JPH1022560A - Q−スイッチ光ファイバレーザ - Google Patents
Q−スイッチ光ファイバレーザInfo
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- JPH1022560A JPH1022560A JP17208096A JP17208096A JPH1022560A JP H1022560 A JPH1022560 A JP H1022560A JP 17208096 A JP17208096 A JP 17208096A JP 17208096 A JP17208096 A JP 17208096A JP H1022560 A JPH1022560 A JP H1022560A
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- fiber grating
- laser
- reflecting mirror
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レーザ共振器を構成する素子間の結合損失が
小さく、構造が簡易で、空間光学系のアライメントが不
要なQ−スイッチ光ファイバレーザを構成する。 【解決手段】 励起光源1によって励起される希土類添
加ファイバ2と光ファイバグレーティング反射鏡10お
よび11からなるレーザ共振器において、光ファイバグ
レーティング反射鏡11は、振動子12により応力を与
えられ、長手方向に伸縮する。このため、光ファイバの
コア中の屈折率変化の周期が伸縮し、光ファイバグレー
ティング反射鏡11の反射波長が変化する。この反射波
長の変化は高周波電源3と直流バイアス電源13によっ
て、光ファイバグレーティング反射鏡11の反射波長帯
域が光ファイバグレーティング反射鏡10の反射波長帯
域と周期的に重なるように設定される。
小さく、構造が簡易で、空間光学系のアライメントが不
要なQ−スイッチ光ファイバレーザを構成する。 【解決手段】 励起光源1によって励起される希土類添
加ファイバ2と光ファイバグレーティング反射鏡10お
よび11からなるレーザ共振器において、光ファイバグ
レーティング反射鏡11は、振動子12により応力を与
えられ、長手方向に伸縮する。このため、光ファイバの
コア中の屈折率変化の周期が伸縮し、光ファイバグレー
ティング反射鏡11の反射波長が変化する。この反射波
長の変化は高周波電源3と直流バイアス電源13によっ
て、光ファイバグレーティング反射鏡11の反射波長帯
域が光ファイバグレーティング反射鏡10の反射波長帯
域と周期的に重なるように設定される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光ファイバレーザに
関し、特にレーザ共振器のQ値を急速に増加させること
によりパルス発振を行うQ−スイッチ光ファイバレーザ
に関するものである。
関し、特にレーザ共振器のQ値を急速に増加させること
によりパルス発振を行うQ−スイッチ光ファイバレーザ
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図2は従来のQ−スイッチ光ファイバレ
ーザの構成の一例を示した図であり、1は励起光源、2
は希土類元素をコアに添加した光ファイバ(以下、希土
類添加ファイバと称する)、3は高周波電源、4aおよ
び4bは反射鏡、5aおよび5bは集光レンズ、6は光
バンドパスフィルタ、7は音響光学素子、8は希土類添
加ファイバ2から出射した光の音響光学素子7による1
次の回折光、9は希土類添加ファイバ2から出射した光
の音響光学素子7による0次の回折光を表す。
ーザの構成の一例を示した図であり、1は励起光源、2
は希土類元素をコアに添加した光ファイバ(以下、希土
類添加ファイバと称する)、3は高周波電源、4aおよ
び4bは反射鏡、5aおよび5bは集光レンズ、6は光
バンドパスフィルタ、7は音響光学素子、8は希土類添
加ファイバ2から出射した光の音響光学素子7による1
次の回折光、9は希土類添加ファイバ2から出射した光
の音響光学素子7による0次の回折光を表す。
【0003】前記構成において励起光源1から出射した
励起光は集光レンズ5によって反射鏡4a,4bと希土
類添加フィアバ2からなるレーザ共振器に入射する。集
光レンズ5aによって導かれた励起光は反射鏡4aを介
して希土類添加ファイバ2に入射し、希土類添加ファイ
バ2を励起する。励起された希土類添加ファイバ2から
出射した光は集光レンズ5bを介して音響光学素子7に
入射する。音響光学素子7は、高周波電源3によって印
加された電圧に応じて回折効率が変化する回折格子であ
る。音響光学素子7による1次の回折光8の強度は、音
響光学素子7に印加された電圧によって決定される。反
射鏡4bは、1次の回折光8を反射し希土類添加ファイ
バ2にフィードバックする。0次の回折光9がこのレー
ザからの出力である。
励起光は集光レンズ5によって反射鏡4a,4bと希土
類添加フィアバ2からなるレーザ共振器に入射する。集
光レンズ5aによって導かれた励起光は反射鏡4aを介
