WO2015005107A1 - ファイバーレーザ光源装置 - Google Patents

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light source
fiber
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寛之 高田
理 大澤
蕪木　清幸
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ウシオ電機株式会社
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    • H01S5/32341—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm blue laser based on GaN or GaP

Definitions

  • the present invention relates to a fiber laser light source apparatus having a fiber laser in which resonators are disposed on both end faces of an optical fiber.
  • a fiber laser in which an optical fiber having a core in which praseodymium ion (Pr 3+ ) is doped in fluoride glass is excited by a GaN-based laser diode (see Patent Document 1). .
  • an image projection apparatus such as a projector apparatus using such a fiber laser as a light source has been proposed (see Patent Document 2).
  • an image projector what is small and whose average illuminance on a projection surface is high is calculated
  • An object of the present invention is to provide a fiber laser light source device that is high in utilization efficiency of excitation light and capable of oscillating laser light of high radiation intensity even if it is small.
  • a fiber laser light source device comprises an optical fiber for receiving excitation light and emitting light of a wavelength different from that of the excitation light, and a resonator comprising an incident side mirror and an emission side mirror disposed on both end faces of the optical fiber
  • a fiber laser light source device having a fiber laser constituted by An excitation light reflecting film for reflecting the excitation light is formed between an outer surface of the emission side mirror or an emission side end surface of the optical fiber and the emission side mirror.
  • the optical fiber preferably has a core containing praseodymium ions as a luminescent material that emits fluorescence upon receiving the excitation light.
  • the excitation light reflection film is preferably made of a dielectric multilayer film.
  • the excitation light is again converted to the optical fiber by the excitation light reflection film. It is incident. For this reason, even if the total length of the optical fiber is small, the utilization efficiency of the excitation light is high, and therefore it is possible to oscillate laser light of high radiation intensity.
  • the device can be miniaturized.
  • FIG. 2 is an explanatory cross-sectional view showing the configuration of an optical fiber in the fiber laser light source device shown in FIG. It is a sectional view for explanation showing the composition of the optical fiber in an example of the fiber laser light source device of the present invention together with the resonator and the excitation light reflecting film. It is sectional drawing for description which shows the structure of the principal part in the other example of the fiber laser light source device of this invention.
  • FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view showing the configuration of the main part in an example of the fiber laser light source device of the present invention.
  • This fiber laser light source device comprises a fiber laser 10.
  • the fiber laser 10 has an optical fiber 11 that receives excitation light and emits light of a wavelength different from that of the excitation light.
  • one end face (left end face in the drawing) is an incident side end face 12 on which excitation light is incident, and the other end face is an emission side end face 13 from which laser light is emitted.
  • Resonators 20 are provided on both end surfaces of the optical fiber 11.
  • the resonator 20 is configured of an incident side mirror 21 disposed on the incident side end face 12 of the optical fiber 11 and an outgoing side mirror 22 disposed on the outgoing side end face 13 of the optical fiber 11.
  • an excitation light reflection film 25 for reflecting excitation light is formed on the outer surface of the emission side mirror 22 in a state of being laminated on the emission side mirror 22.
  • a cylindrical heat conducting member 30 covering the outer peripheral surface is provided on the outer peripheral surface of the optical fiber 11.
  • a cap 31 for mounting a light guide fiber (not shown) for guiding the laser light oscillated from the fiber laser 10 is provided at the end of the heat conduction member 30 on the emission side.
  • an excitation laser element 40 for entering excitation light into the optical fiber 11 is disposed via a coupling lens unit 35 composed of two lenses 36 and 37.
  • a cylindrical holding member 45 for housing and holding the coupling lens unit 35 and the excitation laser element 40 is provided at the incident end of the heat conducting member 30.
  • FIG. 2 is an explanatory sectional view showing the configuration of the optical fiber 11 in the fiber laser light source device shown in FIG. 1 together with the resonator 20 and the excitation light reflection film 25.
