JPH0243782A - 光ファイバレーザ装置 - Google Patents
光ファイバレーザ装置Info
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- JPH0243782A JPH0243782A JP19377288A JP19377288A JPH0243782A JP H0243782 A JPH0243782 A JP H0243782A JP 19377288 A JP19377288 A JP 19377288A JP 19377288 A JP19377288 A JP 19377288A JP H0243782 A JPH0243782 A JP H0243782A
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- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 69
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 61
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- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 11
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Classifications
-
- 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
- H01S3/06754—Fibre amplifiers
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、希土類元素ドープファイバを用いた光ファイ
バレーザ装置に関するものである。
バレーザ装置に関するものである。
（従来の技術）
従来のレーザ装置として、ファブリ・ベロー共振器を利
用したものが良く知られている。例えば、２枚の反射鏡
の間に希土類元素をドーピングした円柱状のガラスから
なる媒質を配置して発振器を構成し、また前記媒質と同
様の媒質を光軸を一致させて配置し、これに励起光を供
給して増幅器を構成していた。
用したものが良く知られている。例えば、２枚の反射鏡
の間に希土類元素をドーピングした円柱状のガラスから
なる媒質を配置して発振器を構成し、また前記媒質と同
様の媒質を光軸を一致させて配置し、これに励起光を供
給して増幅器を構成していた。
（発明が解決しようとする課題）
上記従来のレーザ装置では、反射鏡を必要とするので、
装置が高価でかつ組立てが面倒であると共に損傷しやす
い。また共振器の媒質の光軸と増幅器の媒質の光軸とを
一致させる必要があるので、反射鏡を必要とすることと
も相俟って、装置が大型化する。
装置が高価でかつ組立てが面倒であると共に損傷しやす
い。また共振器の媒質の光軸と増幅器の媒質の光軸とを
一致させる必要があるので、反射鏡を必要とすることと
も相俟って、装置が大型化する。
（課題を解決するための手段）
上記課題を解決するため、本発明の光ファイバレーザ装
置は、希土類元素ドープファイバと励起光人力用の先フ
ァイバとをファイバカプラにより接続してなる発振器に
、希土類元素ドープファイバと励起光入力用の光ファイ
バとをファイバカプラにより接続してなる増幅器を複数
段接続したものである。
置は、希土類元素ドープファイバと励起光人力用の先フ
ァイバとをファイバカプラにより接続してなる発振器に
、希土類元素ドープファイバと励起光入力用の光ファイ
バとをファイバカプラにより接続してなる増幅器を複数
段接続したものである。
（作用）
発振器においては、励起光が光ファイバとファイバカプ
ラとを介して希土類元素ドーブファイバに入力され、希
土類元素ドープファイバの内部で希土類元素の反転分布
と誘導放出とによる増幅作用が繰返されて発振レーザ光
が出力される。初段の増幅器においては、発振器からの
発振レーザ光と光ファイバからの励起光とがファイバカ
プラを介して希土類元素ドープファイバに人力され、希
土類元素ドープファイバの内部で励起光による希土類元
素の反転分布と発振レーザ光による誘導ｈｋ出とによる
増幅作用によって発振レーザ光が増幅されて、この増幅
された発振レーザ光と励起光の一部とが次段の増幅器に
