JPH02252280A - 光ファイバレーザ - Google Patents
光ファイバレーザInfo
- Publication number
- JPH02252280A JPH02252280A JP7182989A JP7182989A JPH02252280A JP H02252280 A JPH02252280 A JP H02252280A JP 7182989 A JP7182989 A JP 7182989A JP 7182989 A JP7182989 A JP 7182989A JP H02252280 A JPH02252280 A JP H02252280A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- laser
- wavelength
- core
- doped
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
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、光計測、光通信等に使用するレーザ光源とな
る光ファイバレーザに係り、特に１発振波長の可変範囲
を広げることを図った光ファイバレーザに関するもので
ある。
る光ファイバレーザに係り、特に１発振波長の可変範囲
を広げることを図った光ファイバレーザに関するもので
ある。
近年、小型で高効率なレーザとして、コア部に希土類元
素を微量添加した光ファイバ（特に単一モード光ファイ
バ）レーザが注目されている。光ファイバレーザは、活
性領域が小さい（モード体積が小さい）ために高出力化
には向かないが、エンドポンプ法により高輝度励起が可
能であり、エルビウム（Ｅｒ）のような３準位系のレー
ザも室温で連続発振が可能となる。
素を微量添加した光ファイバ（特に単一モード光ファイ
バ）レーザが注目されている。光ファイバレーザは、活
性領域が小さい（モード体積が小さい）ために高出力化
には向かないが、エンドポンプ法により高輝度励起が可
能であり、エルビウム（Ｅｒ）のような３準位系のレー
ザも室温で連続発振が可能となる。
一方、光ファイバ形波長可変レーザとしては、コア部に
Ｅｒ、 Ｎｄ （ネオジム）を添加したものが報告され
ている０例えば、ローレンスリイーキー他著アイトリプ
ルイージャーナル・オン・ライトウェーブ・テクノロジ
ーＬＴ−４巻９５６−９６０頁 （Ｌａｕｒｅｎｃｅ
Ｒｅｅｅｋｉａ ａｔ ａｌ ； ’、’
ＴｕｎａｂｌａＳｉｎｇｌｅ−Ｍｏｄｅ Ｆｉｂｅｒ
Ｌａ５ｅｒｓ”：ＩＥＥＥＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉ
ｇｈｔｗａｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、 ＶｏｌＬ、
Ｔ −４（＆ ７）、 ｐｐ、９５６−９６０．１９８
６）参照。
Ｅｒ、 Ｎｄ （ネオジム）を添加したものが報告され
ている０例えば、ローレンスリイーキー他著アイトリプ
ルイージャーナル・オン・ライトウェーブ・テクノロジ
ーＬＴ−４巻９５６−９６０頁 （Ｌａｕｒｅｎｃｅ
Ｒｅｅｅｋｉａ ａｔ ａｌ ； ’、’
ＴｕｎａｂｌａＳｉｎｇｌｅ−Ｍｏｄｅ Ｆｉｂｅｒ
Ｌａ５ｅｒｓ”：ＩＥＥＥＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉ
ｇｈｔｗａｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、 ＶｏｌＬ、
Ｔ −４（＆ ７）、 ｐｐ、９５６−９６０．１９８
６）参照。
従来技術で述べた光ファイバ形波長可変レーザニオいて
、コア部にＥｒ、Ｎｄを添加することで、発振波長の可
変範囲として、Ｅｒについては１．５〜１．６μｍ、Ｎ
ｄについては１．０６〜１．１ ｐ ｍの値が報告され
ている。しかしながら、希土類元素の蛍光はｆ−ｆ遷移
であるため結晶場の影響を受けにくく、そのために波長
可変範囲が狭いという問題があった。
、コア部にＥｒ、Ｎｄを添加することで、発振波長の可
変範囲として、Ｅｒについては１．５〜１．６μｍ、Ｎ
ｄについては１．０６〜１．１ ｐ ｍの値が報告され
ている。しかしながら、希土類元素の蛍光はｆ−ｆ遷移
であるため結晶場の影響を受けにくく、そのために波長
可変範囲が狭いという問題があった。
本発明の目的は、発振波長の可変範囲の広い光ファイバ
形波長可変レーザを提供することにある。
形波長可変レーザを提供することにある。
上記目的は、（１）光ファイバのコア部に活性イオンを