  • the optical fiber 11 is provided to cover a linear core 15 having a circular cross section serving as a laser medium, a cylindrical clad 16 provided so as to cover the outer peripheral surface of the core 15, and an outer peripheral surface of the clad 16.
  • a linear core 15 having a circular cross section serving as a laser medium
  • a cylindrical clad 16 provided so as to cover the outer peripheral surface of the core 15, and an outer peripheral surface of the clad 16.
  • it is comprised by the cylindrical jacket 17 which consists of oxide glass, and the cylindrical ferrule 18 provided so that the outer peripheral surface of this jacket 17 may be covered, for example, which consists of zirconia.
  • the thing in which a luminescent material which light-emits fluorescence in response to excitation light in a base material is used is used.
  • rare earth element ions can be used, and specific examples thereof include praseodymium ion (Pr 3 + ), thulium (Tm 3 + ), neodymium (Nd 3 + ), ytterbium (Yb 3+ ), erbium (Er 3+ ), holmium (Ho 3+ ) and the like.
  • the proportion of the rare earth element ion in the core 15 is, for example, 500 to 6000 ppm.
  • ZBLAN ZrF 4 -BaF 2 -LaF 3 -AlF 3 -NaF
  • AlF systems such as (AlF 3 -BaF 2 -SrF 2 -CaF 2 -MgF 2 -YF 3 ) fluoride glass
  • the outer diameter of the core 15 in the optical fiber 11 is, for example, 7 to 40 ⁇ m.
  • the total length of the optical fiber 11 is preferably 30 to 100 mm. If the total length of the optical fiber 11 is too small, the utilization efficiency of the excitation light may be lowered. When the total length of the optical fiber 11 is excessive, it is difficult to miniaturize the device. Further, it is more preferable that the total length of the optical fiber 11 be 30 to 50 mm because it is difficult to manufacture the ferrule 18 made of long zirconia.
  • the numerical aperture (NA) of the optical fiber 11 is preferably 0.28 or more, more preferably 0.30 to 0.40. If the numerical aperture (NA) of the optical fiber 11 is too small, the light collecting ability of the optical fiber 11 becomes small, and coupling becomes difficult.
  • Each of the incident side mirror 21 and the emission side mirror 22 in the resonator 20 is a dielectric multilayer film in which a low refractive index layer made of, for example, SiO 2 and a high refractive index layer made of, for example, Ta 2 O 5 are alternately laminated. It is composed of The thickness of each of the low refractive index layer and the high refractive index layer in the dielectric multilayer film is, for example, 20 to 300 nm. Further, the number of layers of the low refractive index layer and the high refractive index layer in the multilayer dielectric film is, for example, 10 to 100 in total.
  • the incident side mirror 21 one having a large transmittance of excitation light from the excitation laser element 40 and a large reflectance of light in a wavelength range of the oscillated laser light is used.
  • the emission side mirror 22 a mirror whose reflectance of light in the wavelength range of the oscillated laser light is slightly smaller than that of the incident side mirror 21 is used.
  • the incident side mirror 21 has a transmittance of 95% or more for light with a wavelength of 430 to 480 nm and a reflectance of 99% or more for light with a wavelength of 615 nm.
  • the emission side mirror 22 has a reflectance of 95% of light having a wavelength of 615 nm.
  • the excitation light reflecting film 25 it is preferable to use one that can selectively reflect the excitation light. Specifically, it is preferable that the reflectance of the excitation light is 90% or more, preferably 95% or more, and the transmittance of the oscillated laser light is 90% or more, preferably 92% or more.
  • the dielectric multi-layer film constituting the excitation light reflecting film 25 include a multi-layer film of a low refractive index layer made of Ta 2 O 5 and a high refractive index layer made of ZrO, a low refractive index layer made of SiO 2 and Multilayer film with high refractive index layer of TiO 2 , multilayer film of low refractive index layer with ZnS and high refractive index layer with PbTe, low refractive index layer with SiO 2 and high refractive index with Ta 2 O 5 multilayer film of the rate layer, the multilayer film of the high refractive index layer made of a low refractive index layer and the Nb 2 O 5 made of SiO 2, of SiO 2 with a low refractive index layer and made of HfO 2 high refractive index layer Multilayer film, multilayer film of the high refractive index layer made of a low refractive index layer and the Nb 2 O 5 made of SiO 2, of SiO 2 with a low refractive index layer and made of Hf
  • metal materials with high heat conductivity such as stainless steel, copper, aluminum, nickel, etc. can be used.
