JP2000353838A - 誘導放出光発生装置 - Google Patents
誘導放出光発生装置Info
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- JP2000353838A JP2000353838A JP16605699A JP16605699A JP2000353838A JP 2000353838 A JP2000353838 A JP 2000353838A JP 16605699 A JP16605699 A JP 16605699A JP 16605699 A JP16605699 A JP 16605699A JP 2000353838 A JP2000353838 A JP 2000353838A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高効率に0.48μm帯誘導放出光を発生す
る装置を実現する。 【解決手段】 Nd添加ファイバ10の両側に、1.1
2〜1.14μmの反射器12,14を配置し、共振器
を形成する。励起LD16は0.8μm帯励起光を発生
する。0.8μm帯励起光は、反射器12を透過してフ
ァイバ10に入射し、その一部がファイバ10のNdを
励起し、残りはファイバ10及び反射器14を透過して
Tm添加ファイバ18に入射し、ファイバ18のTmを
励起する。0.8μm帯光で励起されたNdは1.12
〜1.14μm光を発生し、反射器12,14からなる
共振器によりレーザ発振する。その1.12〜1.14
μm帯レーザ光は、反射器14を透過してTm添加ファ
イバ18に入射し、そこに含まれるTmを励起する。T
mは、0.8μm帯光及び1.12〜1.14μm帯光
の励起により、0.48μm帯光を発生する。
る装置を実現する。 【解決手段】 Nd添加ファイバ10の両側に、1.1
2〜1.14μmの反射器12,14を配置し、共振器
を形成する。励起LD16は0.8μm帯励起光を発生
する。0.8μm帯励起光は、反射器12を透過してフ
ァイバ10に入射し、その一部がファイバ10のNdを
励起し、残りはファイバ10及び反射器14を透過して
Tm添加ファイバ18に入射し、ファイバ18のTmを
励起する。0.8μm帯光で励起されたNdは1.12
〜1.14μm光を発生し、反射器12,14からなる
共振器によりレーザ発振する。その1.12〜1.14
μm帯レーザ光は、反射器14を透過してTm添加ファ
イバ18に入射し、そこに含まれるTmを励起する。T
mは、0.8μm帯光及び1.12〜1.14μm帯光
の励起により、0.48μm帯光を発生する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、0.48μm帯の
誘導放出光を発生する誘導放出光発生装置に関する。
誘導放出光を発生する誘導放出光発生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】フッ化物ガラスに添加されたTm3+イ
オンは、アップコンパージョンにより 1G4準位へ励起
できる。1G4準位から3H6準位の遷移により0.4
8μm帯の青色光が発生する。これを利用して、コンパ
クトな青色レーザの実現を目指して各種の開発がなされ
ている。
オンは、アップコンパージョンにより 1G4準位へ励起
できる。1G4準位から3H6準位の遷移により0.4
8μm帯の青色光が発生する。これを利用して、コンパ
クトな青色レーザの実現を目指して各種の開発がなされ
ている。
【0003】0.48μm帯の誘導放出光を発生する誘
導放出光発生装置としては、TmとYbを添加したファ
イバを0.98μm帯レーザ光で励起する構成と、Tm
をコアに添加したファイバをNd:YAGレーザによる
1.1μm帯(より具体的には、1.12−1.14
帯)レーザ光で励起する構成が知られている。
導放出光発生装置としては、TmとYbを添加したファ
イバを0.98μm帯レーザ光で励起する構成と、Tm
をコアに添加したファイバをNd:YAGレーザによる
1.1μm帯(より具体的には、1.12−1.14
帯)レーザ光で励起する構成が知られている。
【0004】前者の構成では、TmとYbを添加したフ
ァイバのYbを0.98μm帯レーザ光で励起し、Yb
からTmへのエネルギートランスファを利用してTmを
1G 4準位へ励起する。
ァイバのYbを0.98μm帯レーザ光で励起し、Yb
