WO2022239435A1 - 発光システム - Google Patents

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WO2022239435A1
WO2022239435A1 PCT/JP2022/010524 JP2022010524W WO2022239435A1 WO 2022239435 A1 WO2022239435 A1 WO 2022239435A1 JP 2022010524 W JP2022010524 W JP 2022010524W WO 2022239435 A1 WO2022239435 A1 WO 2022239435A1
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WO
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light
wavelength
light source
wavelength conversion
section
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/010524
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English (en)
French (fr)
Inventor
識成 七井
陽介 溝上
利彦 佐藤
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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Filing date
Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/067—Fibre lasers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • 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
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams

Definitions

  • the present disclosure relates generally to light emitting systems, and more particularly to light emitting systems that utilize excitation light.
  • a light emitting device that includes a light source, a light guide member, an optical component, and a detection member (Patent Document 1).
  • a light source propagates through the light guide member and reaches the optical component provided at the tip of the light guide member. Most of the light that has reached the optical component passes through the optical component and is emitted to the outside, and a part of the light is reflected by the optical component and becomes return light that propagates toward the light source.
  • a detection member is provided between the light guide member and the light source to detect this returned light.
  • the light source is equipped with a semiconductor laser element having blue as a dominant wavelength as a semiconductor light emitting element.
  • the optical component includes a translucent member and a wavelength converting member.
  • the wavelength conversion member is contained in the translucent member and is a fluorescent member that absorbs at least part of the light from the semiconductor light emitting element and emits light having a different wavelength.
  • An object of the present disclosure is to provide a light emitting system capable of suppressing the temperature rise of the emitting part and detecting the returned light.
  • a light emitting system includes a first light source section, a first wavelength conversion section, a second light source section, a second wavelength conversion section, an emission section, and a detection section.
  • the first light source unit emits excitation light.
  • the first wavelength conversion section is an optical fiber including a first wavelength conversion element.
  • the first wavelength conversion element can be excited by the excitation light to generate spontaneous emission light having a longer wavelength than the excitation light, and can be excited by amplified spontaneous emission light.
  • the second light source section emits seed light for generating stimulated emission light from the first wavelength conversion element excited by the excitation light or the amplified spontaneous emission light.
  • the second wavelength conversion section includes a second wavelength conversion element.
  • the second wavelength conversion element is excited by the light generated by the first wavelength conversion element or the excitation light, and generates light with a wavelength different from both the wavelength of the excitation light and the wavelength of the seed light.
  • the emitting section emits the light from the second wavelength converting section.
  • the detection section detects return light traveling from the first wavelength conversion section toward the first light source section through a light guide section between the first light source section and the first wavelength conversion section.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a light emitting system according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2A is a cross-sectional view of an optical fiber that constitutes a first wavelength converter in the light emitting system;
  • FIG. 2B is a cross-sectional view of an optical fiber that constitutes a second wavelength converter in the light emitting system;
  • 3A to 3C are explanatory diagrams of the principle of operation of the first wavelength converter in the light emitting system.
  • FIG. 4 is a configuration diagram of a light emitting system according to Embodiment 2.
  • FIG. FIG. 5 is a configuration diagram of a light emitting system according to Embodiment 3.
  • FIG. FIG. 6 is a configuration diagram of a light emitting system according to Embodiment 4.
  • Embodiment 1 The light emitting system 100 according to Embodiment 1 will be described below with reference to FIGS. 1, 2A, 2B, 3A, 3B and 3C.
  • the light emitting system 100 includes a first light source unit 1, a first wavelength conversion unit 4, a plurality (for example, two) of second light source units 2, and a second wavelength conversion unit.
  • a unit 5 , an emission unit 6 , and a detection unit 7 are provided.
  • the first light source unit 1 emits excitation light P1.
  • the first wavelength converting section 4 is an optical fiber including a first wavelength converting element (for example, Pr 3+ ).
  • the first wavelength conversion element can be excited by the excitation light P1 to generate spontaneous emission light having a longer wavelength than the excitation light P1, and can be excited by amplified spontaneous emission light.
  • Each of the plurality of second light source units 2 emits seed light P2 for generating stimulated emission light P3 from the first wavelength conversion element excited by pumping light P1 or amplified spontaneous emission light.
  • the second wavelength conversion section 5 includes a second wavelength conversion element (for example, Dy 3+ ).
  • the second wavelength conversion element is excited by the excitation light P1 and generates light with a wavelength different from both the wavelength of the excitation light P1 and the wavelength of the seed light P2.
  • the emitting section 6 emits the light from the second wavelength converting section 5 .
  • the detection unit 7 detects return light P8 that travels from the first wavelength conversion unit 4 toward the first light source unit 1 through the light guide unit 11 between the first light source unit 1 and the first wavelength conversion unit 4 .
  • the light emitting system 100 supplies the first wavelength conversion unit 4 with excitation light P1 for exciting the first wavelength conversion element and stimulated emission light P3 from the first wavelength conversion element excited by the excitation light P1 (see FIG. 3C). and a seed light P2 for generating .
  • Light P5 including excitation light P1 and stimulated emission light P3 is emitted from the first wavelength conversion unit 4 .
  • 3A to 3C are explanatory diagrams of the principle of operation of the first wavelength converter 4 in the light emitting system 100.
  • FIG. The vertical axis in FIGS. 3A, 3B and 3C is electron energy.
  • the upward arrow in FIG. 3A indicates the absorption of the excitation light P1.
  • the excitation light P1 incident on the first wavelength conversion section 4 changes the electron e ⁇ at the ground level E0 (including a plurality of energy levels) of the first wavelength conversion element to the excitation level. is excited to position E2. Then, the electron e ⁇ at the excited level E2 transitions to the metastable level E1 having lower energy than the excited level E2.
  • seed light P2 having a wavelength corresponding to the energy difference between the metastable level E1 and the upper energy level (hereinafter also referred to as the second energy level) among the plurality of energy levels of the ground level E0 ( P22) generates stimulated emission light P3 (P32) when the electron e ⁇ at the metastable level E1 transitions to the second energy level.
  • Stimulated emission light P3 (P31) is generated when the electron e ⁇ at the stable level E1 transitions to the first energy level.
  • the second wavelength conversion section 5 electrons at the ground level of the second wavelength conversion element are excited to the excitation level of the second wavelength conversion element by the excitation light P1. Then, in the second wavelength conversion section 5, electrons in the excited level transition to the metastable level of the second wavelength conversion element. Thereafter, when the electrons at the metastable level transition to an energy level lower than the metastable level, they generate light with a wavelength different from both the wavelength of the excitation light P1 and the wavelength of the seed light P2.
  • the light emitting system 100 can be applied to lighting applications, for example.
  • Lighting applications include, for example, indoor downlights, lighting systems for cold storage warehouses, lighting systems for outdoor tennis courts, lighting systems for tunnels, fishing boat lighting systems, and vehicle headlights. , but not limited to this.
  • the light emitting system 100 can be applied to, for example, a projection system including a projector, without being limited to lighting applications.
  • the light emitting system 100 includes, as shown in FIG. A two-wavelength conversion unit 5 , an emission unit 6 , and a detection unit 7 are provided. Moreover, the light emitting system 100 further includes a control unit 15 . The control unit 15 controls the output of each of the first light source unit 1 and the plurality of second light source units 2 . Moreover, the light emitting system 100 further includes a storage unit 16 . Moreover, the light emitting system 100 further includes a selective reflection section 10 .
  • the light emitting system 100 includes a first optical fiber F1, a plurality of (for example, two) second optical fibers F2, a third optical fiber F3, a fourth optical fiber F4, a fifth optical fiber F5, A sixth optical fiber F6, a seventh optical fiber F7, an eighth optical fiber F8, a multiplexer 8, and a demultiplexer 9 are further provided.
  • the two second light source units 2 emit, for example, seed light P2 with different wavelengths.
  • one second light source unit 2 out of the two second light source units 2 will be referred to as a second light source unit 21, and the remaining one second light source unit 2 will be referred to as a second light source unit 22.
  • the seed light P2 emitted from the second light source unit 21 may be referred to as seed light P21
  • the seed light P2 emitted from the second light source unit 22 may be referred to as seed light P22.
  • the second optical fiber F2 corresponding to the second light source section 21 is referred to as a second optical fiber F21
  • the second optical fiber F2 corresponding to the second light source section 22 is referred to as a second optical fiber F2. It may also be referred to as fiber F22.
  • the first light source section 1 emits excitation light P1 for exciting the first wavelength conversion elements included in the first wavelength conversion section 4 .
  • the excitation light P ⁇ b>1 emitted from the first light source section 1 enters the first wavelength conversion section 4 . More specifically, the excitation light P1 emitted from the first light source unit 1 passes through the first optical fiber F1, the multiplexer 8, the third optical fiber F3, the demultiplexer 9, and the fourth optical fiber F4, It enters the first wavelength conversion section 4 .
  • the first light source unit 1 includes, for example, a laser light source.
  • the laser light source emits laser light.
  • the excitation light P ⁇ b>1 laser light emitted from the laser light source
  • the laser light source is, for example, a semiconductor laser that emits blue laser light.
  • the wavelength of the excitation light P1 is, for example, 440 nm or more and 450 nm or less.
  • the first wavelength conversion section 4 is an optical fiber including a first wavelength conversion element (for example, Pr 3+ ).
  • the first wavelength conversion section 4 has a core 43, a clad 44, and a covering section 45, as shown in FIG. 2A.
  • the clad 44 covers the outer peripheral surface (side surface) of the core 43 .
  • the covering portion 45 covers the outer peripheral surface (side surface) of the clad 44 .
  • the core 43 has a circular cross-sectional shape perpendicular to the optical axis direction.
  • the clad 44 is arranged coaxially with the core 43 .
  • the core 43 includes a translucent material and a first wavelength conversion element.
  • the concentration of the first wavelength converting elements in the core 43 may or may not be substantially uniform over the entire length of the core 43 .
  • the diameter of the core 43 is, for example, 25 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less.
  • the length of the first wavelength conversion section 4 is, for example, 3 m or more and 10 m or less. Regarding the length of the first wavelength conversion section 4, it is preferable that the lower the concentration of the first wavelength conversion element in the first wavelength conversion section 4, the longer the length.
  • the numerical aperture of the optical fiber including the first wavelength converter 4 is, for example, 0.22.
  • the refractive index of the core 43 is substantially the same as the refractive index of the translucent material described above, which is the main component of the core 43 .
  • the translucent material is, for example, fluoride, oxide, or nitride.
  • Fluoride is, for example, fluoride glass.
  • the oxide is, for example, silicon oxide, quartz, or the like.
  • the first wavelength converting element is a rare earth element.
  • the first wavelength conversion element contains an element selected from the group of Pr, Tb, Ho, Dy, Er, Eu, Nd and Mn, for example.
  • the first wavelength conversion element is contained in the core 43 as rare earth element ions, for example, as Pr ions (Pr 3+ ).
  • the first wavelength conversion element is excited by pumping light P1 or amplified by using spontaneous emission light emitted from a first wavelength conversion element different from itself as internal seed light, that is, amplified spontaneous emission light ( ASE).
  • the first wavelength-converting element emits an element-specific ASE of the first wavelength-converting element, together with a wavelength of the same wavelength as that of the seed light P2 (hereinafter also referred to as external seed light P2). Stimulated emission light is generated and emitted together as stimulated emission light P3.
  • the wavelengths of the ASE and the external seed light P2 are longer than the wavelength of the excitation light P1 (for example, 440 nm or more and 450 nm or less).
  • the wavelength of the seed light P2 will be described in the section "(2.3) Second light source section".
  • Pr 3+ is a wavelength conversion element that can emit amplified light of ASE or seed light in the cyan to red range.
  • the intensity of the stimulated emission light depends on the intensity of the internal seed light (spontaneous emission light) and the external seed light P2.
  • the refractive index of the clad 44 is smaller than that of the core 43 .
  • Cladding 44 does not include the first wavelength converting element contained in core 43 .
  • the material of the covering portion 45 is, for example, resin.
  • the outer diameter of the covering portion 45 is, for example, 1 mm or less.
  • the first wavelength converting section 4 has a light incident section 41 and a light emitting section 42 .
  • the light incident portion 41 is configured by the first end surface 431 of the core 43
  • the light emitting portion 42 is configured by the second end surface 432 of the core 43 .
  • the excitation light P1 from the first light source section 1 passes through the first optical fiber F1, the combining section 8, the third optical fiber F3, and the demultiplexing section to the light incident section 41 of the first wavelength converting section 4. 9 and the fourth optical fiber F4.
  • the seed light P21 from the second light source section 21 enters the light incident section 41 of the first wavelength conversion section 4 through the second optical fiber F21, the multiplexing section 8, the third optical fiber F3, the demultiplexing section 9, and the second optical fiber F3. 4 Enter via optical fiber F4.
  • the seed light P22 from the second light source section 22 enters the light incident section 41 of the first wavelength conversion section 4 through the second optical fiber F22, the combining section 8, the third optical fiber F3, the demultiplexing section 9 and the second optical fiber F3. 4 Enter via optical fiber F4.
  • Light P5 including excitation light P1 and stimulated emission light P3 including ASE is emitted from the light emitting portion 42 of the first wavelength converting portion 4 .
  • the light emitting system 100 includes a plurality of (for example, two) second light source sections 2 .
  • the second light source unit 21 emits seed light P21.
  • the seed light P21 emitted from the second light source section 21 is incident on the light incident section 41 of the first wavelength conversion section 4 . More specifically, the seed light P21 emitted from the second light source section 21 passes through the second optical fiber F21, the multiplexer 8, the third optical fiber F3, the demultiplexer 9, and the fourth optical fiber F4, The light is incident on the light incident portion 41 of the first wavelength conversion portion 4 .
  • the second light source unit 22 emits seed light P22.
  • the seed light P22 emitted from the second light source section 22 is incident on the light incident section 41 of the first wavelength conversion section 4 . More specifically, the seed light P22 emitted from the second light source unit 22 passes through the second optical fiber F22, the multiplexer 8, the third optical fiber F3, the demultiplexer 9, and the fourth optical fiber F4, The light is incident on the light incident portion 41 of the first wavelength conversion portion 4 .
  • the second light source unit 21 is, for example, a semiconductor laser that emits green light.
