JP5144355B2 - 光ファイバグレーティングデバイスおよび光ファイバレーザ - Google Patents
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図1は、本発明の実施の形態1に係る光ファイバグレーティングデバイスを模式的に表した斜視概略図である。図1に示すように、この光ファイバグレーティングデバイス1は、光ファイバグレーティング11と、基台12と、樹脂部材13とを備える。以下、各構成要素について具体的に説明する。
つぎに、本発明の実施の形態2に係る光ファイバグレーティングデバイスについて説明する。本実施の形態2に係る光ファイバグレーティングデバイスは、グレーティング形成部を挟むように配置され、光ファイバグレーティングを収容溝内に固着する補強樹脂部材を備えている。
つぎに、本発明の実施の形態3に係る光ファイバレーザについて説明する。本実施の形態3に係る光ファイバグレーティングは、実施の形態1に係るものと同様の光ファイバグレーティングデバイスを用いて構成した光共振器を備えるものである。
つぎに、本発明の実施の形態4に係る光ファイバレーザについて説明する。本実施の形態4に係る光ファイバレーザは、実施の形態3に係る光ファイバレーザと同様の構成を有するが、希土類元素添加光ファイバおよび2つの光ファイバグレーティングが、偏波保持型光ファイバ構造を有し、単一偏波のレーザ光を発振させるものである。以下、本実施の形態3に係る希土類元素添加光ファイバおよび2つの光ファイバグレーティングデバイスの光ファイバ部について具体的に説明する。
本発明の実施例として、実施の形態4に係る光ファイバレーザと同様のものを作製し、環境温度25℃において、励起光源から出力する励起光の強度を変化させながらコリメータ部品におけるレーザ光の出力および波長を測定し、レーザ光の出力と波長の変化量との関係について調べた。また、比較例として、実施例に係る光ファイバレーザと同様の構成を有するが、励起光源側に配置する光ファイバグレーティングとして温度補償機構を備えていないものを用い、コリメータ部品側に配置する光ファイバグレーティングとして特許文献2に開示されたものと同様の温度補償機構を備えるものと用いた光ファイバレーザを作製し、実施例と同様の方法を用いてレーザ光の出力と波長の変化量との関係について調べた。
11 光ファイバグレーティング
111、111b、111c 光ファイバ部
112 被覆部
113、113b、113c グレーティング形成部
12、22 基台
121、221 収容溝
122 支持溝
13、23 樹脂部材
14 放熱部材
21〜2n 半導体レーザ素子
211〜21n マルチモード光ファイバ
3 TFB
31 ダブルクラッド光ファイバ
4 希土類元素添加光ファイバ
41、1111、1111b、1111c コア部
42、1112、1112b、1112c クラッド部
43、1113b、1113c 応力付与母材
5 コリメータ部品
51 シングルモード光ファイバ
6 波長変換素子
61 光学ステージ
10 光ファイバレーザ
C1〜C4 接続点
f1〜f4 応力
L1 レーザ光
L2 波長変換レーザ光
S1〜S6 スペクトル
W1、W2 幅
Claims (22)
- コア部と該コア部の外周に形成したクラッド部とを備え、該コア部の長手方向の一部に所定の波長帯域の光を反射するグレーティングを形成したグレーティング形成部を有する光ファイバグレーティングと、
前記グレーティング形成部を収容する収容溝を備え、負の線膨張係数を有する基台と、
少なくとも前記グレーティング形成部の外周を覆うように形成され、該グレーティング形成部を前記収容溝内に固着するとともに該グレーティング形成部において発生する熱を前記基台に伝導する樹脂部材と、
を備えたことを特徴とする光ファイバグレーティングデバイス。 - 前記光ファイバグレーティングは、前記グレーティング形成部を除いた前記クラッド部の外周に形成した被覆部を備え、
前記基台は、前記光ファイバグレーティングを前記被覆部において支持する支持溝を備えることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバグレーティングデバイス。 - 前記光ファイバグレーティングは、前記クラッド部を内側クラッドとし、前記被覆部を外側クラッドとするダブルクラッド型光ファイバ構造を有す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グレーティングデバイス。
- 前記樹脂部材は、前記グレーティング形成部の外周と、前記被覆部の該グレーティング形成部に隣接する部分の外周とを覆うように形成されている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グレーティングデバイス。