供給される。以下、各段の増幅器で同様の動作が行われ
、発振レーザ光は複数回増幅される。
ラとを介して希土類元素ドーブファイバに入力され、希
土類元素ドープファイバの内部で希土類元素の反転分布
と誘導放出とによる増幅作用が繰返されて発振レーザ光
が出力される。初段の増幅器においては、発振器からの
発振レーザ光と光ファイバからの励起光とがファイバカ
プラを介して希土類元素ドープファイバに人力され、希
土類元素ドープファイバの内部で励起光による希土類元
素の反転分布と発振レーザ光による誘導ｈｋ出とによる
増幅作用によって発振レーザ光が増幅されて、この増幅
された発振レーザ光と励起光の一部とが次段の増幅器に
供給される。以下、各段の増幅器で同様の動作が行われ
、発振レーザ光は複数回増幅される。
（実施例）
以下、本発明の一実施例を第１図に基づいて説明する。
第１図は本発明の一実施例における光ファイバレーザ装
置の概略構成図で、１はコアに１種類の希土類元素がド
ーピングされた希土類元素ドープファイバであり、この
希土類元素ドープファイバ１は、励起光人力用の光ファ
イバ２に、ファイバカプラ３により接続されている。こ
れら希土類元素ドープファイバ１と光ファイバ２とファ
イバカプラ３とにより発振器４が構成されている。
置の概略構成図で、１はコアに１種類の希土類元素がド
ーピングされた希土類元素ドープファイバであり、この
希土類元素ドープファイバ１は、励起光人力用の光ファ
イバ２に、ファイバカプラ３により接続されている。こ
れら希土類元素ドープファイバ１と光ファイバ２とファ
イバカプラ３とにより発振器４が構成されている。
前記光ファイバ２の終端には、ファイバカプラ６により
、励起光入力用の光ファイバ７の終端と、コアに前記希
土類元素ドープファイバ１と同じ希土類元素がドーピン
グされた希土類元素ドープファイバ８の始端とが接続さ
れており、これらファイバカプラ６と光ファイバ７と希
土類元素ドープファイバ８とにより増幅器９が構成され
ている。
、励起光入力用の光ファイバ７の終端と、コアに前記希
土類元素ドープファイバ１と同じ希土類元素がドーピン
グされた希土類元素ドープファイバ８の始端とが接続さ
れており、これらファイバカプラ６と光ファイバ７と希
土類元素ドープファイバ８とにより増幅器９が構成され
ている。
そしてこの増幅器９は同様の構成のものが複数段接続さ
れており、最終段の増幅器９の希土類元素ドープファイ
バ８の終端には、ファイバカプラ１１により、発振レー
ザ光出力用の光ファイバ１２の始端と、励起光導出用の
光ファイバ１３の始端とが接続されている。各増幅段の
増幅器９の希土類元素ドープファイバ８は、コア径と、
コアとクラッドとの屈折率差と、希土類元素のドープ量
と、長さとが全て等しい。
れており、最終段の増幅器９の希土類元素ドープファイ
バ８の終端には、ファイバカプラ１１により、発振レー
ザ光出力用の光ファイバ１２の始端と、励起光導出用の
光ファイバ１３の始端とが接続されている。各増幅段の
増幅器９の希土類元素ドープファイバ８は、コア径と、
コアとクラッドとの屈折率差と、希土類元素のドープ量
と、長さとが全て等しい。
前記光ファイバ２，７の始端は、例えばレーザダイオー
ド等の励起光源に接続されており、前記ファイバカプラ
３，６．１１は、例えばスターカプラ等の分布結合形の
ファイバカプラにより構成されている。
ド等の励起光源に接続されており、前記ファイバカプラ
３，６．１１は、例えばスターカプラ等の分布結合形の
ファイバカプラにより構成されている。
次に作用を説明する。光ファイバ２の始端に供給された
励起光は、光ファイバ２とファイバカプラ３とを介して
希土類元素ドープファイバ１に供給される。これにより
希土類元素ドープファイバ１の内部で希土類元素の反転
分布と誘導放出とによる増幅作用が繰返されて、発振レ
ーザ光がファイバカプラ３を介して光ファイバ２に出力
される。
励起光は、光ファイバ２とファイバカプラ３とを介して
希土類元素ドープファイバ１に供給される。これにより
希土類元素ドープファイバ１の内部で希土類元素の反転
分布と誘導放出とによる増幅作用が繰返されて、発振レ
ーザ光がファイバカプラ３を介して光ファイバ２に出力
される。
この発振レーザ光は、初段の増幅器９に供給されて増幅
される。すなわち、発振レーザ光と光ファイバ７からの
励起光とがファイバカプラ６を介して希土類元素ドープ
ファイバ８に入力され、希土類元素ドープファイバ８の
内部で、励起光による希土類元素の反転分布と発振レー