  • the excitation laser element 40 a light emitting a light of a wavelength capable of exciting the rare earth element ion in the core of the optical fiber 11, for example, a blue light of a wavelength range of 430 to 480 nm is used.
  • a specific example of such an excitation laser device 40 a GaN-based laser diode and the like can be mentioned.
  • the excitation light is reflected by the excitation light reflection film 25. , Are again incident on the optical fiber 11. For this reason, even if the total length of the optical fiber 11 is small, the utilization efficiency of the excitation light is high, and hence it is possible to oscillate laser light of high radiation intensity.
  • the optical fiber 11 with a small overall length can be used, the device can be miniaturized.
  • the cylindrical heat conduction member 30 which covers the said outer peripheral surface is provided in the outer peripheral surface of the optical fiber 11, the heat which arises in the said optical fiber 11 is thermally radiated. Therefore, the damage due to the overheating of the optical fiber 11 can be prevented or suppressed.
  • the fiber laser light source device of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.
  • the excitation light reflection film 25 may be formed between the emission side end surface 13 of the optical fiber 11 and the emission side mirror 22.
  • the excitation laser element 40 when the excitation light reflected by the excitation light reflecting film 25 is irradiated to the excitation laser element 40, the excitation laser element 40 may be damaged. Therefore, suppressing the excitation light irradiated to the excitation laser element 40, for example, 10% or less of the intensity (hereinafter referred to as "initial intensity") of the excitation light emitted from the excitation light excitation laser element 40. Such suppression is preferred.
  • Examples of means for suppressing the excitation light irradiated to the excitation laser element 40 include the means shown in the following (1) to (3).
  • the excitation laser element 40 is irradiated with the light having a wavelength of 440 to 445 nm Control the excitation light.
  • the excitation light irradiated onto the excitation laser element 40 is It can be controlled to be 10% or less of (2)
  • the optical fiber 11 in which the ratio of the rare earth element ion in the core 15 is, for example, 5000 ppm or more the excitation light irradiated to the excitation laser element 40 is suppressed.
  • a rare earth element ion for example, Pr 3+
  • the excitation light irradiated to the excitation laser element 40 should be suppressed to, for example, 10% or less of the initial intensity. it can.
  • the excitation light irradiated to the excitation laser element 40 is suppressed.
  • Example 1 According to the configuration shown in FIGS. 1 and 2, a fiber laser light source device having the following specifications was produced.
  • Optical fiber Total length of optical fiber: 40 mm Core material: 3000 ppm of praseodymium ion doped in aluminum fluoride fluoride material Core outer diameter: 15 ⁇ m Numerical aperture: 0.30
  • Optical characteristics of incident side mirror Transmittance of light of wavelength 430 to 480
  • Comparative Example 1 A fiber laser light source device having the same configuration as that of Example 1 except that the excitation light reflection film was not formed was manufactured.
  • Reference Example 1 A fiber laser light source device having the same configuration as that of Example 1 was produced except that the optical fiber was changed to one having a total length of 90 mm and the excitation light reflection film was not formed.
  • the fiber laser light source device according to each of Example 1 and Comparative Example 1 and Reference Example 1 is operated, and the radiation intensity of the oscillated laser light is measured, and the radiation intensity of the laser light by the fiber laser light source device according to Reference 1
  • the relative value was determined when the was 100.
  • the radiation intensity of the laser beam by the fiber laser light source device according to Example 1 was 100
  • the radiation intensity of the laser beam by the fiber laser light source device according to Comparative Example 1 was 70. From the above results, according to the fiber laser light source device according to the first embodiment, it was confirmed that the utilization efficiency of the excitation light is high, and it is possible to oscillate laser light with high radiation intensity. Further, according to the fiber laser light source device according to the first embodiment, the entire length of the optical fiber is considerably smaller than the optical fiber of the fiber laser light source device according to the first reference example, so that the device can be miniaturized.