からTmへのエネルギートランスファを利用してTmを
1G 4準位へ励起する。
【0005】これに対し、後者の構成は、Tmを1.1
μm帯Nd:YAGレーザで3段階励起により1G4準
位へ励起する。図3は、Tmのエネルギー準位と遷移の
模式図を示す。Tmの、3H6準位から3H5準位への
遷移、3H4準位から3F3準位への遷移及び3F4準
位から1G4準位への遷移のそれぞれの遷移エネルギー
が1.1μm帯の波長に近いことを利用する。
μm帯Nd:YAGレーザで3段階励起により1G4準
位へ励起する。図3は、Tmのエネルギー準位と遷移の
模式図を示す。Tmの、3H6準位から3H5準位への
遷移、3H4準位から3F3準位への遷移及び3F4準
位から1G4準位への遷移のそれぞれの遷移エネルギー
が1.1μm帯の波長に近いことを利用する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の前者の
構成は、極めて励起効率が低く、実用的ではない。後者
の構成では、3つの遷移のエネルギーが1.1μm帯と
完全に一致していない、特に、3H6準位から3H5準
位への遷移と3H4準位から3F3準位への遷移はかな
り1.1μm帯から外れているので、励起効率が悪く、
従って、トータルのエネルギー効率も低い。後者の構成
では更に、励起光源に固体レーザを使用するので、励起
光とTm添加ファイバとの結合効率が低く、また、装置
の小型化が難しい。
構成は、極めて励起効率が低く、実用的ではない。後者
の構成では、3つの遷移のエネルギーが1.1μm帯と
完全に一致していない、特に、3H6準位から3H5準
位への遷移と3H4準位から3F3準位への遷移はかな
り1.1μm帯から外れているので、励起効率が悪く、
従って、トータルのエネルギー効率も低い。後者の構成
では更に、励起光源に固体レーザを使用するので、励起
光とTm添加ファイバとの結合効率が低く、また、装置
の小型化が難しい。
【0007】本発明は、従来例のこのような問題点を解
決し、エネルギー効率に優れる0.48μm帯誘導放出
光発生装置を提示することを目的とする。
決し、エネルギー効率に優れる0.48μm帯誘導放出
光発生装置を提示することを目的とする。
【0008】本発明はまた、小型化の容易な0.48μ
m帯誘導放出光発生装置を提示することを目的とする。
m帯誘導放出光発生装置を提示することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係る誘導放出光
発生装置は、第1の波長の励起光を発生する励起光源
と、当該励起光源の出力光の一部を吸収して第2の波長
の励起光を発生し、当該励起光源の出力光の残りを、発
生した第2の波長の励起光と共に出力する第2波長光発
生装置と、当該第2波長光発生手段の出力光により励起
されて0.48μm帯光を発生する発光媒体とからなる
ことを特徴とする。
発生装置は、第1の波長の励起光を発生する励起光源
と、当該励起光源の出力光の一部を吸収して第2の波長
の励起光を発生し、当該励起光源の出力光の残りを、発
生した第2の波長の励起光と共に出力する第2波長光発
生装置と、当該第2波長光発生手段の出力光により励起
されて0.48μm帯光を発生する発光媒体とからなる
ことを特徴とする。
【0010】目的波長の光を発生する発光媒体を第1波
長と第2波長の2波長で励起することにより、当該発光
媒体を2段階で効率的に励起でき、0.48μm光を発
生させることができる。
長と第2波長の2波長で励起することにより、当該発光
媒体を2段階で効率的に励起でき、0.48μm光を発
生させることができる。
【0011】第2波長光発生装置は、好ましくは、当該
第1の波長の励起光で励起されて当該第2の波長の励起
光を発生する弟2波長光発生媒体と、当該第2波長光発
生媒体の両側に配置され、当該第2波長光を反射する第
1及び第2の反射器とからなる。これにより、高強度の
第2の波長の光を発生させることができる。
第1の波長の励起光で励起されて当該第2の波長の励起
光を発生する弟2波長光発生媒体と、当該第2波長光発
生媒体の両側に配置され、当該第2波長光を反射する第
1及び第2の反射器とからなる。これにより、高強度の
第2の波長の光を発生させることができる。
【0012】第1の波長はたとえば、0.8μm帯に属
し、第2の波長は1.1μm帯、より具体的には1.1
2乃至1.14μm帯に属する。0.8μm帯と1.1
μm帯は、0.48μm光を発生するTmの遷移エネル