添加してレーザ媒質として用いる光ファイバレーザにお
いて、活性イオンとして少なくともＴｉを添加したコア
部を有する光ファイバで光伝搬路を形成し、かつレーザ
共振器内に発振波長選択素子を設けた構造とすることに
より、さらに、（２）上記光ファイバを、そのコア部の
両側に応力付与部を有する構造の偏波面保存光ファイバ
とすることにより、達成される。
添加してレーザ媒質として用いる光ファイバレーザにお
いて、活性イオンとして少なくともＴｉを添加したコア
部を有する光ファイバで光伝搬路を形成し、かつレーザ
共振器内に発振波長選択素子を設けた構造とすることに
より、さらに、（２）上記光ファイバを、そのコア部の
両側に応力付与部を有する構造の偏波面保存光ファイバ
とすることにより、達成される。
活性イオンとしてＴｉを添加したコア部とすることによ
り１石英ガラスマトリックス中に添加されたＴｉの持つ
広い蛍光ラインを使用して、従来の希土類元素添加光フ
ァイバレーザ以上の広い波長可変性を持つ光ファイバレ
ーザを実現することができる。また、波長可変レーザで
は、波長選択素子として複屈折率フィルタやグレーティ
ング等が使用されるが、これらの光学素子は一般的に偏
波依存性を有している。本発明の第２の請求項の構造に
よれば、これらの偏波依存性を有する波長選択素子を使
用したレーザ構成においても、発振特性の安定化が実現
する。
り１石英ガラスマトリックス中に添加されたＴｉの持つ
広い蛍光ラインを使用して、従来の希土類元素添加光フ
ァイバレーザ以上の広い波長可変性を持つ光ファイバレ
ーザを実現することができる。また、波長可変レーザで
は、波長選択素子として複屈折率フィルタやグレーティ
ング等が使用されるが、これらの光学素子は一般的に偏
波依存性を有している。本発明の第２の請求項の構造に
よれば、これらの偏波依存性を有する波長選択素子を使
用したレーザ構成においても、発振特性の安定化が実現
する。
以下、図面により実施例を述べる。
（実施例１）
第１図は本発明の第１の実施例の系統図である。
レーザ媒質としては、コア部分にＴｉを添加したＰＡＮ
ＤＡ形光ファイバ４を用いる。コア組成はＴｉ添加石英
ガラス、クラッド組成は純石英ガラスである。コア・ク
ラッド間の屈折率差は０．３％であり、カットオフ波長
は０．６μｍである。応力付与部用ガラスとしてはＢ（
ホウ素）添加石英ガラスを用い、Ｂ＊Ｏｉ（酸化ホウ素
）添加量は１５ｓｏ１％である。コア部分における応力
誘起複屈折率は０．５ Ｘ １０−４である。
ＤＡ形光ファイバ４を用いる。コア組成はＴｉ添加石英
ガラス、クラッド組成は純石英ガラスである。コア・ク
ラッド間の屈折率差は０．３％であり、カットオフ波長
は０．６μｍである。応力付与部用ガラスとしてはＢ（
ホウ素）添加石英ガラスを用い、Ｂ＊Ｏｉ（酸化ホウ素
）添加量は１５ｓｏ１％である。コア部分における応力
誘起複屈折率は０．５ Ｘ １０−４である。
励起には、オール・ラインで発振しているＡｒ（アルゴ
ン）レーザ１（単一直線偏波発振・横モードは基本波で
発振）を使用し、対物レンズ２及び入射側ダイクロイッ
ク・ミラー３を介してＴｉ添加ＰＡＮＤＡ形光ファイバ
４に入射させる。励起光強度はＴｉ添加ＰＡＮＤＡ形光
ファイバ４の入射端面で評価してＩＷであった。レーザ
共振器は、入射側ダイクロイック・ミラー３と出射側ミ
ラー６の間で構成されており、波長選択素子としては３
プレート・複屈折率フィルタ５を使用していする。複屈
折率フィルタ５を使用しているために、複屈折率フィル
タ５人討直前に発振光を平行ビーム化する目的で、対物
レンズ２を挿入した。なお、使用した複屈折率フィルタ
５の実効的なバンド幅は約４０ＧＨｚである。
ン）レーザ１（単一直線偏波発振・横モードは基本波で
発振）を使用し、対物レンズ２及び入射側ダイクロイッ
ク・ミラー３を介してＴｉ添加ＰＡＮＤＡ形光ファイバ
４に入射させる。励起光強度はＴｉ添加ＰＡＮＤＡ形光
ファイバ４の入射端面で評価してＩＷであった。レーザ
共振器は、入射側ダイクロイック・ミラー３と出射側ミ
ラー６の間で構成されており、波長選択素子としては３
プレート・複屈折率フィルタ５を使用していする。複屈
折率フィルタ５を使用しているために、複屈折率フィル
タ５人討直前に発振光を平行ビーム化する目的で、対物
レンズ２を挿入した。なお、使用した複屈折率フィルタ
５の実効的なバンド幅は約４０ＧＨｚである。
発振特性を第２図に示す。発振は波長０．６５μｍ以上
、０．９５μｍ以下の範囲で生じた。最大出力は。
、０．９５μｍ以下の範囲で生じた。最大出力は。
波長０．８３μｍで約３０ｍＷであった。
（実施例２）