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Abstract

　小型であっても、励起光の利用効率が高く、高い放射強度のレーザ光を発振することが可能なファイバーレーザ光源装置を提供する。　本発明のファイバーレーザ光源装置は、励起光を受けて当該励起光と異なる波長の光を発光する光ファイバーと、この光ファイバーの両端面に配置された共振器とにより構成されたファイバーレーザを有するファイバーレーザ光源装置において、前記ファイバーレーザの出射側端面または前記光ファイバーの出射側端面に、前記励起光を反射する励起光反射膜が形成されていることを特徴とする。

Description

ファイバーレーザ光源装置
　本発明は、光ファイバーの両端面に共振器が配置されてなるファイバーレーザを有するファイバーレーザ光源装置に関する。
　従来、レーザ光源としては、フッ化物ガラス中にプラセオジムイオン（Ｐｒ3+）がドープされたコアを有する光ファイバーを、ＧａＮ系レーザダイオードによって励起するファイバーレーザが知られている（特許文献１参照。）。そして、このようなファイバーレーザを光源として利用したプロジェクタ装置等の画像投影装置が提案されている（特許文献２参照。）。
　そして、画像投影装置においては、小型で、投影面における平均照度が高いものが求められている。このため、用いられるファイバーレーザにおいては、小型で、発振されるレーザ光の放射強度が高いものが要求されている。
　ファイバーレーザの小型化を図るためには、全長が小さい光ファイバーを用いることが必要である。
　しかしながら、全長が小さい光ファイバーを用いた場合には、レーザ媒質中における励起光の光路が短いため、光ファイバーの一端面に入射された励起光の一部が光ファイバーを透過する。その結果、励起光の利用効率が低下するため、高い放射強度のレーザ光を発振することが困難となる、という問題がある。
　一方、全長が大きい光ファイバーを用いた場合には、レーザ媒質中における励起光の光路が長いため、励起光の利用効率を高めることができるが、小型のファイバーレーザを構成することはできない。
特開平１１－２０４８６２号公報 特開２００１－２６４６６２号公報
　本発明の目的は、小型であっても、励起光の利用効率が高く、高い放射強度のレーザ光を発振することが可能なファイバーレーザ光源装置を提供することにある。
　本発明のファイバーレーザ光源装置は、励起光を受けて当該励起光と異なる波長の光を発光する光ファイバーと、この光ファイバーの両端面に配置された、入射側ミラーおよび出射側ミラーよりなる共振器とにより構成されたファイバーレーザを有するファイバーレーザ光源装置において、
　前記出射側ミラーの外表面または前記光ファイバーの出射側端面と前記出射側ミラーとの間に、前記励起光を反射する励起光反射膜が形成されていることを特徴とする。
　本発明のファイバーレーザ光源装置においては、前記光ファイバーは、前記励起光を受けて蛍光を発光する発光物質としてプラセオジムイオンが含有されてなるコアを有することが好ましい。
　また、前記励起光反射膜は、誘電体多層膜よりなることが好ましい。
　本発明のファイバーレーザ光源装置においては、光ファイバーの入射側端面から入射した励起光の一部が当該光ファイバーをその長手方向に透過しても、当該励起光は、励起光反射膜によって、再度光ファイバーに入射される。このため、光ファイバーの全長が小さいものであっても、励起光の利用効率が高く、従って、高い放射強度のレーザ光を発振することができる。
　また、全長の小さい光ファイバーを用いることができるため、装置の小型化を図ることができる。