ギーに対応するので、高い励起効率を実現できる。
し、第2の波長は1.1μm帯、より具体的には1.1
2乃至1.14μm帯に属する。0.8μm帯と1.1
μm帯は、0.48μm光を発生するTmの遷移エネル
ギーに対応するので、高い励起効率を実現できる。
【0013】第2波長光発生媒体はたとえばNdを含
み、発光媒体がTmを含む。
み、発光媒体がTmを含む。
【0014】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。
細に説明する。
【0015】図1は、本発明の一実施例の概略構成ブロ
ック図を示す。
ック図を示す。
【0016】10はNd添加ファイバであり、その両端
に1.12〜1.14μm帯光を反射する反射器12,
14を接続して1.12〜1.14μm帯光の共振器を
形成してある。反射器12の1.12〜1.14μm帯
光の反射率は好ましくは100%であり、他方、反射器
14の1.12〜1.14μm帯光の反射率は100%
未満である。
に1.12〜1.14μm帯光を反射する反射器12,
14を接続して1.12〜1.14μm帯光の共振器を
形成してある。反射器12の1.12〜1.14μm帯
光の反射率は好ましくは100%であり、他方、反射器
14の1.12〜1.14μm帯光の反射率は100%
未満である。
【0017】反射器12の、Nd添加ファイバ10とは
反対側に、Nd及び後述するTmに対する励起光を発生
する励起LD(レーザダイオード)16が接続されてい
る。すなわち、励起LD16の出力光は、反射器12を
透過してNd添加ファイバ10に入射する。励起LD1
6の波長は、Ndを4F3/2準位に励起できる波長で
あると共に、Tmを3H6から3F4に励起できる波長
であり、通常、0.8μm帯近傍である。
反対側に、Nd及び後述するTmに対する励起光を発生
する励起LD(レーザダイオード)16が接続されてい
る。すなわち、励起LD16の出力光は、反射器12を
透過してNd添加ファイバ10に入射する。励起LD1
6の波長は、Ndを4F3/2準位に励起できる波長で
あると共に、Tmを3H6から3F4に励起できる波長
であり、通常、0.8μm帯近傍である。
【0018】反射器14のNd添加ファイバ10とは反
対側にはTm添加ファイバ18が接続されている。目的
の0.48μm帯誘導放出光20は、Tm添加ファイバ
18の、反射器14とは反対側の端面から出力される。
対側にはTm添加ファイバ18が接続されている。目的
の0.48μm帯誘導放出光20は、Tm添加ファイバ
18の、反射器14とは反対側の端面から出力される。
【0019】本実施例では、Nd添加ファイバ10のN
d濃度と長さは、励起LD16からの0.8μm帯励起
光の少なくとも1部を透過できるように設定されてい
る。反射器12,14は、0.8μm帯光を低損失又は
無損失で透過する素子、例えば、ファイバグレーティン
グ又は誘電体多層膜ミラー等からなる。従って、励起L
D16から出力される0.8μm帯励起光は、反射器1
2、Nd添加ファイバ10及び反射器14を透過してT
m添加ファイバ18に入射し、ファイバ18に含まれる
Tmをも励起する。
d濃度と長さは、励起LD16からの0.8μm帯励起
光の少なくとも1部を透過できるように設定されてい
る。反射器12,14は、0.8μm帯光を低損失又は
無損失で透過する素子、例えば、ファイバグレーティン
グ又は誘電体多層膜ミラー等からなる。従って、励起L
D16から出力される0.8μm帯励起光は、反射器1
2、Nd添加ファイバ10及び反射器14を透過してT
m添加ファイバ18に入射し、ファイバ18に含まれる
Tmをも励起する。
【0020】本実施例の動作を説明する。励起LD16
の出力する0.8μm帯光は反射器12を低損失又は無
損失で透過してファイバ10に入射する。0.8μm帯
光の一部は、Nd添加ファイバ10のNdを励起して、
1.12〜1.14μm帯光を発生させ、残りは、Nd
添加ファイバ10及び反射器14を透過してTm添加フ
ァイバ18に入射し、Tm添加ファイバ18のTmを励
起する。Nd添加ファイバ10で発生する1.12〜
1.14μm帯光は、反射器12,14により閉じ込め
られて共振し、レーザ発振する。Nd添加ファイバ10
で発生する1.12〜1.14μm帯レーザ光は、反射
器14を透過してTm添加ファイバ18に入射し、そこ
に含まれるTmを励起する。
の出力する0.8μm帯光は反射器12を低損失又は無
