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JP2007134414A - Light source apparatus - Google Patents

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JP2007134414A
JP2007134414A JP2005323946A JP2005323946A JP2007134414A JP 2007134414 A JP2007134414 A JP 2007134414A JP 2005323946 A JP2005323946 A JP 2005323946A JP 2005323946 A JP2005323946 A JP 2005323946A JP 2007134414 A JP2007134414 A JP 2007134414A
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rare earth
light
laser
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Takuya Tejima
卓也 手島
Yoshinori Kubota
能徳 久保田
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Central Glass Co Ltd
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Central Glass Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide small laser equipment or an ASE light source with a single mode, sufficient efficiency and stable output. <P>SOLUTION: Laser equipment or the light source uses an excitation LD whose wavelength is longer than light that a wavelength of excitation light generates, a resonator, and a rare earth element addition fiber. The fiber normalization frequency V of the rare earth element addition fiber is 2.4<V<3.9 with respect to the generated wavelength of light. A fiber at the single mode to light generated by a part of fibers except for the rare earth addition fiber is inserted into the resonator. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、希土類元素添加ファイバを用いたファイバレーザ装置に関する。   The present invention relates to a fiber laser device using a rare earth element-doped fiber.

従来、希土類添加フッ化物ファイバが用いられる光ファイバレーザについては、多くの研究がなされてきた。中でも、Nd3+、Tm3+、Er3+、Ho3+、Pr3+等の希土類元素をフッ化物ファイバのコア中に添加し実現される可視光レーザは、この材料に特徴的な赤外光などの励起光から励起光より短い波長の光が得られる現象、すなわちアップコンバージョン現象を利用したものである。 Conventionally, much research has been conducted on optical fiber lasers using rare earth-doped fluoride fibers. Above all, the visible light laser realized by adding rare earth elements such as Nd 3+ , Tm 3+ , Er 3+ , Ho 3+ , Pr 3+ into the core of the fluoride fiber is the red color characteristic of this material. This is a phenomenon utilizing an up-conversion phenomenon in which light having a shorter wavelength than the excitation light can be obtained from excitation light such as external light.

可視光ファイバレーザは、赤外光に比較し短波長であることや、ファイバレーザ特有の利点も兼ね備えるため、可視光光源として期待できる。(例えば、特許文献1、非特許文献1参照)。   Visible fiber lasers are expected to be visible light sources because they have a shorter wavelength than infrared light and also have advantages specific to fiber lasers. (For example, refer to Patent Document 1 and Non-Patent Document 1).

ファイバの規格化周波数Vは次式(1)のように定義される。   The normalized frequency V of the fiber is defined as the following equation (1).

V=(2π/λ)・NA・a …(1)
ここで、λ:光の波長、NA:ファイバの開口数、a:ファイバのコアの半径である。
V = (2π / λ) ・ NA ・ a (1)
Where λ is the wavelength of light, NA is the numerical aperture of the fiber, and a is the radius of the core of the fiber.

特に、あるファイバにおける(NA、aを一定)V=2,405の時のλの値をカットオフ波長λcと呼ぶ。V<2.405の時、あるファイバにおけるある波長の光はシングルモードで伝搬され、V>2.405の時、マルチモードで伝搬される。従って、あるファイバにおいてはλcを境界とし、波長の長短によりモードが変化し、同じ波長であってもファイバのNA、aが変化するとモードが変化する。   In particular, the value of λ when V = 2405 in a certain fiber (NA and a are constant) is called a cutoff wavelength λc. When V <2.405, light of a certain wavelength in a certain fiber is propagated in a single mode, and when V> 2.405, it is propagated in a multimode. Therefore, in a certain fiber, the mode changes depending on the length of the wavelength with λc as a boundary, and the mode changes when the NA and a of the fiber change even at the same wavelength.