して希土類添加ファイバ2に入射し、希土類添加ファイ
バ2を励起する。励起された希土類添加ファイバ2から
出射した光は集光レンズ5bを介して音響光学素子7に
入射する。音響光学素子7は、高周波電源3によって印
加された電圧に応じて回折効率が変化する回折格子であ
る。音響光学素子7による1次の回折光8の強度は、音
響光学素子7に印加された電圧によって決定される。反
射鏡4bは、1次の回折光8を反射し希土類添加ファイ
バ2にフィードバックする。0次の回折光9がこのレー
ザからの出力である。
【0004】音響光学素子7によって回折された1次の
回折光8の強度が小さいときには、希土類添加ファイバ
2にフィードバックされる光の強度が小さいので、レー
ザ共振器のフィネス、すなわちQ値は低い状態にある。
また、回折光8の強度が大きいときには、希土類添加フ
ァイバ2にフィードバックされる光の強度も大きく、レ
ーザ共振器のQ値は高い状態にある。
回折光8の強度が小さいときには、希土類添加ファイバ
2にフィードバックされる光の強度が小さいので、レー
ザ共振器のフィネス、すなわちQ値は低い状態にある。
また、回折光8の強度が大きいときには、希土類添加フ
ァイバ2にフィードバックされる光の強度も大きく、レ
ーザ共振器のQ値は高い状態にある。
【0005】高周波電源3によって音響光学素子7に印
加される電圧を高速に変化させることにより、音響光学
素子7によって回折された1次の回折光8の強度を小さ
い状態から大きい状態に急速に変化させることで、Q−
スイッチングが行われレーザ共振器のQ値は急速に増加
し、光パルスが発生する。また、発生する光パルスの波
長の調整は、光バンドパスフィルタ6によって行われ
る。
加される電圧を高速に変化させることにより、音響光学
素子7によって回折された1次の回折光8の強度を小さ
い状態から大きい状態に急速に変化させることで、Q−
スイッチングが行われレーザ共振器のQ値は急速に増加
し、光パルスが発生する。また、発生する光パルスの波
長の調整は、光バンドパスフィルタ6によって行われ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レーザ
共振器を構成する反射鏡や希土類を添加したファイバお
よびレーザ共振器中にあってQ−スイッチングを行う音
響光学素子などが空間光学系を用いて結合されており、
このためレーザの構造と空間光学系のアライメントが複
雑になり、また、各素子間に大きな結合損失を持つとい
う問題があった。
共振器を構成する反射鏡や希土類を添加したファイバお
よびレーザ共振器中にあってQ−スイッチングを行う音
響光学素子などが空間光学系を用いて結合されており、
このためレーザの構造と空間光学系のアライメントが複
雑になり、また、各素子間に大きな結合損失を持つとい
う問題があった。
【0007】本発明の目的はレーザ共振器を構成する素
子間の結合損失の小さい、構造が簡易で、空間光学系の
アライメントが不要なQ−スイッチ光ファイバレーザを
提供することにある。
子間の結合損失の小さい、構造が簡易で、空間光学系の
アライメントが不要なQ−スイッチ光ファイバレーザを
提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本発明によるQ−スイッチ光ファイバレーザ
は、希土類元素をコアに添加した光ファイバを利得媒質
とし、レーザ共振器のQ値を急速に増加させることによ
りパルス発振を行うQ−スイッチ光ファイバレーザにお
いて、前記レーザ共振器は前記希土類元素をコアに添加
した光ファイバの入射側および出射側にそれぞれ光ファ
イバグレーティング反射鏡を設けてなり、前記光ファイ
バグレーティング反射鏡の少なくとも一方には、電圧を
印加することによって伸縮して当該光ファイバグレーテ
ィング反射鏡に応力を与え、当該光ファイバグレーティ
ング反射鏡の反射波長を変化させるための素子が設けら
れていることを特徴とする。
ために、本発明によるQ−スイッチ光ファイバレーザ
は、希土類元素をコアに添加した光ファイバを利得媒質
とし、レーザ共振器のQ値を急速に増加させることによ
りパルス発振を行うQ−スイッチ光ファイバレーザにお
いて、前記レーザ共振器は前記希土類元素をコアに添加
した光ファイバの入射側および出射側にそれぞれ光ファ
イバグレーティング反射鏡を設けてなり、前記光ファイ
バグレーティング反射鏡の少なくとも一方には、電圧を
印加することによって伸縮して当該光ファイバグレーテ
ィング反射鏡に応力を与え、当該光ファイバグレーティ
ング反射鏡の反射波長を変化させるための素子が設けら
れていることを特徴とする。
【0009】ここで、前記素子がピエゾ電気トランスデ
ューサ、ソレノイドまたは磁歪素子であると好適であ
る。
ューサ、ソレノイドまたは磁歪素子であると好適であ
る。
【0010】前記素子が前記光ファイバグレーティング
反射鏡の双方に設けられていてもよく、前記素子が前記
光ファイバグレーティング反射鏡の一方に設けられ、他
方の光ファイバグレーティング反射鏡には金属棒が熱収
縮テープによって一体化されていてもよい。
反射鏡の双方に設けられていてもよく、前記素子が前記
