JP2009059953A - Optical fiber laser - Google Patents

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完二 田中
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical fiber laser which can output single polarized laser light and is high in manufacturing yield and low in cost. <P>SOLUTION: There are provided a high birefringence index optical fiber grating with a grating formed comprising a core part in which an orthogonal axis having a birefringence index difference is formed and which has two reflection bands whose center frequencies are different with respect to the light of each polarized wave component parallel to the orthogonal axis, a low birefringence index optical fiber grating with a grating formed comprising a core part in which an orthogonal axis having a smaller birefringence index difference is formed and which has two wider reflection bands whose center frequencies are different with respect to the light of each polarized wave component parallel to the orthogonal axis, a birefringence amplification optical fiber arranged between the high birefringence index optical fiber grating and the low birefringence index optical fiber grating, and an excited light source that supplies excited light to the birefringence amplification optical fiber, wherein any one of the two reflection bands of the high birefringence index optical fiber grating and any one of those of the low birefringence index optical fiber grating overlap each other and single polarized laser light having an oscillation wavelength in the overlapped refection band is output. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、単一偏波のレーザ光を出力する光ファイバレーザに関するものである。   The present invention relates to an optical fiber laser that outputs single-polarized laser light.

従来、イットリビウム（Ｙｂ）やエルビウム（Ｅｒ）等の希土類元素をコアに添加した光ファイバを増幅媒体にし、この増幅媒体の両端に光ファイバグレーティングを接続して形成されるファブリペロー型の共振器を備えた光ファイバレーザにおいて、単一偏波のレーザ光を出力する構造としたものが提案されている（特許文献１参照）。   Conventionally, a Fabry-Perot type resonator formed by using an optical fiber in which a rare earth element such as yttrium (Yb) or erbium (Er) is added to a core as an amplification medium and connecting an optical fiber grating to both ends of the amplification medium is used. An optical fiber laser provided with a structure for outputting single-polarized laser light has been proposed (see Patent Document 1).

特許文献１に開示される光ファイバレーザは、両端の光ファイバグレーティングが偏波保持型光ファイバからなるものである。これらの光ファイバグレーティングは、屈折率が互いに異なる２つの伝搬軸を有しているので、反射波長も２つの伝搬軸間で異なっている。そして、この光ファイバレーザにおいては、一方の伝搬軸における両端の光ファイバグレーティングの反射波長を重畳させ、他方の伝搬軸における反射波長を重畳させないようにしている。その結果、反射波長が重畳している伝搬軸に平行な偏波方向を有する直線偏波の光のみがレーザ発振し、単一直線偏波のレーザ光を出力することができるとされている。   In the optical fiber laser disclosed in Patent Document 1, the optical fiber gratings at both ends are made of polarization maintaining optical fibers. Since these optical fiber gratings have two propagation axes having different refractive indexes, the reflection wavelengths are also different between the two propagation axes. In this optical fiber laser, the reflection wavelengths of the optical fiber gratings at both ends on one propagation axis are superimposed, and the reflection wavelengths on the other propagation axis are not superimposed. As a result, it is said that only linearly polarized light having a polarization direction parallel to the propagation axis on which the reflection wavelength is superimposed can oscillate and output single linearly polarized laser light.

米国特許第６１６７０６６号明細書US Pat. No. 6,167,066

特許文献１に開示される光ファイバレーザは、両端の光ファイバグレーティングの一方の伝搬軸における反射波長を重畳させ、他方の伝搬軸における反射波長を重畳させないようにするために、両端の光ファイバグレーティングの反射帯域の中心波長および帯域幅を高精度に調整しなければならない。   An optical fiber laser disclosed in Patent Document 1 includes optical fiber gratings at both ends in order to superimpose the reflection wavelength at one propagation axis of the optical fiber gratings at both ends and not to superimpose the reflection wavelength at the other propagation axis. The center wavelength and bandwidth of the reflection band must be adjusted with high accuracy.

しかしながら、光ファイバグレーティングの反射帯域の中心波長および帯域幅には、製造時にばらつきが生じる。したがって、上記の光ファイバレーザを製造する際には、製造した光ファイバグレーティングの中から、組み合わせるべき光ファイバグレーティングのアロケーションを行なわなければならないので、光ファイバレーザの製造歩留まりが低下するという問題があった。   However, the center wavelength and bandwidth of the reflection band of the optical fiber grating vary during manufacturing. Therefore, when manufacturing the above optical fiber laser, it is necessary to allocate optical fiber gratings to be combined from the manufactured optical fiber gratings, so that there is a problem that the manufacturing yield of the optical fiber laser is lowered. It was.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、単一偏波のレーザ光を出力でき、製造歩留まりが高く、低コストの光ファイバレーザを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a low-cost optical fiber laser that can output single-polarized laser light, has a high manufacturing yield.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る光ファイバレーザは、長手方向に沿って所定値の複屈折率差を有する直交軸が形成されたコア部を備え、該コア部の長手方向の一部に、該直交軸に平行な各偏波方向の光に対して中心波長が互いに異なる所定帯域幅の２つの反射帯域を有するグレーティングを形成した高複屈折率光ファイバグレーティングと、長手方向に沿って前記所定値よりも小さい複屈折率差を有する直交軸が形成されたコア部を備え、該コア部の長手方向の一部に、該直交軸に平行な各偏波方向の光に対して中心波長が互いに異なるとともに前記所定帯域幅よりも広い２つの反射帯域を有するグレーティングを形成した低複屈折率光ファイバグレーティングと、前記高複屈折率および低複屈折率光ファイバグレーティングの間に配置し、長手方向に沿って複屈折率差を有する直交軸が形成されたコア部を備え、該コア部に光増幅物質を添加した複屈折増幅光ファイバと、前記増幅光ファイバに励起光を供給する励起光源と、を備え、前記高複屈折率光ファイバグレーティングの２つの反射帯域のいずれか１つと、前記低複屈折率光ファイバグレーティングの２つの反射帯域のいずれか１つとが重畳しており、前記励起光源が前記増幅光ファイバに励起光を供給することによって、前記高複屈折率および低複屈折率光ファイバグレーティングのいずれか一方の端部から前記重畳した反射帯域内の発振波長を有する単一偏波のレーザ光を出力することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, an optical fiber laser according to the present invention includes a core portion on which an orthogonal axis having a birefringence difference of a predetermined value is formed along a longitudinal direction. A high birefringence optical fiber grating in which a grating having two reflection bands with predetermined bandwidths having different center wavelengths for light in each polarization direction parallel to the orthogonal axis is formed in a part of the longitudinal direction of the section And a core part formed with an orthogonal axis having a birefringence difference smaller than the predetermined value along the longitudinal direction, and each polarized wave parallel to the orthogonal axis in a part of the longitudinal direction of the core part A low birefringence optical fiber grating in which a grating having two reflection bands having different center wavelengths with respect to light in a direction and having a wider reflection band than the predetermined bandwidth, and the high birefringence and low birefringence optical fibers A birefringence amplifying optical fiber including a core portion disposed between the ratings and formed with an orthogonal axis having a birefringence difference along the longitudinal direction, and an optical amplifying material added to the core portion; A pumping light source for supplying pumping light to any one of the two reflection bands of the high birefringence optical fiber grating and any one of the two reflection bands of the low birefringence optical fiber grating; And the pumping light source supplies pumping light to the amplification optical fiber, so that either one of the high birefringence index and the low birefringence optical fiber grating is within the superimposed reflection band. A single-polarized laser beam having an oscillation wavelength of 1 is output.