従来、ファイバレーザにおいてシングルモードのレーザを得る場合、レーザ光に対してシングルモードが得られる希土類元素添加ファイバを設計、選択していた(特許文献2参照)。
特開2005−26475号公報 特開平1−181584号公報 「Rare-Earth-Doped Fiber Lasers and Amplifiers」;Michel J. F. Digonnet;MARCEL DEKKER, INC. (1993) 171-242
Conventionally, when obtaining a single mode laser in a fiber laser, a rare earth element-doped fiber that can obtain a single mode with respect to laser light has been designed and selected (see Patent Document 2).
JP 2005-26475 A Japanese Patent Laid-Open No. 1-118184 “Rare-Earth-Doped Fiber Lasers and Amplifiers”; Michel JF Digonnet; MARCEL DEKKER, INC. (1993) 171-242

しかし、本発明の対象となるアップコンバージョン過程を用いたファイバレーザにおいては、レーザ光より励起光の波長が長く、波長の差が大きいため、例えば特開平1−181584号公報に記載されるように、レーザ光をシングルモードにするように希土類元素添加ファイバを設計、選択すると、励起光がファイバの曲げ損失で失われたり、励起光の曲げ損失を避けるとレーザ光がマルチモードとなったりした。   However, in the fiber laser using the up-conversion process that is the subject of the present invention, the wavelength of the pumping light is longer than that of the laser beam and the wavelength difference is large, so that, for example, as described in JP-A-1-181588 When the rare earth element-doped fiber is designed and selected so that the laser beam is single mode, the pumping light is lost due to the bending loss of the fiber, or the laser beam becomes multimode if the bending loss of the pumping light is avoided.

これを回避するために、レーザ光をマルチモード発振させ、その後シングルモードでレーザ光を取り出すことが考えられる。しかし、レーザ光に対してシングルモードの出力用ファイバにレーザを結合させる必要がある。この際、接続損失が大きくなり、レーザ装置としてのエネルギー変換効率が悪くなる問題があった。また、マルチモードが存在しているファイバが温度変化にさらされるとファイバ中のレーザの強度分布が変化し、結果として安定性を欠くレーザとなった。   In order to avoid this, it is conceivable to oscillate the laser light in a multimode and then extract the laser light in a single mode. However, it is necessary to couple the laser to a single mode output fiber for the laser light. At this time, there is a problem that the connection loss is increased and the energy conversion efficiency as the laser device is deteriorated. In addition, when a fiber in which a multimode exists is exposed to a temperature change, the intensity distribution of the laser in the fiber changes, and as a result, the laser lacks stability.

また、ダブルクラッドファイバを用いる方法があるが、アップコンバージョン現象の起こりやすい、フッ化物ファイバやカルコゲナイドファイバにおいては品質の良いダブルクラッド構造のファイバを製造することが難しく、更に、励起光、レーザ光の入出力部の構造が複雑になった。   In addition, there is a method using a double-clad fiber, but it is difficult to produce a high-quality double-clad fiber with a fluoride fiber or a chalcogenide fiber, which is prone to an upconversion phenomenon. The structure of the input / output unit has become complicated.

本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、シングルモードで、かつ、効率の良い安定した出力の小型レーザ装置、あるいはASE光源を提供する。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a small laser device or an ASE light source having a single mode and an efficient and stable output.

本発明は、上記課題を解決するために、アップコンバージョン現象を利用したファイバレーザ装置において、希土類元素添加ファイバの規格化周波数Vがレーザ光の波長に対して2.4<V<3.9であるファイバレーザ装置である。   In order to solve the above-mentioned problem, the present invention provides a fiber laser device using the up-conversion phenomenon, wherein the normalized frequency V of the rare earth element-doped fiber is 2.4 <V <3.9 with respect to the wavelength of the laser light. It is.

また、共振器中のファイバの一部だけが、発生したレーザ光に対してシングルモードファイバであるファイバレーザ装置である。   Further, only a part of the fiber in the resonator is a fiber laser device that is a single mode fiber for the generated laser light.

また、励起光の波長がレーザ光よりも長く、励起LDと共振器と希土類添加ファイバとを備えたアップコンバージョン現象を利用したファイバレーザ装置である。   In addition, the fiber laser device uses an up-conversion phenomenon in which the wavelength of pumping light is longer than that of laser light and includes a pumping LD, a resonator, and a rare earth-doped fiber.

また、希土類添加ファイバにフッ化物ガラス、フッ素酸化物ガラス、フッ化物結晶含有ガラス、フッ素酸化物結晶含有ガラスのうち、いずれかを用いた、ファイバレーザ装置である。   Further, the fiber laser device uses any one of fluoride glass, fluorine oxide glass, fluoride crystal-containing glass, and fluorine oxide crystal-containing glass as a rare earth-doped fiber.