光ファイバグレーティング反射鏡の一方に設けられ、他
方の光ファイバグレーティング反射鏡には金属棒が熱収
縮テープによって一体化されていてもよい。
【0011】前記光ファイバグレーティング反射鏡が前
記希土類元素をコアに添加した光ファイバ入射側端部お
よび出射側端部に融着接続されていてもよく、さらに前
記光ファイバグレーティング反射鏡のそれぞれが前記希
土類元素をコアに添加した光ファイバに形成されている
ことが好ましい。
記希土類元素をコアに添加した光ファイバ入射側端部お
よび出射側端部に融着接続されていてもよく、さらに前
記光ファイバグレーティング反射鏡のそれぞれが前記希
土類元素をコアに添加した光ファイバに形成されている
ことが好ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明においては希土類元素をコ
アに添加した光ファイバを利得媒質とし、その両端にそ
れぞれ光ファイバグレーティング反射鏡を設けてレーザ
共振器を構成する。両端の光ファイバグレーティング反
射鏡の少なくとも一方は電圧を印加することによって伸
縮する素子によって応力を与えられ、それによって反射
波長が変化する。このような構成によってレーザ共振器
のQ値を急速に変化でき、Q−スイッチングを行うこと
ができる。
アに添加した光ファイバを利得媒質とし、その両端にそ
れぞれ光ファイバグレーティング反射鏡を設けてレーザ
共振器を構成する。両端の光ファイバグレーティング反
射鏡の少なくとも一方は電圧を印加することによって伸
縮する素子によって応力を与えられ、それによって反射
波長が変化する。このような構成によってレーザ共振器
のQ値を急速に変化でき、Q−スイッチングを行うこと
ができる。
【0013】本発明によれば、空間光学系を用いないた
め、レーザ共振器を構成する素子間の結合損失が小さ
く、構造が簡易で空間光学系のアライメントが不要なQ
−スイッチ光ファイバレーザが実現できる。
め、レーザ共振器を構成する素子間の結合損失が小さ
く、構造が簡易で空間光学系のアライメントが不要なQ
−スイッチ光ファイバレーザが実現できる。
【0014】
(実施例1)図1は本発明のQ−スイッチ光ファイバレ
ーザの第1の実施例を示すもので、図中、従来例と同一
構成部分は同一符号をもって示す。すなわち、1は励起
光源、2は希土類添加ファイバ、3は高周波電源、10
および11は光ファイバグレーティング反射鏡、12は
電圧を印加することにより伸縮する素子(以下、振動子
と称する)、13は直流バイアス電源、14は可撓性の
金属棒、15は熱収縮チューブ、16はレーザ共振器中
の光ファイバの融着接続点、17はこのレーザの出射端
を示す。
ーザの第1の実施例を示すもので、図中、従来例と同一
構成部分は同一符号をもって示す。すなわち、1は励起
光源、2は希土類添加ファイバ、3は高周波電源、10
および11は光ファイバグレーティング反射鏡、12は
電圧を印加することにより伸縮する素子(以下、振動子
と称する)、13は直流バイアス電源、14は可撓性の
金属棒、15は熱収縮チューブ、16はレーザ共振器中
の光ファイバの融着接続点、17はこのレーザの出射端
を示す。
【0015】光ファイバグレーティング反射鏡10は、
励起光源1から出射される励起光が入射するように設置
される。光ファイバグレーティング反射鏡10および1
1は光ファイバのコア中に、光ファイバ長手方向に対し
て形成された周期的な屈折率変化を持ち、屈折率変化の
周期のピッチに応じた波長の光をある波長帯域をもって
反射するもので、希土類添加ファイバ2の両端に融着接
続される。このような光ファイバグレーティング反射鏡
は光ファイバのコアに紫外線をコアの長さ方向に周期的
に照射することによって得られる。光ファイバグレーテ
ィング反射鏡10および11の反射波長は希土類添加フ
ァイバ2が増幅特性を持つ波長帯域内に設定されてい
る。希土類添加ファイバ2に添加する希土類元素とし
て、例えば波長1μm帯に増幅特性を持つネオジミウム
やイットリビウム、1.55μm帯に増幅特性を持つエ
ルビウム、1.9μmから2μm帯に増幅特性を持つツ
リウムやホロビウムなどの使用が可能である。光ファイ
バグレーティング反射鏡10および11と希土類添加フ
ァイバ2でこのレーザの共振器を構成する。振動子12
は光ファイバグレーティング反射鏡11の長手方向に伸
縮を与えるよう設置されている。振動子12は高周波電
源3により駆動される。振動子12としては、例えばピ
エゾ電気トランスデューサ、ソレノイド、π型磁歪素子
などの使用が可能である。金属棒14は光ファイバグレ
ーティング11に熱収縮チューブ15を用いて密着さ
れ、一体となって挙動する。
励起光源1から出射される励起光が入射するように設置
される。光ファイバグレーティング反射鏡10および1
1は光ファイバのコア中に、光ファイバ長手方向に対し
て形成された周期的な屈折率変化を持ち、屈折率変化の
周期のピッチに応じた波長の光をある波長帯域をもって
反射するもので、希土類添加ファイバ2の両端に融着接
続される。このような光ファイバグレーティング反射鏡
は光ファイバのコアに紫外線をコアの長さ方向に周期的