本発明のファイバーレーザ光源装置の一例における要部の構成を示す説明用断面図である。 図１に示すファイバーレーザ光源装置における光ファイバーの構成を、共振器および励起光反射膜と共に示す説明用断面図である。 本発明のファイバーレーザ光源装置の一例における光ファイバーの構成を、共振器および励起光反射膜と共に示す説明用断面図である。 本発明のファイバーレーザ光源装置の他の例における要部の構成を示す説明用断面図である。
　以下、本発明のファイバーレーザ光源装置の実施の形態について説明する。
　図１は、本発明のファイバーレーザ光源装置の一例における要部の構成を示す説明用断面図である。このファイバーレーザ光源装置は、ファイバーレーザ１０を備えてなる。
　ファイバーレーザ１０は、励起光を受けて当該励起光と異なる波長の光を発光する光ファイバー１１を有する。この光ファイバー１１において、その一端面（図において左端面）は、励起光が入射される入射側端面１２とされ、その他端面は、レーザ光が出射される出射側端面１３とされている。光ファイバー１１の両端面には、共振器２０が設けられている。具体的には、共振器２０は、光ファイバー１１の入射側端面１２に配置された入射側ミラー２１と、光ファイバー１１の出射側端面１３に配置された出射側ミラー２２とにより構成されている。また、出射側ミラー２２の外表面には、励起光を反射する励起光反射膜２５が、当該出射側ミラー２２に積層された状態で形成されている。
　光ファイバー１１の外周面には、当該外周面を覆う円筒状の熱伝導部材３０が設けられている。この熱伝導部材３０における出射側の端部には、ファイバーレーザ１０から発振されたレーザ光を導光する導光ファイバー（図示省略）を装着するためのキャップ３１が設けられている。
　共振器２０における入射側ミラー２１に対向する位置には、２つのレンズ３６，３７よりなる結合レンズユニット３５を介して、光ファイバー１１に励起光を入射する励起用レーザ素子４０が配置されている。また、熱伝導部材３０における入射側の端部には、結合レンズユニット３５および励起用レーザ素子４０を収納して保持する円筒状の保持部材４５が設けられている。
　図２は、図１に示すファイバーレーザ光源装置における光ファイバー１１の構成を、共振器２０および励起光反射膜２５と共に示す説明用断面図である。この光ファイバー１１は、レーザ媒質となる断面円形の線状のコア１５と、このコア１５の外周面を覆うよう設けられた円筒状のクラッド１６と、このクラッド１６の外周面を覆うよう設けられた、例えば酸化物ガラスよりなる円筒状のジャケット１７と、このジャケット１７の外周面を覆うよう設けられた、例えばジルコニアよりなる円筒状のフェルール１８とにより構成されている。
　光ファイバー１１におけるコア１５を構成する材料としては、母材中に励起光を受けて蛍光を発光する発光物質が含有されてなるものが用いられる。
　コア１５の母材としては、フッ化アルミニウム系フッ化物材料、ＺＢＬＡＮＰ（ＺｒＦ4 －ＢａＦ2 －ＬａＦ3 －ＡｌＦ3 －ＡｌＦ3 －ＮａＦ－ＰｂＦ2 ）等のＺｒ系フッ化物ガラスなどを用いることができる。
　コア１５中に含有される発光物質としては、希土類元素イオンを用いることができ、その具体例としては、プラセオジムイオン（Ｐｒ3+）、ツリウム（Ｔｍ3+）、ネオジウム（Ｎｄ3+）、イッテルビウム（Ｙｂ3+）、エルビウム（Ｅｒ3+）、ホルミウム（Ｈｏ3+）などが挙げられる。コア１５中における希土類元素イオンの割合は、例えば５００～６０００ｐｐｍである。
　光ファイバー１１におけるクラッド１６を構成する材料としては、ＺＢＬＡＮ（ＺｒＦ4 －ＢａＦ2 －ＬａＦ3 －ＡｌＦ3 －ＮａＦ）等のＺｒ系フッ化物ガラスやＡｌＦ系（ＡｌＦ3 －ＢａＦ2 －ＳｒＦ2 －ＣａＦ2 －ＭｇＦ2 －ＹＦ3 ）のフッ化物ガラスなどを用いることができる。
