitted from the optical coupling unit 61 as normal excitation light due to the disturbance of the propagation mode.
  • the other part of the pumping light emitted from the optical coupling portion 61 from the clad portion 32b side amplifies the loop portion 71 because the clad portion 32a and the clad portion 32b face each other as described above.
  • the optical fiber 30 propagates from the other end 37 side to the one end 36 side.
  • a part of the excitation light propagating from the loop part 71 to the clad part 32b of the optical coupling part 61 propagates through the clad part 32b and the other part propagates from the clad part 32b to the clad part 32a.
  • a part of the excitation light propagating from the loop portion 71 to the cladding portion 32a of the optical coupling portion 61 propagates through the cladding portion 32a, and the other portion propagates from the cladding portion 32a to the cladding portion 32b.
  • the propagation mode of the excitation light is disturbed, and the skew light is reduced.
  • the excitation light with reduced skew light passes through the core 31, it is absorbed by the active element added to the core 31 and excites the active element.
  • the excited active element causes stimulated emission, the seed light propagating through the core 31 is amplified by this stimulated emission, and is emitted from the other end 37 of the amplification optical fiber 30 as emitted light.
  • the clad portions 32a and 32b are integrated so as to be optically coupled.
  • the propagation conditions of the 32 excitation light are different from the propagation conditions of the excitation light of the clad other than the optical coupling portion 61. Therefore, the propagation mode of the excitation light propagating through the clad 32 is greatly disturbed in the optical coupling part 61 both in the case of traveling only in the clad part 32a and in the case of propagating from the clad part 32a to the clad part 32b. For this reason, the propagation mode of the skew light of the excitation light is also disturbed, and the skew light is reduced. Therefore, according to such an optical component 51, it is not necessary to make the outer shape of the clad 32 special throughout the length direction of the amplification optical fiber 30, and skew light can be reduced with a simple configuration. The excitation light can be absorbed efficiently.
  • the skew light is reduced as described above, and the amplification optical fiber 30 can efficiently absorb the pumping light. Therefore, the optical fiber amplifier 6 is the pumping light source 20 having the same power. However, the amplification factor can be higher, and the fiber laser device 1 can increase the amplification efficiency of the seed light.
  • FIG. 5 is a diagram showing a fiber laser device according to the second embodiment of the present invention.
  • the fiber laser device 2 of this embodiment differs from the fiber laser device 1 of the first embodiment in that an optical fiber amplifier 7 is provided instead of the optical fiber amplifier 6 of the first embodiment. It differs from the optical fiber amplifier 6 of the first embodiment in that an optical component 52 is provided instead of the optical component 51 of the first embodiment.
  • the optical component 52 includes the amplification optical fiber 30 similar to that of the first embodiment.
  • the optical component 52 includes an optical coupling unit 62 instead of the optical coupling unit 61 in the amplification optical fiber 30 of the first embodiment.
  • the clad portion 32a and the clad portion 32b are integrated so as to face opposite sides, whereas in the optical coupling portion 62 of the present embodiment, the cladding portion 32a is integrated.
  • the portions 32a and 32b are integrated in the same direction. That is, in the optical coupling part 61 of the first embodiment, the directions of the clad portion 32a and the clad portion 32b from the one end 36 side to the other end 37 side of the amplification optical fiber 30 are opposite to each other.
  • the clad portion 32a and the clad portion 32b are separated from the one end 36 side of the amplification optical fiber 30.
  • the directions toward the end 37 are aligned and integrated in the longitudinal direction in a state where they face the same direction.
  • the integrated state of the clad portions 32a and 32b in the optical coupling portion 62 is the same as the integrated state of the clad portions 32a and 32b in the optical coupling portion 61 of the first embodiment. Therefore, when the optical coupling portion 62 is enlarged, the clad portions 32a and 32b face the same direction as the optical coupling portion 61 unlike the optical coupling portion 61 of the first embodiment, but look similar to the state shown in FIG.
  • the structure in the cross section of FIG. 4 looks similar to the structure in the cross section of the optical coupling portion 61 shown in FIG.
  • the cladding portion 32a and the cladding portion 32b are integrated along the longitudinal direction, so that a part of the amplification optical fiber 30 is a loop portion 72 from the cladding portion 32a to the cladding portion 32b. It is said.
  • the loop portion 71 of the amplification optical fiber 30 of the first embodiment is connected to the one end 36 side of the optical coupling portion 61, whereas the loop portion 72 of the amplification optical fiber 30 of the present embodiment is Since the clad portion 32a and the clad portion 32b face each other in the same direction, they are connected so as to sandwich the optical coupling portion 62 therebetween.
  • the cladding portions 32a and 32b are connected to face in the same direction, so that the excitation light is propagated from the cladding portion 32a to the cladding portion 32b.
  • FIG. 6 is a diagram showing a fiber laser device according to a third embodiment of the present invention.
  • the fiber laser device 3 of the present embodiment includes an optical fiber amplifier 6 similar to the optical fiber amplifier 6 in the first embodiment and a first end connected to the one end 36 side of the amplification optical fiber 30.
  • the resonance fiber 16 a first FBG (Fiber Bragg Grating) 81 as a first mirror provided in the first resonance fiber 16, and the second resonance fiber 17 connected to the other end 37 side of the amplification optical fiber 30.
  • a second FBG 82 as a second mirror provided in the second resonance fiber 17 as a main configuration.
  • the fiber laser device 3 of the present embodiment is a resonant fiber laser device.
  • the second resonance fiber 17 is connected to the other end 37 of the amplification optical fiber 30.
  • the second resonance fiber 17 has the same configuration as the first resonance fiber, and the core of the second resonance fiber 17 is coupled to the core of the amplification optical fiber 30.
  • a second FBG 82 is provided in the core of the second resonance fiber 17.
  • the second FBG 82 is provided on the other end 37 side of the amplification optical fiber 30.
  • the second FBG 82 has a portion where the refractive index increases at a constant period along the longitudinal direction of the second resonance fiber 17, and reflects light having the same wavelength as the light reflected by the first FBG 81 lower than the first FBG 81. For example, light having the same wavelength as the light reflected by the first FBG 81 is reflected at a reflectance of 50%.
  • the pumping light when pumping light is emitted from each laser diode 21 of the pumping light source 20, the pumping light enters the clad 32 of the amplification optical fiber 30 in the combiner 40.
  • the active element added to the core 31 of the amplification optical fiber 30 is brought into an excited state.
  • the active element made into the excited state emits spontaneous emission light of a specific wavelength.
  • the spontaneously emitted light at this time is, for example, light having a constant band with a center wavelength of 1070 nm.
  • the spontaneous emission light propagates through the core 31 of the amplification optical fiber 30 and is reflected by the first FBG 81 formed in the core of the first resonance fiber 16, and the reflected light is the core of the amplification optical fiber 30.
  • the light propagates to the second FBG 82 formed in the second resonance fiber 17 through 31 and is reflected by the second FBG 82 to cause light resonance.
  • the light is amplified when propagating through the core 31 of the amplification optical fiber 30, and part of the light is transmitted through the second FBG 82 and emitted from the second resonance fiber 17.
  • the skew light is reduced as described above, and the amplification optical fiber 30 can efficiently absorb the excitation light, so that the amplification efficiency is high.
  • a resonant fiber laser device can be obtained.
  • the first FBG 81 and the second FBG 82 have been described as examples of the first mirror and the second mirror.
  • the first mirror and the second mirror are not limited to the FBG.
  • FIG. 7 is a view showing a first modification of the optical component
  • FIG. 8 is a view showing a state of the structure in a cross section passing through the line VV in FIG.
  • the optical coupling portion 63 in the optical component 53 of this modification, the four discontinuous clad portions 32a, 32b, 32c, and 32d are optically coupled to each other. Thus, it is integrated by fusion along the longitudinal direction. Accordingly, the respective clad portions 32a to 32d are coupled to each other.
  • the optical coupling portion 63 forms loop portions 73a to 73c.