また、発生した光に対してシングルモードであるファイバが、共振器中の励起LDから希土類添加ファイバ間以外の場所に設置されたファイバレーザ装置である。   In addition, a fiber laser device in which a fiber that is single mode with respect to generated light is installed in a place other than between the rare earth-doped fiber and the pumping LD in the resonator.

希土類元素添加ファイバの規格化周波数Vがレーザ光の波長に対して2.4<V<3.9とすることで、励起波長よりレーザ波長が短いアップコンバージョン過程を利用したレーザであっても、励起光に対してファイバの曲げ損失が充分無視できる程度に小さくなり、ファイバを曲げて収納できるため、装置の小型化が可能となる。   By setting the normalized frequency V of the rare earth element-doped fiber to 2.4 <V <3.9 with respect to the wavelength of the laser beam, even a laser using an upconversion process in which the laser wavelength is shorter than the pump wavelength, Thus, the bending loss of the fiber becomes small enough to be ignored, and the fiber can be bent and stored, so that the apparatus can be miniaturized.

また、共振器中に発生したレーザ光に対してシングルモードとなるファイバを挿入することで、レーザはシングルモードが主となるためレーザを出力する際、共振器よりシングルモードファイバで出力しても、モードの不整合による損失が最小に押さえられる。   In addition, by inserting a single mode fiber for the laser light generated in the resonator, the laser is mainly single mode. Loss due to mode mismatch is minimized.

本発明は、上記課題を解決するために、アップコンバージョン現象を利用したファイバレーザ装置において、希土類元素添加ファイバの規格化周波数Vがレーザ光の波長に対して2.4<V<3.9とし、かつ、共振器中のファイバの一部だけが、発生したレーザ光に対してシングルモードファイバとする。励起光に対してファイバの曲げ損失が小さくなり、励起光を効率よく使用でき、かつ、疑似あるいは真性のシングルモードレーザを得、これをシングルモードファイバに導光してもレーザ光の損失は少なく、結果として効率の良いファイバレーザ装置が得られる。   In order to solve the above problems, the present invention provides a fiber laser device using an upconversion phenomenon, wherein the normalized frequency V of the rare earth element-doped fiber is 2.4 <V <3.9 with respect to the wavelength of the laser beam, and resonance Only a portion of the fiber in the chamber is a single mode fiber for the generated laser light. The bending loss of the fiber is reduced with respect to the pumping light, the pumping light can be used efficiently, and a pseudo or intrinsic single mode laser is obtained, and the laser beam loss is small even if it is guided to the single mode fiber. As a result, an efficient fiber laser device can be obtained.

以下、本発明を添付図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明のファイバレーザ装置の一例を示す模式図である。ファイバレーザは、励起光源101、550nm帯広帯域フィルタ102、希土類元素添加ファイバ103、シングルモードファイバ105、ファイバブラッググレーティング106から構成される。   FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a fiber laser device of the present invention. The fiber laser includes an excitation light source 101, a 550 nm band broadband filter 102, a rare earth element doped fiber 103, a single mode fiber 105, and a fiber Bragg grating 106.

励起光源101は、希土類元素添加ファイバ103中の希土類元素を活性化するためのものであるため、レーザの種類や波長に限定されない。希土類元素の種類、得ようとするレーザ光の波長により、適当なものに代える必要がある。   Since the excitation light source 101 is for activating the rare earth element in the rare earth element doped fiber 103, it is not limited to the type or wavelength of the laser. Depending on the type of rare earth element and the wavelength of the laser beam to be obtained, it is necessary to replace it with an appropriate one.

広帯域フィルタ102とファイバブラッググレーティング106を用い、ファブリペロー型共振器を形成する。   A Fabry-Perot type resonator is formed by using the broadband filter 102 and the fiber Bragg grating 106.

共振器の作製にあたっては、ASE光のうち特定波長の光を反射できれば良く、図と異なり双方がミラーであっても、双方がファイバブラッググレーティングであっても良く、その他の方法であっても構わない。   In fabricating the resonator, it is only necessary to reflect light of a specific wavelength among the ASE light. Unlike the figure, both may be mirrors, both may be fiber Bragg gratings, or other methods may be used. Absent.