  • the second light source unit 22 is, for example, a semiconductor laser that emits red light.
  • the wavelength of the green seed light P21 is, for example, about 520 nm
  • the wavelength of the red seed light P22 is, for example, about 640 nm. preferable.
  • Each of the plurality of second light source units 2 is a light source that emits quasi-monochromatic light.
  • quasi-monochromatic light is light within a narrow wavelength range (for example, 10 nm).
  • the number of the second light source units 2 in the light emitting system 100 is not limited to two, and may be three or more, or one.
  • the three second light source units 2 are a semiconductor laser that emits green light, a semiconductor laser that emits red light, and a semiconductor laser that emits orange light. and a semiconductor laser that emits light.
  • the wavelength of the orange light is preferably about 600 nm, for example.
  • the second wavelength conversion unit 5 emits at least light having a wavelength different from that of the excitation light P1, the seed light P21, and the seed light P22. Light of at least one of the wavelength of P1, the wavelength of seed light P21, and the wavelength of seed light P22 may also be emitted.
  • the second wavelength conversion section 5 is an optical fiber containing a second wavelength conversion element (for example, Dy 3+ ).
  • the second wavelength conversion section 5 has a core 53, a clad 54, and a covering section 55, as shown in FIG. 2B.
  • the clad 54 covers the outer peripheral surface (side surface) of the core 53 .
  • the covering portion 55 covers the outer peripheral surface (side surface) of the clad 54 .
  • the core 53 has a circular cross-sectional shape perpendicular to the optical axis direction.
  • the clad 54 is arranged coaxially with the core 53 .
  • the core 53 includes a translucent material and a second wavelength conversion element.
  • the concentration of the second wavelength converting element in core 53 may or may not be substantially uniform over the entire length of core 53 .
  • the diameter of the core 53 is, for example, 25 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less.
  • the length of the second wavelength conversion section 5 is, for example, 3 m or more and 10 m or less. Regarding the length of the second wavelength conversion section 5, it is preferable that the lower the concentration of the second wavelength conversion elements in the second wavelength conversion section 5, the longer the length.
  • the numerical aperture of the optical fiber including the second wavelength converter 5 is, for example, 0.22.
  • the refractive index of the core 53 is substantially the same as the refractive index of the translucent material described above, which is the main component of the core 53 .
  • the translucent material is, for example, fluoride, oxide, or nitride.
  • Fluoride is, for example, fluoride glass.
  • the oxide is, for example, silicon oxide, quartz, or the like.
  • the second wavelength converting element is a rare earth element.
  • the second wavelength conversion element contains an element selected from the group of Pr, Tb, Ho, Dy, Er, Eu, Nd and Mn, for example.
  • the second wavelength conversion element is contained in the core 53 as rare earth element ions, for example, Dy ions (Dy 3+ ).
  • the second wavelength conversion element is excited by pumping light P1 or amplified by using spontaneous emission light emitted from a second wavelength conversion element different from itself as internal seed light, that is, amplified spontaneous emission light ( ASE).
  • the second wavelength-converting element emits the element-specific ASE of the second wavelength-converting element, together with stimulated emission light of the same wavelength as the external seed light P2, which Together, they are emitted as stimulated emission light P3.
  • the wavelengths of the ASE and the external seed light P2 are longer than the wavelength of the excitation light P1 (for example, 440 nm or more and 450 nm or less).
  • Dy 3+ can also be excited by absorbing ASE from Pr 3+ and generate ASE with a wavelength peculiar to Dy 3+ .
  • the refractive index of the clad 54 is smaller than that of the core 53 .
  • Cladding 54 does not include the first wavelength converting element contained in core 53 .
  • the material of the covering portion 55 is, for example, resin.
  • the outer diameter of the covering portion 55 is, for example, 1 mm or less.
  • the second wavelength conversion section 5 has a light entrance section 51 and a light exit section 52 .
  • the light incident portion 51 is configured by the first end surface 531 of the core 53
  • the light emitting portion 52 is configured by the second end surface 532 of the core 53 .
  • the light incident portion 51 of the second wavelength conversion portion 5 receives the excitation light P1 from the first light source portion 1, the plurality of seed lights P2 from the plurality of second light source portions 2, and the light generated in the first wavelength conversion portion 4.
  • a light P5 including is incident. More specifically, the light P5 from the first wavelength conversion section 4 propagates through the fifth optical fiber F5 and enters the light incidence section 51 of the second wavelength conversion section 5 .
  • Light P6 including excitation light P1 and stimulated emission light P3 including ASE is emitted from the light emitting portion 52 of the second wavelength conversion portion 5 .
  • the stimulated emission light P3 is emitted not only from the light emitting portion 52 but also from the light incident portion 51 .
  • the emitting part 6 emits the light P7 from the second wavelength converting part 5 .
  • the light P7 is light that has passed through the selective reflection section 10 out of the light P6 emitted from the second wavelength conversion section 5 .
  • the light P7 from the second wavelength conversion section 5 propagates through, for example, a seventh optical fiber F7 and is emitted from the emission section 6.
  • the emitting section 6 is, for example, a lighting unit that emits the light P7 from the second wavelength converting section 5 to the outside space.
  • the lamp unit holds, for example, the second end of the seventh optical fiber F7 opposite to the first end on the second wavelength converting section 5 side.
  • the lamp unit may include an optical member for controlling light distribution of light emitted from the second end of the seventh optical fiber F7.
  • Optical members are, for example, lenses, reflectors, and the like.
  • the lighting unit is arranged, for example, in a through-hole in the ceiling of a building.
  • part of the seventh optical fiber F7 is hidden by the ceiling, which is the structure that holds the lamp unit, and the walls inside the building.
  • part of the seventh optical fiber F7 is arranged behind the ceiling and behind the wall.
  • the lighting unit is attached to the ceiling using, for example, a flange protruding outward from the lower end of the lighting unit and a plurality of leaf springs sandwiching the ceiling between the flange and the flange.
  • the lamp unit may be attached to the ceiling using, for example, a mounting frame and a plurality of mounting springs.
  • the output section 6 is, for example, a projection lens of the projector.
  • the detecting part 7 passes through the light guide part 11 between the first light source part 1 and the first wavelength converting part 4 and travels from the first wavelength converting part 4 to the first light source part 1 side.
  • Return light P8 is detected.
  • the light guide section 11 between the first light source section 1 and the first wavelength conversion section 4 includes the first optical fiber F1, the combining section 8, and the third optical fiber F3. , the branching unit 9, and the fourth optical fiber F4.
  • the return light P8 is split by the demultiplexing unit 9 in the light guide unit 11 between the first light source unit 1 and the first wavelength conversion unit 4 and is incident on the detection unit 7. be.
  • the return light P8 demultiplexed by the demultiplexer 9 propagates through the eighth optical fiber F8 and enters the detector 7 .
  • the detector 7 detects characteristic light generated in the second wavelength converter 5 .
  • the characteristic light generated in the second wavelength conversion section 5 is different from light of a plurality of wavelengths generated in the first wavelength conversion element (for example, Pr 3+ ) of the first wavelength conversion section 4 and It is light different from the light of the absorption wavelength of the wavelength conversion element.
  • the translucent material of the first wavelength conversion section 4 is fluoride glass
  • the first wavelength conversion element is Pr 3+
  • the translucent material of the second wavelength conversion section 5 is fluoride glass
  • the second wavelength is
  • the characteristic light generated in the second wavelength conversion unit 5 is, for example, light with a wavelength of 660 nm generated by the second wavelength conversion element Dy 3+ or light with a wavelength of 755 nm generated by Dy 3+ .
  • the light detected by the detection unit 7 is preferably deep red to near-infrared light that is not used for toning in the light emitting system 100 .
  • the detection unit 7 includes, for example, a photodiode that is a photoelectric conversion element. In the detection section 7, the output signal changes according to the above-described characteristic light quantity.
  • the characteristic light generated in the second wavelength conversion section 5 is relatively distant from the wavelength of the spontaneous emission light of the first wavelength conversion element, the characteristic light generated in the second wavelength conversion section 5
  • the wavelength can be selectively guided to the detection unit 7 by the demultiplexing unit 9, but if the characteristic light is close to the wavelength of the spontaneous emission light of the first wavelength conversion element, the characteristic light can be selected.
  • An element is preferably provided between the detection section 7 or the branching section 9 and the detection section 7 .
  • Optical elements capable of selecting characteristic light are, for example, multilayer filters, prisms, multilayer mirrors or diffraction gratings.
  • the detection unit 7 is configured to selectively detect the characteristic light.
  • the control unit 15 controls the output of the first light source unit 1 . Also, the control unit 15 controls the output of each of the plurality of second light source units 2 . That is, the control unit 15 can control the outputs of the first light source unit 1, the second light source unit 21, and the second light source unit 22, respectively. Thereby, the controller 15 can adjust the intensity of each of the excitation light P1, the seed light P21, and the seed light P22. The control unit 15 can adjust the chromaticity of the light P7 emitted from the emission unit 6 by individually controlling the first light source unit 1, the second light source unit 21, and the second light source unit 22. FIG. In short, the lighting system 100 can adjust the color of the light P7 emitted from the emission part 6 by including the control part 15 .
  • the control unit 15 controls the first light source unit 1 based on the intensity of the detection light having a wavelength different from both the wavelength of the excitation light P1 and the wavelength of the seed light P2 among the return light P8 incident on the detection unit 7. , the output of at least one of the second light source section 21 and the second light source section 22 is controlled.
  • the detection light is, for example, light of one wavelength (characteristic light described above) among the light of a plurality of wavelengths generated by the second wavelength conversion element.
  • the wavelength of the detection light is, for example, 650 nm or longer.
  • the storage unit 16 stores relationship information between the drive conditions of the first light source unit 1 and the plurality of second light source units 2 and the detection intensity of the light detected by the detection unit 7 in advance.
  • the control unit 15 controls the first light source unit 1, the second light source unit 21, and the second light source unit 22 based on the detected intensity of the detected light detected by the detection unit 7 and the relationship information stored in the storage unit 16. at least one of
  • the drive conditions of the first light source unit 1 and the plurality of second light source units 2 mean, for example, the drive current of the semiconductor laser of the first light source unit 1 and the drive current of each of the semiconductor lasers of the plurality of second light source units 2.
  • the relationship information is, for example, the relationship between the drive current of the semiconductor laser of the first light source unit 1, the drive current of the semiconductor laser of each of the plurality of second light source units 2, and the detection intensity of the detected light detected by the detection unit 7. is.
  • the relationship information is stored in a table in the storage unit 16. FIG.
  • the control unit 15 causes the detection intensity of the light detected by the detection unit 7 under the current set of driving conditions of the first light source unit 1 and the plurality of second light source units 2 to correspond in relational information stored in the storage unit 16. At least one of the first light source unit 1 and the plurality of second light source units 2 is controlled so as to approach the detection intensity linked to the set of driving conditions that are set.
  • the controller 15 controls the output of the first light source 1 and the output of the second light source 21.
  • the output of the second light source section 22 is decreased.
  • “Reduce the output” means to limit the output to a specified value or less, for example, to reduce the output so that the radiant energy satisfies Class 1 or Class 1M specified in JIS C 6802.
  • the first light source unit 1, the second light source unit 21, and the second light source unit 22 are controlled by preventing the driving current from flowing through the first light source unit 1, the second light source unit 21, and the second light source unit 22, respectively. It can either be zeroing the output.
  • the threshold is, for example, a value preset based on the intensity of light detected by the detector 7 when the light emitting system 100 is operated under each of a plurality of sets of predetermined drive conditions before shipping the light emitting system 100. is.
  • the reason why the detection intensity of the detection light detected by the detection unit 7 is lower than the threshold value is that, for example, in the light emitting system 100, at least one of the first optical fiber F1 to the fifth optical fiber F5 is connected to the optical fiber. This is the case where the light is leaking out of the tip.
  • the control unit 15 updates the relationship information stored in the storage unit 16 when the lighting system 100 is installed.
  • the functions of the control unit 15 and the storage unit 16 can be realized by a computer system.
  • a computer system includes, for example, one or more input/output interfaces, one or more memories, and one or more processors (microprocessors). That is, one or more processors function as the control unit 15 and the storage unit 16 by executing one or more programs (applications) stored in one or more memories.
  • the program is pre-recorded in the memory of the control unit 15 here, it may be provided through an electric communication line such as the Internet or recorded in a non-temporary recording medium such as a memory card.
  • the input/output interface is an interface for inputting information to the control unit 15 and outputting information from the control unit 15, and includes a communication interface.
  • the selective reflection portion 10 transmits the light of the wavelength of the spontaneous emission light generated by the first wavelength conversion element and the light of the wavelength of the spontaneous emission light generated by the second wavelength conversion element, and transmits the excitation light. Reflect P1.
  • the selective reflection section 10 reflects the excitation light P1 emitted from the first wavelength conversion section 4 and the second wavelength conversion section 5 without being wavelength-converted in the first wavelength conversion section 4 and the second wavelength conversion section 5 .
  • the selective reflection section 10 is provided between the second wavelength conversion section 5 and the emission section 6 .
  • the second wavelength conversion section 5 and the selective reflection section 10 are connected via the sixth optical fiber F6.
  • a seventh optical fiber F7 is connected to the selective reflection section 10 on the side opposite to the sixth optical fiber F6.
  • the seventh optical fiber F7 is held by the output section 6 .
  • the combining unit 8 includes the excitation light P1 emitted from the first light source unit 1, the seed light P21 emitted from the second light source unit 21, and the seed emitted from the second light source unit 22. It is combined with the light P22 and emitted to the first wavelength converter 4 side.
  • the multiplexing unit 8 is, for example, an optical fiber coupler.
  • a first optical fiber F1 that propagates the pumping light P1 from the first light source unit 1 a second optical fiber F21 that propagates the seed light P21 from the second light source unit 21, and a second light source unit
  • a second optical fiber F22 that propagates the seed light P22 from 22 and a third optical fiber F3 that propagates the light P4 including the pumping light P1, the seed light P21, and the seed light P22 are fused together.
  • the multiplexing unit 8 is configured so that the pumping light P1, the second seed light P21, and the second seed light P22 are multiplexed at one point. and the second seed light P21 and the second seed light P22 may be different from each other and may be combined in multiple stages.