また、本発明に係る光ファイバレーザは、上記発明において、前記低複屈折率光ファイバグレーティングの２つの反射帯域の中心波長間隔が、前記高複屈折率光ファイバグレーティングの２つの反射帯域の中心波長間隔の１／１０以下であることを特徴とする。   In the optical fiber laser according to the present invention, the center wavelength interval between the two reflection bands of the low birefringence optical fiber grating is the center wavelength of the two reflection bands of the high birefringence optical fiber grating. It is characterized by being 1/10 or less of the interval.

また、本発明に係る光ファイバレーザは、上記発明において、前記高複屈折率光ファイバグレーティングの２つの反射帯域のいずれか１つと、前記高複屈折率光ファイバグレーティングの２つの反射帯域の両方とが重畳していることを特徴とする。   The optical fiber laser according to the present invention is the optical fiber laser according to the above invention, wherein one of the two reflection bands of the high birefringence optical fiber grating and both of the two reflection bands of the high birefringence optical fiber grating are used. Are superimposed on each other.

また、本発明に係る光ファイバレーザは、上記発明において、前記高複屈折率光ファイバグレーティングは、前記コア部の外周に形成されたクラッド部と、該クラッド部内の該コア部を挟んで対向する位置に配置された応力付与部材とを備えたことを特徴とする。   In the optical fiber laser according to the present invention as set forth in the invention described above, the high birefringence optical fiber grating is opposed to a clad formed on the outer periphery of the core with the core in the clad sandwiched therebetween. And a stress applying member arranged at a position.

また、本発明に係る光ファイバレーザは、上記発明において、前記低複屈折率光ファイバグレーティングのコア部は楕円形状を有することを特徴とする。   The optical fiber laser according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the core portion of the low birefringence optical fiber grating has an elliptical shape.

本発明によれば、コア部の直交軸における複屈折率差が小さい方の光ファイバグレーティングの反射帯域を広くしたので、組み合わせるべき光ファイバグレーティングのアロケーションが容易または不要になるため、製造歩留まりが高く、低コストの光ファイバレーザを実現できるという効果を奏する。   According to the present invention, since the reflection band of the optical fiber grating having the smaller birefringence difference in the orthogonal axis of the core portion is widened, the allocation of the optical fiber gratings to be combined becomes easy or unnecessary, so that the production yield is high. The effect is that a low-cost optical fiber laser can be realized.

以下に、図面を参照して本発明に係る光ファイバレーザの実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Embodiments of an optical fiber laser according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

図１は、本発明の実施の形態に係る光ファイバレーザ１０を模式的に表したブロック図である。図１に示すように、この光ファイバレーザ１０は、ｎを１以上の整数として、波長９１５ｎｍ近傍の励起光を出力する半導体レーザ４1〜４nを備えた励起光源４と、半導体レーザ４1〜４nが出力する励起光を導波するマルチモード光ファイバ４１1〜４１nと、マルチモード光ファイバ４１1〜４１nが導波した励起光を結合し、ダブルクラッド光ファイバ５１から出力させるＴＦＢ（Tapered Fiber Bundle）５と、ダブルクラッド光ファイバ５１と接続点Ｃ１において融着接続し、屈折率の周期構造であるグレーティング１１が形成された低複屈折率光ファイバグレーティング１と、低複屈折率光ファイバグレーティング１と接続点Ｃ２において融着接続する複屈折増幅光ファイバ３と、複屈折増幅光ファイバ３と接続点Ｃ３において融着接続し、グレーティング２１が形成された高複屈折率光ファイバグレーティング２と、高複屈折率光ファイバグレーティング２と接続点Ｃ４において融着接続するシングルモード光ファイバ６１を備えるコリメータ部品６と、コリメータ部品６の出力端側に配置されるとともに、光学ステージ７１に載置された波長変換素子７とを備える。 FIG. 1 is a block diagram schematically showing an optical fiber laser 10 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the optical fiber laser 10 includes a pumping light source 4 including semiconductor lasers 4 1 to 4 n that output pumping light in the vicinity of a wavelength of 915 nm, where n is an integer of 1 or more, and a semiconductor laser 4 1. It combines the multi-mode optical fiber 41 1 to 41 n in which to 4 n is guided through the excitation light output, the multimode optical fiber 41 1 to 41 n is an excitation light guided, is output from the double-clad optical fiber 51 A low birefringence optical fiber grating 1 in which a grating 11 having a periodic structure of refractive index formed by fusion bonding with a TFB (Tapered Fiber Bundle) 5, a double clad optical fiber 51 at a connection point C1, and a low birefringence The birefringence amplification optical fiber 3 fused and connected to the optical fiber grating 1 at the connection point C2, and the birefringence amplification optical fiber 3 and the fusion connection at the connection point C3. A collimator component 6 including a high birefringence optical fiber grating 2 on which a grating 21 is formed, a single mode optical fiber 61 fused and connected to the high birefringence optical fiber grating 2 at a connection point C4; A wavelength conversion element 7 is provided on the output end side and mounted on the optical stage 71.

