[go: up one dir, main page]

JP2001044540A - Laser light generating device and optical signal amplifier - Google Patents

Laser light generating device and optical signal amplifier

Info

Publication number
JP2001044540A
JP2001044540A JP2000087054A JP2000087054A JP2001044540A JP 2001044540 A JP2001044540 A JP 2001044540A JP 2000087054 A JP2000087054 A JP 2000087054A JP 2000087054 A JP2000087054 A JP 2000087054A JP 2001044540 A JP2001044540 A JP 2001044540A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
fiber
excitation light
light
glass fiber
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.)
Granted
Application number
JP2000087054A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4344066B2 (en
Inventor
Katsuhisa Ito
勝久 伊東
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoya Corp filed Critical Hoya Corp
Priority to JP2000087054A priority Critical patent/JP4344066B2/en
Publication of JP2001044540A publication Critical patent/JP2001044540A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4344066B2 publication Critical patent/JP4344066B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Lasers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the resistance to optical power of a laser light generating device and an optical signal amplifier, both of which can be manufactured easily. SOLUTION: A fiber housing box 4, housing a laser fiber 2 composed of a non-silica based optical fiber, is filled with matching oil 6 and excitation light is introduced into the box 4, while the oil 6 is made to flow in the box 4. The excitation light excites the doped core 2a of the laser fiber 2 to generate laser light, while the excitation light is reflected repeatedly in the box 4.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はレーザ光発生装置及
び光信号増幅器に関し、特にレーザファイバのレーザ活
性物質に励起光を供給することにより、レーザ光を発生
するレーザ光発生装置及び光信号を増幅する光信号増幅
器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser light generator and an optical signal amplifier, and more particularly, to a laser light generator for generating laser light by supplying excitation light to a laser active material of a laser fiber and an optical signal amplifier. To an optical signal amplifier.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、光通信または光加工技術分野にお
いて、安価で高出力のレーザ光発生装置の実用化が望ま
れている。
2. Description of the Related Art In recent years, in the field of optical communication or optical processing technology, practical use of a low-cost, high-output laser light generator has been desired.

【0003】そのような中、光ファイバレーザ発振器ま
たは光導波路型レーザ発振器は、コア径及びコアとクラ
ッドの屈折率差を調節して設計、作製することで容易に
発振モードを単一にでき、かつ光を高密度に閉じ込める
ことでレーザ活性物質と光との相互作用を高め、かつ長
さを長くすることで相互作用長を大きくとれるので高い
効率で空間的に高品質のレーザ光を発生することができ
ることが知られている。
Under such circumstances, an optical fiber laser oscillator or an optical waveguide type laser oscillator can easily have a single oscillation mode by designing and manufacturing by adjusting a core diameter and a refractive index difference between a core and a clad. In addition, by confining the light at high density, the interaction between the laser active substance and the light is enhanced, and by increasing the length, the interaction length can be increased, so that high-efficiency spatially high-quality laser light is generated. It is known that it can.

【0004】ここで、レーザ光の高出力化または高効率
化を実現するには、いかに光ファイバまたは光導波路の
レーザ活性イオンまたは色素その他の発光中心添加領域
(通常はコア部)に効率よく励起光を導入するかが課題
となる。
Here, in order to realize high output or high efficiency of a laser beam, it is necessary to efficiently excite a laser active ion or a dye or other light emitting center added region (usually a core portion) of an optical fiber or an optical waveguide. The challenge is to introduce light.

【0005】しかし、通常単一モードの導波条件にコア
径を設定するとその径はレーザ活性イオンまたは色素そ
の他の発光中心の添加領域(通常はコア部)の十数μm
以下に限定され、この径に効率よく励起光を導入するの
は一般に困難である。
[0005] However, when the core diameter is set to a single-mode waveguide condition, the diameter is usually several tens of μm in the region where the laser active ions or dyes or other luminescent centers are added (usually the core portion).
It is generally limited to the following, and it is generally difficult to efficiently introduce excitation light into this diameter.