また共振器は、リング型共振器であっても構わない。   The resonator may be a ring resonator.

希土類元素添加ファイバ103には、エルビウム添加フッ化物ファイバ等が使用できる。希土類元素はエルビウムではないその他の励起活性元素でも良い。一例を表1に示す。   As the rare earth element-doped fiber 103, an erbium-doped fluoride fiber or the like can be used. The rare earth element may be other excited active elements that are not erbium. An example is shown in Table 1.

Figure 2007134414
Figure 2007134414

また、添加する母材となるガラスはZBLAN等が使用できるが、実質的にアップコンバージョン発光波長で利得が得られれば、石英系ガラス、カルコゲナイドガラスなどでも構わない。これらは、必要によりどのような組み合わせであっても良い。   Further, ZBLAN or the like can be used as the base material to be added, but quartz glass, chalcogenide glass, or the like may be used as long as gain can be obtained substantially at the upconversion emission wavelength. These may be in any combination as necessary.

希土類元素添加ファイバ103のV値は、発生するレーザ光の波長に対して、2.4<V<3.9である必要がある。V≦2.4の場合、励起光にファイバの曲げ損が発生し、効率の良い励起ができなくなったり、希土類元素添加ファイバ103を所望の半径で曲げられなくなり装置を小型にできなくなったりする。   The V value of the rare earth element-doped fiber 103 needs to be 2.4 <V <3.9 with respect to the wavelength of the generated laser light. In the case of V ≦ 2.4, a bending loss of the fiber occurs in the pumping light, so that efficient pumping cannot be performed, or the rare earth element-doped fiber 103 cannot be bent at a desired radius, and the apparatus cannot be downsized.

V≧3.9の場合、レーザがマルチモードで誘起されるので、これからシングルモードでレーザを取り出そうとする場合に、損失が大きくなり、結果として、効率の良いレーザ装置とならない。   In the case of V ≧ 3.9, the laser is induced in the multi-mode, so that when the laser is to be taken out in the single mode from now on, the loss becomes large, and as a result, the laser device is not efficient.

シングルモードファイバ105は、レーザ光に対してV<2.405である必要がある。   The single mode fiber 105 needs to satisfy V <2.405 with respect to the laser light.

シングルモードファイバの挿入位置は、共振器中の励起LDから希土類添加ファイバ間以外の場所が最も好ましい。励起LDから希土類添加ファイバ間に挿入された場合、シングルモードファイバによる励起光への曲げ損失が大きくなる場合があり、安定な効率の良いファイバレーザ装置を提供できなくなる。   The insertion position of the single mode fiber is most preferably a place other than between the pumping LD and the rare earth doped fiber in the resonator. When inserted between the pumping LD and the rare earth doped fiber, the bending loss to the pumping light by the single mode fiber may increase, and it becomes impossible to provide a stable and efficient fiber laser device.

そのほかに、光アイソレータや偏波コントローラ、バンドパスフィルター、カプラ、レンズなどを共振器内外に組み込んでも差し支えない。   In addition, an optical isolator, a polarization controller, a band pass filter, a coupler, a lens, and the like may be incorporated inside and outside the resonator.

以下、実施例を挙げて本発明を説明する。   Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples.

図1は、本発明のファイバレーザ装置の一例を示す模式図である。   FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a fiber laser device of the present invention.

ファイバレーザは、励起光源101、550nm帯広帯域フィルタ102、希土類元素添加ファイバ103、光カプラ104、シングルモードファイバ105、ファイバブラッググレーティング106から構成される。   The fiber laser includes an excitation light source 101, a 550 nm band broadband filter 102, a rare earth element doped fiber 103, an optical coupler 104, a single mode fiber 105, and a fiber Bragg grating 106.