はじめに、低複屈折率光ファイバグレーティング１、高複屈折率光ファイバグレーティング２、複屈折増幅光ファイバ３について説明する。図２は、図１に示す低複屈折率光ファイバグレーティング１の模式的な断面図である。図２に示すように、低複屈折率光ファイバグレーティング１は、ゲルマニウムを添加したシリカガラスからなるコア部１ａと、コア部１ａの外周に形成され、コア部１ａよりも低屈折率のシリカガラスからなる内側クラッド部１ｂと、内側クラッド部１ｂの外周に形成され、内側クラッド部１ｂよりも低屈折率の樹脂からなる外側クラッド部１ｃとを備えるダブルクラッド型の光ファイバグレーティングである。さらに、コア部１ａは、楕円形状を有し、長手方向にわたって、長軸方向の屈折率が短軸方向の屈折率よりも高くなるような複屈折率性を有する偏波保持型の光ファイバグレーティングとなっている。以下、屈折率が低いほうの軸をＦａｓｔ軸、高いほうの軸をＳｌｏｗ軸と定義する。   First, the low birefringence optical fiber grating 1, the high birefringence optical fiber grating 2, and the birefringence amplification optical fiber 3 will be described. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the low birefringence optical fiber grating 1 shown in FIG. As shown in FIG. 2, a low birefringence optical fiber grating 1 includes a core portion 1a made of silica glass to which germanium is added, and a silica glass having a lower refractive index than that of the core portion 1a. This is an optical fiber grating of a double clad type including an inner clad portion 1b made of and an outer clad portion 1c formed on the outer periphery of the inner clad portion 1b and made of a resin having a lower refractive index than the inner clad portion 1b. Furthermore, the core portion 1a has an elliptical shape, and a polarization maintaining optical fiber grating having a birefringence property such that the refractive index in the major axis direction is higher than the refractive index in the minor axis direction over the longitudinal direction. It has become. Hereinafter, the axis with the lower refractive index is defined as the Fast axis, and the axis with the higher refractive index is defined as the Slow axis.

図３は、図１に示す高複屈折率光ファイバグレーティング２の模式的な断面図である。図３に示すように、高複屈折率光ファイバグレーティング２は、ゲルマニウムを添加したシリカガラスからなるコア部２ａと、コア部２ａの外周に形成され、コア部２ａよりも低屈折率のシリカガラスからなるクラッド部２ｂと、クラッド部２ｂの外周に形成された被覆２ｃとを備える光ファイバグレーティングである。さらに、高複屈折率光ファイバグレーティング２は、クラッド部２ｂ内のコア部２ａを挟んで対向する位置に配置された、ボロンを添加したシリカガラスからなる２つの応力付与部材２ｄを備える。応力付与部材２ｄはコア部２ａに軸対称でない応力を与える。その結果、高複屈折率光ファイバグレーティング２は、長手方向にわたって、コア部２ａおよび２つの応力付与部材２ｄの各中心軸を結ぶ方向がＳｌｏｗ軸となり、それと直交する方向がＦａｓｔ軸となるような複屈折率性を有する偏波保持型の光ファイバグレーティングとなっている。   FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the high birefringence optical fiber grating 2 shown in FIG. As shown in FIG. 3, the high birefringence optical fiber grating 2 includes a core portion 2a made of silica glass to which germanium is added, and a silica glass having a lower refractive index than that of the core portion 2a. It is an optical fiber grating provided with the clad part 2b which consists of, and the coating | coated 2c formed in the outer periphery of the clad part 2b. Further, the high birefringence optical fiber grating 2 includes two stress applying members 2d made of silica glass to which boron is added and disposed at positions facing each other with the core 2a in the clad 2b. The stress applying member 2d applies stress that is not axially symmetric to the core portion 2a. As a result, in the high birefringence optical fiber grating 2, the direction connecting the central axes of the core portion 2a and the two stress applying members 2d is the slow axis and the direction orthogonal thereto is the fast axis in the longitudinal direction. This is a polarization maintaining optical fiber grating having birefringence.

図４は、図１に示す複屈折増幅光ファイバ３の模式的な断面図である。複屈折増幅光ファイバ３は、ゲルマニウムを添加したシリカガラスからなるコア部３ａと、コア部３ａの外周に形成され、コア部３ａよりも低屈折率のシリカガラスからなる内側クラッド部３ｂと、内側クラッド部３ｂの外周に形成され、内側クラッド部３ｂよりも低屈折率の樹脂からなる外側クラッド部３ｃと、クラッド部３ｂ内のコア部３ａを挟んで対向する位置に配置された、ボロンを添加したシリカガラスからなる２つの応力付与部材３ｄとを備えるダブルクラッド型で偏波保持型の光ファイバであるが、コア部３ａにはさらにＹｂイオンが添加されており、後述する光増幅作用を有する。   FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the birefringence amplification optical fiber 3 shown in FIG. The birefringent amplification optical fiber 3 includes a core portion 3a made of silica glass to which germanium is added, an inner cladding portion 3b made of silica glass having a lower refractive index than the core portion 3a, and an inner cladding portion 3b. Boron added on the outer periphery of the clad part 3b and disposed opposite to the outer clad part 3c made of resin having a lower refractive index than the inner clad part 3b and the core part 3a in the clad part 3b. This is a double-clad and polarization-maintaining optical fiber having two stress applying members 3d made of silica glass, but Yb ions are further added to the core portion 3a and have an optical amplification function described later. .

この光ファイバレーザ１０の動作について説明する。励起光源４が備える半導体レーザ４1〜４nが９１５ｎｍ近傍の波長の励起光を出力すると、マルチモード光ファイバ４１1〜４１nが各励起光を導波し、ＴＦＢ５が導波した各励起光を結合してダブルクラッド光ファイバ５１に出力する。ダブルクラッド光ファイバ５１は結合した励起光をマルチモードで伝搬する。その後、低複屈折率光ファイバグレーティング１がダブルクラッド光ファイバ５１を伝搬した励起光を透過して、複屈折増幅光ファイバ３に到達させる。 The operation of this optical fiber laser 10 will be described. When the semiconductor lasers 4 1 to 4 n included in the pumping light source 4 output pumping light having a wavelength near 915 nm, the multimode optical fibers 41 1 to 41 n guide the pumping light and the pumping light guided by the TFB 5. Are output to the double-clad optical fiber 51. The double clad optical fiber 51 propagates coupled pumping light in multimode. Thereafter, the low birefringence optical fiber grating 1 transmits the excitation light propagated through the double clad optical fiber 51 to reach the birefringence amplification optical fiber 3.

複屈折増幅光ファイバ３に到達した励起光は、複屈折増幅光ファイバ３の内側クラッド部３ｂ内をマルチモードで伝搬しながら、複屈折増幅光ファイバ３のコア部３ａに添加したＹｂイオンを光励起し、所定の波長帯域を有する無偏光状態の蛍光を発生させる。   The pumping light that has reached the birefringence amplifying optical fiber 3 is optically pumped with Yb ions added to the core 3a of the birefringence amplifying optical fiber 3 while propagating in the inner cladding 3b of the birefringence amplifying optical fiber 3 in multimode. Then, non-polarized fluorescence having a predetermined wavelength band is generated.