  • the multiplexing unit 8 is not limited to an optical fiber coupler, and may be, for example, a waveguide coupler or a multi-wavelength combiner, or may be configured by combining a prism, mirror, or diffraction grating with a lens. good.
  • the demultiplexer 9 is a return light P8 emitted from the second wavelength converter 5 toward the first wavelength converter 4 and propagated through the first wavelength converter 4 and the fourth optical fiber F4. to the eighth optical fiber F8.
  • the return light P8 demultiplexed to the eighth optical fiber F8 is propagated through the eighth optical fiber F8 and enters the detection unit 7 .
  • the demultiplexing section 9 may be configured using an optical fiber, or may be configured by combining a prism, mirror, or diffraction grating with a lens.
  • the light emitting system 100 includes a housing that houses at least the first light source section 1 and the plurality of second light source sections 2 .
  • the housing When applying the lighting system 100 to a downlight, for example, the housing is installed on the floor behind the wall of the building, for example.
  • a computer system that implements the functions of the control unit 15 and the storage unit 16 is arranged, for example, in a housing that accommodates the first light source unit 1 and the plurality of second light source units 2 .
  • the housing further includes a first optical fiber F1, a plurality of second optical fibers F2, a multiplexer 8, a third optical fiber F3, a demultiplexer 9, a first
  • the wavelength conversion section 4 and the detection section 7 may be accommodated.
  • the controller 15 causes the first light source section 1 to emit the excitation light P1 and causes the plurality of second light source sections 2 to emit the seed lights P21 and P22, respectively.
  • the excitation light P1 is caused to enter the first optical fiber F1
  • the seed light P21 is caused to enter the second optical fiber F21
  • the seed light P22 is caused to enter the second optical fiber F22.
  • the seed light P21 propagated through the second optical fiber F21, and the seed light P22 propagated through the second optical fiber F22 are combined at the combining unit.
  • the light P5 emitted from the first wavelength conversion unit 4 is a mixed color light obtained by amplifying the excitation light P1, the ASE having a wavelength of about 480 nm generated from the first wavelength conversion element, and the seed light P2. be.
  • the two types of stimulated emission lights P31 and P32 that correspond to the seed lights P21 and P22 one-to-one and have different wavelengths are, for example, green light and red light, respectively.
  • the mixed light is, for example, white light.
  • the stimulated emission light P3 (P31) on the lower side is green light
  • the stimulated emission light P3 (P32) on the upper side is red light.
  • stimulated emission is generated by the spontaneous emission light and the seed light P2. 1 It is emitted from the wavelength converter 4 .
  • the intensity of the stimulated emission light P3 having the same wavelength as the seed light P21 in the light P5 emitted from the first wavelength converter 4 to the fifth optical fiber F5 is transmitted from the second light source 21 to the first wavelength converter 4 as follows: It is greater than the intensity of the incident seed light P21. Further, the intensity of the stimulated emission light P3 having the same wavelength as the seed light P22 in the light P5 emitted from the first wavelength converter 4 to the fifth optical fiber F5 is 4 is greater than the intensity of the seed light P22 that is incident on 4.
  • the light P5 emitted from the first wavelength conversion section 4 is propagated through the fifth optical fiber F5 and enters the second wavelength conversion section 5 .
  • the second wavelength conversion element is excited by the excitation light P1 among the excitation light P1, the seed light P21, and the seed light P22 contained in the light P5, and converted into light with a wavelength of 480 nm and light with a wavelength of 575 nm. , light with a wavelength of 665 nm and light with a wavelength of 750 nm. Therefore, the second wavelength conversion unit 5 generates light having a wavelength different from that of any of the pumping light P1, the seed light P21, and the seed light P22. As a result, the light P6 emitted from the second wavelength conversion section 5 is propagated through the sixth optical fiber F6 and enters the selective reflection section 10 .
  • the selective reflection section 10 reflects light with a wavelength of 460 nm or less and transmits visible light with a wavelength of 460 nm or more.
  • the light P7 transmitted through the selective reflection section 10 out of the light P6 emitted from the second wavelength conversion section 5 to the selective reflection section 10 side is propagated through the seventh optical fiber F7 to the emission section 6 emitted from
  • the return light P8, which is the light reflected by the selective reflection portion 10 is superimposed on the stimulated emission light P3 generated by the second wavelength conversion portion 5 and emitted from the light incidence portion 51, and then It is propagated through the fifth optical fiber F5, the first wavelength converter 4, and the fourth optical fiber F4, split into the eighth optical fiber F8 by the demultiplexer 9, and propagated through the eighth optical fiber F8 to the detector 7. Incident.
  • control unit 15 controls the first light source unit 1, the second light source unit 21, and the second light source unit 22 based on the intensity of light detected by the detection unit 7 and the relationship information stored in the storage unit 16. Control at least one.
  • the light emitting system 100 includes a first light source unit 1, a first wavelength conversion unit 4, a second light source unit 2, a second wavelength conversion unit 5, an emission unit 6, a detection a part 7;
  • the first light source unit 1 emits excitation light P1.
  • the first wavelength conversion section 4 is an optical fiber including a first wavelength conversion element.
  • the first wavelength conversion element can be excited by the excitation light P1 to generate spontaneous emission light having a longer wavelength than the excitation light P1, and can be excited by amplified spontaneous emission light.
  • the second light source unit 2 emits seed light P2 for generating stimulated emission light P3 from the first wavelength conversion element excited by pumping light P1 or amplified spontaneous emission light.
  • the second wavelength conversion section 5 includes a second wavelength conversion element.
  • the second wavelength conversion element is excited by the light generated by the first wavelength conversion element or by the light of the wavelength of the pumping light P1, and generates light of a wavelength different from both the wavelength of the pumping light P1 and the wavelength of the seed light P2.
  • the emitting section 6 emits the light from the second wavelength converting section 5 .
  • the detection unit 7 detects return light P8 that travels from the first wavelength conversion unit 4 toward the first light source unit 1 through the light guide unit 11 between the first light source unit 1 and the first wavelength conversion unit 4 .
  • the emission unit 6 includes the first light source unit 1, the second light source unit 21, the second light source unit 22, the first wavelength conversion unit 4, the second wavelength conversion unit 5, and the like. Since there is no source, it is possible to suppress the temperature rise of the emitting section 6 . As a result, the light emitting system 100 does not need to provide a heat radiating member in the output section 6, and it is possible to reduce the size and weight of the output section 6.
  • FIG. 1 the first light source unit 1, the second light source unit 21, the second light source unit 22, the first wavelength conversion unit 4, the second wavelength conversion unit 5, and the like. Since there is no source, it is possible to suppress the temperature rise of the emitting section 6 . As a result, the light emitting system 100 does not need to provide a heat radiating member in the output section 6, and it is possible to reduce the size and weight of the output section 6.
  • control unit 15 can control the output of each of the plurality of second light source units 2, so that the intensity of each seed light P2 of a plurality of wavelengths can be adjusted. , the chromaticity of the light P7 emitted from the emitting portion 6 can be adjusted.
  • the first wavelength conversion section 4 contains Pr 3+ as the first wavelength conversion element, and not only emits cyan ASE, but also seed light P2 of multiple wavelengths. is made incident on the first wavelength conversion section 4, the intensity of each of the green and red stimulated emission lights can be increased. As a result, the light emitting system 100 according to the first embodiment can improve the color rendering properties of the light P7 emitted from the emission section 6.
  • the first wavelength conversion section 4 contains Pr 3+ as the first wavelength conversion element
  • the second wavelength conversion section 5 contains Dy 3+ as the second wavelength conversion element. Therefore, it is possible to further improve the color rendering of the light P7 emitted from the emission portion 6.
  • Embodiment 2 A light emitting system 100a according to Embodiment 2 will be described below with reference to FIG. Regarding the light emitting system 100a according to the second embodiment, the same components as those of the light emitting system 100 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • a light emitting system 100a according to Embodiment 2 includes a second wavelength converting section 5a and a selective reflecting section 10a instead of the second wavelength converting section 5 and selective reflecting section 10 in the light emitting system 100 according to Embodiment 1. This is different from the light emitting system 100 according to the first embodiment.
  • the second wavelength conversion unit 5a contains Tb 3+ as a second wavelength conversion element instead of Dy 3+ in the second wavelength conversion unit 5 of the light emitting system 100 according to Embodiment 1. It is different from the second wavelength conversion section 5 of the light emitting system 100 concerned. Further, the selective reflection section 10a differs from the selective reflection section 10 in the light emitting system 100 according to the first embodiment in that it is provided between the first wavelength conversion section 4 and the second wavelength conversion section 5a.
  • the first wavelength conversion section 4 and the selective reflection section 10a are connected by the fifth optical fiber F5, and the selective reflection section 10a and the second wavelength conversion section 5a are connected by the sixth optical fiber F6.
  • a seventh optical fiber F7 is connected to the opposite side of the second wavelength converter 5a to the sixth optical fiber F6.
  • the selective reflection portion 10a reflects the light of the wavelength of the excitation light P1 contained in the light P5 from the first wavelength conversion portion 4, and transmits the light (stimulated emission light P31, P32) generated by the first wavelength conversion element. .
  • the second wavelength conversion element of the second wavelength conversion unit 5a is not excited by the excitation light P1, but is excited by light generated by the first wavelength conversion element (for example, light with a wavelength of 480 nm or more and 490 nm or less). A light having a wavelength different from both the wavelength and the wavelength of the seed light P2 is generated.
  • Tb 3+ can also be excited by absorbing ASE from Pr 3+ and generate ASE with a wavelength peculiar to Tb 3+ .
  • the emission section 6 emits the light P7 from the second wavelength conversion section 5a.
  • the light P7 from the second wavelength conversion section 5a is propagated through the seventh optical fiber F7 and emitted from the emission section 6 to the external space.
  • the return light P8 from the second wavelength conversion section 5a to the selective reflection section 10a side passes through the selective reflection section 10a.
  • the return light P8 propagated through the fourth optical fiber F4 from the selective reflection section 10a and returned to the first wavelength conversion section 4 includes the light generated by the second wavelength conversion section 5a and the pumping light P1.
  • This return light P8 is demultiplexed by the demultiplexer 9 . Therefore, in the light emitting system 100a, the return light P8 can be detected in the detecting section 7, similarly to the light emitting system 100.
  • a light emitting system 100a includes a first light source unit 1, a first wavelength conversion unit 4, a second light source unit 2, a second wavelength conversion unit 5a, an emission unit 6, a detection unit 7, Prepare.
  • the first light source unit 1 emits excitation light P1.
  • the first wavelength conversion section 4 is an optical fiber including a first wavelength conversion element.
  • the first wavelength conversion element can be excited by the excitation light P1 to generate spontaneous emission light having a longer wavelength than the excitation light P1, and can be excited by amplified spontaneous emission light.
  • the second light source unit 2 emits seed light P2 for generating stimulated emission light P3 from the first wavelength conversion element excited by pumping light P1 or amplified spontaneous emission light.
  • the second wavelength conversion section 5a includes a second wavelength conversion element.
  • the second wavelength conversion element is excited by the light generated by the first wavelength conversion element, and generates light having a wavelength different from both the wavelength of the excitation light P1 and the wavelengths of the seed lights P21 and P22.
  • the emitting portion 6 emits the light from the second wavelength converting portion 5a.
  • the detection unit 7 detects return light P8 that travels from the first wavelength conversion unit 4 toward the first light source unit 1 through the light guide unit 11 between the first light source unit 1 and the first wavelength conversion unit 4 .
  • the light detected by the detector 7 is, for example, light having a wavelength different from that of the excitation light P1 and the wavelengths of the seed lights P21 and P22, which is generated by the second wavelength conversion element.
  • the light emitting system 100a according to the second embodiment can suppress the temperature rise of the emitting section 6 and can detect the return light P8.
  • the first wavelength conversion section 4 contains Pr 3+ as the first wavelength conversion element
  • the second wavelength conversion section 5a contains Tb 3+ as the second wavelength conversion element. Therefore, it is possible to further improve the color rendering of the light P7 emitted from the emission portion 6.
  • Embodiment 3 A light emitting system 100b according to Embodiment 3 will be described below with reference to FIG. Regarding the light emitting system 100b according to Embodiment 3, the same components as those of the light emitting system 100a according to Embodiment 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the light emitting system 100b according to the third embodiment differs from the light emitting system 100a according to the second embodiment in that the selective reflection section 10a of the light emitting system 100a according to the second embodiment is not provided.
  • the first wavelength conversion section 4 and the second wavelength conversion section 5a are connected by the fifth optical fiber F5, and the side opposite to the fifth optical fiber F5 in the second wavelength conversion section 5a is connected to the seventh optical fiber F7.
  • the light emitting system 100b according to the third embodiment can suppress the temperature rise of the emission section 6 and can detect the return light P8.
  • the light emitting system 100b according to the third embodiment does not include the selective reflection section 10a, it is possible to emit a part of the excitation light P1 from the emission section 6 as well.
  • Embodiment 4 A light emitting system 100c according to Embodiment 4 will be described below with reference to FIG. Regarding the light emitting system 100c according to the fourth embodiment, the same components as those of the light emitting system 100a according to the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • a light emitting system 100c according to Embodiment 4 differs from the light emitting system 100a according to Embodiment 2 in that a third light source unit 3 is further provided.
  • the third light source unit 3 is the second excitation light having a wavelength (eg, 380 nm) different from the wavelength (eg, 440 nm or more and 450 nm or less) of the first excitation light P1, which is the excitation light P1 emitted from the first light source unit 1.
  • P12 is emitted.
  • the second excitation light P12 is light that can excite the second wavelength conversion element.
  • the third light source unit 3 includes, for example, a semiconductor laser that emits ultraviolet light.
  • the third light source section 3 is connected to the combining section 8 by a ninth optical fiber F9.
  • the multiplexing unit 8 receives the first excitation light P1 from the first light source unit 1, the seed light P21 from the second light source unit 21, the seed light P22 from the second light source unit 22, and the can be combined with the second pumping light P12. Therefore, the light P4 emitted from the multiplexer 8 can include the first excitation light P1, the seed light P21, the seed light P22, and the second excitation light P12.