　また、光ファイバー１１におけるコア１５の外径は、例えば７～４０μｍである。
　光ファイバー１１の全長は、３０～１００ｍｍであることが好ましい。光ファイバー１１の全長が過小である場合には、励起光の利用効率が低くなる虞れがある。光ファイバー１１の全長が過大である場合には、装置の小型化を図ることが困難である。また、長尺のジルコニアよりなるフェルール１８を作製することが困難であることから、光ファイバー１１の全長は３０～５０ｍｍであることが更に好ましい。
　また、光ファイバー１１の開口数（ＮＡ）は、０．２８以上であることが好ましく、より好ましくは０．３０～０．４０である。光ファイバー１１の開口数（ＮＡ）が過小である場合には、光ファイバー１１の集光能力が小さくなり、カップリングが困難になる。
　共振器２０における入射側ミラー２１および出射側ミラー２２の各々は、例えばＳｉＯ2 よりなる低屈折率層と例えばＴａ2 Ｏ5 よりなる高屈折率層とが交互に積層されてなる誘電体多層膜により構成されている。誘電体多層膜における低屈折率層および高屈折率層の各々の厚みは、例えば２０～３００ｎｍである。また、多層誘電体膜における低屈折率層および高屈折率層の層数は、両者の合計で例えば１０～１００である。
　入射側ミラー２１としては、励起用レーザ素子４０からの励起光の透過率が大きく、発振されるレーザ光の波長域の光の反射率が大きいものが用いられる。また、出射側ミラー２２としては、発振されるレーザ光の波長域の光の反射率が入射側ミラー２１よりも僅かに小さいものが用いられる。具体的な一例を示すと、入射側ミラー２１は、波長４３０～４８０ｎｍの光の透過率が９５％以上で、波長６１５ｎｍの光の反射率が９９％以上である。また、出射側ミラー２２は、波長６１５ｎｍの光の反射率が９５％である。
　励起光反射膜２５としては、励起光を選択的に反射し得るものを用いることが好ましい。具体的には、励起光の反射率が９０％以上、好ましくは９５％以上で、発振されるレーザ光の透過率が９０％以上、好ましくは９２％以上のものが好ましい。
　このような励起光反射膜２５としては、低屈折率層と高屈折率層とが交互に積層されてなる誘電体多層膜よりなるものを用いることが好ましい。
　励起光反射膜２５を構成する誘電体多層膜の具体例としては、Ｔａ2 Ｏ5 よりなる低屈折率層とＺｒＯよりなる高屈折率層との多層膜、ＳｉＯ2 よりなる低屈折率層とＴｉＯ2 よりなる高屈折率層との多層膜、ＺｎＳよりなる低屈折率層とＰｂＴｅよりなる高屈折率層との多層膜、ＳｉＯ2 よりなる低屈折率層とＴａ2 Ｏ5 よりなる高屈折率層との多層膜、ＳｉＯ2 よりなる低屈折率層とＮｂ2 Ｏ5 よりなる高屈折率層との多層膜、ＳｉＯ2 よりなる低屈折率層とＨｆＯ2 よりなる高屈折率層との多層膜、ＳｉＯ2 よりなる低屈折率層とＺｒＯ2 よりなる高屈折率層との多層膜、ＳｉＯ2 よりなる低屈折率層とＹ2 Ｏ3 よりなる高屈折率層との多層膜、ＳｉＯ2 よりなる低屈折率層とＡｌＮよりなる高屈折率層との多層膜、ＳｉＯ2 よりなる低屈折率層とＳｉＮよりなる高屈折率層との多層膜などが挙げられる。
　熱伝導部材３０を構成する材料としては、ステンレス、銅、アルミ、ニッケル等の熱伝導性の高い金属材料などを用いることができる。
　励起用レーザ素子４０としては、光ファイバー１１のコア中の希土類元素イオンを励起し得る波長の光、例えば４３０～４８０ｎｍの波長域の青色光を出射するものが用いられる。このような励起用レーザ素子４０の具体例としては、ＧａＮ系レーザダイオードなどが挙げられる。