  • Both ends of the loop portion 73a are a clad portion 32a and a clad portion 32b, and are connected to one side of the optical coupling portion 63. Therefore, in the optical coupling portion 63, the cladding portion 32b faces in the opposite direction to the cladding portion 32a. Further, both ends of the loop portion 73 b are a clad portion 32 b and a clad portion 32 c and are connected to one side of the optical coupling portion 63. Therefore, in the optical coupling portion 63, the cladding portion 32c faces in the opposite direction to the cladding portion 32b.
  • both ends of the loop portion 73 c are a clad portion 32 c and a clad portion 32 d and are connected to one side of the optical coupling portion 63. Accordingly, in the optical coupling portion 63, the clad portion 32d faces in the opposite direction to the clad portion 32c.
  • the clad part 32a and the clad part 32c face the same direction
  • the clad part 32b and the clad part 32d face the same direction
  • the clad parts 32a and 32c, and the clad parts 32b and 32d However, they are facing in opposite directions.
  • the at least one clad portion 32a, 32c is integrated with the other at least one clad portion 32b, 32d in opposite directions, so that amplification is performed.
  • a part of the pumping light propagating from one end side of the optical fiber for propagation 30 propagates to the cladding portions facing in opposite directions, whereby the pumping light can be propagated in both directions to the amplification optical fiber 30.
  • the same effect as the case of providing a plurality of optical coupling parts can be obtained. Therefore, the number of optical coupling portions can be reduced, the optical component 53 can be easily manufactured, and the optical component 52 as a whole can be stored compactly.
  • FIG. 9 is a diagram showing a second modification of the optical component.
  • the optical component 54 of this modification is integrated along the longitudinal direction so that the four non-continuous clad portions 32a, 32b, 32c, and 32d are optically coupled to each other in the optical coupling portion 64.
  • the clad portions 32a to 32d face the same direction and are integrated by fusion. Accordingly, the respective clad portions 32a to 32d are coupled to each other.
  • the loop portion 74a is formed between the clad portion 32a and the clad portion 32b
  • the loop portion 74b is formed between the clad portion 32b and the clad portion 32c
  • the clad portion 32c and the clad portion 32d are connected in the same direction, so that even if the pump light propagates between the clad parts, In 74a to 74c, the light propagates in the direction from the one end 36 side to the other end 37 side of the amplification optical fiber 30.
  • the direction in which the excitation light propagates as the amplification optical fiber 30 does not change. Accordingly, it is possible to prevent the excitation light from returning to the excitation light source disposed on the one end 36 side of the amplification optical fiber 30.
  • the optical component 54 of the present modified example the same effect as that of the first modified example can be obtained. Further, since the incident direction and the outgoing direction of the signal light are aligned, the amplification optical fiber 30 is placed in the same direction. It can be wound up and stored more compactly. Further, when such an optical component is applied to the fiber laser device 1 shown in FIG. 1, it is possible to prevent the excitation light from propagating to the seed light source 10.
  • FIG. 11 is a diagram showing a fourth modification of the optical component.
  • the optical component 56 is provided with a plurality of optical coupling portions similar to the optical coupling portion 62 of the optical component 52 in the second embodiment to form optical coupling portions 66a to 66c, and a plurality of loop portions 76a. To 76c.
  • the amplification optical fiber 30 is wound in the same direction. Can be stored more compactly. Further, when such an optical component is applied to the fiber laser device 1 shown in FIG. 1, it is possible to prevent the excitation light from propagating to the seed light source 10.
  • the outer shapes of the clad 32 are different from each other.
  • the outer shapes of the clad 32 may face the same direction.
  • the example in which the outer shape of the clad 32 is non-circular has been described, but the present invention is not limited to this, and the outer shape of the core 31 may be circular.
  • optical component 52 of the second embodiment may be applied to the resonance type fiber laser device of the third embodiment.
  • Example 1 An amplification optical fiber having a length of 10 m was prepared.
  • This amplification optical fiber had a core having a diameter of 10 ⁇ m and Yb added thereto, a cladding having an outer diameter of 125 ⁇ m surrounding the outer peripheral surface of the core, and an outer cladding made of a resin having an outer diameter of 250 ⁇ m.
  • About 15 mm of the outer clad was peeled off at a location 3 m from each end of the amplification optical fiber.
  • both ends of the amplification optical fiber are aligned, and the respective clad portions from which the outer clad has been peeled are fused along the longitudinal direction over a length of 10 mm to form an optical coupling portion having a length of 10 mm. .
  • the distance between the cores in the optical coupling portion was about 100 ⁇ m.
  • an optical component similar to the optical component of the first embodiment was produced.
  • Example 2 An amplification optical fiber similar to that in Example 1 was prepared. Next, starting from a place 4 m from one end of the optical fiber for amplification, a circle having a diameter of 60 cm was wound once. Next, the outer clad at the location of the previous starting point and the location where the outer cladding overlaps with the location of the previous starting point after one round of winding are peeled in the same manner as in the first embodiment, and the respective clad portions from which the outer clad has been peeled are removed. Fusion was performed in the same manner as in one embodiment. Thus, an optical component similar to the optical component of the second embodiment was produced.
  • Example 1 The same amplification optical fiber as in Example 1 was prepared, and no optical coupling part was provided.
  • Example 1 excitation light having a wavelength of 915 nm was incident from one end of the amplification optical fibers of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, and the amount of absorption of the excitation light was examined.
  • the absorption amount of the excitation light in Example 1 was 20 dB
  • the absorption amount of the excitation light in Example 2 was 19 dB
  • the absorption amount of the excitation light in the comparative example was 11 dB. Therefore, it was found that Example 1 and Example 2 have high excitation light absorptance.
  • the skew light is reduced and the pumping light can be efficiently absorbed by the amplification optical fiber.