励起光源101は波長974nmの半導体レーザを用いた。希土類元素添加ファイバ103に200cmのエルビウム添加フッ化物ファイバを用いた。550nm帯広帯域フィルタ102とファイバブラッググレーティング106を用い、ファブリペロー型共振器を形成した。550nm帯広帯域フィルタ102は、波長538nmから546nmの範囲において反射率99.9%であり、ファイバブラッググレーティング106の波長は波長543nmにおいて反射率80%であった。   As the excitation light source 101, a semiconductor laser having a wavelength of 974 nm was used. A 200 cm erbium-doped fluoride fiber was used as the rare earth element-doped fiber 103. A Fabry-Perot type resonator was formed using a 550 nm band broadband filter 102 and a fiber Bragg grating 106. The 550 nm band broadband filter 102 had a reflectivity of 99.9% in the wavelength range of 538 nm to 546 nm, and the fiber Bragg grating 106 had a reflectivity of 80% at a wavelength of 543 nm.

ファイバブラッググレーティング106は、543nmのレーザ光に対して、VFBGが2.53のファイバにグレーティングがかかれているものを用いた。希土類元素添加ファイバ103は、直径45mmでリング状に巻かれた。本実施例における希土類元素添加ファイバ103の543nmの光に対するVRDFは、3.52であった。シングルモードファイバ105には、レーザ光である543nmの光に対してVSMは1.9であり、VSM<2.4のファイバを用いた。 As the fiber Bragg grating 106, a fiber having a V FBG of 2.53 and a grating is used with respect to a laser beam of 543 nm. The rare earth element-doped fiber 103 was wound in a ring shape with a diameter of 45 mm. The V RDF for the light of 543 nm of the rare earth element-doped fiber 103 in this example was 3.52. The single mode fiber 105, V SM to light of a laser beam 543nm is 1.9, using a fiber of V SM <2.4.

励起光源101から出射した励起光が希土類元素添加ファイバ103であるエルビウム添加フッ化物ファイバ中のエルビウムを二段階励起し、エルビウム添加フッ化物ファイバは543nm近傍のASE光を発生する。ASE光のうち、波長543nmの光は550nm帯広帯域フィルタ102とファイバブラッググレーティング106により折り返される。   Excitation light emitted from the excitation light source 101 excites erbium in the erbium-doped fluoride fiber, which is the rare earth element-doped fiber 103, in two stages, and the erbium-doped fluoride fiber generates ASE light near 543 nm. Of the ASE light, light having a wavelength of 543 nm is folded back by the 550 nm band broadband filter 102 and the fiber Bragg grating 106.

希土類元素添加ファイバ103は励起光の投入により、次第に利得を得、550nm帯広帯域フィルタ102およびファイバブラッググレーティング106間でレーザ発振する。波長543nmのレーザ光はファイバブラッググレーティング106側から出力された。この時、ファイバブラッググレーティング106から出力されるレーザ光はほぼシングルモードで出射された。   The rare earth element-doped fiber 103 gradually gains by the input of excitation light, and laser oscillation occurs between the 550 nm band broadband filter 102 and the fiber Bragg grating 106. Laser light with a wavelength of 543 nm was output from the fiber Bragg grating 106 side. At this time, the laser beam output from the fiber Bragg grating 106 was emitted almost in a single mode.

希土類元素添加ファイバ103は、直径45mmで巻かれたが、励起光の曲げ損はほとんどなかった。本発明により取り付けられたシングルモードファイバ105は、希土類元素添加ファイバ103が吸収しきれなかった励起光を発散させる励起光除去フィルタの役割も果たした。   The rare earth element-doped fiber 103 was wound with a diameter of 45 mm, but there was almost no bending loss of the excitation light. The single mode fiber 105 attached according to the present invention also served as a pumping light removing filter that diverges pumping light that the rare earth element doped fiber 103 could not absorb.

この様な構成のファイバレーザ装置において、励起光源101から励起パワーを500mW投入した。その結果、5mWの出力を得た。更に、レーザの出力端にシングルモードファイバ105と同じ特性を持つファイバを取り付けたところ、接続損失は0.2dBとなり、レーザの出力は4.8mWであった。   In the fiber laser device having such a configuration, an excitation power of 500 mW was input from the excitation light source 101. As a result, an output of 5 mW was obtained. Furthermore, when a fiber having the same characteristics as the single mode fiber 105 was attached to the laser output end, the connection loss was 0.2 dB, and the laser output was 4.8 mW.