に照射することによって得られる。光ファイバグレーテ
ィング反射鏡10および11の反射波長は希土類添加フ
ァイバ2が増幅特性を持つ波長帯域内に設定されてい
る。希土類添加ファイバ2に添加する希土類元素とし
て、例えば波長1μm帯に増幅特性を持つネオジミウム
やイットリビウム、1.55μm帯に増幅特性を持つエ
ルビウム、1.9μmから2μm帯に増幅特性を持つツ
リウムやホロビウムなどの使用が可能である。光ファイ
バグレーティング反射鏡10および11と希土類添加フ
ァイバ2でこのレーザの共振器を構成する。振動子12
は光ファイバグレーティング反射鏡11の長手方向に伸
縮を与えるよう設置されている。振動子12は高周波電
源3により駆動される。振動子12としては、例えばピ
エゾ電気トランスデューサ、ソレノイド、π型磁歪素子
などの使用が可能である。金属棒14は光ファイバグレ
ーティング11に熱収縮チューブ15を用いて密着さ
れ、一体となって挙動する。
【0016】図3に振動子12の一例を示す。18はピ
エゾ電気トランスデューサ、19は光ファイバグレーテ
ィング反射鏡保持用ホルダ、20は接着剤を示す。
エゾ電気トランスデューサ、19は光ファイバグレーテ
ィング反射鏡保持用ホルダ、20は接着剤を示す。
【0017】ここで、振動子12はピエゾ電気トランス
デューサ18と光ファイバグレーティング反射鏡保持用
ホルダ19から構成される。
デューサ18と光ファイバグレーティング反射鏡保持用
ホルダ19から構成される。
【0018】光ファイバグレーティング反射鏡保持用ホ
ルダ19はピエゾ電気トランスデューサ18の両端に接
着剤20を用いて固定されている。光ファイバグレーテ
ィング反射鏡11は保持用ホルダ間にのみ存在する構成
になっており、その両側は光ファイバグレーティング反
射鏡保持用ホルダ19に接着剤20を用いて固定されて
いる。このため、ピエゾ電気トランスデューサ18の伸
縮とともに光ファイバグレーティング反射鏡11が伸縮
する。
ルダ19はピエゾ電気トランスデューサ18の両端に接
着剤20を用いて固定されている。光ファイバグレーテ
ィング反射鏡11は保持用ホルダ間にのみ存在する構成
になっており、その両側は光ファイバグレーティング反
射鏡保持用ホルダ19に接着剤20を用いて固定されて
いる。このため、ピエゾ電気トランスデューサ18の伸
縮とともに光ファイバグレーティング反射鏡11が伸縮
する。
【0019】このレーザを動作させるには、まず、励起
光源1より励起光を希土類添加ファイバ2と光ファイバ
グレーティング反射鏡10および11からなるレーザ共
振器に導く。希土類添加ファイバ2はこの励起光により
励起される。
光源1より励起光を希土類添加ファイバ2と光ファイバ
グレーティング反射鏡10および11からなるレーザ共
振器に導く。希土類添加ファイバ2はこの励起光により
励起される。
【0020】光ファイバグレーティング反射鏡11は、
振動子12により応力を与えられ、長手方向に伸縮す
る。このため、光ファイバのコア中の屈折率変化の周期
が伸縮し、光ファイバグレーティング反射鏡11の反射
波長が変化する。この反射波長の変化は高周波電源3と
直流バイアス電源13によって、光ファイバグレーティ
ング反射鏡11の反射波長帯域が光ファイバグレーティ
ング反射鏡10の反射波長帯域と周期的に重なるように
設定される。
振動子12により応力を与えられ、長手方向に伸縮す
る。このため、光ファイバのコア中の屈折率変化の周期
が伸縮し、光ファイバグレーティング反射鏡11の反射
波長が変化する。この反射波長の変化は高周波電源3と
直流バイアス電源13によって、光ファイバグレーティ
ング反射鏡11の反射波長帯域が光ファイバグレーティ
ング反射鏡10の反射波長帯域と周期的に重なるように
設定される。
【0021】ここで、光ファイバグレーティング反射鏡
10および11の反射帯域が重なり合わないときには、
このレーザ共振器のQ値は低く、光ファイバグレーティ
ング反射鏡10および11の反射帯域が重なり合うとき
にはこのレーザ共振器のQ値は高い。光ファイバグレー
ティング11の反射波長の変化が十分に早ければ、Q−
スイッチングが行われ、光パルスが発生する。発生した
光パルスの波長は光ファイバグレーティング反射鏡10
および11の反射帯域が重なり合う部分の波長である。
10および11の反射帯域が重なり合わないときには、
このレーザ共振器のQ値は低く、光ファイバグレーティ
ング反射鏡10および11の反射帯域が重なり合うとき
にはこのレーザ共振器のQ値は高い。光ファイバグレー
ティング11の反射波長の変化が十分に早ければ、Q−
スイッチングが行われ、光パルスが発生する。発生した
光パルスの波長は光ファイバグレーティング反射鏡10
および11の反射帯域が重なり合う部分の波長である。
【0022】光ファイバグレーティング反射鏡10の反
射波長は金属棒14に曲げを与えることで長手方向に対
し応力を与えることで調整できるため、発生した光パル
スの波長も調整できる。
射波長は金属棒14に曲げを与えることで長手方向に対
し応力を与えることで調整できるため、発生した光パル
スの波長も調整できる。