ザ光による誘導放出とによる増幅作用によって発振レー
ザ光が増幅される。そしてこの増幅された発振レーザ光
と励起光の一部とが次段の増幅器に供給され、同様に増
幅される。かくして発振レーザ光は各段の増幅器９によ
り順次増幅され、光ファイバ１２に供給される。一方、
最終段の増幅器９の希土類元素ドープファイバ８を通過
した励起光は、光ファイバ１３に導出される。
される。すなわち、発振レーザ光と光ファイバ７からの
励起光とがファイバカプラ６を介して希土類元素ドープ
ファイバ８に入力され、希土類元素ドープファイバ８の
内部で、励起光による希土類元素の反転分布と発振レー
ザ光による誘導放出とによる増幅作用によって発振レー
ザ光が増幅される。そしてこの増幅された発振レーザ光
と励起光の一部とが次段の増幅器に供給され、同様に増
幅される。かくして発振レーザ光は各段の増幅器９によ
り順次増幅され、光ファイバ１２に供給される。一方、
最終段の増幅器９の希土類元素ドープファイバ８を通過
した励起光は、光ファイバ１３に導出される。
このように、発振器４も各段の増幅器９も希土類元素ド
ープファイバ１，８により構成されており、従来のよう
に反射鏡等を用いていないので、安価でかつ堅牢であり
、さらには配置の自由度が高くてコンパクトにできかつ
組立てが容易である。
ープファイバ１，８により構成されており、従来のよう
に反射鏡等を用いていないので、安価でかつ堅牢であり
、さらには配置の自由度が高くてコンパクトにできかつ
組立てが容易である。
また複数段の増幅器９を用いて増幅するので、容易に大
出力のレーザ光を得ることができる。すなわち、複数段
の増幅器９を用いることにより、前段の増幅器９の励起
光の一部が発振レーザ光と共に後段の増幅器９に供給さ
れるので、各段の増幅器９に光ファイバ７を介して供給
される励起光の光量が間じてあっても、増幅器９の励起
光の光量は後段側はど累積的に大きくなり、したがって
増幅度が飽和してしまうことがない。
出力のレーザ光を得ることができる。すなわち、複数段
の増幅器９を用いることにより、前段の増幅器９の励起
光の一部が発振レーザ光と共に後段の増幅器９に供給さ
れるので、各段の増幅器９に光ファイバ７を介して供給
される励起光の光量が間じてあっても、増幅器９の励起
光の光量は後段側はど累積的に大きくなり、したがって
増幅度が飽和してしまうことがない。
（別の実施例）
上記実施例においては、各増幅器９の希土類元素ドープ
ファイバ８のコア径を全て等しくしたが、初段の増幅器
９から最終段の増幅器９まで希土類元素ドープファイバ
８のコア径が順次大きくなるようにしてもよい。このよ
うに希土類元素ドープファイバ８のコア径を等しいかあ
るいは順次大きくなるようにすることにより、接続部に
おけるエネルギーの損失を防止できる。
ファイバ８のコア径を全て等しくしたが、初段の増幅器
９から最終段の増幅器９まで希土類元素ドープファイバ
８のコア径が順次大きくなるようにしてもよい。このよ
うに希土類元素ドープファイバ８のコア径を等しいかあ
るいは順次大きくなるようにすることにより、接続部に
おけるエネルギーの損失を防止できる。
また上記実施例においては、各増幅器９の希土類元素ド
ープファイバ８のコアとクラッドとの屈折率差を全て等
しくしたが、初段の増幅器９から最終段の増幅器９まで
希土類元素ドープファイバ８のコアとクラッドとの屈折
率差が順次小さくなるようにしてもよい。このように希
土類元素ドープファイバ８のコアとクラッドとの屈折率
差を等しいかあるいは順次小さくなるようにすることに
より、屈折率差が順次大きくなるようにした場合のよう
に、コアの融点が順次低くなったり、ラマン散乱が順次
大きくなったりすることがなく、良好に増幅できる。
ープファイバ８のコアとクラッドとの屈折率差を全て等
しくしたが、初段の増幅器９から最終段の増幅器９まで
希土類元素ドープファイバ８のコアとクラッドとの屈折
率差が順次小さくなるようにしてもよい。このように希
土類元素ドープファイバ８のコアとクラッドとの屈折率
差を等しいかあるいは順次小さくなるようにすることに
より、屈折率差が順次大きくなるようにした場合のよう
に、コアの融点が順次低くなったり、ラマン散乱が順次
大きくなったりすることがなく、良好に増幅できる。
また上記実施例においては、各増幅器９の希土類元素ド
ープファイバ８の希土類元素のドープ量を全て等しくし
たが、初段の増幅器９から最終段の増幅器９まで希土類