ここで、低複屈折率および高複屈折率光ファイバグレーティング１、２と複屈折増幅光ファイバ３との接続関係について説明する。図５は、低複屈折率および高複屈折率光ファイバグレーティング１、２と複屈折増幅光ファイバ３との接続関係を説明する説明図である。なお、図５においては、方向を説明するために直交軸であるＸＹ軸を定義している。また、図５においては、簡略化のため外側クラッド部１ｃ、３ｃおよび被覆２ｃを省略している。   Here, the connection relationship between the low birefringence and high birefringence optical fiber gratings 1 and 2 and the birefringence amplifying optical fiber 3 will be described. FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a connection relationship between the low birefringence and high birefringence optical fiber gratings 1 and 2 and the birefringence amplifying optical fiber 3. In FIG. 5, an XY axis, which is an orthogonal axis, is defined to describe the direction. In FIG. 5, the outer cladding portions 1c and 3c and the coating 2c are omitted for simplification.

図５に示すように、低複屈折率光ファイバグレーティング１と複屈折増幅光ファイバ３とは、接続点Ｃ２において、互いのＳｌｏｗ軸とＦａｓｔ軸同士が平行になるように接続している。同様に、高複屈折率光ファイバグレーティング２と複屈折増幅光ファイバ３とは、接続点Ｃ３において、互いのＳｌｏｗ軸とＦａｓｔ軸同士が平行になるように接続している。その結果、定義したＸＹ軸に対して、低複屈折率および高複屈折率光ファイバグレーティング１、２と複屈折増幅光ファイバ３とのいずれについても、Ｆａｓｔ軸がＸ軸方向に平行になっており、Ｓｌｏｗ軸がＹ軸方向に平行になっている。   As shown in FIG. 5, the low birefringence optical fiber grating 1 and the birefringence amplifying optical fiber 3 are connected so that their Slow axes and Fast axes are parallel to each other at the connection point C2. Similarly, the high birefringence optical fiber grating 2 and the birefringence amplifying optical fiber 3 are connected so that their Slow axes and Fast axes are parallel to each other at the connection point C3. As a result, the fast axis is parallel to the X-axis direction for both the low and high birefringence optical fiber gratings 1 and 2 and the birefringence amplifying optical fiber 3 with respect to the defined XY axis. The Slow axis is parallel to the Y-axis direction.

光ファイバレーザ１０は、図５に示すような接続関係を有しているので、複屈折増幅光ファイバ３において発生した蛍光のうち、Ｙ軸方向に平行な直線偏波を有する蛍光のみが、低複屈折率および高複屈折率光ファイバグレーティング１、２が構成する光共振器内をシングルモードで往復しながら、Ｙｂイオンの誘導放出作用により増幅され、所定の波長でレーザ発振する。発振するレーザ光は、その偏波成分がＹ軸方向の直線偏波のみである単一偏波レーザ光となっている。以下、発振するレーザ光が単一偏波となる理由について具体的に説明する。   Since the optical fiber laser 10 has a connection relationship as shown in FIG. 5, among the fluorescence generated in the birefringence amplification optical fiber 3, only the fluorescence having linearly polarized waves parallel to the Y-axis direction is low. The birefringence and high birefringence optical fiber gratings 1 and 2 are amplified by the stimulated emission action of Yb ions while reciprocating in the single mode in the optical resonator formed by the optical fiber gratings 1 and 2, and oscillate at a predetermined wavelength. The oscillating laser beam is a single-polarized laser beam whose polarization component is only linearly polarized in the Y-axis direction. Hereinafter, the reason why the oscillating laser beam has a single polarization will be described in detail.

図６は、低複屈折率および高複屈折率光ファイバグレーティング１、２の反射スペクトルと、レーザ発振光の出力スペクトルとの関係を示す図である。図６の上段に示すものが低複屈折率光ファイバグレーティング１の反射スペクトルである。低複屈折率光ファイバグレーティング１は、Ｓｌｏｗ軸に平行な直線偏波の光に対しては、波長λ１ｓを中心波長とする反射率Ｒ１の反射スペクトルＳ１ｓを有し、Ｆａｓｔ軸に平行な直線偏波の光に対しては、波長λ１ｆを中心とする反射率Ｒ１の反射スペクトルＳ１ｆを有する。低複屈折率光ファイバグレーティング１は、Ｓｌｏｗ軸とＦａｓｔ軸間の屈折率差が小さく、かつ反射スペクトルのＳ１ｓ、Ｓ１ｆの反射帯域が広いので、反射スペクトルＳ１ｓ、Ｓ１ｆが重畳している。   FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the reflection spectra of the low and high birefringence optical fiber gratings 1 and 2 and the output spectrum of the laser oscillation light. The upper part of FIG. 6 shows the reflection spectrum of the low birefringence optical fiber grating 1. The low birefringence optical fiber grating 1 has a reflection spectrum S1s having a reflectance R1 having a wavelength λ1s as a central wavelength for linearly polarized light parallel to the Slow axis, and a linear polarization parallel to the Fast axis. The wave light has a reflection spectrum S1f having a reflectance R1 centered on the wavelength λ1f. Since the low birefringence optical fiber grating 1 has a small refractive index difference between the Slow axis and the Fast axis and a wide reflection band of S1s and S1f of the reflection spectrum, the reflection spectra S1s and S1f are superimposed.

一方、図６の中段に示すものが高複屈折率光ファイバグレーティング２の反射スペクトルである。高複屈折率光ファイバグレーティング２は、Ｓｌｏｗ軸に平行な直線偏波の光に対しては、波長λ２ｓを中心とする反射率Ｒ２の反射スペクトルＳ２ｓを有し、Ｆａｓｔ軸に平行な直線偏波の光に対しては、波長λ２ｆを中心とする反射率Ｒ２の反射スペクトルＳ２ｆを有する。高複屈折率光ファイバグレーティング２は、Ｓｌｏｗ軸とＦａｓｔ軸間の屈折率差が大きく、かつ反射スペクトルのＳ２ｓ、Ｓ２ｆの反射帯域が狭いので、反射スペクトルＳ２ｓ、Ｓ２ｆが分離している。   On the other hand, what is shown in the middle of FIG. 6 is the reflection spectrum of the high birefringence optical fiber grating 2. The high-birefringence optical fiber grating 2 has a reflection spectrum S2s having a reflectance R2 centered on the wavelength λ2s for linearly polarized light parallel to the Slow axis, and linearly polarized light parallel to the Fast axis. Has a reflection spectrum S2f having a reflectance R2 centered on the wavelength λ2f. The high birefringence optical fiber grating 2 has a large refractive index difference between the Slow axis and the Fast axis and a narrow reflection band of S2s and S2f of the reflection spectrum, so that the reflection spectra S2s and S2f are separated.