【0023】また、ここでレーザ共振器を構成する素子
である希土類添加ファイバ2と光ファイバグレーティン
グ反射鏡10および11との間の結合損失は、たかだか
融着接続による程度である。
である希土類添加ファイバ2と光ファイバグレーティン
グ反射鏡10および11との間の結合損失は、たかだか
融着接続による程度である。
【0024】図4に、励起光源1として波長1.48μ
m帯の半導体レーザ、希土類添加ファイバ2に添加する
希土類元素としてエルビウムを用い、周波数1kHzの
三角波で振動子12を駆動したときの、このレーザから
出射した光パルスの形状を示す。光パルスの半値幅は
2.46μs、繰り返しは1kHz、発振波長は1.5
52μmであった。
m帯の半導体レーザ、希土類添加ファイバ2に添加する
希土類元素としてエルビウムを用い、周波数1kHzの
三角波で振動子12を駆動したときの、このレーザから
出射した光パルスの形状を示す。光パルスの半値幅は
2.46μs、繰り返しは1kHz、発振波長は1.5
52μmであった。
【0025】図5に、上記条件において、光ファイバグ
レーティング10の波長を1.552μmから1.55
6μmまで1nmおきに調整したときのレーザから出射
した光のスペクトルを示す。
レーティング10の波長を1.552μmから1.55
6μmまで1nmおきに調整したときのレーザから出射
した光のスペクトルを示す。
【0026】(実施例2)図6は本発明のQ−スイッチ
光ファイバレーザの第2の実施例を示すもので、ここで
は、第1の実施例における光ファイバグレーティング反
射鏡10および11を、希土類添加ファイバ2の中に形
成した例を示す。すなわち、2aが希土類添加ファイバ
のうちレーザ共振器を構成する部分、2bが希土類添加
ファイバのうちレーザ共振器を構成しない部分を表す。
本実施例ではレーザ共振器中に融着接続点を持たない。
その他の構成は実施例1と同様である。
光ファイバレーザの第2の実施例を示すもので、ここで
は、第1の実施例における光ファイバグレーティング反
射鏡10および11を、希土類添加ファイバ2の中に形
成した例を示す。すなわち、2aが希土類添加ファイバ
のうちレーザ共振器を構成する部分、2bが希土類添加
ファイバのうちレーザ共振器を構成しない部分を表す。
本実施例ではレーザ共振器中に融着接続点を持たない。
その他の構成は実施例1と同様である。
【0027】これの動作はファイバグレーティング反射
鏡11からの出射光が希土類添加ファイバ2bを通過す
ること以外、実施例1と同様である。すなわち、励起光
源1より励起光は希土類添加ファイバ2aと光ファイバ
グレーティング反射鏡10および11からなるレーザ共
振器に導かれ、希土類添加ファイバ2aはこの励起光に
より励起される。このとき、励起光が十分に大きけれ
ば、希土類添加ファイバのうちレーザ共振器を構成しな
い部分2bも、光ファイバグレーティング反射鏡11を
透過した励起光により励起される。すなわち、希土類添
加ファイバ2bは光ファイバグレーティング反射鏡11
から出射する光パルスに対して増幅作用をもつ。これ
は、実施例1のレーザの出射端に光増幅器を接続したの
と同様である。
鏡11からの出射光が希土類添加ファイバ2bを通過す
ること以外、実施例1と同様である。すなわち、励起光
源1より励起光は希土類添加ファイバ2aと光ファイバ
グレーティング反射鏡10および11からなるレーザ共
振器に導かれ、希土類添加ファイバ2aはこの励起光に
より励起される。このとき、励起光が十分に大きけれ
ば、希土類添加ファイバのうちレーザ共振器を構成しな
い部分2bも、光ファイバグレーティング反射鏡11を
透過した励起光により励起される。すなわち、希土類添
加ファイバ2bは光ファイバグレーティング反射鏡11
から出射する光パルスに対して増幅作用をもつ。これ
は、実施例1のレーザの出射端に光増幅器を接続したの
と同様である。
【0028】また、レーザ共振器中に融着接続点を持た
ないので、レーザ共振器を構成する素子間の結合損失は
ない。
ないので、レーザ共振器を構成する素子間の結合損失は
ない。
【0029】実施例2の構成によれば、実施例1の場合
に比べて尖頭値の大きな光パルスを得ることができる。
に比べて尖頭値の大きな光パルスを得ることができる。
【0030】(実施例3)図7は本発明によるQ−スイ
ッチ光ファイバレーザの第3の実施例を示すもので、こ
こでは、第1の実施例における光ファイバグレーティン
グ反射鏡10も振動子で駆動した例を示す。すなわち、
12aおよび12bは振動子、13aおよび13bは直
流バイアス電源、21は移相器を表す。その他の構成は
実施例1と同様である。
ッチ光ファイバレーザの第3の実施例を示すもので、こ
こでは、第1の実施例における光ファイバグレーティン
グ反射鏡10も振動子で駆動した例を示す。すなわち、
12aおよび12bは振動子、13aおよび13bは直
流バイアス電源、21は移相器を表す。その他の構成は
実施例1と同様である。
【0031】これの動作は光ファイバグレーティング反
射鏡10を、振動子12a、直流バイアス電源13aお
よび移相器21を用いて、光ファイバグレーティング反