【0006】そこで、クラッド部の外側にクラッド部よ
りもさらに屈折率が低い透明物質で構成される第2クラ
ッド部を設け、第2クラッド部とクラッド部の屈折率差
に起因する全反射によって端面より導入された励起光を
第一クラッド部及びコア部内に閉じ込め、レーザ活性イ
オンまたは色素その他の発光中心の添加領域(通常はコ
ア部)を閉じ込められた励起光が通過するにしたがって
徐々にレーザ活性イオンまたは色素その他の発光中心に
励起光を吸収させ、高出力のレーザ光を出力する方法が
知られている。これが2重クラッド型ファイバレーザで
ある。(E.Snitzer、H.Po、FHakimi、R.Tumminelli、an
d B.C.McCllum、in Optical Fiber Sensors、Vol.2 of
1988 OSA Tecnical Digest Series(Optical Society of
America、Washington、D.C.、1988)、paper PD5.)。
Therefore, a second clad portion made of a transparent material having a lower refractive index than the clad portion is provided outside the clad portion, and the end face is formed by total reflection caused by a difference in refractive index between the second clad portion and the clad portion. The pumping light introduced is confined in the first cladding part and the core part, and the laser light is gradually activated as the confined excitation light passes through the region (usually the core part) where laser active ions or dyes or other luminescent centers are added. 2. Description of the Related Art There is known a method in which excitation light is absorbed by ions, dyes, or other luminescent centers to output high-power laser light. This is a double clad fiber laser. (E.Snitzer, H.Po, FHakimi, R. Tumminelli, an
d BCMcCllum, in Optical Fiber Sensors, Vol.2 of
1988 OSA Tecnical Digest Series (Optical Society of
America, Washington, DC, 1988), paper PD5.).

【0007】しかし、2重クラッド型ファイバレーザの
場合、内部のクラッド部の断面形状が円形であるとレー
ザ活性イオンまたは色素その他の発光中心の添加領域
(通常はコア部)付近を選択的に透過する励起光のみが
効率よくレーザ活性物質に吸収され、そうでない部分の
吸収効率が非常に低い。すなわち、モードによる吸収飽
和が起こるといった問題があった。
However, in the case of a double-clad fiber laser, if the cross-sectional shape of the inner cladding is circular, it selectively passes through the vicinity of the area (usually the core) where laser active ions or dyes or other luminescent centers are added. Only the excited excitation light is efficiently absorbed by the laser active material, and the absorption efficiency of the other portions is very low. That is, there is a problem that absorption saturation occurs depending on the mode.

【0008】そこで、内部のクラッド部の形状を矩形に
するような工夫がおこなわれているが、一般に円形以外
の断面形状のファイバを作製するのは困難であり、かつ
機械的な強度にも不足しがちである。
[0008] In order to cope with this problem, a contrivance has been made to make the shape of the inner clad portion rectangular, but it is generally difficult to produce a fiber having a cross-sectional shape other than a circular shape, and the mechanical strength is also insufficient. Tends to be.

【0009】これらの問題を解決するものとして、ファ
イバにおけるレーザ活性イオンまたは色素その他の発光
中心の添加領域(通常はコア部)に対し、側面から励起
光を導入する光ファイバレーザ装置(特開平10−13
5548)及びレーザ装置(特開平10−19009
7)が提案されている。
[0009] To solve these problems, an optical fiber laser device for introducing excitation light from the side into a region (usually a core portion) to which laser active ions or dyes or other luminescent centers are added in a fiber (Japanese Patent Laid-Open No. -13
5548) and a laser device (Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
7) has been proposed.

【0010】側面から励起光をレーザ活性イオンまたは
色素その他の発光中心の添加領域(通常はコア部)に励
起光を導入する場合は、通常レーザ活性イオンまたは色
素その他の発光中心の添加領域(通常はコア部)の直径
(d)に比べて導波路長(L)が非常に長く、L/d>
106以上もとれるので導波路の断面方向から励起光を
導入する方法よりも非常に多くの励起エネルギーをファ
イバまたは導波路内に導入することが可能となる。
When the excitation light is introduced from the side into the laser active ion or dye or other emission center added region (usually the core portion), the laser active ion or dye or other emission center added region (usually the core) is usually used. The waveguide length (L) is much longer than the diameter (d) of the core portion, and L / d>
Since 106 or more can be obtained, much more excitation energy can be introduced into the fiber or the waveguide than the method of introducing the excitation light from the cross-sectional direction of the waveguide.