  • an optical component capable of efficiently absorbing pumping light with a simple configuration an optical fiber amplifier using the optical component, and A fiber laser device is provided.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Abstract

　増幅用光ファイバを用いて、簡易な構成で励起光を効率的に吸収することができる光学部品、及び、これを用いた光ファイバ増幅器、及び、ファイバレーザ装置を提供することを目的とする。　光学部品５１は、活性元素が添加されるコア３１と、活性元素を励起する励起光を伝播するクラッド３２と、を有する増幅用光ファイバ３０と、増幅用光ファイバ３０の長さ方向において、互いに非連続である複数のクラッド部分３２ａ、３２ｂ同士が、互いに光学的に結合するように、長手方向に沿って一体化される光結合部６１と、を備えることを特徴とする。

Description

光学部品、及び、これを用いた光ファイバ増幅器、及び、ファイバレーザ装置
　本発明は、増幅用光ファイバを用いて、簡易な構成で励起光を効率的に吸収することができる光学部品、及び、これを用いた光ファイバ増幅器、及び、ファイバレーザ装置に関する。
　増幅用光ファイバを用いたファイバレーザ装置は、集光性に優れ、パワー密度が高い小さなビームスポットが得られ、更に、非接触加工が可能であることから、レーザ加工分野、医療分野等、様々な分野において用いられている。特に加工分野や医療分野において用いられるファイバレーザ装置においては、高出力化がされている。
　ファイバレーザ装置に用いる増幅用光ファイバとしては、活性元素が添加されたコアと、コアの外周面を覆うクラッドとを備えている。そして、増幅用光ファイバのクラッドを伝播する励起光が活性元素に吸収されることで、活性元素が励起状態とされて、励起状態とされた活性元素の誘導放出により、コアを伝播する被増幅光が増幅されて出射されるというものである。従って、増幅用光ファイバに入射された励起光は活性元素に無駄なく吸収されることが望ましい。しかし、増幅用光ファイバにおいては、励起光の一部がクラッドのみを伝播して活性元素に吸収されないスキュー光が生じることが知られている。
　下記特許文献１には、このようなスキュー光を抑制する増幅用光ファイバが記載されている。この増幅用光ファイバにおいては、励起光が伝播するクラッド（第２コアと記載されている）の断面における外形が四角形にされたり、クラッドの一部に励起光の散乱手段が設けられたりしている。こうしてこの増幅用光ファイバは、励起光のスキュー光が散乱されて、散乱された光がコアを通過するようにしている。
特許第３４７９２１９号公報
　しかし、特許文献１に記載の増幅用光ファイバは、上記のようにクラッドを特別な形状にする必要があり、増幅用光ファイバを製造するための母材作製段階からスキュー光を抑制する特別な設計をする必要がある。このため増幅用光ファイバを用いて、簡易な構成でスキュー光を低減することができ、励起光が効率良く吸収される光学部品が望まれている。
　そこで、本発明は、増幅用光ファイバを用いて、簡易な構成で励起光を効率的に吸収することができる光学部品、及び、これを用いた光ファイバ増幅器、及び、ファイバレーザ装置を提供することを目的とする。
　本発明の光学部品は、活性元素が添加されるコアと、前記活性元素を励起する励起光を伝播するクラッドと、を有する増幅用光ファイバと、前記増幅用光ファイバの長さ方向において、互いに非連続である複数のクラッド部分同士が、互いに光学的に結合するように、長手方向に沿って一体化される光結合部と、を備えることを特徴とするものである。
　光結合部においては、クラッド部分同士が光学的に結合するように一体化されているため、光結合部においては、クラッドの光を伝播する条件が、光結合部以外におけるクラッドの光を伝播する条件と異なる。従って、クラッドを伝播する励起光は、光結合部において、一方のクラッド部分をそのまま進行する場合においても、一方のクラッド部分から他のクラッド部分に伝播する場合においても、伝播モードが大きく乱れる。従って、励起光のスキュー光の伝播モードも乱れて、スキュー光が低減される。従って、このような光学部品によれば、増幅用光ファイバの長さ方向全体にわたって、クラッドの外形を特別な形状にする必要がなく、簡易な構成でスキュー光を低減することができ、増幅用光ファイバが励起光を効率良く吸収することができる。そして、このような構成にすることにより、増幅用光ファイバの母材作成段階から特別な設計にする必要がなく、増幅用光ファイバを用いて励起光を効率良く吸収することができる光学部品を容易に製造することができる。
　なお、本明細書において、「結合」とは、特に言及する場合を除いて、光が伝播可能な状態を意味する。従って、クラッド部分同士が光学的に結合するということは、結合しているそれぞれのクラッド部分同士を光が伝播可能とされることを意味する。
　さらに、前記光結合部において、少なくとも１つの前記クラッド部分は、他の少なくとも１つの前記クラッド部分と、互いに逆方向を向いて一体化されることが好ましい。
　クラッド部分同士が、互いに逆方向を向いて接続されるとは、増幅用光ファイバの一端側から他端側に向かう方向が、互いに逆の方向を向いた状態で、クラッド部分同士が接続されていることを意味する。このような光学部品によれば、増幅用光ファイバの一端側から伝播する励起光の一部が、特定のクラッド部分からこの特定のクラッド部分と逆方向を向いている他のクラッド部分に伝播することにより、励起光を増幅用光ファイバに対して双方向に伝播させることができる。
　或いは、前記光結合部において、それぞれの前記クラッド部分同士は、互いに同じ方向を向いて一体化されることが好ましい。
　クラッド部分同士が同じ方向を向いて接続されることで、励起光が、特定のクラッド部分からこの特定のクラッド部分と異なる他のクラッド部分に伝播しても、励起光は、増幅用光ファイバの一端側から他端側に向かう方向に伝播する。すなわち、増幅用光ファイバにおいて、励起光が伝播する方向は変わらない。従って、増幅用光ファイバの一端側に励起光源が配置される場合、この励起光源に励起光が戻ることを防止でき、信頼性を向上させることができる。
　また、前記クラッドは、長手方向に垂直な外形が非円形であり、前記光結合部において、少なくとも１つの前記クラッド部分の外形と、他の少なくとも１つの前記クラッド部分の外形とが、互いに異なる向きとされることが好ましい。
　クラッドの外形が非円形であれば、クラッドの外形が円形の場合と比べて、スキュー光を低減することができる。そして、光結合部において、特定のクラッド部分と、この特定のクラッド部分と外形の向きが異なる他のクラッド部分においては光の伝播の条件が異なる。従って、特定のクラッド部分から、この特定のクラッド部分と外形の向きが異なる他のクラッド部分に伝播する励起光は、それぞれのクラッド部分における光の伝播の条件の違いにより、伝播モードがより乱れる。従って、スキュー光をより低減することができる。
　また、増幅用光ファイバにおける効率をより高くするために、光学部品は、複数の前記光結合部を備えることが好ましい。
　また、それぞれの前記クラッド部分同士は、融着により互いに一体化されることが好ましい。クラッド部分同士が融着されることにより、光結合部におけるそれぞれのクラッドの外周面は、光結合部以外におけるクラッドの外周面よりも形状が乱れる。このクラッドの外周面の形状の乱れにより、励起光の伝播モードが乱れる。このようにして、スキュー光の伝播モードを乱すことにより、スキュー光をより低減することができる。
　また、本発明の光ファイバ増幅器は、上記のいずれかに記載の光学部品と、前記増幅用光ファイバの前記クラッドに入射する前記励起光を出射する励起光源と、を備えることを特徴とするものである。
　このような光ファイバ増幅器によれば、光学部品において、上述のようにスキュー光が低減され、増幅用光ファイバが効率よく励起光を吸収することができるので、同じパワーの励起光源であっても、より高い増幅率とすることができる。
　また、本発明のファイバレーザ装置は、上記のいずれかに記載の光学部品と、前記増幅用光ファイバの前記クラッドに入射する前記励起光を出射する励起光源と、前記増幅用光ファイバの前記コアに入射する種光を出射する種光源と、を備えることを特徴とするものである。
　このようなファイバレーザ装置は、光学部品において、上述のようにスキュー光が低減され、増幅用光ファイバが効率よく励起光を吸収するとこができるため、種光の増幅効率が高いＭＯ－ＰＡ（Master Oscillator - Power Amplifier）型のファイバレーザ装置とすることができる。