射鏡11の伸縮と逆相に駆動した以外、実施例1と同様
である。すなわち、光ファイバグレーティング反射鏡1
0および11は、それぞれ振動子12aおよび12bに
より応力を与えられ、長手方向に伸縮する。このため、
光ファイバのコア中の屈折率変化の周期が伸縮し、光フ
ァイバグレーティング反射鏡10および11の反射波長
が変化する。この反射波長の変化は高周波電源3と直流
バイアス電源13aおよび13bによって、光ファイバ
グレーティング反射鏡10および11の反射波長帯域と
周期的に重なるように設定される。このとき、光ファイ
バグレーティング反射鏡10および11の反射帯域が重
なり合わない状態から重なり合う状態への移行の早さ
は、光ファイバグレーティング反射鏡10および11が
逆相に駆動されているため実施例1の場合より早くな
る。すなわち、実施例1の場合に比べて高速なQ−スイ
ッチングが実現される。
射鏡10を、振動子12a、直流バイアス電源13aお
よび移相器21を用いて、光ファイバグレーティング反
射鏡11の伸縮と逆相に駆動した以外、実施例1と同様
である。すなわち、光ファイバグレーティング反射鏡1
0および11は、それぞれ振動子12aおよび12bに
より応力を与えられ、長手方向に伸縮する。このため、
光ファイバのコア中の屈折率変化の周期が伸縮し、光フ
ァイバグレーティング反射鏡10および11の反射波長
が変化する。この反射波長の変化は高周波電源3と直流
バイアス電源13aおよび13bによって、光ファイバ
グレーティング反射鏡10および11の反射波長帯域と
周期的に重なるように設定される。このとき、光ファイ
バグレーティング反射鏡10および11の反射帯域が重
なり合わない状態から重なり合う状態への移行の早さ
は、光ファイバグレーティング反射鏡10および11が
逆相に駆動されているため実施例1の場合より早くな
る。すなわち、実施例1の場合に比べて高速なQ−スイ
ッチングが実現される。
【0032】また、発生する光パルスの波長は直流バイ
アス電源13aおよび13bによって調整される。
アス電源13aおよび13bによって調整される。
【0033】実施例3の構成によれば、実施例1の場合
に比べて半値幅の小さな光パルスを得ることができる。
に比べて半値幅の小さな光パルスを得ることができる。
【0034】(実施例4)図8は本発明によるQ−スイ
ッチ光ファイバレーザの第4の実施例を示すもので、こ
こでは、第1の実施例における光ファイバグレーティン
グ反射鏡10を反射波長の異なる複数個の光ファイバグ
レーティング反射鏡に置き換えた例を示す。すなわち、
10aおよび10bは光ファイバグレーティング反射鏡
を表す。その他の構成は実施例1と同様である。
ッチ光ファイバレーザの第4の実施例を示すもので、こ
こでは、第1の実施例における光ファイバグレーティン
グ反射鏡10を反射波長の異なる複数個の光ファイバグ
レーティング反射鏡に置き換えた例を示す。すなわち、
10aおよび10bは光ファイバグレーティング反射鏡
を表す。その他の構成は実施例1と同様である。
【0035】これの動作は光ファイバグレーティング反
射鏡10を反射波長の異なる複数個の光ファイバグレー
ティングに置き換えたこと以外実施例1と同じである。
すなわち、励起光を励起光源1から、希土類添加ファイ
バ2と反射波長を希土類添加ファイバ2が増幅特性を持
つ波長帯域内に持ち、かつ反射波長の異なる光ファイバ
グレーティング反射鏡10a,10bおよび光ファイバ
グレーティング反射鏡11からなるレーザ共振器に導
く。希土類添加ファイバ2はこの励起光により励起され
る。光ファイバグレーティング反射鏡11は、振動子1
2により応力を与えられ、長手方向に伸縮する。このた
め、光ファイバのコア中の屈折率変化の周期が伸縮し、
光ファイバグレーティング反射鏡11の反射波長が変化
する。この反射波長の変化は高周波電源3と直流バイア
ス電源13によって、光ファイバグレーティング反射鏡
11の反射波長帯域が光ファイバグレーティング反射鏡
10aおよび10bの反射波長帯域と交互に、時間差を
持って重なるように設定される。このとき、発生した光
パルスの波長は光ファイバグレーティング反射鏡10a
もしくは10bと光ファイバグレーティング反射鏡11
の反射帯域が重なり合う部分の波長であるので、本光フ
ァイバレーザからは波長の異なる光パルスが交互に出射
する。
射鏡10を反射波長の異なる複数個の光ファイバグレー
ティングに置き換えたこと以外実施例1と同じである。
すなわち、励起光を励起光源1から、希土類添加ファイ
バ2と反射波長を希土類添加ファイバ2が増幅特性を持
つ波長帯域内に持ち、かつ反射波長の異なる光ファイバ
グレーティング反射鏡10a,10bおよび光ファイバ
グレーティング反射鏡11からなるレーザ共振器に導
く。希土類添加ファイバ2はこの励起光により励起され
る。光ファイバグレーティング反射鏡11は、振動子1
2により応力を与えられ、長手方向に伸縮する。このた
め、光ファイバのコア中の屈折率変化の周期が伸縮し、
光ファイバグレーティング反射鏡11の反射波長が変化
する。この反射波長の変化は高周波電源3と直流バイア
ス電源13によって、光ファイバグレーティング反射鏡