【0011】このような光ファイバレーザ装置(特開平
10−135548)及びレーザ装置(特開平10−1
90097)では、励起光がファイバを横切る形で伝播
していくため、各ファイバ間の隙間を光学的に品質が高
い低損失な構成とする必要がある。そのため従来は、フ
ァイバを光学接着剤に埋め込む構成あるいはファイバ間
を熱融着させる構成等をとることにより、このような低
損失な構成を実現していた。
Such an optical fiber laser device (Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-135548) and a laser device (Japanese Patent Application Laid-Open No.
In 90097), since the excitation light propagates across the fibers, the gap between the fibers needs to be optically high quality and low loss. Therefore, conventionally, such a low-loss configuration has been realized by adopting a configuration in which the fibers are embedded in an optical adhesive or a configuration in which the fibers are thermally fused.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかし、光学接着剤で
のファイバ間の隙間埋め込みは、有機物である光学接着
剤を用いることとなるため、この光学接着剤が励起光に
よりダメージを受けやすく、耐光パワー性が低いという
問題がある。
However, since an optical adhesive which is an organic substance is used for filling the gap between the fibers with an optical adhesive, the optical adhesive is easily damaged by excitation light, and There is a problem of low power.

【0013】一方、熱融着方法には耐光パワー性の問題
はないが、一般的に難易度の高い製造工程を取らなけれ
ばならず、特に非酸化物ガラスを用いたファイバの場合
には結晶化に対する安定度が低い為、融着面に結晶が析
出し、融着が不可能となるか或いはこの結晶が散乱源と
なり励起光の吸収効率が低下するという問題がある。
On the other hand, the heat fusion method does not have the problem of light power resistance, but generally requires a difficult manufacturing process. Particularly, in the case of a fiber using non-oxide glass, a crystal is used. Due to the low stability to the formation of a crystal, there is a problem that a crystal is deposited on a fusion surface and fusion is impossible, or the crystal becomes a scattering source and absorption efficiency of excitation light is reduced.

【0014】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、耐光パワー性が高く、製造が容易な、非石英
系ファイバを使用したレーザ光発生装置を提供すること
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide a laser light generator using a non-quartz fiber which has high light power resistance and is easy to manufacture.

【0015】また、本発明の他の目的は、耐光パワー性
が高く、製造が容易な、石英系ファイバを使用したレー
ザ光発生装置を提供することである。さらに、本発明の
他の目的は、耐光パワー性が高く、製造が容易な、非石
英系ファイバを使用した光信号増幅器を提供することで
ある。
Another object of the present invention is to provide a laser light generator using a silica-based fiber which has high light power resistance and is easy to manufacture. Still another object of the present invention is to provide an optical signal amplifier using a non-quartz fiber, which has high light power resistance and is easy to manufacture.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、レーザ活性物質に励起光を供給することによってレ
ーザ光を発生させるレーザ光発生装置において、前記レ
ーザ活性物質と、前記レーザ活性物質を覆う非石英系の
材質からなる外周部とを有する光ファイバと、前記励起
光の波長における屈折率が前記外周部と略等しい流動性
媒質と、内部を前記流動性媒質で満たし、前記光ファイ
バの少なくとも一部を納め、前記励起光を内部に閉じ込
める励起光反射部と、前記励起光反射部に前記励起光を
導入する励起光導入部とを有し、前記励起光反射部が前
記流動性媒質の流路の一部を形成していることを特徴と
するレーザ光発生装置が提供される。
In order to solve the above-mentioned problems, a laser light generating apparatus for generating a laser beam by supplying excitation light to a laser active material includes a laser active material, An optical fiber having an outer peripheral portion made of a non-quartz-based material to cover, a fluid medium having a refractive index at the wavelength of the excitation light substantially equal to the outer peripheral portion, and filling the inside with the fluid medium; At least a part of the pump medium has an excitation light reflector for confining the excitation light therein, and an excitation light introduction unit for introducing the excitation light into the excitation light reflector, wherein the excitation light reflector is a fluid medium. A laser light generating device characterized in that a part of the flow path is formed.

【0017】ここで、光ファイバはレーザ光を発生さ
せ、流動性媒質は各光ファイバ間の隙間を埋めながら流
動し、励起光反射部は内部を流動性媒質で満たし、光フ
ァイバの少なくとも一部を収納し、励起光を内部に閉じ
込め、励起光導入部は励起光反射部に励起光を導入す
る。
Here, the optical fiber generates a laser beam, the fluid medium flows while filling gaps between the optical fibers, the excitation light reflecting portion fills the inside with the fluid medium, and at least a part of the optical fiber. And the excitation light is confined inside, and the excitation light introduction unit introduces the excitation light into the excitation light reflection unit.