第３図は１本発明の第２の実施例を示す系統図である。
レーザ媒質としては、コア部分にＴｉを添加した単一モ
ード光ファイバ７を用いる。コア組成はＴｉ添加石英ガ
ラス、クラッド組成は純石英ガラスである。コア・クラ
ッド間の屈折率差は０．３％であり、カットオフ波長は
０．６μｍである。
ード光ファイバ７を用いる。コア組成はＴｉ添加石英ガ
ラス、クラッド組成は純石英ガラスである。コア・クラ
ッド間の屈折率差は０．３％であり、カットオフ波長は
０．６μｍである。
励起には、オール・ラインで発振しているＡｒレーザ１
（単一直線偏波発振・横モードは基本波で発振）を使用
し、対物レンズ２及び入射側ダイクロイック・ミラー３
を介して、Ｔｉ添加単一モード光ファイバ７に入射させ
た。励起光強度は単一モード光ファイバ７の入射端面で
評価して３Ｗであった。レーザ共振器は、入射側ダイク
ロイック・ミラー３とグレーティング９の間で構成され
ており、共振器内部の発振光の一部をハーフ・ミラー８
により共振器外に取り出した。なお、グレーティング９
への入射光を平行ビーム化するために、共振器中に対物
レンズ２を挿入した。
（単一直線偏波発振・横モードは基本波で発振）を使用
し、対物レンズ２及び入射側ダイクロイック・ミラー３
を介して、Ｔｉ添加単一モード光ファイバ７に入射させ
た。励起光強度は単一モード光ファイバ７の入射端面で
評価して３Ｗであった。レーザ共振器は、入射側ダイク
ロイック・ミラー３とグレーティング９の間で構成され
ており、共振器内部の発振光の一部をハーフ・ミラー８
により共振器外に取り出した。なお、グレーティング９
への入射光を平行ビーム化するために、共振器中に対物
レンズ２を挿入した。
発振は、波長０．７５μｍ以上、０．９７μｍ以下の範
囲で実現した。最大出力は、波長０．８３μｍで２５０
ｍＷであった。
囲で実現した。最大出力は、波長０．８３μｍで２５０
ｍＷであった。
（実施例３）
第４図は、本発明の第３の実施例を示す系統図である。
レーザ媒質としては、コア部分にＴｉを添加したＰＡＮ
ＤＡ形光ファイバ４である。コア組成はＴｉ添加石英ガ
ラス、クラッド組成は純石英ガラスである。コア・クラ
ッド間の屈折率差は０．３％であり、カットオフ波長は
０．６μｍである。
ＤＡ形光ファイバ４である。コア組成はＴｉ添加石英ガ
ラス、クラッド組成は純石英ガラスである。コア・クラ
ッド間の屈折率差は０．３％であり、カットオフ波長は
０．６μｍである。
励起には、オール・ラインで発振しているＡｒレーザ１
（単一直線偏波発振・横モードは基本波で発振）を使用
し、対物レンズ２及び入射側ダイクロイック・ミラー３
を介して、Ｔｉ添加Ｐ Ａ、 ＮＤＡ形光ファイバ４に
入射させた。励起光強度はＰＡＮＤＡ形光ファイバ４の
入射端面で評価して２Ｗであった。レーザ共振器は、入
射側ダイクロイック・ミラー３と高反射率鏡１２の間で
構成されており、共振器内部の発振光の一部をハーフ・
ミラー８により外部に取り出した。ＡＯ（音響光学）変
調器ｌＯへの入射光を平行ビーム化するために、共振器
中に対物レンズ２を挿入した。
（単一直線偏波発振・横モードは基本波で発振）を使用
し、対物レンズ２及び入射側ダイクロイック・ミラー３
を介して、Ｔｉ添加Ｐ Ａ、 ＮＤＡ形光ファイバ４に
入射させた。励起光強度はＰＡＮＤＡ形光ファイバ４の
入射端面で評価して２Ｗであった。レーザ共振器は、入
射側ダイクロイック・ミラー３と高反射率鏡１２の間で
構成されており、共振器内部の発振光の一部をハーフ・
ミラー８により外部に取り出した。ＡＯ（音響光学）変
調器ｌＯへの入射光を平行ビーム化するために、共振器
中に対物レンズ２を挿入した。
ＡＯ変調器における偏向角度は一般に、ｍ次回折光に対
する偏向角をｅＩＩ＋とおくと、Ａ○素子内に誘起され
た音響波の音波長へと、光の波長λとの間に次の関係が
成立する。
する偏向角をｅＩＩ＋とおくと、Ａ○素子内に誘起され
た音響波の音波長へと、光の波長λとの間に次の関係が
成立する。
ｓｉｎθｍ＝ｍλ／Ａ
ＡＯ素子内に誘起される音波長Ａは、ＡＯ素子に印加す
る高周波の周波数により可変であるため、任意の波長の
光に対してＡＯ変調器に印加する高周波の周波数を変え
ることで、任意の回折角が得られる。
る高周波の周波数により可変であるため、任意の波長の
光に対してＡＯ変調器に印加する高周波の周波数を変え
ることで、任意の回折角が得られる。
第４図においては、ＲＦ（高周波）発振器１１により、
ＡＯ変調器１０に印加する周波数を変えて、希望する波
長の発振光が高反射率鏡１２に直角に入射するようにす
ることで、発振波長の選択ができる。