ここで、図６に示すように、高複屈折率光ファイバグレーティング２のＳｌｏｗ軸の反射スペクトルＳ２ｓは低複屈折率光ファイバグレーティング１のＳｌｏｗ軸の反射スペクトルＳ１ｓと重畳している。また、高複屈折率光ファイバグレーティング２のＦａｓｔ軸の反射スペクトルＳ２ｆは低複屈折率光ファイバグレーティング１の反射スペクトルＳ１ｓ、Ｓ１ｆのいずれとも重畳していない。   Here, as shown in FIG. 6, the Slow axis reflection spectrum S2s of the high birefringence optical fiber grating 2 is superimposed on the Slow axis reflection spectrum S1s of the low birefringence optical fiber grating 1. The reflection spectrum S2f of the fast axis of the high birefringence optical fiber grating 2 is not superimposed on any of the reflection spectra S1s and S1f of the low birefringence optical fiber grating 1.

その結果、再び図５を参照すると、複屈折増幅光ファイバ３において発生した蛍光のうち、Ｙ軸方向に平行な直線偏波を有するものについては、複屈折増幅光ファイバ３内をその偏光方向を維持したまま伝搬する。そして、低複屈折率光ファイバグレーティング１内に入射すると、Ｓｌｏｗ軸方向の偏光方向を維持したまま伝搬し、グレーティング１１によって、反射スペクトルＳ１ｓ内の光だけが反射される。   As a result, referring again to FIG. 5, among the fluorescence generated in the birefringence amplifying optical fiber 3, the one having linear polarization parallel to the Y-axis direction is changed in the birefringence amplifying optical fiber 3. Propagate while maintaining. When the light enters the low birefringence optical fiber grating 1, it propagates while maintaining the polarization direction in the Slow axis direction, and only the light in the reflection spectrum S 1 s is reflected by the grating 11.

この反射した光は、複屈折増幅光ファイバ３内をその偏光方向を維持したまま伝搬し、高複屈折率光ファイバグレーティング２に入射すると、Ｓｌｏｗ軸方向の偏光方向を維持したまま伝搬し、グレーティング２１によって、反射スペクトルＳ２ｓ内の光だけが再び反射される。すなわち、Ｙ軸方向に平行な直線偏波を有する光に対しては、低複屈折率および高複屈折率光ファイバグレーティング１、２が光共振器を構成することになる。したがって、上記の反射が繰り返される結果、図６の下段に示すような、波長λ２ｓを中心波長とする出力スペクトルＳ３を有し、Ｙ軸方向に平行な直線偏波を有するレーザ光が発振する。   The reflected light propagates in the birefringence amplifying optical fiber 3 while maintaining its polarization direction, and enters the high birefringence optical fiber grating 2 to propagate while maintaining the polarization direction in the Slow axis direction. By 21 only the light in the reflection spectrum S2s is reflected again. That is, for light having linearly polarized waves parallel to the Y-axis direction, the low birefringence and high birefringence optical fiber gratings 1 and 2 constitute an optical resonator. Therefore, as a result of the above reflection being repeated, a laser beam having an output spectrum S3 with the wavelength λ2s as the center wavelength and having a linearly polarized wave parallel to the Y-axis direction as shown in the lower part of FIG. 6 oscillates.

一方、複屈折増幅光ファイバ３において発生した蛍光のうち、Ｘ軸方向に平行な直線偏波を有するものについては、低複屈折率光ファイバグレーティング１内に入射すると、Ｆａｓｔ軸方向の偏光方向を維持したまま伝搬し、グレーティング１１によって、反射スペクトルＳ１ｆ内の光だけが反射される。   On the other hand, among the fluorescence generated in the birefringence amplification optical fiber 3, the one having linear polarization parallel to the X-axis direction is incident on the low birefringence optical fiber grating 1 to change the polarization direction in the Fast axis direction. Propagating while maintaining, only the light in the reflection spectrum S1f is reflected by the grating 11.

この反射した光は、複屈折増幅光ファイバ３を経由して高複屈折率光ファイバグレーティング２に入射すると、Ｆａｓｔ軸方向の偏光方向を維持したまま伝搬するが、グレーティング２１を透過してしまうため、レーザ発振は起こらない。したがって、光ファイバレーザ１０は、Ｙ軸方向に平行な直線偏波を有する単一偏波のレーザ光のみが発振する。   When this reflected light enters the high birefringence optical fiber grating 2 via the birefringence amplifying optical fiber 3, it propagates while maintaining the polarization direction in the Fast axis direction, but passes through the grating 21. Laser oscillation does not occur. Therefore, the optical fiber laser 10 oscillates only single-polarized laser light having linear polarization parallel to the Y-axis direction.

なお、図６において、波長λ１ｓ、λ１ｆの波長間隔は約０．０３ｎｍであり、波長λ２ｓ、λ２ｆの波長間隔は約０．３ｎｍであり、波長λ２ｓの値は約１０６４ｎｍであり、反射率Ｒ１の値は約１００％であり、反射率Ｒ２の値は約１０〜３０％である。また、反射スペクトルＳ１ｓ、Ｓ１ｆにおいて反射率が９９％以上である帯域幅はいずれも約０．３ｎｍであり、反射スペクトルＳ２ｓ、Ｓ２ｆの半値全幅はいずれも約０．０５ｎｍである。   In FIG. 6, the wavelength interval between the wavelengths λ1s and λ1f is about 0.03 nm, the wavelength interval between the wavelengths λ2s and λ2f is about 0.3 nm, the value of the wavelength λ2s is about 1064 nm, and the reflectance R1 is The value is about 100%, and the value of the reflectance R2 is about 10 to 30%. Further, in the reflection spectra S1s and S1f, the bandwidth where the reflectivity is 99% or more is about 0.3 nm, and the full width at half maximum of the reflection spectra S2s and S2f is about 0.05 nm.