　或いは、本発明のファイバレーザ装置は、上記のいずれかに記載の光学部品と、前記増幅用光ファイバの前記クラッドに入射する前記励起光を出射する励起光源と、前記増幅用光ファイバの一端側に設けられ、前記励起光により励起された前記活性元素が放出する光の少なくとも一部を反射するミラーと、前記増幅用光ファイバの他端側に設けられ、前記第１ミラーが反射する光を前記第１ミラーよりも低い反射率で反射する第２ミラーと、を備えることを特徴とするものである。
　このようなファイバレーザ装置は、光学部品において、上述のようにスキュー光が低減され、増幅用光ファイバが効率よく励起光を吸収するとこができるため、増幅効率が高い共振型のファイバレーザ装置とすることができる。
　以上説明したように、本発明によれば、増幅用光ファイバを用いて、簡易な構成で励起光を効率的に吸収することができる光学部品、及び、これを用いた光ファイバ増幅器、及び、ファイバレーザ装置が提供される。
本発明の第１実施形態に係るファイバレーザ装置を示す図である。 図１の増幅用光ファイバの長手方向に垂直な断面における構造の様子を示す図である。 図１に示す光結合部の拡大図である。 図３に示す光結合部のＶ－Ｖ線を通る断面における構造の様子を示す図である。 本発明の第２実施形態に係るファイバレーザ装置を示す図である。 本発明の第３実施形態に係るファイバレーザ装置を示す図である。 光学部品の第１変形例を示す図である。 図７のＶ－Ｖ線を通る断面における構造の様子を示す図である。 光学部品の第２変形例を示す図である。 光学部品の第３変形例を示す図である。 光学部品の第４変形例を示す図である。 実施例１、比較例１のファイバ長を変化させたときの励起光の吸収量を示すグラフである。
　以下、本発明の光学部品、及び、これを用いた光ファイバ増幅器、ファイバレーザ装置の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
　（第１実施形態）
　図１は、本発明の第１実施形態に係るファイバレーザ装置を示す図である。
　図１に示すように、ファイバレーザ装置１は、種光を出射する種光源１０と、種光を増幅する光ファイバ増幅器６とを備え、光ファイバ増幅器６は、励起光を出射する励起光源２０と、種光及び励起光が入射する増幅用光ファイバ３０を備える光学部品５１と、増幅用光ファイバ３０に種光及び励起光を入射するためのコンバイナ４０と、を主な構成として備える。つまり、ファイバレーザ装置１は、種光源１０及び光ファイバ増幅器６によるＭＯ－ＰＡ型のファイバレーザ装置とされる。
　種光源１０は、例えば、レーザダイオードから成るレーザ光源や、ファブリペロー型やファイバリング型のファイバレーザ装置から構成されている。この種光源１０から出射される種光は、特に制限されるものではないが、例えば、後述のように増幅用光ファイバ３０にイッテルビウム（Ｙｂ）が添加される場合、波長が１０７０ｎｍのレーザ光とされる。また、種光源１０は、コア、及び、コアを取り囲むクラッドから構成される種光用ファイバ１５に接続されており、種光源１０から出射される種光は、種光用ファイバ１５のコアを伝播する。種光用ファイバ１５としては、例えば、シングルモードファイバが挙げられ、この場合、種光は種光用ファイバ１５をシングルモード光として伝播する。
　励起光源２０は、複数のレーザダイオード２１から構成される。それぞれのレーザダイオード２１から出射される励起光は、特に制限されるものではないが、例えば、後述のように増幅用光ファイバ３０にＹｂが添加される場合、波長が９１５ｎｍのレーザ光とされる。また、励起光源２０のそれぞれのレーザダイオード２１は、励起光用ファイバ２２に接続されており、レーザダイオード２１から出射される励起光は、励起光用ファイバ２２を伝播する。励起光用ファイバ２２としては、例えば、マルチモードファイバが挙げられ、この場合、励起光は励起光用ファイバ２２をマルチモード光として伝播する。
　図２は、増幅用光ファイバ３０の長手方向に垂直な断面の構造を示す図である。図２に示すように、増幅用光ファイバ３０は、コア３１と、コア３１を取り囲むクラッド３２と、クラッド３２を取り囲む外側クラッド３３と、外側クラッド３３を被覆する被覆層３４とから構成される。また、本実施形態において、コア３１、及び、外側クラッド３３、及び、被覆層３４の断面における外形は円形とされるが、クラッド３２の外形は、非円形とされ、本実施形態においては、略正多角形とされる。
　クラッド３２の屈折率はコア３１の屈折率よりも低く、外側クラッド３３の屈折率はクラッド３２の屈折率よりもさらに低くされている。このような、コア３１を構成する材料としては、例えば、屈折率を上昇させるゲルマニウム（Ｇｅ）等の元素、及び、励起光源２０から出射される励起光により励起されるＹｂ等の活性元素が添加された石英が挙げられる。このような活性元素としては、希土類元素が挙げられ、希土類元素としては、上記Ｙｂの他にツリウム（Ｔｍ）、セリウム（Ｃｅ）、ネオジウム（Ｎｄ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、エルビウム（Ｅｒ）等が挙げられる。さらに活性元素として、希土類元素の他に、ビスマス（Ｂｉ）等を挙げることができる。また、クラッド３２を構成する材料としては、例えば、何らドーパントが添加されていない純粋石英を挙げることができる。なお、クラッド３２の材料には、屈折率を低下させるフッ素（Ｆ）等の元素を添加してもよい。また、外側クラッド３３を構成する材料としては、樹脂または石英が挙げられ、例えば、樹脂としては、紫外線硬化樹脂が挙げられ、石英としては、クラッド３２よりもさらに屈折率が低くなるように、屈折率を低下させるフッ素（Ｆ）等の元素を添加された石英が挙げられる。また、被覆層３４を構成する材料としては、例えば、紫外線硬化樹脂が挙げられ、外側クラッド３３が樹脂の場合、外側クラッドを構成する樹脂とは異なる紫外線硬化樹脂とされる。
　更に図１に示すように光学部品５１は、増幅用光ファイバ３０の複数の部分が一体化された光結合部６１を備える。図３は、光結合部６１の拡大図であり、図４は、図３に示す光結合部６１のＶ－Ｖ線を通る断面における構造の様子を示す図である。図３、４に示すように、光結合部６１においては、増幅用光ファイバ３０の外側クラッド３３と被覆層３４とがそれぞれ除去されており、クラッド３２の一部であるクラッド部分３２ａ、及び、クラッド３２の他の一部であり、クラッド部分３２ａと長手方向に非連続であるクラッド部分３２ｂが、それぞれ露出されている。外側クラッド３３が樹脂から成る場合は、外側クラッド３３を剥離により除去すれば良く、外側クラッド３３が石英から成る場合は、外側クラッド３３をエッチングにより除去すれば良い。また、図１、図３に示すように、光結合部６１においては、クラッド部分３２ａと、クラッド部分３２ｂとが、互いに逆側を向いている。つまり、クラッド部分３２ａとクラッド部分３２ｂとは、増幅用光ファイバ３０の一端３６側から他端３７側に向かう方向が、互いに逆の方向を向いた状態とされている。さらに、図４に示すように、クラッド部分３２ａの外形と、クラッド部分３２ｂの外形とが、互いに異なる向きとされている。つまり、光結合部６１において、クラッド部分３２ａの外形、及び、クラッド部分３２ｂの外形を互いに重ね合わせようとしても、それぞれの外形は互いに一致しない向きとされている。
　そして、クラッド部分３２ａとクラッド部分３２ｂとが、互いに長手方向に沿って並べられた状態で、融着されて一体化されている。従って、クラッド部分３２ａとクラッド部分３２ｂとの間で光の伝播が可能とされており、クラッド部分３２ａとクラッド部分３２ｂとは互いに結合している。このクラッド部分３２ａ、３２ｂが一体化される長さＬは特に限定されないが、例えば、５ｍｍ～５０ｍｍとされる。
　なお、光結合部６１のクラッド部分３２ａとクラッド部分３２ｂとが一体化されている部分は、樹脂６９により被覆されている。樹脂６９の屈折率は、クラッド３２の屈折率よりも低くされ、このような樹脂６９としては、例えば、外側クラッド３３を樹脂で構成する場合と同様の樹脂を挙げることができる。
　このように光結合部６１において、クラッド部分３２ａとクラッド部分３２ｂとが長手方向に沿って一体化されることにより、増幅用光ファイバ３０の一部は、クラッド部分３２ａからクラッド部分３２ｂまでループ部７１とされる。このループ部７１の両端は、上述のように、クラッド部分３２ａとクラッド部分３２ｂとが、互いに逆側を向いているため、光結合部６１の一方に接続されている。