- 前記樹脂部材は、前記グレーティング形成部から漏洩する光を透過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グレーティングデバイス。
- 前記樹脂部材の屈折率は、前記光ファイバグレーティングのクラッド部の屈折率よりも高いことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の光ファイバグレーティングデバイス。
- 前記樹脂部材の屈折率は、前記光ファイバグレーティングのクラッド部の屈折率よりも低いことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の光ファイバグレーティングデバイス。
- 前記樹脂部材は、UV硬化樹脂からなることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1つに記載の光ファイバグレーティングデバイス。
- 前記基台は、−70〜−80ppm/℃の線膨張係数を有することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1つに記載の光ファイバグレーティングデバイス。
- 前記収容溝は、V字状に形成されたことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1つに記載の光ファイバグレーティングデバイス。
- 前記収容溝は、前記支持溝に比して幅広且つ深底に形成されたことを特徴とする請求項2〜9のいずれか1つに記載の光ファイバグレーティングデバイス。
- 前記支持溝は、V字状に形成されたことを特徴とする請求項2〜10のいずれか1つに記載の光ファイバグレーティングデバイス。
- 前記樹脂部材に密着するように配置され、該樹脂部材を伝導した熱を放熱する放熱部材を備えたことを特徴とする請求項1〜12のいずれか1つに記載の光ファイバグレーティングデバイス。
- 前記放熱部材は、前記基台の上部を覆うように形成されていることを特徴とする請求項13に記載の光ファイバグレーティングデバイス。
- 前記放熱部材は、アルミニウム、銅、鉄、およびニッケルの少なくとも一つを含む金属部材を用いて形成されることを特徴とする請求項13または14に記載の光ファイバグレーティングデバイス。
- 前記光ファイバグレーティングは、所定の張力を印加した状態で前記基台に固定されていることを特徴とする請求項1〜15のいずれか1つに記載の光ファイバグレーティングデバイス。
- 前記樹脂部材よりも高い硬度を有し、前記グレーティング形成部を挟むように配置され、前記光ファイバグレーティングを前記収容溝内に固着する補強樹脂部材をさらに備えたことを特徴とする請求項1〜16のいずれか1つに記載の光ファイバグレーティングデバイス。
- 請求項1〜17のいずれか1つに記載の2つの光ファイバグレーティングデバイスと、
前記2つの光ファイバグレーティングデバイス間に配置した希土類元素添加光ファイバと、
前記希土類元素添加光ファイバに励起光を供給する励起光源と、
を備え、前記2つの光ファイバグレーティングデバイスの各反射波長帯域は重畳しており、前記励起光源が前記希土類元素添加光ファイバに励起光を供給することによって、前記2つの光ファイバグレーティングデバイスのいずれか一方の端部から前記重畳した波長帯域内の発振波長を有する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。 - 前記レーザ光を出力する出力端部側に配置され、前記レーザ光を受付け該レーザ光の波長を変換して出力する波長変換素子を備えたことを特徴とする請求項18に記載の光ファイバレーザ。
- 前記希土類元素添加光ファイバおよび前記2つの光ファイバグレーティングデバイスは、偏波保持型光ファイバ構造を有し、
前記一方の光ファイバグレーティングデバイスの互いに直交する偏波の光に対する反射波長帯域のいずれか1つと、前記他方の光ファイバグレーティングデバイスの互いに直交する偏波の光に対する反射波長帯域のいずれか1つとを重畳させて、該重畳した波長帯域内の発振波長を有する単一偏波のレーザ光を発振することを特徴とする請求項18または19に記載の光ファイバレーザ。 - 前記2つの光ファイバグレーティングデバイスは、互いのスロー軸とファースト軸とが平行になるように前記希土類元素添加光ファイバに接続していることを特徴とする請求項20に記載の光ファイバレーザ。
- 前記2つの光ファイバグレーティングデバイスは、互いのスロー軸が互いのファースト軸と平行になるように前記希土類元素添加光ファイバに接続していることを特徴とする請求項20に記載の光ファイバレーザ。
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