つぎに、発振した単一偏波のレーザ光は、高複屈折率光ファイバグレーティング２の一端から出力する。そして、シングルモード光ファイバ６１は、出力したレーザ光をコリメータ部品６に導波し、コリメータ部品６はこのレーザ光を平行光であるレーザ光Ｌ１として出力する。このレーザ光Ｌ１は、波長変換素子７に入力する。波長変換素子７は、たとえばＰＰＬＮ等の非線形光学媒質からなる第二次高調波発生（ＳＨＧ）素子であり、レーザ光Ｌ１を受付け、レーザ光Ｌ１を波長が１／２の波長変換レーザ光Ｌ２として出力する。なお、効率的に波長変換を行うためには、波長変換素子７が、レーザ光Ｌ１に対して、位相整合条件を満たすように配置されていることが好ましい。そのため、波長変換素子７は、ペルチェ素子やヒータなどが内蔵された光学ステージ７１によって、その角度、位置、および温度が、位相整合条件を満たすように調整されている。   Next, the oscillated single-polarized laser beam is output from one end of the high birefringence optical fiber grating 2. The single mode optical fiber 61 guides the output laser light to the collimator component 6, and the collimator component 6 outputs this laser light as laser light L1 that is parallel light. The laser beam L1 is input to the wavelength conversion element 7. The wavelength conversion element 7 is a second harmonic generation (SHG) element made of a nonlinear optical medium such as PPLN, for example. The wavelength conversion element 7 receives the laser beam L1 and converts the laser beam L1 into a wavelength conversion laser beam L2 having a wavelength of 1/2. Output. In order to efficiently perform wavelength conversion, it is preferable that the wavelength conversion element 7 is arranged so as to satisfy the phase matching condition with respect to the laser light L1. Therefore, the wavelength conversion element 7 is adjusted by an optical stage 71 incorporating a Peltier element, a heater, etc. so that the angle, position, and temperature satisfy the phase matching condition.

なお、本実施の形態においては、高複屈折率光ファイバグレーティング２の被覆２ｃの屈折率がクラッド部２ｂよりも高く設定されている。その結果、複屈折増幅光ファイバ３において吸収されなかった残留励起光や複屈折増幅光ファイバ３において発生する増幅自然放出光などの余剰光が、クラッド部２ｂを伝搬しながら被覆２ｃへと漏洩する。したがって、コリメータ部品６からレーザ光Ｌ１とともに出力する余剰光の強度がきわめて低下し、波長変換素子７に悪影響を与えない。   In the present embodiment, the refractive index of the coating 2c of the high birefringence optical fiber grating 2 is set higher than that of the cladding portion 2b. As a result, surplus light such as residual pump light that has not been absorbed in the birefringence amplification optical fiber 3 and amplified spontaneous emission light generated in the birefringence amplification optical fiber 3 leaks to the coating 2c while propagating through the cladding 2b. . Therefore, the intensity of the excess light output from the collimator component 6 together with the laser light L1 is extremely reduced, and the wavelength conversion element 7 is not adversely affected.

以上説明したように、本実施の形態に係る光ファイバレーザ１０は、Ｙ軸方向の直線偏波を有する単一偏波のレーザ光のみが発振する。これに加えて、光ファイバレーザ１０は、複屈折率差が小さく反射帯域の中心波長間隔が狭い方の低複屈折率光ファイバグレーティング１の反射スペクトルを広くしている。これによって、組み合わせるべき低複屈折率および高複屈折率光ファイバグレーティング１、２の製造時におけるアロケーションが容易または不要になる。   As described above, in the optical fiber laser 10 according to the present embodiment, only single-polarized laser light having linearly polarized waves in the Y-axis direction oscillates. In addition, the optical fiber laser 10 widens the reflection spectrum of the low birefringence optical fiber grating 1 having a smaller birefringence difference and a narrower center wavelength interval of the reflection band. This makes it easy or unnecessary to allocate the low birefringence and high birefringence optical fiber gratings 1 and 2 to be combined.

すなわち、低複屈折率光ファイバグレーティング１の複屈折率差が、高複屈折率光ファイバグレーティング２の複屈折率差と同じかまたは大きい場合は、両光ファイバグレーティングのＳｌｏｗ軸に対応する反射スペクトル同士を重畳させようとすると、Ｆａｓｔ軸に対応する反射スペクトル同士も重畳してしまう可能性がきわめて高い。したがって、両光ファイバグレーティングの一方のＳｌｏｗ軸と他方のＦａｓｔ軸との反射スペクトル同士を重畳させ、一方のＦａｓｔ軸と他方のＳｌｏｗ軸との反射スペクトル同士を重畳させないようにしなければならないが、両光ファイバグレーティングの反射帯域の中心波長および帯域幅を高精度に調整しなければならない。   That is, when the birefringence difference of the low birefringence optical fiber grating 1 is equal to or larger than the birefringence difference of the high birefringence optical fiber grating 2, the reflection spectrum corresponding to the Slow axis of both optical fiber gratings. When superimposing each other, there is a very high possibility that reflection spectra corresponding to the Fast axis will also be superimposed. Accordingly, it is necessary to superimpose the reflection spectra of one Slow axis and the other Fast axis of both optical fiber gratings and not to superimpose the reflection spectra of one Fast axis and the other Slow axis. The center wavelength and bandwidth of the reflection band of the optical fiber grating must be adjusted with high accuracy.

しかしながら、本実施の形態に係る光ファイバレーザ１０は、両光ファイバグレーティングのＳｌｏｗ軸の反射スペクトル同士を容易に重畳させることができる。さらに、光ファイバレーザ１０の構成において、低複屈折率光ファイバグレーティング１のＦａｓｔ軸が図５におけるＹ軸方向に平行になるように接続しても、Ｙ軸方向に平行な直線偏波を有する単一偏波のレーザ光のみを発振させることができる。すなわち、光ファイバグレーティングの製造ばらつきなどによって、反射帯域の特性が設計値から外れた場合でも、低複屈折率光ファイバグレーティング１のＦａｓｔ軸、Ｓｌｏｗ軸のいずれかの反射スペクトルと、高複屈折率光ファイバグレーティング２のＳｌｏｗ軸の反射スペクトルとが重畳していれば、これらを組み合わせて使用できるので、組み合わせるべき光ファイバグレーティングのアロケーションが容易または不要になる。その結果、使用する光ファイバグレーティングおよび製造する光ファイバレーザの歩留まりが高くなり、製造コストが低下することとなる。   However, the optical fiber laser 10 according to the present embodiment can easily superimpose the reflection spectra of the slow axes of both optical fiber gratings. Further, in the configuration of the optical fiber laser 10, even if the Fast axis of the low birefringence optical fiber grating 1 is connected so as to be parallel to the Y-axis direction in FIG. 5, it has linearly polarized waves parallel to the Y-axis direction. Only single-polarized laser light can be oscillated. That is, even when the characteristics of the reflection band deviate from the design value due to manufacturing variations of the optical fiber grating, the reflection spectrum of either the fast axis or the slow axis of the low birefringence optical fiber grating 1 and the high birefringence If the reflection spectrum of the slow axis of the optical fiber grating 2 is superposed, these can be used in combination, so that the allocation of the optical fiber grating to be combined becomes easy or unnecessary. As a result, the yield of the optical fiber grating to be used and the optical fiber laser to be manufactured increases, and the manufacturing cost decreases.