元素ドープファイバ８の希土類元素のドープ量が順次大
きくなるようにしてもよい。このように希土類元素ドー
プファイバ８の希土類元素のドープ量を等しいかあるい
は順次大きくなるようにすることにより、ドープ量が順
次小さくなるようにした場合のように、後段側で増幅度
が飽和してしまうようなことがなく、全ての段の増幅器
９により発振レーザ光を良好に増幅できる。
ープファイバ８の希土類元素のドープ量を全て等しくし
たが、初段の増幅器９から最終段の増幅器９まで希土類
元素ドープファイバ８の希土類元素のドープ量が順次大
きくなるようにしてもよい。このように希土類元素ドー
プファイバ８の希土類元素のドープ量を等しいかあるい
は順次大きくなるようにすることにより、ドープ量が順
次小さくなるようにした場合のように、後段側で増幅度
が飽和してしまうようなことがなく、全ての段の増幅器
９により発振レーザ光を良好に増幅できる。
また上記実施例においては、各増幅器９の希土類元素ド
ープファイバ８の長さを全て等しくしたが、初段の増幅
器９から最終段の増幅器９まで希土類元素ドープファイ
バ８の長さが順次長くなるようにしてもよい。このよう
に希土類元素ドープファイバ８の長さを等しいかあるい
は順次長くなるようにすることにより、長さが順次短く
なるようにした場合のように、後段側で増幅度が飽和し
てしまうようなことがなく、全ての段の増幅器９により
発振レーザ光を良好に増幅できる。
ープファイバ８の長さを全て等しくしたが、初段の増幅
器９から最終段の増幅器９まで希土類元素ドープファイ
バ８の長さが順次長くなるようにしてもよい。このよう
に希土類元素ドープファイバ８の長さを等しいかあるい
は順次長くなるようにすることにより、長さが順次短く
なるようにした場合のように、後段側で増幅度が飽和し
てしまうようなことがなく、全ての段の増幅器９により
発振レーザ光を良好に増幅できる。
また上記実施例においては、希土類元素ドープファイバ
１．８として１８類の希土類元素をドーピングしたもの
を用いた例について説明したが、希土類元素ドープファ
イバ１，８として複数種類の希土類元素をドーピングし
たものを用いてもよく、このようにすれば、複数種類の
波長のレーザ光を発振かつ増幅することができる。
１．８として１８類の希土類元素をドーピングしたもの
を用いた例について説明したが、希土類元素ドープファ
イバ１，８として複数種類の希土類元素をドーピングし
たものを用いてもよく、このようにすれば、複数種類の
波長のレーザ光を発振かつ増幅することができる。
（発明の効果）
以上説明したように本発明によれば、希土類元素ドープ
ファイバと励起光入力用の光ファイバとをファイバカプ
ラにより接続してなる発振器に、希土類元素ドープファ
イバと励起光入力用の光ファイバとをファイバカプラに
より接続してなる増幅器を複数段接続したので、発振器
も各段の増幅器も希土類元素ドープファイバにより構成
されており、従来のように反射鏡等を用いていないこと
から、安価でかつ堅牢であり、さらには配置の自由度が
高くてコンパクトにできかつ組立てが容易である。また
複数段の増幅器を用いて増幅することから、容易に大出
力のレーザ光を得ることができる。すなわち、複数段の
増幅器を用いることにより、前段の増幅器の励起光の一
部が発振レーザ光と共に後段の増幅器９に供給されるの
で、各段の増幅器に光ファイバを介して供給される励起
光の光量が同じであっても、増幅器の励起光の光量は後
段側はど累積的に大きくなり、増幅度が飽和してしまう
ことがない。また発振器および各増幅器の希土類元素ド
ープファイバとして複数種類の希土類元素をドーピング
したものを用いることにより、複数種類の波長のレーザ
光を発振かつ増幅することができる。
ファイバと励起光入力用の光ファイバとをファイバカプ
ラにより接続してなる発振器に、希土類元素ドープファ
イバと励起光入力用の光ファイバとをファイバカプラに
より接続してなる増幅器を複数段接続したので、発振器
も各段の増幅器も希土類元素ドープファイバにより構成
されており、従来のように反射鏡等を用いていないこと
から、安価でかつ堅牢であり、さらには配置の自由度が
高くてコンパクトにできかつ組立てが容易である。また
複数段の増幅器を用いて増幅することから、容易に大出
力のレーザ光を得ることができる。すなわち、複数段の
増幅器を用いることにより、前段の増幅器の励起光の一
部が発振レーザ光と共に後段の増幅器９に供給されるの