　また、コンバイナ４０は、増幅用光ファイバ３０の一端３６において、種光用ファイバ１５及びそれぞれの励起光用ファイバ２２と、増幅用光ファイバ３０とを接続している。具体的には、コンバイナ４０において、種光用ファイバ１５のコアが、増幅用光ファイバ３０のコア３１に端面接続され、さらに、それぞれの励起光用ファイバ２２のコアが、クラッド３２に端面接続されている。従って、種光源１０から出射する種光、及び、励起光源２０から出射する励起光は、増幅用光ファイバ３０の一端３６側からそれぞれ、コア３１及びクラッド３２に入射する。
　そして、増幅用光ファイバ３０の他端３７は、出射端とされている。
　このようにファイバレーザ装置１は、増幅用光ファイバ３０における種光の入射側から励起光が入射する、いわゆる前方励起型のファイバレーザ装置とされている。
　次にファイバレーザ装置１の動作について説明する。
　まず、種光源１０から被増幅光としての種光が出射されると共に、励起光源２０から励起光が出射される。このとき種光源１０から出射される種光は、上述のように、例えば、波長が１０７０ｎｍとされる。種光源１０から出射された種光は、種光用ファイバ１５のコアを伝播して、コンバイナ４０において、増幅用光ファイバ３０の一端３６からコア３１に入射して、コア３１を伝播する。
　一方、励起光源２０のそれぞれのレーザダイオード２１から出射される励起光は、上述のように、例えば、波長が９１５ｎｍとされる。そして、それぞれのレーザダイオード２１から出射された励起光は、励起光用ファイバ２２を伝播しコンバイナ４０に入射し、増幅用光ファイバ３０の一端３６からクラッド３２に入射して、クラッド３２を主に伝播する。このクラッド３２を伝播する励起光には、一般的にスキュー光が含まれている。
　そして、クラッド３２を伝播する励起光は、コア３１に添加される活性元素に吸収されながら光結合部６１に到達する。上述のように、光結合部６１においては、クラッド部分３２ａ、３２ｂ同士が光学的に結合して一体化されているため、クラッド３２の光を伝播する条件が、光結合部６１以外におけるクラッド３２の光を伝播する条件と異なっている。特に本実施形態においては、クラッド部分３２ａ及びクラッド部分３２ｂが融着により一体化されることによる、光結合部６１におけるクラッド３２の外周面の形状の乱れにより、光結合部６１におけるクラッド３２の光を伝播する条件は、光結合部６１以外におけるクラッド３２の光を伝播する条件と更に異なっている。このため、光結合部６１におけるクラッド部分３２ａを伝播する励起光の一部は、クラッド部分３２ａを伝播しながら、伝播モードが乱され、更に増幅用光ファイバ３０の一端３６側（励起光源２０側）から他端３７（出射端）側に向けて、クラッド部分３２ａを伝播し、光結合部６１をクラッド部分３２ａ側から出射する。このとき、スキュー光として光結合部６１に到達する光は、上記の伝播モードの乱れにより、通常の励起光として光結合部６１から出射する。そして、クラッド部分３２ａ側から光結合部６１を通過した励起光の一部は、ループ部７１を増幅用光ファイバの一端３６側から他端３７側に伝播する。
　また、クラッド部分３２ａ、及び、クラッド部分３２ｂが結合しているため、光結合部６１におけるクラッド部分３２ａを伝播する励起光の他の一部は、クラッド部分３２ａからクラッド部分３２ｂに伝播する。このとき、励起光の他の一部は、クラッド部分３２ａ、３２ｂ間を伝播することにより、伝播モードが乱れて伝播する。さらに、上述のように、光結合部６１において、クラッド部分３２ａの外形の向きと、クラッド部分３２ｂの外形の向きが異なっている。従って、クラッド部分３２ａにおける光の伝播の条件と、クラッド部分３２ｂにおける光の伝播の条件とが異なり、クラッド部分３２ａからクラッド部分３２ｂに伝播する励起光は、クラッド部分３２ａとクラッド部分３２ｂとの光の伝播の条件の違いにより、さらに伝播モードが乱れる。このようにクラッド部分３２ａからクラッド部分３２ｂに伝播する励起光は、伝播モードが乱れて、光結合部６１をクラッド部分３２ｂ側から出射する。このとき、スキュー光として光結合部６１に到達する光は、上記の伝播モードの乱れにより、通常の励起光として光結合部６１から出射する。そして、光結合部６１をクラッド部分３２ｂ側から出射した励起光の他の一部は、上述のようにクラッド部分３２ａとクラッド部分３２ｂとが互いに逆側を向いているため、ループ部７１を増幅用光ファイバ３０の他端３７側から一端３６側に伝播する。
　上述のように、光結合部６１をクラッド部分３２ａ側から出射した励起光は増幅用光ファイバ３０の一端３６側から他端３７側に伝播し、クラッド部分３２ａからクラッド部分３２ｂに伝播する励起光は、増幅用光ファイバ３０の他端３７側から一端３６側に伝播する。従って、少なくとも増幅用光ファイバ３０のループ部７１おいては、励起光が双方向で伝播する。
　更にループ部７１から光結合部６１のクラッド部分３２ｂに伝播する励起光は、一部がクラッド部分３２ｂを伝播し、他の一部がクラッド部分３２ｂからクラッド部分３２ａに伝播する。また、ループ部７１から光結合部６１のクラッド部分３２ａに伝播する励起光は、一部がクラッド部分３２ａを伝播し、他の一部がクラッド部分３２ａからクラッド部分３２ｂに伝播する。ループ部７１から光結合部６１に伝播する光についても、上記説明と同様にして、励起光の伝播モードが乱されて、スキュー光が低減される。
　こうして、増幅用光ファイバ３０において、スキュー光が低減された励起光がコア３１を通過するときに、コア３１に添加されている活性元素に吸収されて、活性元素を励起する。励起された活性元素は、誘導放出を起こし、この誘導放出によりコア３１を伝播する種光が増幅されて、出射光として増幅用光ファイバ３０の他端３７から出射される。
　以上説明したように、本実施形態の光学部品５１によれば、光結合部６１において、クラッド部分３２ａ、３２ｂ同士が光学的に結合するように一体化されているため、光結合部６１におけるクラッド３２の励起光の伝播条件が、光結合部６１以外におけるクラッドの励起光の伝播条件と異なる。従って、クラッド３２を伝播する励起光は、光結合部６１において、クラッド部分３２ａのみを進行する場合においても、クラッド部分３２ａからクラッド部分３２ｂに伝播する場合においても、伝播モードが大きく乱れる。このため、励起光のスキュー光の伝播モードも乱れて、スキュー光が低減される。従って、このような光学部品５１によれば、増幅用光ファイバ３０の長さ方向全体にわたって、クラッド３２の外形を特別な形状にする必要がなく、簡易な構成でスキュー光を低減することができ、励起光を効率良く吸収することができる。
　また、光学部品５１においては、上述のようにスキュー光が低減され、増幅用光ファイバ３０が効率よく励起光を吸収することができるので、光ファイバ増幅器６は、同じパワーの励起光源２０であっても、より高い増幅率とすることができ、ファイバレーザ装置１は、種光の増幅効率を高くすることができる。
　（第２実施形態）
　次に、本発明の第２実施形態について図５を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して特に説明する場合を除き重複する説明は省略する。図５は、本発明の第２実施形態に係るファイバレーザ装置を示す図である。
　本実施形態のファイバレーザ装置２においては、第１実施形態の光ファイバ増幅器６の代わりに光ファイバ増幅器７を備える点において、第１実施形態のファイバレーザ装置１と異なり、光ファイバ増幅器７は、第１実施形態の光学部品５１に代わり光学部品５２を備える点において、第１実施形態の光ファイバ増幅器６と異なる。
　光学部品５２は、第１実施形態と同様の増幅用光ファイバ３０を備える。そして、光学部品５２は、第１実施形態の増幅用光ファイバ３０における光結合部６１の代わりに光結合部６２を備える。第１実施形態の光結合部６１においては、クラッド部分３２ａと、クラッド部分３２ｂとが、互いに逆側を向いて一体化されているのに対し、本実施形態の光結合部６２においては、クラッド部分３２ａ、３２ｂが互いに同じ方向を向いて一体化されている。つまり、第１実施形態の光結合部６１においては、クラッド部分３２ａとクラッド部分３２ｂとが、増幅用光ファイバ３０の一端３６側から他端３７側に向かう方向が、互いに逆の方向を向いた状態で長手方向に揃えられて、一体化されているのに対し、本実施形態の光結合部６２においては、クラッド部分３２ａとクラッド部分３２ｂとが、増幅用光ファイバ３０の一端３６側から他端３７側に向かう方向が、互いに同じ方向を向いた状態で長手方向に揃えられて、一体化されている。
　なお、光結合部６２におけるクラッド部分３２ａ、３２ｂの一体化の状態は、第１実施形態の光結合部６１におけるクラッド部分３２ａ、３２ｂの一体化の状態と同様である。従って、光結合部６２を拡大すると、第１実施形態の光結合部６１と異なりクラッド部分３２ａ、３２ｂが互いに同じ向きを向いているものの、図３に示す状態と同様に見え、光結合部６２の断面における構造は、図４に示す光結合部６１の断面における構造と同様に見える。