(比較例1)
シングルモードファイバ103が無い他は全て実施例1と同様の構成を比較例1とする。ファイバブラッググレーティング106から出力されるレーザ光はマルチモードで出射された。更に、レーザの出力端にシングルモードファイバ105と同じ特性を持つファイバを取り付けたところ、接続損失は5dBとなった。
(Comparative Example 1)
The same configuration as that of Example 1 except that there is no single mode fiber 103 is referred to as Comparative Example 1. The laser beam output from the fiber Bragg grating 106 was emitted in multimode. Furthermore, when a fiber having the same characteristics as the single mode fiber 105 was attached to the output end of the laser, the splice loss was 5 dB.

図2は、本発明のファイバレーザ装置の一例を示す模式図である。   FIG. 2 is a schematic view showing an example of the fiber laser device of the present invention.

ファイバレーザは、励起光源101、550nm帯広帯域フィルタ102、希土類元素添加ファイバ103、光カプラ104、シングルモードファイバ105、ループミラー201から構成される。   The fiber laser includes an excitation light source 101, a 550 nm band broadband filter 102, a rare earth element doped fiber 103, an optical coupler 104, a single mode fiber 105, and a loop mirror 201.

励起光源101は波長974nmの半導体レーザを用いた。希土類元素添加ファイバ103に100cmのエルビウム添加フッ化物ファイバを用いた。550nm帯広帯域フィルタ102と光カプラを使ったループミラー201を用い、共振器を形成した。550nm帯広帯域フィルタ102は、波長538nmから546nmの範囲において反射率99.9%であった。   As the excitation light source 101, a semiconductor laser having a wavelength of 974 nm was used. As the rare earth element-doped fiber 103, a 100 cm erbium-doped fluoride fiber was used. A resonator is formed using a loop mirror 201 using a 550 nm band broadband filter 102 and an optical coupler. The 550 nm band broadband filter 102 had a reflectance of 99.9% in the wavelength range of 538 nm to 546 nm.

ループミラー201は、分岐比12%の2×2カプラを用いた。希土類元素添加ファイバ103は、直径45mmでリング状に巻かれた。   As the loop mirror 201, a 2 × 2 coupler having a branching ratio of 12% was used. The rare earth element-doped fiber 103 was wound in a ring shape with a diameter of 45 mm.

本実施例における希土類元素添加ファイバ103の543nmの光に対するVRDFは、3.52であった。シングルモードファイバ105には、レーザ光である543nmの光に対してVSMは1.9であり、VSM<2.4のファイバを用いた。シングルモードファイバ105は図に示された通り、希土類添加ファイバ103と550nm帯広帯域フィルタ102の間に挿入した。 The V RDF for the light of 543 nm of the rare earth element-doped fiber 103 in this example was 3.52. The single mode fiber 105, V SM to light of a laser beam 543nm is 1.9, using a fiber of V SM <2.4. The single mode fiber 105 was inserted between the rare earth doped fiber 103 and the 550 nm band broadband filter 102 as shown in the figure.

励起光源101から励起パワーを500mW投入した。その結果、レーザ発振を確認でき、15mWの出力を得た。更に、レーザの出力端にシングルモードファイバ105と同じ特性を持つファイバを取り付けたところ、接続損失は0.2dBとなり、レーザの出力は14mWであった。   An excitation power of 500 mW was input from the excitation light source 101. As a result, laser oscillation was confirmed and an output of 15 mW was obtained. Furthermore, when a fiber having the same characteristics as the single mode fiber 105 was attached to the laser output end, the connection loss was 0.2 dB, and the laser output was 14 mW.

図3は、本発明のファイバレーザ装置の一例を示す模式図である。   FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the fiber laser device of the present invention.

ファイバレーザは、励起光源101、希土類元素添加ファイバ103、シングルモードファイバ105、2つの光カプラ301、302、アイソレータ303から構成される。   The fiber laser includes an excitation light source 101, a rare earth element-doped fiber 103, a single mode fiber 105, two optical couplers 301 and 302, and an isolator 303.