  • the control unit 15 controls the first light source unit 1 when the detection intensity of the detection light detected by the detection unit 7 is lower than the threshold value stored in the storage unit 16.
  • the output, the output of the second light source section 2 and the output of the third light source section 3 are reduced.
  • the threshold values are set in advance for the first light source unit 1, the second light source unit 21, and the second light source unit 21, and the second light source unit 21, and the second light source unit 21 and the second light source unit 21, respectively. It is determined based on the intensity of light detected by the detection unit 7 when the light source unit 22 and the third light source unit 3 are driven.
  • Reduce the output means to limit the output to a specified value or less, for example, to reduce the output so that the radiant energy satisfies Class 1 or Class 1M specified in JIS C 6802. , the first light source unit 1, the second light source unit 21, the third light source unit 21, the second light source unit 21, the third light source unit 3, and the first light source unit 1, the second light source unit 21, the second light source unit 22, and the third light source unit 3.
  • the output of each of the second light source section 22 and the third light source section 3 may be set to zero.
  • the light emitting system 100c according to the fourth embodiment can suppress the temperature rise of the emission section 6 and can detect the return light P8.
  • Embodiments 1-4 above are but one of various embodiments of the present disclosure.
  • the first to fourth embodiments described above can be modified in various ways according to the design, etc., as long as the object of the present disclosure can be achieved.
  • the control unit 15 is not limited to the configuration for controlling the outputs of the first light source unit 1, the second light source unit 21, and the second light source unit 22. It may be configured to control the output of at least one of the second light source section 21 and the second light source section 22 .
  • the control unit 15 is not limited to the configuration for controlling the outputs of the first light source unit 1, the second light source unit 21, the second light source unit 22, and the third light source unit 3. 1, the second light source unit 21, the second light source unit 22, and the third light source unit 3, the output of at least one of them may be controlled.
  • the intensity of the detected light having a wavelength different from both the wavelength of the excitation light P1 and the wavelength of the seed light P2 is Preferably, the output of at least one of the first light source section 1 or the second light source section 2 is controlled based on the intensity when lit rather than averaged over the blinking period.
  • the laser light source included in the first light source unit 1 is not limited to a semiconductor laser that emits blue laser light, and may be, for example, a semiconductor laser that emits violet laser light.
  • the first light source unit 1 is not limited to a semiconductor laser, and may be configured to include an LED (Light Emitting Diode) light source and an optical system, for example.
  • LED Light Emitting Diode
  • the second light source unit 21 is not limited to a semiconductor laser that emits green light, and may be an LED that emits green light, for example.
  • the second light source unit 22 is not limited to a semiconductor laser that emits red light, and may be an LED that emits red light, for example.
  • the color of the light emitted from the second light source unit 2 is not limited to green or red, and may be orange, blue-green, or blue, for example.
  • the light emitting systems 100 , 100 a , 100 b , and 100 c include a plurality of second light source units 2 , the present invention is not limited to this, and at least one second light source unit 2 may be provided.
  • the second wavelength conversion section 5 and the emission section 6 may be directly connected, and the interface between the second wavelength conversion section 5 and the emission section 6 may also serve as the selective reflection section 10 .
  • the second wavelength conversion section 5a and the emission section 6 are directly connected, and the interface between the second wavelength conversion section 5a and the emission section 6 also serves as the selective reflection section 10. good.
  • the selective reflection section 10 is not limited to the case where it is configured to reflect the excitation light P1. It may be configured to reflect light with a wavelength of 650 nm or more and transmit visible light with a wavelength of less than 650 nm, out of the light with a wavelength of spontaneous emission light generated by the conversion element. Accordingly, in the light emitting system 100 , the light P ⁇ b>7 that has passed through the selective reflection section 10 out of the light P ⁇ b>6 is propagated through the seventh optical fiber F ⁇ b>7 and emitted from the emission section 6 .
  • the return light P8 which is the light reflected by the selective reflection section 10 is divided into the sixth optical fiber F6, the second wavelength conversion section 5, the fifth optical fiber F5, the first wavelength conversion section 4, and the second wavelength conversion section 4.
  • 4 optical fiber F4 demultiplexed to the eighth optical fiber F8 by the demultiplexer 9, propagated by the eighth optical fiber F8, and enters the detector 7.
  • the selective reflection section 10a is an optical fiber grating, and the fifth optical fiber F5, the selective reflection section 10a, and the sixth optical fiber between the first wavelength conversion section 4 and the second wavelength conversion section 5 are arranged. It is preferable to construct F6 from one optical fiber.
  • other light guide members may be used instead of each of the first optical fiber F1 to the eighth optical fiber F8.
  • a light emitting system (100; 100a; 100b; 100c) according to a first aspect comprises a first light source section (1), a first wavelength conversion section (4), a second light source section (2), a second wavelength It comprises a conversion section (5; 5a), an emission section (6), and a detection section (7).
  • the first light source section (1) emits excitation light (P1).
  • the first wavelength converting section (4) is an optical fiber containing a first wavelength converting element.
  • the first wavelength conversion element can be excited by the excitation light (P1) to generate spontaneous emission light having a longer wavelength than the excitation light (P1), and can be excited by the amplified spontaneous emission light.
  • the second light source section (2) emits seed light (P2) for generating stimulated emission light (P3) from the first wavelength conversion element excited by pumping light (P1) or amplified spontaneous emission light.
  • a second wavelength conversion section (5; 5a) includes a second wavelength conversion element.
  • the second wavelength conversion element is excited by the light generated by the first wavelength conversion element or the excitation light (P1), and generates light with a wavelength different from both the wavelength of the excitation light (P1) and the wavelength of the seed light (P2). do.
  • the emitting section (6) emits the light from the second wavelength converting section (5; 5a).
  • the detection section (7) passes through the light guide section (11) between the first light source section (1) and the first wavelength conversion section (4), and passes from the first wavelength conversion section (4) to the first light source section ( 1) Detect the returning light (P8) directed to the side.
  • the light emitting system (100; 100a; 100b; 100c) according to the first aspect can suppress the temperature rise of the output section (6) and detect the returned light (P8).
  • the light emitting system (100; 100a; 100b; 100c) according to the second aspect further includes a control section (15).
  • a control section (15) controls the output of at least one of the first light source section (1) and the second light source section (2).
  • the light emitting system (100; 100a; 100b; 100c) according to the second aspect can adjust the chromaticity of the light emitted from the emission section (6).
  • the controller controls the excitation light ( The output of at least one of the first light source section (1) and the second light source section (2) is controlled based on the intensity of the detection light having a wavelength different from both the wavelength of P1) and the wavelength of the seed light (P2).
  • the light emitting system (100; 100a; 100b; 100c) according to the third aspect can suppress temporal change in the chromaticity of the light emitted from the emission section (6).
  • the light emitting system (100; 100a; 100b; 100c) according to the fourth aspect further comprises a storage section (16) in the third aspect.
  • the storage unit (16) stores in advance relationship information between sets of drive conditions for the first light source unit (1) and the second light source unit (2) and the intensity of the detected light detected by the detection unit (7).
  • a control unit (15) controls the first light source unit (1) and the second light source unit based on the detected intensity of the detected light detected by the detection unit (7) and the relationship information stored in the storage unit (16). At least one of (2) is controlled.
  • the light emitting system (100; 100a; 100b; 100c) according to the fourth aspect can suppress temporal change in the chromaticity of the light emitted from the emission section (6).
  • the light emitting system (100c) according to the fifth aspect, in the fourth aspect, further comprises a third light source section (3).
  • the third light source section (3) emits second excitation light (P12) having a wavelength different from the wavelength of the first excitation light (P1), which is the excitation light (P1) emitted from the first light source section (1). do.
  • the second excitation light (P12) is light that can excite the second wavelength conversion element.
  • the light emitting system (100c) according to the fifth aspect can excite the second wavelength conversion element with the second excitation light (P12), the light generated by the first wavelength conversion element is used to excite the second wavelength conversion element. no longer need to.
  • control section (15) stores the detection intensity of the detected light detected by the detection section (7) in the storage section (16).
  • the control section (15) stores the detection intensity of the detected light detected by the detection section (7) in the storage section (16).
  • the output of the first light source section (1), the output of the second light source section (2), and the output of the third light source section (3) when there is a possibility that light is leaking ) can be reduced.
  • control unit (15) controls the relationship stored in the storage unit (16) The information is updated during installation of the lighting system (100; 100a; 100b; 100c).
  • the lighting system (100; 100a; 100b; 100c) according to the seventh aspect can update the related information when the lighting system (100; 100a; 100b; 100c) is installed.
  • the detection light is light of a plurality of wavelengths generated by the second wavelength conversion element. It is light of one wavelength.
  • the wavelength of the detection light is 650 nm or more.
  • light emitting system (100; 100a; 100b; 100c) according to the eighth aspect, light of wavelengths not used for toning can be detected light.
  • the light emitting system (100) in any one of the first to seventh aspects, further comprises a selective reflection section (10).
  • the selective reflection part (10; 10a) transmits the light of the wavelength of the spontaneous emission light generated by the first wavelength conversion element and reflects the excitation light (P1).
  • the light emitting system (100; 10a) according to the ninth aspect can prevent the excitation light (P1) from being emitted from the emission section (6).
  • the first light source section (1) includes a laser light source.
  • the intensity of the excitation light (P1) can be increased.
  • a plurality of second light source units (2) are provided.
  • the multiple second light source sections (2) output multiple seed lights (P21, P22).
  • the plurality of seed lights (P21, P22) output from the plurality of second light source units (2) have different wavelengths.
  • the light including the plurality of stimulated emission lights (P31, P32) corresponding to the plurality of seed lights (P21, P22) on a one-to-one basis is emitted from the light emitting unit It becomes possible to emit from (6).
  • the first wavelength conversion element and the second wavelength conversion element are composed of Pr, Tb, Ho , Dy, Er, Eu, Nd and Mn.
  • the second wavelength conversion element is excited by the amplified spontaneous emission light from the first wavelength conversion element, and the second wavelength conversion element Amplified spontaneous emission light having a wavelength different from that of amplified spontaneous emission light from one wavelength conversion element can be generated.