【0018】また、レーザ活性物質に励起光を供給する
ことによってレーザ光を発生させるレーザ光発生装置に
おいて、Yb3+、Er3+、Ce3+、Tm3+、Ho3+から
選ばれる少なくとも1種類のレーザ活性物質と、前記レ
ーザ活性物質を覆う石英系の材質からなる外周部とを有
する光ファイバと、前記励起光の波長における屈折率が
前記外周部と略等しい流動性媒質と、内部を前記流動性
媒質で満たし、前記光ファイバの少なくとも一部を納
め、前記励起光を内部に閉じ込める励起光反射部と、前
記励起光反射部に前記励起光を導入する励起光導入部と
を有し、前記励起光反射部が前記流動性媒質の流路の一
部を形成していることを特徴とするレーザ光発生装置が
提供される。
Further, in a laser light generator for generating laser light by supplying excitation light to a laser active substance, at least one selected from Yb 3+ , Er 3+ , Ce 3+ , Tm 3+ , and Ho 3+. An optical fiber having one kind of laser active material and an outer peripheral portion made of a quartz-based material covering the laser active material; a fluid medium having a refractive index at a wavelength of the excitation light substantially equal to the outer peripheral portion; Is filled with the fluid medium, at least a part of the optical fiber is accommodated, and the pumping light reflecting section for confining the pumping light therein, and a pumping light introducing section for introducing the pumping light into the pumping light reflecting section are provided. In addition, there is provided a laser light generating device, wherein the excitation light reflecting portion forms a part of a flow path of the fluid medium.

【0019】ここで、光ファイバはレーザ光を発生さ
せ、流動性媒質は各光ファイバ間の隙間を埋めながら流
動し、励起光反射部は内部を流動性媒質で満たし、光フ
ァイバの少なくとも一部を収納し、励起光を内部に閉じ
込め、励起光導入部は励起光反射部に励起光を導入す
る。
Here, the optical fiber generates laser light, the fluid medium flows while filling gaps between the optical fibers, the excitation light reflecting portion fills the inside with the fluid medium, and at least a part of the optical fiber. And the excitation light is confined inside, and the excitation light introduction unit introduces the excitation light into the excitation light reflection unit.

【0020】さらに、レーザ活性物質に励起光を供給す
ることによって信号光を増幅する光信号増幅器におい
て、前記レーザ活性物質と、前記レーザ活性物質を覆う
非石英系の材質からなる外周部とを有する光ファイバ
と、前記励起光の波長における屈折率が前記外周部と略
等しい流動性媒質と、内部を前記流動性媒質で満たし、
前記光ファイバの少なくとも一部を納め、前記励起光を
内部に閉じ込める励起光反射部と、前記励起光反射部に
前記励起光を導入する励起光導入部と、を有し、前記励
起光反射部が前記流動性媒質の流路の一部を形成してい
ることを特徴とする光信号増幅器が提供される。
Further, in an optical signal amplifier for amplifying signal light by supplying excitation light to a laser active material, the optical signal amplifier has the laser active material and an outer peripheral portion made of a non-quartz material that covers the laser active material. An optical fiber, a fluid medium having a refractive index at the wavelength of the excitation light substantially equal to the outer peripheral portion, and filling the inside with the fluid medium,
An excitation light reflection unit that accommodates at least a part of the optical fiber and confine the excitation light therein, and an excitation light introduction unit that introduces the excitation light into the excitation light reflection unit; Forms a part of the flow path of the fluid medium.

【0021】ここで、光ファイバは信号光を増幅させ、
流動性媒質は各光ファイバ間の隙間を埋めながら流動
し、励起光反射部は内部を流動性媒質で満たし、光ファ
イバの少なくとも一部を収納し、励起光を内部に閉じ込
め、励起光導入部は励起光反射部に励起光を導入する。
Here, the optical fiber amplifies the signal light,
The fluid medium flows while filling the gaps between the optical fibers, and the pump light reflecting section fills the inside with the fluid medium, accommodates at least a part of the optical fiber, confine the pump light inside, and introduces the pump light introducing section. Introduces the excitation light into the excitation light reflector.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。まず、本発明における第1の実施
の形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, a first embodiment of the present invention will be described.