なお、上述したように、低複屈折率光ファイバグレーティング１の反射スペクトルＳ１ｓ、Ｓ１ｆの中心波長である波長λ１ｓ、λ１ｆの波長間隔は約０．０３ｎｍであり、高複屈折率光ファイバグレーティング２の反射スペクトルＳ２ｓ、Ｓ２ｆの中心波長である波長λ２ｓ、λ２ｆの波長間隔は約０．３ｎｍである。このように、波長λ１ｓ、λ１ｆの波長間隔が、波長λ２ｓ、λ２ｆの波長間隔の１／１０、あるいはそれ以下であれば、アロケーションが一層容易になる。   As described above, the wavelength interval between the wavelengths λ1s and λ1f, which are the center wavelengths of the reflection spectra S1s and S1f of the low birefringence optical fiber grating 1, is about 0.03 nm. The wavelength interval between the wavelengths λ2s and λ2f, which are the center wavelengths of the reflection spectra S2s and S2f, is about 0.3 nm. Thus, if the wavelength interval between the wavelengths λ1s and λ1f is 1/10 or less than the wavelength interval between the wavelengths λ2s and λ2f, the allocation becomes easier.

つぎに、本発明の実施例として、図１に示す構造を有する光ファイバレーザを作製した。図７は、本実施例に係る光ファイバレーザにおける、半導体レーザの駆動電流とコリメータ部品から出力するレーザ光の出力強度との関係を示す図である。なお、用いた半導体レーザの数は３個である。図７において、半導体レーザの駆動電流が６．２Ａの場合、励起光の総出力強度は１３Ｗ程度であったが、コリメータ部品からは約７．５Ｗ程度のレーザ光が出力し、その出力強度は時間的に安定していた。また、出力したレーザ光の偏波消光比は２３ｄＢ以上であり、良好な単一偏波特性を有することが確認された。   Next, as an example of the present invention, an optical fiber laser having the structure shown in FIG. 1 was produced. FIG. 7 is a diagram illustrating the relationship between the drive current of the semiconductor laser and the output intensity of the laser beam output from the collimator component in the optical fiber laser according to the present embodiment. The number of semiconductor lasers used is three. In FIG. 7, when the driving current of the semiconductor laser is 6.2 A, the total output intensity of the excitation light is about 13 W, but the laser light of about 7.5 W is output from the collimator component, and the output intensity is It was stable over time. Further, the polarization extinction ratio of the output laser light was 23 dB or more, and it was confirmed that the laser light had a good single polarization characteristic.

なお、上記実施の形態では、高複屈折率光ファイバグレーティング２のＳｌｏｗ軸の反射スペクトルＳ２ｓと低複屈折率光ファイバグレーティング１のＳｌｏｗ軸の反射スペクトルＳ１ｓとが重畳するようにしている。しかし、本発明はこれに限らず、コア部１ａ、２ａの屈折率やグレーティング１１、２１の周期などを調整して、高複屈折率光ファイバグレーティング２のＦａｓｔ軸の反射スペクトルＳ２ｆと低複屈折率光ファイバグレーティング１のＦａｓｔ軸の反射スペクトルＳ１ｆとが重畳するようにしてもよい。   In the above embodiment, the Slow axis reflection spectrum S2s of the high birefringence optical fiber grating 2 and the Slow axis reflection spectrum S1s of the low birefringence optical fiber grating 1 are superposed. However, the present invention is not limited to this, and the reflection spectrum S2f of the fast axis of the high birefringence optical fiber grating 2 and the low birefringence are adjusted by adjusting the refractive indexes of the core portions 1a and 2a and the periods of the gratings 11 and 21. The fast axis reflection spectrum S1f of the index optical fiber grating 1 may be superimposed.

また、上記実施の形態では、低複屈折率光ファイバグレーティング１として楕円形状のコア部１ａを備えた偏波保持型の光ファイバを用いたが、応力付与部材を用いた偏波保持型の光ファイバを用いてもよい。   In the above embodiment, the polarization maintaining optical fiber having the elliptical core portion 1a is used as the low birefringence optical fiber grating 1, but the polarization maintaining light using the stress applying member is used. A fiber may be used.

また、上記実施の形態では、複屈折増幅光ファイバ３のコア部３ａにＹｂイオンを添加したが、Ｅｒイオンを添加したり、ＹｂイオンとＥｒイオンとを共添加したりしてもよい。この場合、励起光の波長はたとえば９８０ｎｍとする。また、レーザ発振波長については、１０６４ｎｍに限られず、低複屈折率および高複屈折率光ファイバグレーティング１、２の反射波長特性を調整すれば所望の発振波長を実現できる。   Moreover, in the said embodiment, although Yb ion was added to the core part 3a of the birefringence amplification optical fiber 3, Er ion may be added or Yb ion and Er ion may be added together. In this case, the wavelength of excitation light is 980 nm, for example. The laser oscillation wavelength is not limited to 1064 nm, and a desired oscillation wavelength can be realized by adjusting the reflection wavelength characteristics of the low birefringence and high birefringence optical fiber gratings 1 and 2.

また、上記実施の形態において、低複屈折率および高複屈折率光ファイバグレーティングおよび複屈折増幅光ファイバとして、通常のシングルモード光ファイバを用いてもよい。   Further, in the above embodiment, a normal single mode optical fiber may be used as the low birefringence and high birefringence optical fiber grating and the birefringence amplification optical fiber.