　そして、光結合部６１において、クラッド部分３２ａとクラッド部分３２ｂとが長手方向に沿って一体化されることにより、増幅用光ファイバ３０の一部は、クラッド部分３２ａからクラッド部分３２ｂまでループ部７２とされる。ただし、第１実施形態の増幅用光ファイバ３０のループ部７１は、光結合部６１の一端３６側に接続されているのに対して、本実施形態の増幅用光ファイバ３０のループ部７２は、クラッド部分３２ａとクラッド部分３２ｂとが、互いに同じ方向を向いているため、光結合部６２を挟むようにして接続されている。
　本実施形態による増幅用光ファイバ３０によれば、クラッド部分３２ａ、３２ｂ同士が同じ方向を向いて接続されることで、励起光が、クラッド部分３２ａからクラッド部分３２ｂに伝播しても、励起光は、ループ部７２において、増幅用光ファイバ３０の一端３６側から他端３７側に向かう方向に伝播する。すなわち、増幅用光ファイバ３０として、励起光が伝播する方向は変わらない。従って、増幅用光ファイバ３０の一端３６側に配置される励起光源２０に励起光が戻ることを防止することができる。このため、増幅用光ファイバ３０を備える光ファイバ増幅器７及びファイバレーザ装置２は、優れた信頼性とすることができる。
　（第３実施形態）
　次に、本発明の第３実施形態について図６を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して特に説明する場合を除き重複する説明は省略する。図６は、本発明の第３実施形態に係るファイバレーザ装置を示す図である。
　図６に示すように、本実施形態のファイバレーザ装置３は、第１実施形態における光ファイバ増幅器６と同様の光ファイバ増幅器６と、増幅用光ファイバ３０の一端３６側に接続される第１共振用ファイバ１６と、第１共振用ファイバ１６に設けられる第１ミラーとしての第１ＦＢＧ（Fiber Bragg Grating）８１と、増幅用光ファイバ３０の他端３７側に接続される第２共振用ファイバ１７と、第２共振用ファイバ１７に設けられる第２ミラーとしての第２ＦＢＧ８２とを主な構成として備える。このように、本実施形態のファイバレーザ装置３は、共振型のファイバレーザ装置とされる。
　第１共振用ファイバ１６は、例えば、第１実施形態における種光用ファイバ１５と同様の構成とされ、一端が種光用ファイバ１５と同様にして、コンバイナ４０で増幅用光ファイバ３０に接続されている。また、第１共振用ファイバ１６の他端には、無反射終端１９が設けられている。さらに、第１共振用ファイバ１６のコアには、第１ＦＢＧ８１が形成されている。こうして第１ＦＢＧ８１は、増幅用光ファイバ３０の一端３６側に設けられている。第１ＦＢＧ８１は、第１共振用ファイバ１６の長手方向に沿って一定の周期で屈折率が高くなる部分が繰り返されており、第１ＦＢＧ８１は、この周期が調整されることにより、励起状態とされた増幅用光ファイバ３０の活性元素が放出する光の少なくとも一部の波長を反射するように構成されている。第１ＦＢＧ８１は、上述のように活性元素がＹｂである場合、例えば１０７０ｎｍにおいて反射率が１００％とされる。
　また、増幅用光ファイバ３０の他端３７には、第２共振用ファイバ１７が接続されている。第２共振用ファイバ１７は、例えば、第１共振用ファイバと同様の構成とされ、第２共振用ファイバ１７のコアが増幅用光ファイバ３０のコアと結合している。第２共振用ファイバ１７のコアには、第２ＦＢＧ８２が設けられている。こうして第２ＦＢＧ８２は、増幅用光ファイバ３０の他端３７側に設けられている。第２ＦＢＧ８２は、第２共振用ファイバ１７の長手方向に沿って一定の周期で屈折率が高くなる部分が繰り返されており、第１ＦＢＧ８１が反射する光と同じ波長の光を第１ＦＢＧ８１よりも低い反射率で反射するように構成され、例えば、第１ＦＢＧ８１が反射する光と同じ波長の光が５０％の反射率で反射されるように構成されている。
　このようなファイバレーザ装置３においては、励起光源２０のそれぞれのレーザダイオード２１から励起光が出射されると、この励起光がコンバイナ４０において、増幅用光ファイバ３０のクラッド３２に入射する。そして、第１実施形態と同様にして、増幅用光ファイバ３０のコア３１に添加されている活性元素を励起状態とする。そして励起状態とされた活性元素は、特定の波長の自然放出光を放出する。このときの自然放出光は、例えば、中心波長が１０７０ｎｍで一定の帯域を有する光である。この自然放出光は、増幅用光ファイバ３０のコア３１を伝播して、第１共振用ファイバ１６のコアに形成さている第１ＦＢＧ８１により反射され、反射された光が、増幅用光ファイバ３０のコア３１を介して、第２共振用ファイバ１７に形成されている第２ＦＢＧ８２まで伝播し、第２ＦＢＧ８２で反射されて、光の共振が生じる。そして、光が、増幅用光ファイバ３０のコア３１を伝播するときに増幅されて、一部の光が第２ＦＢＧ８２を透過して、第２共振用ファイバ１７から出射される。
　本実施形態のファイバレーザ装置３によれば、光学部品５１においては、上述のようにスキュー光が低減され、増幅用光ファイバ３０が効率よく励起光を吸収するとこができるため、増幅効率が高い共振型のファイバレーザ装置とすることができる。
　なお、本実施形態において、第１ミラー、第２ミラーとして、第１ＦＢＧ８１、だい２ＦＢＧ８２を例に説明したが、第１ミラー、第２ミラーは、ＦＢＧに限定されない。
　以上、本発明について、第１～第３実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
　例えば、第１実施形態及び第２実施形態において、それぞれ異なる光学部品を示したが、本発明の光学部品は、光結合部において、互いに非連続である複数のクラッド部分同士が、互いに光学的に結合するように、長手方向に沿って一体化される限りにおいて第１実施形態及び第２実施形態の例に限らない。ここで、光学部品の変形例について説明する。以下の変形例は、第１、第２実施形態で説明した、ＭＯ－ＰＡ型のファイバレーザ装置、及び、第３実施形態で説明した共振型のファイバレーザ装置のどちらにも適用可能である。
　図７は、光学部品の第１変形例を示す図であり、図８は、図７のＶ－Ｖ線を通る断面における構造の様子を示す図である。図７、図８に示すように、本変形例の光学部品５３は、光結合部６３において、互いに非連続である４カ所のクラッド部分３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄが、互いに光学的に結合するように、長手方向に沿って融着により一体化されている。従って、それぞれのクラッド部分３２ａ～３２ｄは、互いに結合している。そして、この光結合部６３により、ループ部７３ａ～７３ｃが形成されている。ループ部７３ａの両端は、クラッド部分３２ａ及びクラッド部分３２ｂであり、光結合部６３の一方側に接続されている。従って、光結合部６３において、クラッド部分３２ｂは、クラッド部分３２ａと逆方向を向いている。また、ループ部７３ｂの両端は、クラッド部分３２ｂ及びクラッド部分３２ｃであり、光結合部６３の一方側に接続されている。従って、光結合部６３において、クラッド部分３２ｃは、クラッド部分３２ｂと逆方向を向いている。また、ループ部７３ｃの両端は、クラッド部分３２ｃ及びクラッド部分３２ｄであり、光結合部６３の一方側に接続されている。従って、光結合部６３において、クラッド部分３２ｄは、クラッド部分３２ｃと逆方向を向いている。このように光結合部６３において、クラッド部分３２ａとクラッド部分３２ｃとが同じ方向を向き、クラッド部分３２ｂとクラッド部分３２ｄとが同じ方向を向き、クラッド部分３２ａ、３２ｃと、クラッド部分３２ｂ、３２ｄとが、互いに逆の方向を向いている。このような光学部品によれば、光結合部６３において、少なくとも１つのクラッド部分３２ａ、３２ｃが、他の少なくとも１つのクラッド部分３２ｂ、３２ｄと、互いに逆方向を向いて一体化されるため、増幅用光ファイバ３０の一端側から伝播する励起光の一部が、互いに逆方向を向いたクラッド部分に伝播することにより、励起光を増幅用光ファイバ３０に対して双方向に伝播させることができる。このような変形例によれば、１つの光結合部を設けることにより、複数の光結合部を設ける場合と同様の効果を得ることができる。従って、光結合部の数を減らすことができ、光学部品５３を容易に製造することができると共に光学部品５２全体として、コンパクトに収納することができる。