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Abstract

出射部の温度上昇を抑制し、かつ、戻り光を検出可能とする。発光システム（１００）では、第１波長変換部（４）は、第１波長変換要素を含む光ファイバである。第１波長変換要素は、第１光源部（１）から出射された励起光（Ｐ１）によって励起され励起光（Ｐ１）よりも長波長の自然放出光を発生可能であり、かつ、自然放射増幅光によって励起可能である。第２光源部（２）は、励起された第１波長変換要素から誘導放出光（Ｐ３）を発生させるためのシード光（Ｐ２）を出射する。第２波長変換部（５）の含む第２波長変換要素は、励起光（Ｐ１）の波長及びシード光（Ｐ２）の波長のいずれとも異なる波長の光を発生する。出射部（６）は、第２波長変換部（５）からの光を出射する。検出部（７）は、第１光源部（１）と第１波長変換部（４）との間の導光部（１１）を通って第１波長変換部（４）から第１光源部（１）側へ向かう戻り光（Ｐ８）を検出する。

Description

発光システム
　本開示は、一般に、発光システムに関し、より詳細には、励起光を利用する発光システムに関するものである。
　従来、光源と、導光部材と、光部品と、検出部材と、を備える発光装置が提案されている（特許文献１）。特許文献１に記載された発光装置では、光源からの光は、導光部材を伝播して導光部材の先端に設けられた光部品に達する。光部品に到達した光のうち大部分の光は光部品を通過して外部に出射され、一部の光は光部品によって反射され光源側に向けて伝播する戻り光となる。検出部材は、この戻り光を検出するために導光部材と光源との間に設けられている。
　光源は、半導体発光素子として、青色を主波長とする半導体レーザ素子を備えている。光部品は、透光性部材と、波長変換部材と、を含む。波長変換部材は、透光性部材中に含有させてあり、半導体発光素子からの光の少なくとも一部を吸収して異なる波長を有する光を発する蛍光部材である。
　特許文献１に記載された発光装置では、光部品の波長変換部材から外部へ光を出射させるので、外部へ光を出射する出射部の温度が高くなってしまう。
特開２００８－１２２８３８号公報
　本開示の目的は、出射部の温度上昇を抑制でき、かつ、戻り光を検出可能な発光システムを提供することにある。
　本開示に係る一態様の発光システムは、第１光源部と、第１波長変換部と、第２光源部と、第２波長変換部と、出射部と、検出部と、を備える。前記第１光源部は、励起光を出射する。前記第１波長変換部は、第１波長変換要素を含む光ファイバである。前記第１波長変換要素は、前記励起光によって励起され前記励起光よりも長波長の自然放出光を発生可能であり、かつ、自然放射増幅光によって励起可能である。前記第２光源部は、前記励起光あるいは前記自然放射増幅光によって励起された前記第１波長変換要素から誘導放出光を発生させるためのシード光を出射する。前記第２波長変換部は、第２波長変換要素を含む。前記第２波長変換要素は、前記第１波長変換要素で発生する光あるいは前記励起光によって励起され、前記励起光の波長及び前記シード光の波長のいずれとも異なる波長の光を発生する。前記出射部は、前記第２波長変換部からの光を出射する。前記検出部は、前記第１光源部と前記第１波長変換部との間の導光部を通って前記第１波長変換部から前記第１光源部側へ向かう戻り光を検出する。
図１は、実施形態１に係る発光システムの構成図である。 図２Ａは、同上の発光システムにおける第１波長変換部を構成する光ファイバの断面図である。図２Ｂは、同上の発光システムにおける第２波長変換部を構成する光ファイバの断面図である。 図３Ａ～３Ｃは、同上の発光システムにおける第１波長変換部の動作原理の説明図である。 図４は、実施形態２に係る発光システムの構成図である。 図５は、実施形態３に係る発光システムの構成図である。 図６は、実施形態４に係る発光システムの構成図である。
　下記の実施形態１～４等において説明する各図は、模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
　（実施形態１）
　以下では、実施形態１に係る発光システム１００について図１、２Ａ、２Ｂ、３Ａ、３Ｂ及び３Ｃに基づいて説明する。
　（１）概要
　発光システム１００は、図１に示すように、第１光源部１と、第１波長変換部４と、複数（例えば、２つ）の第２光源部２と、第２波長変換部５と、出射部６と、検出部７と、を備える。第１光源部１は、励起光Ｐ１を出射する。第１波長変換部４は、第１波長変換要素（例えば、Ｐｒ３＋）を含む光ファイバである。第１波長変換要素は、励起光Ｐ１によって励起され励起光Ｐ１よりも長波長の自然放出光を発生可能であり、かつ、自然放射増幅光によって励起可能である。複数の第２光源部２の各々は、励起光Ｐ１あるいは自然放射増幅光によって励起された第１波長変換要素から誘導放出光Ｐ３を発生させるためのシード光Ｐ２を出射する。第２波長変換部５は、第２波長変換要素（例えば、Ｄｙ３＋）を含む。第２波長変換要素は、励起光Ｐ１によって励起され、励起光Ｐ１の波長及びシード光Ｐ２の波長のいずれとも異なる波長の光を発生する。出射部６は、第２波長変換部５からの光を出射する。検出部７は、第１光源部１と第１波長変換部４との間の導光部１１を通って第１波長変換部４から第１光源部１側へ向かう戻り光Ｐ８を検出する。
　発光システム１００は、第１波長変換部４に、第１波長変換要素を励起するための励起光Ｐ１と、励起光Ｐ１によって励起された第１波長変換要素から誘導放出光Ｐ３（図３Ｃ参照）を発生させるためのシード光Ｐ２と、を入射させる。第１波長変換部４からは、励起光Ｐ１と誘導放出光Ｐ３とを含む光Ｐ５が出射される。図３Ａ～３Ｃは、発光システム１００における第１波長変換部４の動作原理の説明図である。図３Ａ、３Ｂ及び３Ｃの縦軸は、電子エネルギである。また、図３Ａの上向きの矢印は、励起光Ｐ１の吸収を示している。また、図３Ｃの下向きの矢印は、自然放出光あるいは誘導放出光Ｐ３に関する遷移を示している。第１波長変換部４では、第１波長変換部４に入射した励起光Ｐ１によって、第１波長変換要素の基底準位Ｅ０（複数のエネルギ準位を含む）にあった電子ｅ－が励起準位Ｅ２に励起される。そして、励起準位Ｅ２の電子ｅ－が励起準位Ｅ２よりもエネルギの低い準安定準位Ｅ１に遷移する。その後、例えば準安定準位Ｅ１と基底準位Ｅ０の複数のエネルギ準位のうち上位のエネルギ準位（以下、第２エネルギ準位ともいう）とのエネルギ差に相当する波長のシード光Ｐ２（Ｐ２２）によって準安定準位Ｅ１の電子ｅ－が第２エネルギ準位に遷移するときに誘導放出光Ｐ３（Ｐ３２）が発生する。また、準安定準位Ｅ１と基底準位Ｅ０の複数のエネルギ準位のうち第２エネルギ準位よりも低い第１エネルギ準位とのエネルギ差に相当する波長のシード光Ｐ２（Ｐ２１）によって準安定準位Ｅ１の電子ｅ－が第１エネルギ準位に遷移するときに、誘導放出光Ｐ３（Ｐ３１）が発生する。
　第２波長変換部５は、励起光Ｐ１によって第２波長変換要素の基底準位にあった電子が第２波長変換要素の励起準位に励起される。そして、第２波長変換部５は、励起準位の電子が第２波長変換要素の準安定準位に遷移する。その後、準安定準位の電子が準安定準位よりも低いエネルギ準位に遷移するときに励起光Ｐ１の波長及びシード光Ｐ２の波長のいずれとも異なる波長の光を発生する。
　発光システム１００は、例えば、照明用途に適用することができる。照明用途としては、例えば、屋内用のダウンライト、冷凍倉庫用の照明システム、屋外テニスコート用の照明システム、トンネル用の照明システム、漁船の集魚用照明システム、車両用ヘッドライト等が挙げられるが、これに限らない。また、発光システム１００は、例えば、照明用途に限らず、例えば、プロジェクタを含む投影システムに適用することができる。
　（２）発光システムの構成
　発光システム１００は、図１に示すように、第１光源部１と、第１波長変換部４と、複数（例えば、２つ）の第２光源部２と、第２波長変換部５と、出射部６と、検出部７と、を備える。また、発光システム１００は、制御部１５を更に備える。制御部１５は、第１光源部１及び複数の第２光源部２それぞれの出力を制御する。また、発光システム１００は、記憶部１６を更に備える。また、発光システム１００は、選択反射部１０を更に備える。また、発光システム１００は、第１光ファイバＦ１と、複数（例えば、２つ）の第２光ファイバＦ２と、第３光ファイバＦ３と、第４光ファイバＦ４と、第５光ファイバＦ５と、第６光ファイバＦ６と、第７光ファイバＦ７と、第８光ファイバＦ８と、合波部８と、分波部９と、を更に備える。２つの第２光源部２は、例えば、互いに異なる波長のシード光Ｐ２を出射する。以下では、説明の便宜上、２つの第２光源部２のうち１つの第２光源部２を第２光源部２１と称し、残りの１つの第２光源部２を第２光源部２２と称することもある。また、第２光源部２１から出射されるシード光Ｐ２をシード光Ｐ２１と称し、第２光源部２２から出射されるシード光Ｐ２をシード光Ｐ２２と称することもある。また、２つの第２光ファイバＦ２のうち第２光源部２１に対応する第２光ファイバＦ２を第２光ファイバＦ２１と称し、第２光源部２２に対応する第２光ファイバＦ２を第２光ファイバＦ２２と称することもある。
　（２．１）第１光源部
　第１光源部１は、第１波長変換部４に含まれる第１波長変換要素を励起するための励起光Ｐ１を出射する。第１光源部１から出射された励起光Ｐ１は、第１波長変換部４へ入射される。より詳細には、第１光源部１から出射された励起光Ｐ１は、第１光ファイバＦ１、合波部８、第３光ファイバＦ３、分波部９及び第４光ファイバＦ４を介して、第１波長変換部４へ入射する。
　第１光源部１は、例えば、レーザ光源を含む。レーザ光源は、レーザ光を出射する。第１光源部１から出射された励起光Ｐ１（レーザ光源から出射したレーザ光）は、第１波長変換部４へ入射される。レーザ光源は、例えば、青色のレーザ光を出射する半導体レーザである。この場合、励起光Ｐ１の波長は、例えば、４４０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下である。
　（２．２）第１波長変換部
　第１波長変換部４は、第１波長変換要素（例えば、Ｐｒ３＋）を含む光ファイバである。第１波長変換部４は、図２Ａに示すように、コア４３と、クラッド４４と、被覆部４５と、を有する。クラッド４４は、コア４３の外周面（側面）を覆っている。被覆部４５は、クラッド４４の外周面（側面）を覆っている。コア４３に関し、光軸方向に直交する断面形状は、円形状である。クラッド４４は、コア４３と同軸状に配置されている。
　コア４３は、透光性材料と、第１波長変換要素と、を含む。コア４３における第１波長変換要素の濃度は、コア４３の全長に亘って略均一であってもよいし、均一でなくてもよい。コア４３の直径は、例えば、２５μｍ以上５００μｍ以下である。第１波長変換部４の長さは、例えば、３ｍ以上１０ｍ以下である。第１波長変換部４の長さについては、第１波長変換部４における第１波長変換要素の濃度が低いほど長いほうが好ましい。第１波長変換部４を含む光ファイバの開口数は、例えば、０．２２である。
　コア４３の屈折率は、コア４３の主成分である上述の透光性材料の屈折率と略同じである。
　透光性材料は、例えば、フッ化物、酸化物、又は窒化物のいずれかである。フッ化物は、例えば、フッ化物ガラスである。酸化物は、例えば、酸化ケイ素、石英等である。
　第１波長変換要素は、希土類元素である。ここにおいて、第１波長変換要素は、例えば、Ｐｒ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｎｄ及びＭｎの群から選択される元素を含む。第１波長変換要素は、希土類元素のイオンとしてコア４３に含有されており、例えば、Ｐｒのイオン（Ｐｒ３＋）として含有されている。第１波長変換要素は、励起光Ｐ１によって励起されるか、あるいは自身とは別の第１波長変換要素から発せられた自然放出光を内部シード光として増幅された光、即ち自然放射増幅光（ＡＳＥ）によって励起されてもよい。このような励起を介して、第１波長変換要素は、第１波長変換要素の元素特有のＡＳＥを放出し、併せてシード光Ｐ２（以下、外部シード光Ｐ２ともいう）の波長と同じ波長の誘導放出光を発生し、これらを合わせて誘導放出光Ｐ３として放出する。ＡＳＥ及び外部シード光Ｐ２の波長は、励起光Ｐ１の波長（例えば、４４０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下）よりも長波長である。シード光Ｐ２の波長については、「（２．３）第２光源部」の欄で説明する。
　Ｐｒ３＋は、シアン～赤色の範囲でＡＳＥあるいはシード光の増幅光を放出できる波長変換要素である。誘導放出光の強度は、内部シード光（自然放出光）及び外部シード光Ｐ２の強さに依存する。
　クラッド４４の屈折率は、コア４３の屈折率よりも小さい。クラッド４４は、コア４３の含有している第１波長変換要素を含まない。
　被覆部４５の材料は、例えば、樹脂である。被覆部４５の外径は、例えば、１ｍｍ以下である。
　第１波長変換部４は、光入射部４１と、光出射部４２と、を有する。第１波長変換部４では、光入射部４１が、コア４３の第１端面４３１により構成され、光出射部４２が、コア４３の第２端面４３２により構成されている。
　第１波長変換部４では、第１光源部１からの励起光Ｐ１及び複数の第２光源部２からの複数のシード光Ｐ２を含む光Ｐ４が光入射部４１に入射される。より詳細には、第１波長変換部４の光入射部４１には、第１光源部１からの励起光Ｐ１が第１光ファイバＦ１、合波部８、第３光ファイバＦ３、分波部９及び第４光ファイバＦ４を介して入射する。また、第１波長変換部４の光入射部４１には、第２光源部２１からのシード光Ｐ２１が第２光ファイバＦ２１、合波部８、第３光ファイバＦ３、分波部９及び第４光ファイバＦ４を介して入射する。また、第１波長変換部４の光入射部４１には、第２光源部２２からのシード光Ｐ２２が第２光ファイバＦ２２、合波部８、第３光ファイバＦ３、分波部９及び第４光ファイバＦ４を介して入射する。第１波長変換部４の光出射部４２からは、励起光Ｐ１と、ＡＳＥを含む誘導放出光Ｐ３と、を含む光Ｐ５が出射する。
　（２．３）第２光源部
　発光システム１００は、複数（例えば、２つ）の第２光源部２を備える。
　第２光源部２１は、シード光Ｐ２１を出射する。第２光源部２１から出射されたシード光Ｐ２１は、第１波長変換部４の光入射部４１へ入射される。より詳細には、第２光源部２１から出射されたシード光Ｐ２１は、第２光ファイバＦ２１、合波部８、第３光ファイバＦ３、分波部９及び第４光ファイバＦ４を介して、第１波長変換部４の光入射部４１へ入射される。
　また、第２光源部２２は、シード光Ｐ２２を出射する。第２光源部２２から出射されたシード光Ｐ２２は、第１波長変換部４の光入射部４１へ入射される。より詳細には、第２光源部２２から出射されたシード光Ｐ２２は、第２光ファイバＦ２２、合波部８、第３光ファイバＦ３、分波部９及び第４光ファイバＦ４を介して、第１波長変換部４の光入射部４１へ入射される。