で、各段の増幅器に光ファイバを介して供給される励起
光の光量が同じであっても、増幅器の励起光の光量は後
段側はど累積的に大きくなり、増幅度が飽和してしまう
ことがない。また発振器および各増幅器の希土類元素ド
ープファイバとして複数種類の希土類元素をドーピング
したものを用いることにより、複数種類の波長のレーザ
光を発振かつ増幅することができる。
第１図は本発明の一実施例における光ファイバレーザ装
置の概略構成図である。 １・・・希土類元素ドープファイバ、２・・・光ファイ
バ、３・・・ファイバカプラ、４・・・発振器、６・・
・ファイバカプラ、７・・・光ファイバ、８・・・希土
類元素ド−ブファイバ、 ９・・・増幅器
置の概略構成図である。 １・・・希土類元素ドープファイバ、２・・・光ファイ
バ、３・・・ファイバカプラ、４・・・発振器、６・・
・ファイバカプラ、７・・・光ファイバ、８・・・希土
類元素ド−ブファイバ、 ９・・・増幅器
Claims (1)
- １、希土類元素ドープファイバと励起光入力用の光ファ
イバとをファイバカプラにより接続してなる発振器に、
希土類元素ドープファイバと励起光入力用の光ファイバ
とをファイバカプラにより接続してなる増幅器を複数段
接続したことを特徴とする光ファイバレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19377288A JPH0243782A (ja) | 1988-08-03 | 1988-08-03 | 光ファイバレーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19377288A JPH0243782A (ja) | 1988-08-03 | 1988-08-03 | 光ファイバレーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0243782A true JPH0243782A (ja) | 1990-02-14 |
Family
ID=16313550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19377288A Pending JPH0243782A (ja) | 1988-08-03 | 1988-08-03 | 光ファイバレーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0243782A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0422928A (ja) * | 1990-05-18 | 1992-01-27 | Nec Corp | 光ファイバ増幅装置 |
| EP0474426A2 (en) * | 1990-09-04 | 1992-03-11 | AT&T Corp. | Optical star coupler utilizing fiber amplifier technology |
| US7965916B2 (en) | 2006-01-23 | 2011-06-21 | Panasonic Corporation | Laser light source device, image display and illuminator |
| WO2017149712A1 (ja) * | 2016-03-02 | 2017-09-08 | ギガフォトン株式会社 | レーザ装置及び極端紫外光生成システム |
| CN107870393A (zh) * | 2016-09-27 | 2018-04-03 | 福州高意通讯有限公司 | 一种特殊光纤耦合器 |
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| JPS60236277A (ja) * | 1983-09-28 | 1985-11-25 | ポラロイド コ−ポレ−シヨン | 光フアイバ通信装置 |
| JPS62500339A (ja) * | 1984-10-01 | 1987-02-05 | ポラロイド コ−ポレ−シヨン | 光導波管装置及びそれを用いたレーザ |
-
1988
- 1988-08-03 JP JP19377288A patent/JPH0243782A/ja active Pending
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