　また、図９は、光学部品の第２変形例を示す図である。本変形例の光学部品５４は、光結合部６４において、互いに非連続である４カ所のクラッド部分３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄが、互いに光学的に結合するように、長手方向に沿って一体化されている。具体的には、光結合部６４において、クラッド部分３２ａ～３２ｄが同じ方向を向いて、互いに融着により一体化されている。従って、それぞれのクラッド部分３２ａ～３２ｄは、互いに結合している。こうして増幅用光ファイバ３０において、クラッド部分３２ａとクラッド部分３２ｂとの間がループ部７４ａとされ、クラッド部分３２ｂとクラッド部分３２ｃとの間がループ部７４ｂとされ、クラッド部分３２ｃとクラッド部分３２ｄとの間がループ部７４ｃとされる。このような光学部品によれば、クラッド部分３２ａ～クラッド部分３２ｄが同じ方向を向いて接続されることで、励起光が、クラッド部分同士を励起光が伝播しても、励起光は、ループ部７４ａ～７４ｃにおいて、増幅用光ファイバ３０の一端３６側から他端３７側に向かう方向に伝播する。すなわち、増幅用光ファイバ３０として、励起光が伝播する方向は変わらない。従って、増幅用光ファイバ３０の一端３６側に配置される励起光源に励起光が戻ることを防止することができる。本変形例の光学部品５４によれば、上記第１変形例と同様の効果を有することができ、さらに、信号光の入射方向と出射方向とが揃うため、増幅用光ファイバ３０を同一方向で巻き取ることができ、よりコンパクトに収納することができる。また、このような光学部品を図１に示すファイバレーザ装置１に適用する場合において、種光源１０へ励起光が伝播することを防止することができる。
　また、図１０は、光学部品の第３変形例を示す図である。本変形例の光学部品５５は、互いに逆方向を向いた一組のクラッド部分が一体化された光結合部が複数設けられ、光結合部６５ａ～６５ｄとされている。この構成は、第１実施形態における光学部品５１のループ部７１に更に複数の光結合部が形成された構成とされ、図１０の光結合部６５ａを図１に示す光結合部６１とすれば、図１に示すループ部７１に光結合部６５ｂ～６５ｃが設けられた構成となる。このような光学部品によれば、複数の光結合部６５ａ～６５ｄを設けることにより、より多くのスキュー光を乱すことができ、増幅用光ファイバ３０による励起光の吸収効率をより高くすることができる。
　また、図１１は、光学部品の第４変形例を示す図である。図１１に示すように、光学部品５６は、第２実施形態における光学部品５２の光結合部６２と同様の光結合部が複数設けられ、光結合部６６ａ～６６ｃとされ、複数のループ部７６ａ～７６ｃとされている。このような光学部品によれば、上記の第３変形例と同様の効果を有することができ、さらに、信号光の入射方向と出力方向が揃うため、増幅用光ファイバ３０を同一方向で巻き取ることができ、よりコンパクトに収納することができる。また、このような光学部品を図１に示すファイバレーザ装置１に適用する場合において、種光源１０へ励起光が伝播することを防止することができる。
　また、上記実施形態、及び、上記変形例においては、各光結合部において、それぞれのクラッド部分同士が、融着されることで、光学的に結合するように、一体化されていた。しかし本発明はこれに限らない。
　また、上記実施形態、及び、上記変形例においては、クラッド３２の外形が互いに異なるものとしたが、クラッド３２の外形は、互いに同じ方向を向いていても良い。また、クラッド３２の外形が非円形とされる例で説明したが、本発明はこれに限らず、コア３１の外形が円形であっても良い。
　また、第２実施形形態の光学部品５２を第３実施形態の共振型のファイバレーザ装置に適用しても良い。
　また、上記実施形態において、励起光は、増幅用光ファイバ３０の一端３６から入射されて、他端に伝播するとしたが、励起光が増幅用光ファイバ３０の他端３７側から入射する後方励起型としても良く、励起光が増幅用光ファイバの一端及び他端から入射する双方励起型としても良い。
　以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものでは無い。
　（実施例１）
　長さが１０ｍの増幅用光ファイバを準備した。この増幅用光ファイバは、直径が１０μｍでありＹｂが添加されたコアと、コアの外周面を囲み外径が１２５μｍのクラッドと、外径が２５０μｍの樹脂からなる外側クラッドとを備えていた。この増幅用光ファイバを両端部からそれぞれ３ｍの場所において、外側クラッドを約１５ｍｍ剥離した。次に、増幅用光ファイバの両端部を揃えて、外側クラッドが剥離されたそれぞれのクラッド部分を長さ１０ｍｍに渡って、長手方向に沿って融着し、長さ１０ｍｍにわたる光結合部とした。このとき光結合部におけるコア間距離は、約１００μｍであった。こうして、第１実施形態の光学部品と同様の光学部品を作製した。
　（実施例２）
　実施例１と同様の増幅用光ファイバを準備した。次に、増幅用光ファイバの一端から４ｍの場所を起点として、そこから直径６０ｃｍの円状に１周巻いた。次に、先の起点の場所、及び、１周巻いた後に先の起点の場所と重なる場所の外側クラッドを第１実施形態と同様に剥離し、外側クラッドが剥離されたそれぞれのクラッド部分を第１実施形態と同じようにして融着した。こうして、第２実施形態の光学部品と同様の光学部品を作製した。
　（比較例１）
　実施例１と同様の増幅用光ファイバを準備し、特に光結合部を設けなかった。
　次に実施例１、２、比較例１の増幅用光ファイバの一端から波長が９１５ｎｍの励起光を入射し、励起光の吸収量を調べた。その結果、実施例１の励起光の吸収量は２０ｄＢであり、実施例２の励起光の吸収量は１９ｄＢであり、比較例の励起光の吸収量は、１１ｄＢであった。従って、実施例１、実施例２は励起光の吸収率が高いことが分かった。
　次に実施例１のファイバ長と比較例１のファイバ長を変化させたときの励起光の吸収量を調べた。その結果を図１２に示す。図１２に示すように、増幅用光ファイバのファイバ長を変化させても、励起光の吸収量が然程変わらなくなった長さにおいて、実施例１の光学部品は、比較例１の光学部品よりも励起光の吸収量が大きいことが分かった。従って、実施例１の光学回路においては、比較例１の光学部品よりも、スキュー光が低減されていることが分かった。
　このことから、本発明の光学部品によれば、スキュー光が低減され、増幅用光ファイバで励起光を効率的に吸収することができることが分かった。
　以上説明したように、本発明によれば、増幅用光ファイバを用いて、簡易な構成で励起光を効率的に吸収することができる光学部品、及び、これを用いた光ファイバ増幅器、及び、ファイバレーザ装置が提供される。
　１、２、３・・・ファイバレーザ装置
　６、７・・・光ファイバ増幅器
　１０・・・種光源
　１５・・・種光用ファイバ
　１６・・・第１共振用ファイバ
　１７・・・第２共振用ファイバ
　２０・・・励起光源
　２１・・・レーザダイオード
　２２・・・励起光用ファイバ
　３０・・・増幅用光ファイバ
　３１・・・コア
　３２・・・クラッド
　３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ・・・クラッド部分
　３３・・・外側クラッド
　３４・・・被覆層
　３７・・・他端
　４０・・・コンバイナ
　５１、５２、５３、５４、５５、５６・・・光学部品
　６１、６２、６３、６４、６５ａ～６５ｄ、６６ａ～６６ｄ・・・光結合部
　６９・・・樹脂
　７１、７２、７３ａ～７３ｃ、７４ａ～７４ｃ、７６ａ～７６ｃ・・・ループ部
　８１・・・第１ＦＢＧ
　８２・・・第２ＦＢＧ

Claims (9)

  1. 　活性元素が添加されるコアと、前記活性元素を励起する励起光を伝播するクラッドと、を有する増幅用光ファイバと、
    　前記増幅用光ファイバの長手方向において、互いに非連続である複数のクラッド部分同士が、互いに光学的に結合するように、長手方向に沿って一体化される光結合部と、
    を備える
    ことを特徴とする光学部品。
  2. 　前記光結合部において、少なくとも１つの前記クラッド部分は、他の少なくとも１つの前記クラッド部分と、互いに逆方向を向いて一体化されることを特徴とする請求項１に記載の光学部品。
  3. 　前記光結合部において、それぞれの前記クラッド部分同士は、互いに同じ方向を向いて一体化されることを特徴とする請求項１に記載の光学部品。
  4. 　前記クラッドは、長手方向に垂直な外形が非円形であり、
    　前記光結合部において、少なくとも１つの前記クラッド部分の外形と、他の少なくとも１つの前記クラッド部分の外形とが、互いに異なる向きとされる
    ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の光学部品。
  5. 　複数の前記光結合部を備えることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の光学部品。
  6. 　それぞれの前記クラッド部分同士は、融着により互いに一体化されることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の光学部品。
  7. 　請求項１～６のいずれか１項に記載の光学部品と、