励起光源101は波長974nmの半導体レーザを用いた。希土類元素添加ファイバ103に100cmのエルビウム添加フッ化物ファイバを用いた。リング型共振器を構成し、光カプラ302は分岐比50%であった。本実施例における希土類元素添加ファイバ103の543nmの光に対するVRDFは、3.52であった。シングルモードファイバ105には、レーザ光である543nmの光に対してVSMは1.9であり、VSM<2.4のファイバを用いた。シングルモードファイバ105は図に示された位置に挿入した。 As the excitation light source 101, a semiconductor laser having a wavelength of 974 nm was used. As the rare earth element-doped fiber 103, a 100 cm erbium-doped fluoride fiber was used. A ring resonator was formed, and the optical coupler 302 had a branching ratio of 50%. The V RDF for the light of 543 nm of the rare earth element-doped fiber 103 in this example was 3.52. The single mode fiber 105, V SM to light of a laser beam 543nm is 1.9, using a fiber of V SM <2.4. The single mode fiber 105 was inserted at the position shown in the figure.

励起光源101から励起パワーを500mW投入した。その結果、レーザ発振を確認でき、10mWの出力を得た。更に、レーザの出力端にシングルモードファイバ105と同じ特性を持つファイバを取り付けたところ、接続損失は0.2dBとなり、レーザの出力は9.5mWであった。   An excitation power of 500 mW was input from the excitation light source 101. As a result, laser oscillation was confirmed and an output of 10 mW was obtained. Furthermore, when a fiber having the same characteristics as the single mode fiber 105 was attached to the laser output end, the connection loss was 0.2 dB, and the laser output was 9.5 mW.

シングルモードファイバ106の挿入位置をかえ、レーザ出力を計測したところ、リング型共振器内の光カプラ301から希土類元素添加ファイバ103間以外の場所であれば同様の出力が得られた。   When the insertion position of the single mode fiber 106 was changed and the laser output was measured, the same output was obtained at any place other than between the optical coupler 301 and the rare earth element doped fiber 103 in the ring resonator.

本発明は、光通信分野における通信システムはもちろん、評価・測定など光伝送の応用分野にも利用できるものである。   The present invention can be used not only in a communication system in the field of optical communication but also in an application field of optical transmission such as evaluation and measurement.

本発明によるファイバレーザ装置の最も安価な構成の1つを示すものである。1 shows one of the cheapest configurations of a fiber laser device according to the present invention. 本発明の他の形態のファイバレーザ装置の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the fiber laser apparatus of the other form of this invention. 本発明の他の形態のファイバレーザ装置の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the fiber laser apparatus of the other form of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

101 励起光源
102 550nm帯広帯域フィルタ
103 希土類元素添加ファイバ
104 光カプラ
105 シングルモードファイバ
106 ファイバブラッググレーティング
201 ループミラー
301 光カプラ
302 光カプラ
303 アイソレータ
101 Excitation light source
102 550nm wideband filter
103 rare earth-doped fiber
104 Optical coupler
105 single-mode fiber
106 Fiber Bragg grating
201 Loop mirror
301 optical coupler
302 Optical coupler
303 Isolator

Claims (3)

励起光の波長が発生する光よりも長波長である、励起LDと共振器と希土類元素添加ファイバを用いたレーザ装置または光源において、希土類元素添加ファイバの規格化周波数Vが発生する光の波長に対して2.4<V<3.9であり、かつ、共振器中に希土類添加ファイバ以外のファイバの一部が発生した光に対してシングルモードであるファイバが挿入されていることを特徴とするレーザ装置。 In a laser device or light source using a pumping LD, a resonator, and a rare earth element-doped fiber, the wavelength of the pumping light is longer than that of the generated light. On the other hand, a laser device characterized in that 2.4 <V <3.9, and a single-mode fiber is inserted into light generated by a part of the fiber other than the rare-earth doped fiber in the resonator. 希土類添加ファイバが、フッ化物ガラス、フッ素酸化物ガラス、フッ化物結晶含有ガラス、フッ素酸化物結晶含有ガラス、カルコゲナイドガラスのうち、いずれかである、請求項1に記載のレーザ装置。 The laser device according to claim 1, wherein the rare earth-doped fiber is any one of fluoride glass, fluorine oxide glass, fluoride crystal-containing glass, fluorine oxide crystal-containing glass, and chalcogenide glass. 発生した光に対してシングルモードであるファイバが、共振器中の励起LDから希土類添加ファイバ間以外の場所に挿入された請求項1に記載のレーザ装置。 The laser device according to claim 1, wherein a fiber that is single mode with respect to the generated light is inserted in a place other than between the rare earth-doped fiber and the pumping LD in the resonator.
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