損失で透過してファイバ10に入射する。0.8μm帯
光の一部は、Nd添加ファイバ10のNdを励起して、
1.12〜1.14μm帯光を発生させ、残りは、Nd
添加ファイバ10及び反射器14を透過してTm添加フ
ァイバ18に入射し、Tm添加ファイバ18のTmを励
起する。Nd添加ファイバ10で発生する1.12〜
1.14μm帯光は、反射器12,14により閉じ込め
られて共振し、レーザ発振する。Nd添加ファイバ10
で発生する1.12〜1.14μm帯レーザ光は、反射
器14を透過してTm添加ファイバ18に入射し、そこ
に含まれるTmを励起する。
【0021】これらの結果、Tm添加ファイバ18に含
まれるTmは、励起LD16の出力する0.8μm帯光
と、励起LD16の出力する0.8μm帯光により励起
されてNd添加ファイバ10が発生する1.12〜1.
14μm帯光の両方で励起されることになる。図2は、
本実施例でのTmのエネルギー遷移を示す。
まれるTmは、励起LD16の出力する0.8μm帯光
と、励起LD16の出力する0.8μm帯光により励起
されてNd添加ファイバ10が発生する1.12〜1.
14μm帯光の両方で励起されることになる。図2は、
本実施例でのTmのエネルギー遷移を示す。
【0022】0.8μm帯光は、Tmの3H6から3F
4への遷移エネルギーと一致しているので、Tmの3H
6準位の電子を効率良く3F4準位へ励起できる。0.
8μm帯光による励起は、1.12〜1.14μmによ
る2段階励起に比べ、遷移エネルギーと波長エネルギー
がよく一致しているだけでなく、1段階で直接3F4準
位に励起できるので、エネルギー損失が少なく極めて効
率的である。3F4準位へ励起された電子は、1.12
〜1.14μm帯励起光で更に1G4準位へ励起され
る。1G4の電子は、3H6へ遷移するときに、0.4
8μm帯光を発生する。
4への遷移エネルギーと一致しているので、Tmの3H
6準位の電子を効率良く3F4準位へ励起できる。0.
8μm帯光による励起は、1.12〜1.14μmによ
る2段階励起に比べ、遷移エネルギーと波長エネルギー
がよく一致しているだけでなく、1段階で直接3F4準
位に励起できるので、エネルギー損失が少なく極めて効
率的である。3F4準位へ励起された電子は、1.12
〜1.14μm帯励起光で更に1G4準位へ励起され
る。1G4の電子は、3H6へ遷移するときに、0.4
8μm帯光を発生する。
【0023】このようにして、本実施例では、2段階励
起である上に遷移エネルギーと励起波長エネルギーがよ
り良く一致しているので、極めて効率的な励起を実現で
きる。従って、反転分布の形成が容易であり、0.48
μm帯誘導放出光を効率良く得ることができる。また、
2波長励起であるにもかかわらず、1個の励起16LD
で結果的に2波長を発生できるので、低コスト且つコン
パクトに実現できる。
起である上に遷移エネルギーと励起波長エネルギーがよ
り良く一致しているので、極めて効率的な励起を実現で
きる。従って、反転分布の形成が容易であり、0.48
μm帯誘導放出光を効率良く得ることができる。また、
2波長励起であるにもかかわらず、1個の励起16LD
で結果的に2波長を発生できるので、低コスト且つコン
パクトに実現できる。
【0024】中間的な励起光の波長を1.12〜1.1
4μm帯としたが、これより長い又は短くても、多少、
効率は低下するものの、同様の作用効果を得ることがで
きる。
4μm帯としたが、これより長い又は短くても、多少、
効率は低下するものの、同様の作用効果を得ることがで
きる。
【0025】
【発明の効果】以上の説明から容易に理解できるよう
に、本発明によれば、高効率、コンパクト及び低コスト
な0.48μm帯誘導放出光発生装置を実現できる。こ
の結果、高効率、コンパクト及び低コストな、0.48
μm帯のレーザ及び高輝度光源等を実現できる。
に、本発明によれば、高効率、コンパクト及び低コスト
な0.48μm帯誘導放出光発生装置を実現できる。こ
の結果、高効率、コンパクト及び低コストな、0.48
μm帯のレーザ及び高輝度光源等を実現できる。
【図1】 本発明の一実施例の概略構成ブロック図であ
る。
る。
【図2】 実施例におけるTmのエネルギー遷移の模式
図である。
図である。
【図3】 従来の3段階励起法におけるTmのエネルギ
ー遷移の模式図である。
ー遷移の模式図である。