　第２光源部２１は、例えば、緑色の光を出射する半導体レーザである。また、第２光源部２２は、例えば、赤色の光を出射する半導体レーザである。第１波長変換部４の第１波長変換要素がＰｒ３＋を含む場合、緑色のシード光Ｐ２１の波長は、例えば約５２０ｎｍであり、赤色のシード光Ｐ２２の波長は、例えば約６４０ｎｍであるのが好ましい。複数の第２光源部２の各々は、準単色光を放射する光源である。ここにおいて、準単色光とは、狭い波長範囲（例えば、１０ｎｍ）に含まれる光である。発光システム１００における第２光源部２の数は、２つに限らず、３つ以上でもよいし、１つでもよい。発光システム１００は、第２光源部２を３つ備える場合、３つの第２光源部２として、緑色の光を出射する半導体レーザと、赤色の光を出射する半導体レーザと、オレンジ色の光を出射する半導体レーザと、を備えていてもよい。オレンジ色の光の波長は、例えば約６００ｎｍであるのが好ましい。
　（２．４）第２波長変換部
　第２波長変換部５は、励起光Ｐ１、シード光Ｐ２１及びシード光Ｐ２２のいずれとも異なる波長の光を少なくとも出射するが、これのみに限らず、励起光Ｐ１の波長、シード光Ｐ２１の波長及びシード光Ｐ２２の波長のうちの少なくとも１つの波長の光も出射してもよい。
　第２波長変換部５は、第２波長変換要素（例えば、Ｄｙ３＋）を含む光ファイバである。第２波長変換部５は、図２Ｂに示すように、コア５３と、クラッド５４と、被覆部５５と、を有する。クラッド５４は、コア５３の外周面（側面）を覆っている。被覆部５５は、クラッド５４の外周面（側面）を覆っている。コア５３に関し、光軸方向に直交する断面形状は、円形状である。クラッド５４は、コア５３と同軸状に配置されている。
　コア５３は、透光性材料と、第２波長変換要素と、を含む。コア５３における第２波長変換要素の濃度は、コア５３の全長に亘って略均一であってもよいし、均一でなくてもよい。コア５３の直径は、例えば、２５μｍ以上５００μｍ以下である。第２波長変換部５の長さは、例えば、３ｍ以上１０ｍ以下である。第２波長変換部５の長さについては、第２波長変換部５における第２波長変換要素の濃度が低いほど長いほうが好ましい。第２波長変換部５を含む光ファイバの開口数は、例えば、０．２２である。
　コア５３の屈折率は、コア５３の主成分である上述の透光性材料の屈折率と略同じである。
　透光性材料は、例えば、フッ化物、酸化物、又は窒化物のいずれかである。フッ化物は、例えば、フッ化物ガラスである。酸化物は、例えば、酸化ケイ素、石英等である。
　第２波長変換要素は、希土類元素である。ここにおいて、第２波長変換要素は、例えば、Ｐｒ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｎｄ及びＭｎの群から選択される元素を含む。第２波長変換要素は、希土類元素のイオンとしてコア５３に含有されており、例えば、Ｄｙのイオン（Ｄｙ３＋）として含有されている。第２波長変換要素は、励起光Ｐ１によって励起されるか、あるいは自身とは別の第２波長変換要素から発せられた自然放出光を内部シード光として増幅された光、即ち自然放射増幅光（ＡＳＥ）によって励起されてもよい。このような励起を介して、第２波長変換要素は、第２波長変換要素の元素特有のＡＳＥを放出し、併せて外部シード光Ｐ２の波長と同じ波長の誘導放出光を発生し、これらを合わせて誘導放出光Ｐ３として放出する。ＡＳＥ及び外部シード光Ｐ２の波長は、励起光Ｐ１の波長（例えば、４４０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下）よりも長波長である。
　Ｄｙ３＋は、Ｐｒ３＋からのＡＳＥを吸収して励起され、Ｄｙ３＋特有の波長のＡＳＥを発生することもできる。
　クラッド５４の屈折率は、コア５３の屈折率よりも小さい。クラッド５４は、コア５３の含有している第１波長変換要素を含まない。
　被覆部５５の材料は、例えば、樹脂である。被覆部５５の外径は、例えば、１ｍｍ以下である。
　第２波長変換部５は、光入射部５１と、光出射部５２と、を有する。第２波長変換部５では、光入射部５１が、コア５３の第１端面５３１により構成され、光出射部５２が、コア５３の第２端面５３２により構成されている。第２波長変換部５の光入射部５１には、第１光源部１からの励起光Ｐ１及び複数の第２光源部２からの複数のシード光Ｐ２及び第１波長変換部４で発生した光を含む光Ｐ５が入射する。より詳細には、第２波長変換部５の光入射部５１には、第１波長変換部４からの光Ｐ５が、第５光ファイバＦ５を伝搬して入射する。第２波長変換部５の光出射部５２からは、励起光Ｐ１と、ＡＳＥを含む誘導放出光Ｐ３と、を含む光Ｐ６が出射する。誘導放出光Ｐ３は、光出射部５２のみでなく、光入射部５１からも出射する。
　（２．５）出射部
　出射部６は、第２波長変換部５からの光Ｐ７を出射する。光Ｐ７は、第２波長変換部５から出射された光Ｐ６のうち選択反射部１０を透過した光である。第２波長変換部５からの光Ｐ７は、例えば、第７光ファイバＦ７を伝搬して出射部６から出射される。発光システム１００が照明システムに適用される場合、出射部６は、例えば、第２波長変換部５からの光Ｐ７を外部空間へ出射する灯具ユニットである。灯具ユニットは、例えば、第７光ファイバＦ７における第２波長変換部５側の第１端部とは反対側の第２端部を保持する。灯具ユニットは、第７光ファイバＦ７の第２端部から出射する光の配光を制御する光学部材を備えていてもよい。光学部材は、例えば、レンズ、反射板等である。発光システム１００がダウンライトに適用される場合、灯具ユニットは、例えば、建物の天井の貫通孔内に配置される。この場合、第７光ファイバＦ７の一部は、灯具ユニットを保持する構造物である天井と、建物内の壁と、によって隠蔽される。言い換えれば、第７光ファイバＦ７の一部は、天井裏及び壁裏に配置される。灯具ユニットは、例えば、灯具ユニットの下端から外方に突出するフランジと、フランジとの間に天井を挟持する複数の板ばねとを利用して天井に取り付けられる。灯具ユニットは、例えば、取付枠と複数の取付ばねとを利用して天井に取り付けられてもよい。発光システム１００がプロジェクタを含む投影システムに適用される場合、出射部６は、例えば、プロジェクタの投影レンズである。
　（２．６）検出部
　検出部７は、第１光源部１と第１波長変換部４との間の導光部１１を通って第１波長変換部４から第１光源部１側へ向かう戻り光Ｐ８を検出する。実施形態１に係る発光システム１００では、第１光源部１と第１波長変換部４との間の導光部１１は、第１光ファイバＦ１と、合波部８と、第３光ファイバＦ３と、分波部９と、第４光ファイバＦ４と、を含む。実施形態１に係る発光システム１００では、第１光源部１と第１波長変換部４との間の導光部１１において戻り光Ｐ８が分波部９によって分波されて検出部７に入射される。分波部９によって分波された戻り光Ｐ８は、第８光ファイバＦ８を伝搬して検出部７に入射される。
　検出部７は、第２波長変換部５において発生する特徴的な光を検出する。第２波長変換部５において発生する特徴的な光とは、第１波長変換部４の第１波長変換要素（例えば、Ｐｒ３＋）において発生する複数の波長の光とは異なり、かつ、第１波長変換要素の吸収波長の光とは異なる光である。第１波長変換部４の透光性材料がフッ化物ガラスであり、第１波長変換要素がＰｒ３＋であり、第２波長変換部５の透光性材料がフッ化物ガラスであり、第２波長変換要素がＤｙ３＋である場合、第２波長変換部５において発生する特徴的な光は、例えば、第２波長変換要素Ｄｙ３＋で発生する波長６６０ｎｍの光あるいはＤｙ３＋で発生する波長７５５ｎｍの光である。検出部７で検出する光は、発光システム１００において調色に利用しない深赤色～近赤外の光であるのが好ましい。
　検出部７は、例えば、光電変換素子であるフォトダイオードを含む。検出部７では、上述の特徴的な光の光量に応じて出力信号が変化する。
　第２波長変換部５において発生する特徴的な光の波長が、第１波長変換要素の自然放出光の波長から比較的離れていれば、第２波長変換部５において発生する特徴的な光の波長を分波部９によって選択的に検出部７へ導光できるが、特徴的な光が第１波長変換要素の自然放出光の波長と近い場合には、特徴的な光を選択可能な光学要素を、検出部７または分波部９と検出部７との間に設けてあるのが好ましい。特徴的な光を選択可能な光学要素は、例えば、多層膜フィルタ、プリズム、多層膜ミラー又は回折格子である。
　また、分波部９によって戻り光Ｐ８に含まれる特徴的な光を選択的に分波できない場合には、特徴的な光を検出部７によって選択的に検出するように構成する。
　（２．７）制御部及び記憶部
　制御部１５は、第１光源部１の出力を制御する。また、制御部１５は、複数の第２光源部２それぞれの出力を制御する。つまり、制御部１５は、第１光源部１、第２光源部２１及び第２光源部２２それぞれの出力を制御可能である。これにより、制御部１５は、励起光Ｐ１、シード光Ｐ２１及びシード光Ｐ２２それぞれの強度を調整することができる。制御部１５は、第１光源部１、第２光源部２１及び第２光源部２２を個別に制御することにより、出射部６から出射する光Ｐ７の色度を調整可能となる。要するに、発光システム１００は、制御部１５を備えることにより、出射部６から出射する光Ｐ７の調色が可能となる。
　発光システム１００では、制御部１５は、検出部７に入射する戻り光Ｐ８のうち励起光Ｐ１の波長及びシード光Ｐ２の波長のいずれとも異なる波長の検出光の強度に基づいて第１光源部１と第２光源部２１と第２光源部２２との少なくとも一つの出力を制御する。検出光は、例えば、第２波長変換要素が発生する複数の波長の光のうち一の波長の光（上述の特徴的な光）である。検出光の波長は、例えば、６５０ｎｍ以上である。
　記憶部１６は、あらかじめ第１光源部１及び複数の第２光源部２の駆動条件と検出部７による検出光の検出強度との関係情報を記憶させてある。制御部１５は、検出部７により検出された検出光の検出強度と記憶部１６に記憶されている関係情報とに基づいて第１光源部１と第２光源部２１と第２光源部２２とのうち少なくとも１つを制御する。
　第１光源部１及び複数の第２光源部２の駆動条件とは、例えば、第１光源部１の半導体レーザの駆動電流、複数の第２光源部２それぞれの半導体レーザの駆動電流を意味する。関係情報とは、例えば、第１光源部１の半導体レーザの駆動電流、複数の第２光源部２それぞれの半導体レーザの駆動電流と、検出部７により検出された検出光の検出強度との関係である。関係情報は、記憶部１６においてテーブルに記憶されている。
　制御部１５は、第１光源部１及び複数の第２光源部２の現在の駆動条件のセットでの検出部７による検出光の検出強度が、記憶部１６に記憶されている関係情報において対応する駆動条件のセットに紐づけられた検出強度に近づくように第１光源部１及び複数の第２光源部２のうち少なくとも１つを制御する。
　制御部１５は、検出部７により検出された検出光の検出強度が記憶部１６に記憶されている閾値よりも低下したときに、第１光源部１の出力と第２光源部２１の出力と第２光源部２２の出力とを低下させる。「出力を低下させる」とは、出力を規定値以下に制限することを意味し、例えば、放射エネルギがＪＩＳ　Ｃ　６８０２に規定されているクラス１又はクラス１Ｍを満足するように出力を低下させることと、第１光源部１、第２光源部２１及び第２光源部２２それぞれに駆動電流を流さないようにすることで第１光源部１、第２光源部２１及び第２光源部２２それぞれの出力をゼロにすることとのいずれであってもよい。閾値は、例えば、発光システム１００の出荷前に、発光システム１００を複数の所定の駆動条件のセットそれぞれで動作させたときの検出部７による検出光の検出強度に基づいてあらかじめ設定されている値である。検出部７により検出された検出光の検出強度が閾値よりも低下するのは、例えば、発光システム１００において第１光ファイバＦ１～第５光ファイバＦ５の少なくとも１つの光ファイバが当該光ファイバの接続先から外れて光が漏れている場合である。
　制御部１５は、記憶部１６に記憶されている関係情報を、発光システム１００の設置時に更新する。
　制御部１５及び記憶部１６の機能は、コンピュータシステムにより実現され得る。コンピュータシステムは、例えば、１以上の入出力インタフェース、１以上のメモリ、及び１以上のプロセッサ（マイクロプロセッサ）を含む。つまり、１以上のプロセッサが１以上のメモリに記憶された１以上のプログラム（アプリケーション）を実行することで、制御部１５及び記憶部１６として機能する。プログラムは、ここでは制御部１５のメモリに予め記録されているが、インターネット等の電気通信回線を通じて、又はメモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよい。なお、入出力インタフェースは、制御部１５への情報の入力、及び、制御部１５からの情報の出力のためのインタフェースであり、通信インタフェースを含む。
　（２．８）選択反射部
　選択反射部１０は、第１波長変換要素で発生する自然放出光の波長の光及び第２波長変換要素で発生する自然放出光の波長の光を透過し励起光Ｐ１を反射する。選択反射部１０は、第１波長変換部４及び第２波長変換部５において波長変換されずに第１波長変換部４及び第２波長変換部５から出射した励起光Ｐ１を反射する。発光システム１００では、選択反射部１０は、第２波長変換部５と出射部６との間に設けられている。発光システム１００は、第２波長変換部５と選択反射部１０とが第６光ファイバＦ６を介して接続されている。選択反射部１０には第６光ファイバＦ６とは反対側に第７光ファイバＦ７が接続されている。第７光ファイバＦ７は、出射部６に保持されている。
　（２．９）合波部
　合波部８は、第１光源部１から出射される励起光Ｐ１と第２光源部２１から出射されるシード光Ｐ２１と第２光源部２２から出射されるシード光Ｐ２２とを合波して第１波長変換部４側へ出射する。
　合波部８は、例えば、光ファイバ型カプラである。合波部８では、第１光源部１からの励起光Ｐ１を伝搬する第１光ファイバＦ１と、第２光源部２１からのシード光Ｐ２１を伝搬する第２光ファイバＦ２１と、第２光源部２２からのシード光Ｐ２２を伝搬する第２光ファイバＦ２２と、励起光Ｐ１とシード光Ｐ２１とシード光Ｐ２２とを含む光Ｐ４を伝搬する第３光ファイバＦ３と、が融着されている。合波部８は、励起光Ｐ１と第２シード光Ｐ２１と第２シード光Ｐ２２とが一か所で合波されるように構成されていているが、これに限らず、例えば、励起光Ｐ１と第２シード光Ｐ２１とが合波される個所と、さらに第２シード光Ｐ２２が合波される個所とが異なっていて多段階で合波されるように構成されていてもよい。
　合波部８は、光ファイバ型カプラに限らず、例えば、導波路型カプラ又は多波長コンバイナであってもよいし、プリズム又はミラー又は回折格子と、レンズと、を組み合わせた構成であってもよい。
　（２．１０）分波部
　分波部９は、第２波長変換部５から第１波長変換部４側へ出射されて第１波長変換部４及び第４光ファイバＦ４を伝搬した戻り光Ｐ８を第８光ファイバＦ８へ分波する。第８光ファイバＦ８へ分波された戻り光Ｐ８は、第８光ファイバＦ８により伝搬されて検出部７へ入射する。
　分波部９は、光ファイバを用いて構成されていてもよいし、プリズム又はミラー又は回折格子と、レンズと、を組み合わせた構成であってもよい。
　（２．１１）その他の構成要素
　発光システム１００は、少なくとも第１光源部１と複数の第２光源部２とを収納する筐体を備えている。発光システム１００を例えばダウンライトに適用する場合、筐体は、例えば、建物の壁の裏側で床上に設置される。制御部１５及び記憶部１６の機能を実現するコンピュータシステムは、例えば、第１光源部１及び複数の第２光源部２を収容している筐体内に配置される。
　発光システム１００では、上述の筐体内に、さらに、第１光ファイバＦ１と、複数の第２光ファイバＦ２と、合波部８と、第３光ファイバＦ３と、分波部９と、第１波長変換部４と、検出部７と、が収容されていてもよい。
　（３）発光システムの動作