ＡＯ変調器１０に印加する周波数を変えて、希望する波
長の発振光が高反射率鏡１２に直角に入射するようにす
ることで、発振波長の選択ができる。
発振は、波長０．８μｍ以上、０．９５μｍ以下の範囲
で実現した。最大出力は、波長０．８３μｍで１００ｍ
Ｗであった。
で実現した。最大出力は、波長０．８３μｍで１００ｍ
Ｗであった。
〔発明の効果〕
本発明の第１の請求項の構成によれば、従来の希土類添
加光ファイバレーザでは実現不可能であった。波長可変
範囲の広い光ファイバレーザが実現でき、また、チタン
添加石英系光ファイバの持つ蛍光波長範囲の広い特性を
生かして、超高帯域ファイバ型光増幅器として使用でき
るなどの幅広い応用がある。本発明の第２の請求項の構
成によれば、上記効果に加えて、さらに、偏波依存性を
有する波長選択素子を共振器内に使用したレーザ構成に
おいても、その発振光の偏波の安定化が実現できる利点
がある。
加光ファイバレーザでは実現不可能であった。波長可変
範囲の広い光ファイバレーザが実現でき、また、チタン
添加石英系光ファイバの持つ蛍光波長範囲の広い特性を
生かして、超高帯域ファイバ型光増幅器として使用でき
るなどの幅広い応用がある。本発明の第２の請求項の構
成によれば、上記効果に加えて、さらに、偏波依存性を
有する波長選択素子を共振器内に使用したレーザ構成に
おいても、その発振光の偏波の安定化が実現できる利点
がある。
第１図は本発明の第１の実施例の系統図、第２図に第１
図実施例における発振光の特性図、第３図及び第４図は
それぞれ本発明の第２、第３の実施例を示す系統図であ
る。 符号の説明 １・・・励起用Ａｒレーザ ２・・・対物レンズ３・・
・入射側ダイクロイック・ミラー４・・・Ｔｉ添加ＰＡ
ＮＤＡ形単一モード光ファイバ５・・・複屈折率フィル
タ ６・・・出射側ミラー７・・・Ｔｉ添加単一モード
光ファイバ８・・・ハーフ・ミラー ９・・・グレー
ティング１０・・・ＡＯ変調器 １１・・・ＲＦ
発振器１２・・・高反射率鏡 特許出願人 日本電信電話株式会社 代理人弁理士 中 村 純 之 助 ０．５ 第１ 図 ０．６ ０．７ ０．８ ０．９ １．０ １．１ 液長（μｍ） ９−−−り゛し一ティン２゛ 第３図
図実施例における発振光の特性図、第３図及び第４図は
それぞれ本発明の第２、第３の実施例を示す系統図であ
る。 符号の説明 １・・・励起用Ａｒレーザ ２・・・対物レンズ３・・
・入射側ダイクロイック・ミラー４・・・Ｔｉ添加ＰＡ
ＮＤＡ形単一モード光ファイバ５・・・複屈折率フィル
タ ６・・・出射側ミラー７・・・Ｔｉ添加単一モード
光ファイバ８・・・ハーフ・ミラー ９・・・グレー
ティング１０・・・ＡＯ変調器 １１・・・ＲＦ
発振器１２・・・高反射率鏡 特許出願人 日本電信電話株式会社 代理人弁理士 中 村 純 之 助 ０．５ 第１ 図 ０．６ ０．７ ０．８ ０．９ １．０ １．１ 液長（μｍ） ９−−−り゛し一ティン２゛ 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、光ファイバのコア部に活性イオンを添加してレーザ
媒質として用いる光ファイバレーザにおいて、前記活性
イオンとして少なくともチタン（Ｔｉ）を添加したコア
部を有する光ファイバで光伝搬路を形成し、かつレーザ
共振器内に発振波長選択素子を設けたことを特徴とする
光ファイバレーザ。 ２、請求項１記載の光ファイバが、そのコア部の両側に
応力付与部を有する構造の偏波面保存光ファイバである
ことを特徴とする光ファイバレーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7182989A JPH02252280A (ja) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | 光ファイバレーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7182989A JPH02252280A (ja) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | 光ファイバレーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02252280A true JPH02252280A (ja) | 1990-10-11 |
Family