　本発明のファイバーレーザ光源装置においては、光ファイバー１１の入射側端面１２から入射した励起光の一部が当該光ファイバー１１をその長手方向に透過しても、当該励起光は、励起光反射膜２５によって、再度光ファイバー１１に入射される。このため、光ファイバー１１の全長が小さいものであっても、励起光の利用効率が高く、従って、高い放射強度のレーザ光を発振することができる。
　また、全長の小さい光ファイバー１１を用いることができるため、装置の小型化を図ることができる。
　また、光ファイバー１１の外周面には、当該外周面を覆う円筒状の熱伝導部材３０が設けられているため、当該光ファイバー１１に生ずる熱が放熱される。従って、光ファイバー１１の過熱による破損などを防止または抑制することができる。
　本発明のファイバーレーザ光源装置は、上記の実施の形態に限定されず、種々の変更を加えることが可能である。
　例えば励起光反射膜２５は、図３に示すように、光ファイバー１１の出射側端面１３と出射側ミラー２２との間に形成されていてもよい。
　また、本発明のファイバーレーザ光源装置においては、励起光反射膜２５によって反射された励起光が励起用レーザ素子４０に照射されると、当該励起用レーザ素子４０がダメージを受けることがある。このため、励起用レーザ素子４０に照射される励起光を抑制すること、例えば励起光励起用レーザ素子４０から出射される励起光の強度（以下、「初期強度」という。）の１０％以下となるよう抑制することが好ましい。
　励起用レーザ素子４０に照射される励起光を抑制する手段としては、例えば下記（１）～（３）に示す手段が挙げられる。
（１）コア１５中における希土類元素イオン（例えば、Ｐｒ3+）の割合が３０００ｐｐｍ以上の光ファイバー１１において、励起光として波長が４４０～４４５ｎｍの光を用いることにより、励起用レーザ素子４０に照射される励起光を抑制する。
　上記の範囲の波長の励起光を用いることにより、光ファイバー１１の全長が３０ｍｍ以上（往復の光路の全長が６０ｍｍ以上）であれば、励起用レーザ素子４０に照射される励起光を、例えば初期強度の１０％以下となるよう抑制することができる。
（２）コア１５中における希土類元素イオンの割合が例えば５０００ｐｐｍ以上の光ファイバー１１を用いることにより、励起用レーザ素子４０に照射される励起光を抑制する。　コア１５中に高濃度で希土類元素イオン（例えば、Ｐｒ3+）が含有されることにより、当該コア１５中における光の吸収率が高くなる。そのため、励起光の波長が４４０～４５３ｎｍで、光ファイバー１１の全長が３０ｍｍ以上であれば、励起用レーザ素子４０に照射される励起光を、例えば初期強度の１０％以下となるよう抑制することができる。
（３）図４に示すように、励起用レーザ素子４０と光ファイバー１１との間、例えば結合レンズユニット３５におけるレンズ３６，３７の間に、偏光板３８および１／４波長板３９を配置することにより、励起用レーザ素子４０に照射される励起光を抑制する。
〈実施例１〉
　図１および図２に示す構成に従い、下記の仕様のファイバーレーザ光源装置を作製した。
［光ファイバー］
　光ファイバーの全長：４０ｍｍ
　コアの材質：フッ化アルミニウム系フッ化物材料中に３０００ｐｐｍのプラセオジムイオンがドープされてなるもの
　コアの外径：１５μｍ
　開口数：０．３０
［共振器］
　入射側ミラーの構成：ＳｉＯ2 （波長５００ｎｍの光による屈折率＝１．４６）よりなる低屈折率層（層数＝１５、厚みの最小値＝５６ｎｍ，厚みの最大値＝１８７ｎｍ）とＴａ2 Ｏ5 （波長５００ｎｍの光による屈折率＝２．０）よりなる高屈折率層（層数＝１４、厚みの最小値＝６４ｎｍ，厚みの最大値＝８７ｎｍ）とが交互に積層されてなる誘電体多層膜（全体の厚み＝２．５μｍ）
　入射側ミラーの光学特性：波長４３０～４８０ｎｍの光の透過率＞９５％，波長６１５ｎｍの光の反射率＞９９％