　発光システム１００では、制御部１５が、第１光源部１から励起光Ｐ１を出射させ、かつ、複数の第２光源部２それぞれからシード光Ｐ２１，Ｐ２２を出射させる。これにより、発光システム１００では、励起光Ｐ１を第１光ファイバＦ１に入射させ、シード光Ｐ２１を第２光ファイバＦ２１に入射させ、シード光Ｐ２２を第２光ファイバＦ２２に入射させる。発光システム１００では、第１光ファイバＦ１により伝搬された励起光Ｐ１と、第２光ファイバＦ２１により伝搬されたシード光Ｐ２１と、第２光ファイバＦ２２により伝搬されたシード光Ｐ２２とが合波部８で合波され、第３光ファイバＦ３と分波部９と第４光ファイバＦ４とにより伝搬されて第１波長変換部４に入射する。発光システム１００では、第１波長変換部４から出射される光Ｐ５は、励起光Ｐ１、第１波長変換要素から発生する波長約４８０ｎｍのＡＳＥ、及びシード光Ｐ２が増幅された光の混色光である。複数のシード光Ｐ２１，Ｐ２２に一対一に対応し互いに波長の異なる２種類の誘導放出光Ｐ３１，Ｐ３２は、例えば、それぞれ、緑色光、赤色光である。この場合、混色光は、例えば、白色光である。なお、図３Ｃにおいて下側の誘導放出光Ｐ３（Ｐ３１）が、緑色光であり、上側の誘導放出光Ｐ３（Ｐ３２）が赤色光である。
　第１波長変換部４は、自然放出光とシード光Ｐ２により誘導放出が生じるので、第１波長変換部４に入射した励起光Ｐ１と、誘導放出により増幅された誘導放出光Ｐ３と、が第１波長変換部４から出射する。第１波長変換部４から第５光ファイバＦ５へ出射される光Ｐ５のうちシード光Ｐ２１の波長と同じ波長の誘導放出光Ｐ３の強度は、第２光源部２１から第１波長変換部４に入射させるシード光Ｐ２１の強度よりも大きい。また、第１波長変換部４から第５光ファイバＦ５に出射される光Ｐ５のうちシード光Ｐ２２の波長と同じ波長の誘導放出光Ｐ３の強度は、第２光源部２２から第１波長変換部４に入射させるシード光Ｐ２２の強度よりも大きい。
　第１波長変換部４から出射された光Ｐ５は、第５光ファイバＦ５により伝搬されて第２波長変換部５へ入射する。
　第２波長変換部５では、第２波長変換要素が、光Ｐ５に含まれている励起光Ｐ１、シード光Ｐ２１及びシード光Ｐ２２のうち励起光Ｐ１によって励起されて、波長４８０ｎｍの光、波長５７５ｎｍの光、波長６６５ｎｍの光及び波長７５０ｎｍの光を発生する。したがって、第２波長変換部５は、励起光Ｐ１、シード光Ｐ２１及びシード光Ｐ２２のいずれの波長とも異なる波長の光を発生する。これにより、第２波長変換部５から出射される光Ｐ６は、第６光ファイバＦ６により伝搬されて選択反射部１０へ入射する。
　選択反射部１０は、例えば、波長４６０ｎｍ以下の光を反射し、波長４６０ｎｍ以上の可視光を透過する。
　これにより、発光システム１００では、第２波長変換部５から選択反射部１０側へ出射された光Ｐ６のうち選択反射部１０を透過した光Ｐ７が第７光ファイバＦ７により伝搬されて出射部６から出射する。一方、発光システム１００では、選択反射部１０で反射された光である戻り光Ｐ８は、第２波長変換部５で発生し光入射部５１から出射する誘導放出光Ｐ３が重畳されたのち、第５光ファイバＦ５と第１波長変換部４と第４光ファイバＦ４とにより伝搬され、分波部９により第８光ファイバＦ８へ分波され、第８光ファイバＦ８により伝搬されて検出部７へ入射する。
　発光システム１００では、制御部１５が検出部７による検出光の強度と記憶部１６に記憶されている関係情報とに基づいて第１光源部１、第２光源部２１及び第２光源部２２の少なくとも１つを制御する。
　（４）まとめ
　実施形態１に係る発光システム１００は、第１光源部１と、第１波長変換部４と、第２光源部２と、第２波長変換部５と、出射部６と、検出部７と、を備える。第１光源部１は、励起光Ｐ１を出射する。第１波長変換部４は、第１波長変換要素を含む光ファイバである。第１波長変換要素は、励起光Ｐ１によって励起され励起光Ｐ１よりも長波長の自然放出光を発生可能であり、かつ、自然放射増幅光によって励起可能である。第２光源部２は、励起光Ｐ１あるいは自然放射増幅光によって励起された第１波長変換要素から誘導放出光Ｐ３を発生させるためのシード光Ｐ２を出射する。第２波長変換部５は、第２波長変換要素を含む。第２波長変換要素は、第１波長変換要素で発生する光あるいは励起光Ｐ１の波長の光によって励起され、励起光Ｐ１の波長及びシード光Ｐ２の波長のいずれとも異なる波長の光を発生する。出射部６は、第２波長変換部５からの光を出射する。検出部７は、第１光源部１と第１波長変換部４との間の導光部１１を通って第１波長変換部４から第１光源部１側へ向かう戻り光Ｐ８を検出する。
　実施形態１に係る発光システム１００では、出射部６の温度上昇を抑制でき、かつ、戻り光Ｐ８を検出可能となる。
　また、実施形態１に係る発光システム１００は、出射部６に第１光源部１、第２光源部２１、第２光源部２２、第１波長変換部４及び第２波長変換部５等の発熱源がないので、出射部６の温度上昇を抑制できる。これにより、発光システム１００は、出射部６に放熱部材を設ける必要がなく、出射部６の小型化及び軽量化を図ることが可能となる。
　また、実施形態１に係る発光システム１００は、制御部１５が複数の第２光源部２それぞれの出力を制御することができるので、複数の波長のシード光Ｐ２それぞれの強度を調整することができ、出射部６から出射される光Ｐ７の色度を調整可能となる。
　また、実施形態１に係る発光システム１００は、第１波長変換部４が第１波長変換要素としてＰｒ３＋を含有しており、シアン色のＡＳＥを放出するのみならず、複数波長のシード光Ｐ２を第１波長変換部４に入射させるので、緑色の誘導放出光、赤色の誘導放出光それぞれの強度を高めることができる。これにより、実施形態１に係る発光システム１００は、出射部６から出射される光Ｐ７の演色性を向上させることが可能となる。また、実施形態１に係る発光システム１００は、第１波長変換部４が第１波長変換要素としてＰｒ３＋を含んでおり、第２波長変換部５が第２波長変換要素としてＤｙ３＋を含んでいるので、出射部６から出射される光Ｐ７の演色性を更に向上させることが可能となる。
　（実施形態２）
　以下、実施形態２に係る発光システム１００ａについて、図４に基づいて説明する。実施形態２に係る発光システム１００ａに関し、実施形態１に係る発光システム１００と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
　実施形態２に係る発光システム１００ａは、実施形態１に係る発光システム１００における第２波長変換部５及び選択反射部１０の代わりに、第２波長変換部５ａ及び選択反射部１０ａを備えている点で、実施形態１に係る発光システム１００と相違する。
　第２波長変換部５ａは、第２波長変換要素として、実施形態１に係る発光システム１００の第２波長変換部５におけるＤｙ３＋の代わりに、Ｔｂ３＋を含んでいる点で、実施形態１に係る発光システム１００の第２波長変換部５と相違する。また、選択反射部１０ａは、第１波長変換部４と第２波長変換部５ａとの間に設けられている点で、実施形態１に係る発光システム１００における選択反射部１０と相違する。
　実施形態２に係る発光システム１００ａでは、第１波長変換部４と選択反射部１０ａとが第５光ファイバＦ５により接続され、選択反射部１０ａと第２波長変換部５ａとが第６光ファイバＦ６により接続され、第２波長変換部５ａにおける第６光ファイバＦ６とは反対側に第７光ファイバＦ７が接続されている。
　選択反射部１０ａは、第１波長変換部４からの光Ｐ５に含まれる励起光Ｐ１の波長の光を反射し、第１波長変換要素で発生した光（誘導放出光Ｐ３１、Ｐ３２）を透過する。
　第２波長変換部５ａの第２波長変換要素は、励起光Ｐ１では励起されず、第１波長変換要素で発生する光（例えば、波長４８０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の光）によって励起され、励起光Ｐ１の波長及びシード光Ｐ２の波長のいずれとも異なる波長の光を発生する。Ｔｂ３＋は、Ｐｒ３＋からのＡＳＥを吸収して励起され、Ｔｂ３＋特有の波長のＡＳＥを発生することもできる。
　出射部６は、第２波長変換部５ａからの光Ｐ７を出射する。第２波長変換部５ａからの光Ｐ７は、第７光ファイバＦ７により伝搬されて出射部６から外部空間へ出射される。
　実施形態２に係る発光システム１００ａでは、第２波長変換部５ａから選択反射部１０ａ側への戻り光Ｐ８が選択反射部１０ａを透過する。これにより、選択反射部１０ａから第４光ファイバＦ４を伝搬されて第１波長変換部４側へ戻る戻り光Ｐ８は、第２波長変換部５ａで発生した光と励起光Ｐ１とを含む。この戻り光Ｐ８は、分波部９で分波される。よって、発光システム１００ａは、発光システム１００と同様、検出部７において、戻り光Ｐ８を検出することができる。
　実施形態２に係る発光システム１００ａは、第１光源部１と、第１波長変換部４と、第２光源部２と、第２波長変換部５ａと、出射部６と、検出部７と、を備える。第１光源部１は、励起光Ｐ１を出射する。第１波長変換部４は、第１波長変換要素を含む光ファイバである。第１波長変換要素は、励起光Ｐ１によって励起され励起光Ｐ１よりも長波長の自然放出光を発生可能であり、かつ、自然放射増幅光によって励起可能である。第２光源部２は、励起光Ｐ１あるいは自然放射増幅光によって励起された第１波長変換要素から誘導放出光Ｐ３を発生させるためのシード光Ｐ２を出射する。第２波長変換部５ａは、第２波長変換要素を含む。第２波長変換要素は、第１波長変換要素で発生する光によって励起され、励起光Ｐ１の波長及びシード光Ｐ２１、Ｐ２２の波長のいずれとも異なる波長の光を発生する。出射部６は、第２波長変換部５ａからの光を出射する。検出部７は、第１光源部１と第１波長変換部４との間の導光部１１を通って第１波長変換部４から第１光源部１側へ向かう戻り光Ｐ８を検出する。検出部７での検出光は、例えば、第２波長変換要素によって発生し励起光Ｐ１の波長及びシード光Ｐ２１、Ｐ２２の波長のいずれとも異なる波長の光である。
　実施形態２に係る発光システム１００ａは、出射部６の温度上昇を抑制でき、かつ、戻り光Ｐ８を検出可能となる。
　また、実施形態２に係る発光システム１００ａは、第１波長変換部４が第１波長変換要素としてＰｒ３＋とを含んでおり、第２波長変換部５ａが第２波長変換要素としてＴｂ３＋を含んでいるので、出射部６から出射される光Ｐ７の演色性を更に向上させることが可能となる。
　（実施形態３）
　以下、実施形態３に係る発光システム１００ｂについて、図５に基づいて説明する。実施形態３に係る発光システム１００ｂに関し、実施形態２に係る発光システム１００ａと同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
　実施形態３に係る発光システム１００ｂは、実施形態２に係る発光システム１００ａにおける選択反射部１０ａを備えていない点で、実施形態２に係る発光システム１００ａと相違する。
　実施形態３に係る発光システム１００ｂでは、第１波長変換部４と第２波長変換部５ａとが第５光ファイバＦ５により接続され、第２波長変換部５ａにおける第５光ファイバＦ５とは反対側に第７光ファイバＦ７が接続されている。
　実施形態３に係る発光システム１００ｂは、実施形態２に係る発光システム１００ａと同様、出射部６の温度上昇を抑制でき、かつ、戻り光Ｐ８を検出可能となる。
　また、実施形態３に係る発光システム１００ｂは、選択反射部１０ａを備えていないので、励起光Ｐ１の一部も出射部６から出射させることが可能となる。
　（実施形態４）
　以下、実施形態４に係る発光システム１００ｃについて、図６に基づいて説明する。実施形態４に係る発光システム１００ｃに関し、実施形態２に係る発光システム１００ａと同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
　実施形態４に係る発光システム１００ｃは、第３光源部３を更に備える点で、実施形態２に係る発光システム１００ａと相違する。
　第３光源部３は、第１光源部１から出射される励起光Ｐ１である第１励起光Ｐ１の波長（例えば、４４０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下）とは異なる波長（例えば、３８０ｎｍ）の第２励起光Ｐ１２を出射する。第２励起光Ｐ１２は、第２波長変換要素を励起可能な光である。第３光源部３は、例えば、紫外光を出射する半導体レーザを含む。
　第３光源部３は、第９光ファイバＦ９により合波部８に接続されている。これにより、合波部８は、第１光源部１からの第１励起光Ｐ１と第２光源部２１からのシード光Ｐ２１と第２光源部２２からのシード光Ｐ２２と第３光源部３からの第２励起光Ｐ１２とを合波することができる。したがって、合波部８から出射される光Ｐ４は、第１励起光Ｐ１とシード光Ｐ２１とシード光Ｐ２２と第２励起光Ｐ１２とを含み得る。
　実施形態４に係る発光システム１００ｃでは、制御部１５は、検出部７により検出された検出光の検出強度が記憶部１６に記憶されている閾値よりも低下したときに、第１光源部１の出力と第２光源部２の出力と第３光源部３の出力とを低下させる。閾値は、あらかじめ第１光源部１と第２光源部２１と第２光源部２２と第３光源部３それぞれの所定の駆動条件のセットで第１光源部１と第２光源部２１と第２光源部２２と第３光源部３とを駆動したときの検出部７による検出光の検出強度に基づいて決められている。「出力を低下させる」とは、出力を規定値以下に制限することを意味し、例えば、放射エネルギがＪＩＳ　Ｃ　６８０２に規定されているクラス１又はクラス１Ｍを満足するように出力を低下させることと、第１光源部１、第２光源部２１、第２光源部２２及び第３光源部３それぞれに駆動電流を流さないようにすることで第１光源部１、第２光源部２１、第２光源部２２及び第３光源部３それぞれの出力をゼロにすることとのいずれであってもよい。
　実施形態４に係る発光システム１００ｃは、実施形態２に係る発光システム１００ａと同様、出射部６の温度上昇を抑制でき、かつ、戻り光Ｐ８を検出可能となる。
　（変形例）
　上記の実施形態１～４は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記の実施形態１～４は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
　例えば、発光システム１００、１００ａ、１００ｂでは、制御部１５は、第１光源部１、第２光源部２１及び第２光源部２２それぞれの出力を制御する構成に限らず、第１光源部１と第２光源部２１と第２光源部２２とのうち少なくとも１つの出力を制御するように構成されていてもよい。また、発光システム１００ｃでは、制御部１５は、第１光源部１、第２光源部２１、第２光源部２２及び第３光源部３それぞれの出力を制御する構成に限らず、第１光源部１と第２光源部２１と第２光源部２２と第３光源部３とのうち少なくとも１つの出力を制御するように構成されていてもよい。色度の調整のために第１光源部１又は第２光源部２をパルス点滅駆動する場合には、励起光Ｐ１の波長及びシード光Ｐ２の波長のいずれとも異なる波長の検出光の強度として、点滅時間にわたった平均ではなく点灯時の強度に基づいて第１光源部１又は第２光源部２の少なくとも一つの出力を制御するのが好ましい。
　第１光源部１に含まれるレーザ光源は、青色のレーザ光を出射する半導体レーザに限らず、例えば、紫色のレーザ光を出射する半導体レーザであってもよい。また、第１光源部１は、半導体レーザに限らず、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源と光学系とを含む構成であってもよい。