11の反射波長帯域が光ファイバグレーティング反射鏡
10aおよび10bの反射波長帯域と交互に、時間差を
持って重なるように設定される。このとき、発生した光
パルスの波長は光ファイバグレーティング反射鏡10a
もしくは10bと光ファイバグレーティング反射鏡11
の反射帯域が重なり合う部分の波長であるので、本光フ
ァイバレーザからは波長の異なる光パルスが交互に出射
する。
【0036】実施例4の構成によれば、実施例1の場合
に比べて多数の波長の光パルスを得ることができる。
に比べて多数の波長の光パルスを得ることができる。
【0037】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば空間
光学系を用いないためレーザ共振器を構成する素子間の
結合損失が小さい、構造が簡易で空間光学系のアライメ
ントが不要なQ−スイッチ光ファイバレーザを実現する
ことができる。
光学系を用いないためレーザ共振器を構成する素子間の
結合損失が小さい、構造が簡易で空間光学系のアライメ
ントが不要なQ−スイッチ光ファイバレーザを実現する
ことができる。
【0038】また、本発明によるQ−スイッチ光ファイ
バレーザはその光学系の大部分が光ファイバからなるた
め、製作と実装が容易であり、かつ光ファイバ通信シス
テムや光ファイバセンサシステムとの整合がとりやすい
ため、OTDRなどの光計測技術や光信号処理技術への
応用が期待できる。
バレーザはその光学系の大部分が光ファイバからなるた
め、製作と実装が容易であり、かつ光ファイバ通信シス
テムや光ファイバセンサシステムとの整合がとりやすい
ため、OTDRなどの光計測技術や光信号処理技術への
応用が期待できる。
【図1】本発明のQ−スイッチ光ファイバレーザの第1
の実施例の構成を示す図である。
の実施例の構成を示す図である。
【図2】従来のQ−スイッチ光ファイバレーザの一例の
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図3】本発明のQ−スイッチ光ファイバレーザにおけ
る、素子12の構成の一例を示す斜視図である。
る、素子12の構成の一例を示す斜視図である。
【図4】第1の実施例による光パルスの波形測定結果の
一例を示す図である。
一例を示す図である。
【図5】第1の実施例による出射レーザ光のスペクトル
の一例を示す図である。
の一例を示す図である。
【図6】本発明のQ−スイッチ光ファイバレーザの第2
の実施例の構成を示す図である。
の実施例の構成を示す図である。
【図7】本発明のQ−スイッチ光ファイバレーザの第3
の実施例の構成を示す図である。
の実施例の構成を示す図である。
【図8】本発明のQ−スイッチ光ファイバレーザの第4
の実施例の構成を示す図である。
の実施例の構成を示す図である。
1 励起光源 2 希土類元素をコアに添加した光ファイバ 3 高周波電源 4 反射鏡 5 集光レンズ 6 光バンドパスフィルタ 7 音響光学素子 8 音響光学素子による1次の回折光 9 音響光学素子による0次の回折光 10,11 光ファイバグレーティング反射鏡 12 電圧を印加することにより伸縮する素子 13 直流バイアス電源 14 金属棒 15 熱収縮チューブ 16 融着接続点 17 出射端 18 ピエゾ電気トランスデューサ 19 光ファイバグレーティング反射鏡保持用ホルダ 20 接着剤 21 移相器
Claims (6)
- 【請求項1】 希土類元素をコアに添加した光ファイバ
を利得媒質とし、レーザ共振器のQ値を急速に増加させ
ることによりパルス発振を行うQ−スイッチ光ファイバ
レーザにおいて、 前記レーザ共振器は前記希土類元素をコアに添加した光
ファイバの入射側および出射側にそれぞれ光ファイバグ
レーティング反射鏡を設けてなり、 前記光ファイバグレーティング反射鏡の少なくとも一方
には、電圧を印加することによって伸縮して当該光ファ
イバグレーティング反射鏡に応力を与え、当該光ファイ
バグレーティング反射鏡の反射波長を変化させるための
素子が設けられていることを特徴とするQ−スイッチ光
ファイバレーザ。 - 【請求項2】 前記素子がピエゾ電気トランスデュー
サ、ソレノイドまたは磁歪素子であることを特徴とする
請求項1に記載のQ−スイッチ光ファイバレーザ。 - 【請求項3】 前記素子が前記光ファイバグレーティン
グ反射鏡の双方に設けられていることを特徴とする請求
項1または2に記載のQ−スイッチ光ファイバレーザ。 - 【請求項4】 前記素子が前記光ファイバグレーティン
グ反射鏡の一方に設けられ、他方の光ファイバグレーテ
ィング反射鏡には金属棒が熱収縮テープによって一体化
されていることを特徴とする請求項1または2に記載の
Q−スイッチ光ファイバレーザ。 - 【請求項5】 前記光ファイバグレーティング反射鏡が
前記希土類元素をコアに添加した光ファイバ入射側端部
および出射側端部に融着接続されていることを特徴とす
る請求項1から4のいずれかに記載のQ−スイッチ光フ
ァイバレーザ。 - 【請求項6】 前記光ファイバグレーティング反射鏡の
それぞれが前記希土類元素をコアに添加した光ファイバ