    　前記増幅用光ファイバの前記クラッドに入射する前記励起光を出射する励起光源と、
    を備えることを特徴とする光ファイバ増幅器。
  8. 　請求項１～６のいずれか１項に記載の光学部品と、
    　前記増幅用光ファイバの前記クラッドに入射する前記励起光を出射する励起光源と、
    　前記増幅用光ファイバの前記コアに入射する種光を出射する種光源と、
    を備えることを特徴とするファイバレーザ装置。
  9. 　請求項１～６のいずれか１項に記載の光学部品と、
    　前記増幅用光ファイバの前記クラッドに入射する前記励起光を出射する励起光源と、
    　前記増幅用光ファイバの一端側に設けられ、前記励起光により励起された前記活性元素が放出する光の少なくとも一部を反射するミラーと、
    　前記増幅用光ファイバの他端側に設けられ、前記第１ミラーが反射する光を前記第１ミラーよりも低い反射率で反射する第２ミラーと、
    を備えることを特徴とするファイバレーザ装置。
PCT/JP2012/051329 2011-03-30 2012-01-23 光学部品、及び、これを用いた光ファイバ増幅器、及び、ファイバレーザ装置 Ceased WO2012132512A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-074071 2011-03-30
JP2011074071A JP5222970B2 (ja) 2011-03-30 2011-03-30 光学部品、及び、これを用いた光ファイバ増幅器、及び、ファイバレーザ装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012132512A1 true WO2012132512A1 (ja) 2012-10-04

Family

ID=46930280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/051329 Ceased WO2012132512A1 (ja) 2011-03-30 2012-01-23 光学部品、及び、これを用いた光ファイバ増幅器、及び、ファイバレーザ装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP5222970B2 (ja)
WO (1) WO2012132512A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016513267A (ja) * 2013-02-01 2016-05-12 ポリヴァロール リミテッド パートナーシップＰｏｌｙｖａｌｏｒ， Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ 非対称光ファイバカプラ

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6740273B2 (ja) 2018-03-26 2020-08-12 ファナック株式会社 ファイバレーザ装置
JP7516337B2 (ja) * 2021-10-22 2024-07-16 古河電気工業株式会社 センシングケーブルおよびセンシングシステム

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000150987A (ja) * 1998-11-05 2000-05-30 Hoya Corp 光ファイバレーザとレーザ装置および光ファイバアンプ
WO2000067350A1 (en) * 1999-04-30 2000-11-09 University Of Southampton An optical fibre arrangement
JP2001015835A (ja) * 1999-06-30 2001-01-19 Hoya Corp レーザ光発生装置及び光アンプ
JP2002237637A (ja) * 2001-02-08 2002-08-23 Toshiba Corp ファイバレーザ装置
JP2010212479A (ja) * 2009-03-11 2010-09-24 Panasonic Corp ダブルクラッドファイバ及びファイバレーザ装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000150987A (ja) * 1998-11-05 2000-05-30 Hoya Corp 光ファイバレーザとレーザ装置および光ファイバアンプ
WO2000067350A1 (en) * 1999-04-30 2000-11-09 University Of Southampton An optical fibre arrangement
JP2001015835A (ja) * 1999-06-30 2001-01-19 Hoya Corp レーザ光発生装置及び光アンプ
JP2002237637A (ja) * 2001-02-08 2002-08-23 Toshiba Corp ファイバレーザ装置
JP2010212479A (ja) * 2009-03-11 2010-09-24 Panasonic Corp ダブルクラッドファイバ及びファイバレーザ装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016513267A (ja) * 2013-02-01 2016-05-12 ポリヴァロール リミテッド パートナーシップＰｏｌｙｖａｌｏｒ， Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ 非対称光ファイバカプラ

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012209431A (ja) 2012-10-25
JP5222970B2 (ja) 2013-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5680170B1 (ja) ファイバレーザ装置
US8611003B2 (en) Double clad fiber laser device
US8542710B2 (en) Optical fiber amplifier and fiber laser apparatus using the same
JP5584280B2 (ja) ブリッジファイバ、コンバイナ及びファイバレーザ装置
JP5512348B2 (ja) 光学部品付き増幅用光ファイバ、及び、これを用いたファイバレーザ装置
JPH10284777A (ja) 光ファイバレーザ
JP5643632B2 (ja) マルチポートカプラ、及び、それを用いた光ファイバ増幅器及びファイバレーザ装置及び共振器
JP5222970B2 (ja) 光学部品、及び、これを用いた光ファイバ増幅器、及び、ファイバレーザ装置
JP2015149369A (ja) ファイバレーザ装置
JP2001068766A (ja) 光ファイバ増幅装置
JP2013161875A (ja) 光学部品、及び、これを用いた光ファイバ増幅器、及び、ファイバレーザ装置
JP2014225584A (ja) ファイバレーザ装置
US11835776B2 (en) Filter device and laser apparatus
JP5202676B2 (ja) 増幅用光学部品、及び、これを用いた光ファイバ増幅器、並びに、ファイバレーザ装置
JP6261726B2 (ja) 光学繊維を用いた光増幅器
JP2016051804A (ja) 増幅用偏波保持ファイバ、及び、それを用いたファイバレーザ装置
JP2005251992A (ja) 光ファイバレーザ
WO2020203136A1 (ja) ファイバレーザ装置
JP5014640B2 (ja) マルチモードファイバ、光増幅器及びファイバレーザ
JP2019029421A (ja) ファイバレーザ装置
WO2024241977A1 (ja) ファイバレーザ装置
JP2010177314A (ja) ダブルクラッドファイバ、ファイバレーザ装置及び光増幅器
JP2012212763A (ja) 光増幅部品、及び、それを用いた光ファイバ増幅器及びファイバレーザ装置
JPH03251825A (ja) 光増幅器
JP6830963B2 (ja) ファイバレーザ装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12765851

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12765851

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1