　出射側ミラーの構成：ＳｉＯ2 （波長５００ｎｍの光による屈折率＝１．４６）よりなる低屈折率層（層数＝１０、厚みの最小値＝１２１ｎｍ，厚みの最大値＝２３２ｎｍ）とＴａ2 Ｏ5 （波長５００ｎｍの光による屈折率＝２．０）よりなる高屈折率層（層数＝９、厚みの最小値＝２６ｎｍ，厚みの最大値＝８３ｎｍ）とが交互に積層されてなる誘電体多層膜（全体の厚み＝１．９μｍ）
　出射側ミラーの光学特性：波長６１５ｎｍの光の透過率＝９５％
［励起用レーザ素子］
　ＧａＮ系レーザダイオード（励起光の波長＝４３８～４５８ｎｍ，ピーク波長＝４４８ｎｍ）
［励起光反射膜］
　励起光反射膜の構成：ＳｉＯ2 （波長５００ｎｍの光による屈折率＝１．４６）よりなる低屈折率層とＴｉＯ2 （波長５００ｎｍの光による屈折率＝２．５９）よりなる高屈折率層とが交互に積層されてなる誘電体多層膜（全体の厚み＝２．２μｍ）
　励起光反射膜の光学特性：波長４３０～４６０ｎｍの光の反射率＞９５％，波長６１５ｎｍの光の透過率＞９２％
〈比較例１〉
　励起光反射膜を形成しなかったこと以外は実施例１と同様の構成のファイバーレーザ光源装置を作製した。
〈参考例１〉
　光ファイバーを全長が９０ｍｍのものに変更し、励起光反射膜を形成しなかったこと以外は実施例１と同様の構成のファイバーレーザ光源装置を作製した。
［評価］
　実施例１、比較例１および参考例１の各々に係るファイバーレーザ光源装置を作動させ、発振されるレーザ光の放射強度を測定し、参考例１に係るファイバーレーザ光源装置によるレーザ光の放射強度を１００としたときの相対値を求めた。その結果、実施例１に係るファイバーレーザ光源装置によるレーザ光の放射強度が１００、比較例１に係るファイバーレーザ光源装置によるレーザ光の放射強度が７０であった。
　以上の結果から、実施例１に係るファイバーレーザ光源装置によれば、励起光の利用効率が高く、高い放射強度のレーザ光を発振することができることが確認された。
　また、実施例１に係るファイバーレーザ光源装置によれば、その光ファイバーの全長が参考例１に係るファイバーレーザ光源装置の光ファイバーよりも相当に小さいため、装置の小型化を図ることが可能である。
１０　ファイバーレーザ
１１　光ファイバー
１２　入射側端面
１３　出射側端面
１５　コア
１６　クラッド
１７　ジャケット
１８　フェルール
２０　共振器
２１　入射側ミラー
２２　出射側ミラー
２５　励起光反射膜
３０　熱伝導部材
３１　キャップ
３５　結合レンズユニット
３６，３７　レンズ
３８　偏光板
３９　１／４波長板
４０　励起用レーザ素子
４５　保持部材

Claims (3)

  1. 　励起光を受けて当該励起光と異なる波長の光を発光する光ファイバーと、この光ファイバーの両端面に配置された、入射側ミラーおよび出射側ミラーよりなる共振器とにより構成されたファイバーレーザを有するファイバーレーザ光源装置において、
    　前記出射側ミラーの外表面または前記光ファイバーの出射側端面と前記出射側ミラーとの間に、前記励起光を反射する励起光反射膜が形成されていることを特徴とするファイバーレーザ光源装置。
  2. 　前記光ファイバーは、前記励起光を受けて蛍光を発光する発光物質としてプラセオジムイオンが含有されてなるコアを有することを特徴とする請求項１に記載のファイバーレーザ光源装置。
  3. 　前記励起光反射膜は、誘電体多層膜よりなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のファイバーレーザ光源装置。
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