に形成されていることを特徴とする請求項1から4のい
ずれかに記載のQ−スイッチ光ファイバレーザ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17208096A JPH1022560A (ja) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | Q−スイッチ光ファイバレーザ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17208096A JPH1022560A (ja) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | Q−スイッチ光ファイバレーザ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1022560A true JPH1022560A (ja) | 1998-01-23 |
Family
ID=15935172
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17208096A Pending JPH1022560A (ja) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | Q−スイッチ光ファイバレーザ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1022560A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006005349A (ja) * | 2004-06-14 | 2006-01-05 | Jds Uniphase Corp | パルス・レーザ装置および方法 |
JP2006311916A (ja) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Furuno Electric Co Ltd | 超音波骨密度測定装置 |
JP2008026873A (ja) * | 2006-06-23 | 2008-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 波長変換装置及び二次元画像表示装置 |
JP2008028380A (ja) * | 2006-06-22 | 2008-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レーザ光源装置及び画像表示装置 |
JP2008182072A (ja) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Toshiba Corp | ファイバ増幅器 |
KR101512596B1 (ko) * | 2014-07-21 | 2015-04-16 | 경성대학교 산학협력단 | Fpso 계류라인의 변형률 측정 장치 |
WO2023228269A1 (ja) * | 2022-05-24 | 2023-11-30 | 日本電信電話株式会社 | 光増幅器および光増幅方法 |
-
1996
- 1996-07-02 JP JP17208096A patent/JPH1022560A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006005349A (ja) * | 2004-06-14 | 2006-01-05 | Jds Uniphase Corp | パルス・レーザ装置および方法 |
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JP4603414B2 (ja) * | 2005-05-09 | 2010-12-22 | 古野電気株式会社 | 超音波骨密度測定装置 |
JP2008028380A (ja) * | 2006-06-22 | 2008-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レーザ光源装置及び画像表示装置 |
JP2008026873A (ja) * | 2006-06-23 | 2008-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 波長変換装置及び二次元画像表示装置 |
JP2008182072A (ja) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Toshiba Corp | ファイバ増幅器 |
KR101512596B1 (ko) * | 2014-07-21 | 2015-04-16 | 경성대학교 산학협력단 | Fpso 계류라인의 변형률 측정 장치 |
WO2023228269A1 (ja) * | 2022-05-24 | 2023-11-30 | 日本電信電話株式会社 | 光増幅器および光増幅方法 |
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