ID=13471827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7182989A Pending JPH02252280A (ja) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | 光ファイバレーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02252280A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007116563A1 (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | 光源 |
-
1989
- 1989-03-27 JP JP7182989A patent/JPH02252280A/ja active Pending
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| INFRARED OPTICAL MATERIALS AND FIBERS V=1987 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007116563A1 (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | 光源 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0923799B1 (en) | Frequency doubled laser with an intracavity nonlinear, quasi-phase matching element | |
| JP4668378B2 (ja) | モードロック多モードファイバレーザパルス光源 | |
| US5323404A (en) | Optical fiber laser or amplifier including high reflectivity gratings | |
| CA2329334C (en) | Fiber optic lasers employing fiber optic amplifiers | |
| CN115133389B (zh) | 一种基于非线性放大环形镜的固体激光器 | |
| KR20230002647A (ko) | 파이버 레이저 시스템 | |
| US5574818A (en) | Compound waveguide lasers and optical parametric oscillators | |
| US6628692B2 (en) | Solid-state laser device and solid-state laser amplifier provided therewith | |
| JPH10107356A (ja) | 偏光制御素子および固体レーザー | |
| CN211377170U (zh) | 基于内腔相位调制器的非线性环形镜锁模光纤激光器 | |
| JPH02252280A (ja) | 光ファイバレーザ | |
| CN118943867A (zh) | 一种基于锁模启动促进结构的全保偏光纤飞秒激光器 | |
| JP2003258341A (ja) | 直線偏光ファイバレーザー及び第二高調波出力共振器構造 | |
| JP2717218B2 (ja) | レーザ発振装置 | |
| JPS63291488A (ja) | 光ファイバレ−ザ装置 | |
| CN223828890U (zh) | 8字腔锁模掺钕飞秒光纤激光器 | |
| EP1030416A2 (en) | Laser amplifier and laser oscillator | |
| RU2548388C1 (ru) | Волоконный лазер с нелинейным преобразованием частот излучения в высокодобротном резонаторе (варианты) | |
| US20070098023A1 (en) | Fiber laser and methods manufacture and use | |
| JP2663197B2 (ja) | レーザーダイオードポンピング固体レーザー | |
| JPH03293788A (ja) | 光ファイバ型レーザ | |
| JPH03289186A (ja) | 光ファイバレーザ | |
| JPH07135359A (ja) | 固体レーザ発振器 | |
| JPH0677570A (ja) | 光ファイバ増幅器 | |
| JPS63226985A (ja) | 波長可変光フアイバレ−ザ装置 |