10:Nd添加ファイバ 12,14:反射器 16:励起LD(レーザダイオード) 18:Tm添加ファイバ 20:0.48μm帯誘導放出光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中井 哲哉 埼玉県上福岡市大原二丁目1番15号株式会 社ケイディディ研究所内 (72)発明者 谷 俊男 埼玉県上福岡市大原二丁目1番15号株式会 社ケイディディ研究所内 Fターム(参考) 5F072 AB08 AK06 JJ01 JJ02 JJ08 KK07 PP07 RR03 YY15
Claims (7)
- 【請求項1】 第1の波長の励起光を発生する励起光源
と、 当該励起光源の出力光の一部を吸収して第2の波長の励
起光を発生し、当該励起光源の出力光の残りを、発生し
た第2の波長の励起光と共に出力する第2波長光発生装
置と、 当該第2波長光発生手段の出力光により励起されて0.
48μm帯光を発生する発光媒体とからなることを特徴
とする誘導放出光発生装置。 - 【請求項2】 当該第2波長光発生装置は、当該第1の
波長の励起光で励起されて当該第2の波長の励起光を発
生する弟2波長光発生媒体と、当該第2波長光発生媒体
の両側に配置され、当該第2波長光を反射する第1及び
第2の反射器とからなる請求項1に記載の誘導放出光発
生装置。 - 【請求項3】 当該第1の波長が0.8μm帯に属する
請求項1又は2に記載の誘導放出光発生装置。 - 【請求項4】 当該第2の波長が1.1μm帯に属する
請求項1又は2に記載の誘導放出光発生装置。 - 【請求項5】 当該第2の波長が1.12乃至1.14
μm帯に属する請求項4に記載の誘導放出光発生装置。 - 【請求項6】 当該第2波長光発生媒体がNdを含む請
求項2に記載の誘導放出光発生装置。 - 【請求項7】 当該発光媒体がTmを含む請求項1に記
載の誘導放出光発生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16605699A JP2000353838A (ja) | 1999-06-11 | 1999-06-11 | 誘導放出光発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16605699A JP2000353838A (ja) | 1999-06-11 | 1999-06-11 | 誘導放出光発生装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000353838A true JP2000353838A (ja) | 2000-12-19 |
Family
ID=15824159
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16605699A Pending JP2000353838A (ja) | 1999-06-11 | 1999-06-11 | 誘導放出光発生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000353838A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006132285A1 (ja) * | 2005-06-07 | 2006-12-14 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | 光源 |
-
1999
- 1999-06-11 JP JP16605699A patent/JP2000353838A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006132285A1 (ja) * | 2005-06-07 | 2006-12-14 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | 光源 |
US7801186B2 (en) | 2005-06-07 | 2010-09-21 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Light source |
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Date | Code | Title | Description |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030617 |