　第２光源部２１は、緑色の光を出射する半導体レーザに限らず、例えば、緑色の光を出射するＬＥＤであってもよい。また、第２光源部２２は、赤色の光を出射する半導体レーザに限らず、例えば、赤色の光を出射するＬＥＤであってもよい。また、第２光源部２から出射する光の色は、緑色又は赤色に限らず、例えば、オレンジ色、青緑色又は青色であってもよい。
　また、発光システム１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃは、複数の第２光源部２を備えているが、これに限らず、少なくとも１つの第２光源部２を備えていればよい。
　また、発光システム１００は、第２波長変換部５と出射部６とが直接接続され、第２波長変換部５と出射部６との界面が選択反射部１０を兼ねていてもよい。また、発光システム１００ａ、１００ｂ、１１０ｃは、第２波長変換部５ａと出射部６とが直接接続され、第２波長変換部５ａと出射部６との界面が選択反射部１０を兼ねていてもよい。
　また、発光システム１００では、選択反射部１０は、励起光Ｐ１を反射するように構成される場合に限らず、例えば、第１波長変換要素で発生する自然放出光の波長の光及び第２波長変換要素で発生する自然放出光の波長の光のうち、波長６５０ｎｍ以上の光を反射し、波長６５０ｎｍ未満の可視光を透過するように構成されていてもよい。これにより、発光システム１００では、光Ｐ６のうち選択反射部１０を透過した光Ｐ７が第７光ファイバＦ７により伝搬されて出射部６から出射する。一方、発光システム１００では、選択反射部１０で反射された光である戻り光Ｐ８が、第６光ファイバＦ６と第２波長変換部５と第５光ファイバＦ５と第１波長変換部４と第４光ファイバＦ４とにより伝搬され、分波部９により第８光ファイバＦ８へ分波され、第８光ファイバＦ８により伝搬されて検出部７へ入射する。
　また、発光システム１００ａでは、選択反射部１０ａを光ファイバのグレーティングとし、第１波長変換部４と第２波長変換部５との間の第５光ファイバＦ５と選択反射部１０ａと第６光ファイバＦ６とを１つの光ファイバで構成するのが好ましい。
　発光システム１００では、第１光ファイバＦ１～第８光ファイバＦ８それぞれの代わりに、他の導光部材を用いてもよい。
　（態様）
　以上説明した実施形態１～４等から本明細書には以下の態様が開示されている。
　第１の態様に係る発光システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ）は、第１光源部（１）と、第１波長変換部（４）と、第２光源部（２）と、第２波長変換部（５；５ａ）と、出射部（６）と、検出部（７）と、を備える。第１光源部（１）は、励起光（Ｐ１）を出射する。第１波長変換部（４）は、第１波長変換要素を含む光ファイバである。第１波長変換要素は、励起光（Ｐ１）によって励起され励起光（Ｐ１）よりも長波長の自然放出光を発生可能であり、かつ、自然放射増幅光によって励起可能である。第２光源部（２）は、励起光（Ｐ１）あるいは自然放射増幅光によって励起された第１波長変換要素から誘導放出光（Ｐ３）を発生させるためのシード光（Ｐ２）を出射する。第２波長変換部（５；５ａ）は、第２波長変換要素を含む。第２波長変換要素は、第１波長変換要素で発生する光あるいは励起光（Ｐ１）によって励起され、励起光（Ｐ１）の波長及びシード光（Ｐ２）の波長のいずれとも異なる波長の光を発生する。出射部（６）は、第２波長変換部（５；５ａ）からの光を出射する。検出部（７）は、第１光源部（１）と第１波長変換部（４）との間の導光部（１１）を通って第１波長変換部（４）から第１光源部（１）側へ向かう戻り光（Ｐ８）を検出する。
　第１の態様に係る発光システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ）は、出射部（６）の温度上昇を抑制でき、かつ、戻り光（Ｐ８）を検出可能となる。
　第２の態様に係る発光システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ）は、第１の態様において、制御部（１５）を更に備える。制御部（１５）は、第１光源部（１）と第２光源部（２）との少なくとも一方の出力を制御する。
　第２の態様に係る発光システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ）は、出射部（６）から出射する光の色度を調整可能となる。
　第３の態様に係る発光システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ）では、第２の態様において、制御部（１５）は、検出部（７）に入射する戻り光（Ｐ８）のうち励起光（Ｐ１）の波長及びシード光（Ｐ２）の波長のいずれとも異なる波長の検出光の強度に基づいて第１光源部（１）と第２光源部（２）との少なくとも一方の出力を制御する。
　第３の態様に係る発光システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ）は、出射部（６）から出射する光の色度の経時変化を抑制することが可能となる。
　第４の態様に係る発光システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ）は、第３の態様において、記憶部（１６）を更に備える。記憶部（１６）は、あらかじめ第１光源部（１）及び第２光源部（２）の駆動条件のセットと検出部（７）による検出光の検出強度との関係情報を記憶させてある。制御部（１５）は、検出部（７）により検出された検出光の検出強度と記憶部（１６）に記憶されている関係情報とに基づいて第１光源部（１）と第２光源部（２）との少なくとも一方を制御する。
　第４の態様に係る発光システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ）は、出射部（６）から出射する光の色度の経時変化を抑制することが可能となる。
　第５の態様に係る発光システム（１００ｃ）は、第４の態様において、第３光源部（３）を更に備える。第３光源部（３）は、第１光源部（１）から出射される励起光（Ｐ１）である第１励起光（Ｐ１）の波長とは異なる波長の第２励起光（Ｐ１２）を出射する。第２励起光（Ｐ１２）は、第２波長変換要素を励起可能な光である。
　第５の態様に係る発光システム（１００ｃ）は、第２波長変換要素を第２励起光（Ｐ１２）によって励起できるので、第１波長変換要素で発生した光を第２波長変換要素の励起に利用する必要がなくなる。
　第６の態様に係る発光システム（１００ｃ）は、第５の態様において、制御部（１５）は、検出部（７）により検出された検出光の検出強度が記憶部（１６）に記憶されている閾値よりも低下したときに、第１光源部（１）の出力と第２光源部（２）の出力と第３光源部（３）の出力とを低下させる。
　第６の態様に係る発光システム（１００ｃ）は、光が漏れている可能性があるときに第１光源部（１）の出力と第２光源部（２）の出力と第３光源部（３）の出力とを低下させることが可能となる。
　第７の態様に係る発光システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ）では、第４～６の態様のいずれか一つにおいて、制御部（１５）は、記憶部（１６）に記憶されている関係情報を、発光システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ）の設置時に更新する。
　第７の態様に係る発光システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ）は、発光システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ）の設置時に関係情報を更新することができる。
　第８の態様に係る発光システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ）では、第３～７の態様のいずれか一つにおいて、検出光は、第２波長変換要素が発生する複数の波長の光のうち一の波長の光である。検出光の波長は、６５０ｎｍ以上である。
　第８の態様に係る発光システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ）では、調色に利用されない波長の光を検出光とすることができる。
　第９の態様に係る発光システム（１００）は、第１～７の態様のいずれか一つにおいて、選択反射部（１０）を更に備える。選択反射部（１０；１０ａ）は、第１波長変換要素で発生する自然放出光の波長の光を透過し励起光（Ｐ１）を反射する。
　第９の態様に係る発光システム（１００；１０ａ）は、励起光（Ｐ１）が出射部（６）から出射されないようにすることが可能となる。
　第１０の態様に係る発光システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ）では、第１～９の態様のいずれか一つにおいて、第１光源部（１）は、レーザ光源を含む。
　第１０の態様に係る発光システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ）では、励起光（Ｐ１）の強度を高めることができる。
　第１１の態様に係る発光システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ）では、第１～１０の態様のいずれか一つにおいて、第２光源部（２）を複数備える。複数の第２光源部（２）は、複数のシード光（Ｐ２１，Ｐ２２）を出力する。複数の第２光源部（２）から出力される複数のシード光（Ｐ２１，Ｐ２２）は、互いに異なる波長を有する。
　第１１の態様に係る発光システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ）では、複数のシード光（Ｐ２１，Ｐ２２）に一対一に対応する複数の誘導放出光（Ｐ３１，Ｐ３２）を含む光を出射部（６）から出射することが可能となる。
　第１２の態様に係る発光システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ）では、第１～１１の態様のいずれか一つにおいて、第１波長変換要素及び第２波長変換要素は、Ｐｒ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｎｄ及びＭｎの群から選択される元素を含む。
　第１２の態様に係る発光システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ）では、例えば、第１波長変換要素からの自然放射増幅光により第２波長変換要素を励起して、第２波長変換要素から第１波長変換要素からの自然放射増幅光とは異なる波長の自然放射増幅光を発生させることが可能となる。
　１　第１光源部
　２　第２光源部
　２１　第２光源部
　２２　第２光源部
　３　第３光源部
　４　第１波長変換部
　５、５ａ　第２波長変換部
　６　出射部
　７　検出部
　８　合波部
　９　分波部
　１０、１０ａ　選択反射部
　１１　導光部
　１５　制御部
　１６　記憶部
　１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ　発光システム
　Ｐ１　励起光
　Ｐ１２　第２励起光
　Ｐ２　シード光
　Ｐ２１　シード光
　Ｐ２２　シード光
　Ｐ３　誘導放出光
　Ｐ４　光
　Ｐ５　光
　Ｐ６　光
　Ｐ７　光
　Ｐ８　戻り光

Claims (12)

  1. 　励起光を出射する第１光源部と、
    　前記励起光によって励起され前記励起光よりも長波長の自然放出光を発生可能であり、かつ、自然放射増幅光によって励起可能な第１波長変換要素を含む光ファイバである第１波長変換部と、
    　前記励起光あるいは前記自然放射増幅光によって励起された前記第１波長変換要素から誘導放出光を発生させるためのシード光を出射する第２光源部と、
    　前記第１波長変換要素で発生する光あるいは前記励起光によって励起され、前記励起光の波長及び前記シード光の波長のいずれとも異なる波長の光を発生する第２波長変換要素を含む第２波長変換部と、
    　前記第２波長変換部からの光を出射する出射部と、
    　前記第１光源部と前記第１波長変換部との間の導光部を通って前記第１波長変換部から前記第１光源部側へ向かう戻り光を検出する検出部と、を備える、
    　発光システム。
  2. 　前記第１光源部と前記第２光源部との少なくとも一方の出力を制御する制御部を更に備える、
    　請求項１に記載の発光システム。
  3. 　前記制御部は、前記検出部に入射する前記戻り光のうち前記励起光の波長及び前記シード光の波長のいずれとも異なる波長の検出光の強度に基づいて前記第１光源部と前記第２光源部との少なくとも一方の出力を制御する、
    　請求項２に記載の発光システム。
  4. 　あらかじめ前記第１光源部及び前記第２光源部の駆動条件のセットと前記検出部による前記検出光の検出強度との関係情報を記憶させた記憶部を更に備え、
    　前記制御部は、前記検出部により検出された前記検出光の検出強度と前記記憶部に記憶されている前記関係情報とに基づいて前記第１光源部と前記第２光源部との少なくとも一方を制御する、
    　請求項３に記載の発光システム。
  5. 　前記第１光源部から出射される励起光である第１励起光の波長とは異なる波長の第２励起光を出射する第３光源部を更に備え、
    　前記第２励起光は、前記第２波長変換要素を励起可能な光である、
    　請求項４に記載の発光システム。
  6. 　前記制御部は、前記検出部により検出された前記検出光の検出強度が前記記憶部に記憶されている閾値よりも低下したときに、前記第１光源部の出力と前記第２光源部の出力と前記第３光源部の出力とを低下させる、
    　請求項５に記載の発光システム。
  7. 　前記制御部は、前記記憶部に記憶されている前記関係情報を、前記発光システムの設置時に更新する、
    　請求項４～６のいずれか一項に記載の発光システム。
  8. 　前記検出光は、前記第２波長変換要素が発生する複数の波長の光のうち一の波長の光であり、
    　前記検出光の波長は、６５０ｎｍ以上である、
    　請求項３～７のいずれか一項に記載の発光システム。
  9. 　前記第１波長変換要素で発生する自然放出光の波長の光を透過し前記励起光を反射する選択反射部を備える、
    　請求項１～７のいずれか一項に記載の発光システム。
  10. 　前記第１光源部は、レーザ光源を含む、
    　請求項１～９のいずれか一項に記載の発光システム。
  11. 　前記第２光源部を複数備え、
    　前記複数の第２光源部は、複数の前記シード光を出力し、
    　前記複数の第２光源部から出力される前記複数のシード光は、互いに異なる波長を有する、
    　請求項１～１０のいずれか一項に記載の発光システム。
  12. 　前記第１波長変換要素及び前記第２波長変換要素は、Ｐｒ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｎｄ及びＭｎの群から選択される元素を含む、
    　請求項１～１１のいずれか一項に記載の発光システム。
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