本発明の実施の形態に係る光ファイバレーザを模式的に表したブロック図である。1 is a block diagram schematically showing an optical fiber laser according to an embodiment of the present invention. 図１に示す低複屈折率光ファイバグレーティングの模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the low birefringence optical fiber grating shown in FIG. 図１に示す高複屈折率光ファイバグレーティングの模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the high birefringence optical fiber grating shown in FIG. 図１に示す複屈折増幅光ファイバの模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the birefringence amplification optical fiber shown in FIG. 低複屈折率および高複屈折率光ファイバグレーティングと複屈折増幅光ファイバとの接続関係を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the connection relation of a low birefringence and a high birefringence optical fiber grating, and a birefringence amplification optical fiber. 低複屈折率および高複屈折率光ファイバグレーティングの反射スペクトルと、レーザ発振光の出力スペクトルとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the reflection spectrum of a low birefringence index and a high birefringence optical fiber grating, and the output spectrum of a laser oscillation light. 本発明の実施例に係る光ファイバレーザにおける、半導体レーザの駆動電流とコリメータ部品から出力するレーザ光の出力強度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the drive current of a semiconductor laser, and the output intensity of the laser beam output from a collimator component in the optical fiber laser which concerns on the Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ 低複屈折率光ファイバグレーティング
１ａ〜３ａ コア部
１ｂ、３ｂ 内側クラッド部
１ｃ、３ｃ 外側クラッド部
１１、２１ グレーティング
２ 高複屈折率光ファイバグレーティング
２ｂ クラッド部
２ｃ 被覆
２ｄ、３ｄ 応力付与部材
３ 複屈折増幅光ファイバ
４ 励起光源
４1〜４n 半導体レーザ
４１1〜４１n マルチモード光ファイバ
５ ＴＦＢ
５１ ダブルクラッド光ファイバ
６ コリメータ部品
６１ シングルモード光ファイバ
７ 波長変換素子
７１ 光学ステージ
１０ 光ファイバレーザ
Ｃ１〜Ｃ４ 接続点
Ｌ１ レーザ光
Ｌ２ 波長変換レーザ光
Ｒ１、Ｒ２ 反射率
Ｓ１ｆ、Ｓ１ｓ、Ｓ２ｆ、Ｓ２ｓ 反射スペクトル
Ｓ３ 出力スペクトル
λ１ｆ、λ１ｓ、λ２ｆ、λ２ｓ 波長 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Low birefringence optical fiber grating 1a-3a Core part 1b, 3b Inner clad part 1c, 3c Outer clad part 11, 21 Grating 2 High birefringence optical fiber grating 2b Cladding part 2c Coating 2d, 3d Stress applying member 3 Duplex Refraction amplification optical fiber 4 Excitation light source 4 1 to 4 n Semiconductor laser 41 1 to 41 n Multimode optical fiber 5 TFB
51 Double-clad optical fiber 6 Collimator component 61 Single mode optical fiber 7 Wavelength conversion element 71 Optical stage 10 Optical fiber laser C1 to C4 Connection point L1 Laser light L2 Wavelength conversion laser light R1, R2 Reflectivity S1f, S1s, S2f, S2s Reflection Spectrum S3 Output spectrum λ1f, λ1s, λ2f, λ2s Wavelength

Claims (5)

長手方向に沿って所定値の複屈折率差を有する直交軸が形成されたコア部を備え、該コア部の長手方向の一部に、該直交軸に平行な各偏波方向の光に対して中心波長が互いに異なる所定帯域幅の２つの反射帯域を有するグレーティングを形成した高複屈折率光ファイバグレーティングと、
長手方向に沿って前記所定値よりも小さい複屈折率差を有する直交軸が形成されたコア部を備え、該コア部の長手方向の一部に、該直交軸に平行な各偏波方向の光に対して中心波長が互いに異なるとともに前記所定帯域幅よりも広い２つの反射帯域を有するグレーティングを形成した低複屈折率光ファイバグレーティングと、
前記高複屈折率および低複屈折率光ファイバグレーティングの間に配置し、長手方向に沿って複屈折率差を有する直交軸が形成されたコア部を備え、該コア部に光増幅物質を添加した複屈折増幅光ファイバと、
前記増幅光ファイバに励起光を供給する励起光源と、
を備え、前記高複屈折率光ファイバグレーティングの２つの反射帯域のいずれか１つと、前記低複屈折率光ファイバグレーティングの２つの反射帯域のいずれか１つとが重畳しており、前記励起光源が前記増幅光ファイバに励起光を供給することによって、前記高複屈折率および低複屈折率光ファイバグレーティングのいずれか一方の端部から前記重畳した反射帯域内の発振波長を有する単一偏波のレーザ光を出力することを特徴とする光ファイバレーザ。 A core part having an orthogonal axis having a birefringence difference of a predetermined value along the longitudinal direction, and a part of the longitudinal direction of the core part with respect to light in each polarization direction parallel to the orthogonal axis A high birefringence optical fiber grating in which a grating having two reflection bands with predetermined bandwidths having different center wavelengths is formed;
A core part formed with an orthogonal axis having a birefringence difference smaller than the predetermined value along the longitudinal direction, and a part of the longitudinal direction of the core part in each polarization direction parallel to the orthogonal axis A low birefringence optical fiber grating in which a grating having two reflection bands having different center wavelengths with respect to light and having a wider reflection band than the predetermined bandwidth;
Arranged between the high birefringence and low birefringence optical fiber gratings, and having a core portion formed with an orthogonal axis having a birefringence difference along the longitudinal direction, and an optical amplification substance is added to the core portion Birefringence amplifying optical fiber,
An excitation light source for supplying excitation light to the amplification optical fiber;
One of the two reflection bands of the high birefringence optical fiber grating and one of the two reflection bands of the low birefringence optical fiber grating are superimposed, and the excitation light source is By supplying excitation light to the amplification optical fiber, a single polarized wave having an oscillation wavelength within the overlapped reflection band from either one of the high birefringence and low birefringence optical fiber gratings. An optical fiber laser that outputs laser light. 前記低複屈折率光ファイバグレーティングの２つの反射帯域の中心波長間隔が、前記高複屈折率光ファイバグレーティングの２つの反射帯域の中心波長間隔の１／１０以下であることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバレーザ。   The center wavelength interval of two reflection bands of the low birefringence optical fiber grating is 1/10 or less of the center wavelength interval of two reflection bands of the high birefringence optical fiber grating. 2. An optical fiber laser according to 1. 前記高複屈折率光ファイバグレーティングの２つの反射帯域のいずれか１つと、前記高複屈折率光ファイバグレーティングの２つの反射帯域の両方とが重畳していることを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバレーザ。   3. One of the two reflection bands of the high birefringence optical fiber grating overlaps with both of the two reflection bands of the high birefringence optical fiber grating. An optical fiber laser described in 1. 前記高複屈折率光ファイバグレーティングは、前記コア部の外周に形成されたクラッド部と、該クラッド部内の該コア部を挟んで対向する位置に配置された応力付与部材とを備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の光ファイバレーザ。   The high birefringence optical fiber grating includes a clad portion formed on an outer periphery of the core portion, and a stress applying member disposed at a position facing the core portion in the clad portion. The optical fiber laser according to claim 1. 前記低複屈折率光ファイバグレーティングのコア部は楕円形状を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の光ファイバレーザ。   The optical fiber laser according to any one of claims 1 to 4, wherein a core portion of the low birefringence optical fiber grating has an elliptical shape.
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