【0023】図1は、第1の実施の形態におけるレーザ
発生装置1の構成図である。レーザ発生装置1は、レー
ザ光を発生する1本につながった非石英系光ファイバで
あるレーザファイバ2、レーザファイバ2の一部が収納
されるファイバ収納ボックス4、レーザファイバ2の一
端に取り付けられる反射ミラー5及びファイバ収納ボッ
クス4内に励起光を導入する励起光導入用ファイバ3に
より構成されている。ファイバ収納ボックス4には、フ
ァイバ収納ボックス4内にマッチングオイル6を導入す
るマッチングオイル導入口4a及びファイバ収納ボック
ス4内からマッチングオイル6を排出するマッチングオ
イル排出口4bが設置されており、これらによりマッチ
ングオイル6の導入及び排出が行われる。
FIG. 1 is a configuration diagram of a laser generator 1 according to the first embodiment. The laser generator 1 is attached to one end of the laser fiber 2, which is a non-quartz-based optical fiber that generates laser light, a fiber storage box 4 in which a part of the laser fiber 2 is stored, and one end of the laser fiber 2. It comprises a reflection mirror 5 and an excitation light introducing fiber 3 for introducing excitation light into the fiber storage box 4. The fiber storage box 4 is provided with a matching oil introduction port 4a for introducing the matching oil 6 into the fiber storage box 4 and a matching oil discharge port 4b for discharging the matching oil 6 from inside the fiber storage box 4. The introduction and discharge of the matching oil 6 are performed.

【0024】レーザファイバ2はファイバ収納ボックス
4内に収納され、その両端部をファイバ収納ボックス4
の外部に配置する。ファイバ収納ボックス4の外部に配
置されたレーザファイバ2の一端には反射ミラー5が取
り付けられる。
The laser fiber 2 is stored in a fiber storage box 4 and both ends thereof are connected to the fiber storage box 4.
Place outside of. A reflection mirror 5 is attached to one end of the laser fiber 2 disposed outside the fiber storage box 4.

【0025】レーザファイバ2としてフッ化物ガラスや
カルコゲナイドガラス、テルライトガラス等を用いた非
石英系ファイバを用いる場合、その低いマルチフォノン
吸収によって、石英系ファイバでは実現し得ない主に中
赤外域の波長を含むレーザ発振が可能になる。例えば、
ドープコア2aの材質としてCe3+を用いた場合、発信
されるレーザの波長は5μmであり、Pr3+を用いた場
合には、5μm、1.3 μm及び2.3μmの波長の
レーザ光を発信することができる。その他、非石英系フ
ァイバにおけるドープコア2aの材質と、それらに対応
する発信レーザの波長を羅列すると、Nd3+:5μm、
2.5μm/Tb3+:5μm/Dy3+:3μm、1.3
4μm、1.7μm/Ho3+:5μm、4μm、3μ
m、2μm/Er3+:3μm、3.5μm、4μm/T
3+:5.5μm、4μm、2μm、1.2μm/Eu
2+:0.5〜0.4μmのようになる。
When a non-quartz fiber using fluoride glass, chalcogenide glass, tellurite glass, or the like is used as the laser fiber 2, its low multiphonon absorption makes it difficult to realize a quartz fiber mainly in the mid-infrared region. Laser oscillation including the wavelength becomes possible. For example,
When Ce 3+ is used as the material of the doped core 2a, the wavelength of the emitted laser is 5 μm, and when Pr 3+ is used, laser beams having wavelengths of 5 μm, 1.3 μm, and 2.3 μm are used. Can send. In addition, when the material of the doped core 2a in the non-quartz fiber and the wavelength of the transmission laser corresponding thereto are listed, Nd 3+ : 5 μm,
2.5 μm / Tb 3+ : 5 μm / Dy 3+ : 3 μm, 1.3
4 μm, 1.7 μm / Ho 3+ : 5 μm, 4 μm, 3 μm
m, 2 μm / Er 3+ : 3 μm, 3.5 μm, 4 μm / T
m 3+ : 5.5 μm, 4 μm, 2 μm, 1.2 μm / Eu
2+ : 0.5 to 0.4 μm.

【0026】また、一般にフッ化物ガラスやカルコゲナ
イドガラス、テルライトガラス等は、ESA(励起準位
からの吸収)による多光子吸収も石英系ガラスに比べて
その強度が大きく、長波長から短波長への振動数上方変
換が可能である。例えばEr 3+による緑色光レーザ、P
3+による赤、緑、青色レーザ、Tm3+による青色レー
ザ等が知られている。
In general, fluoride glass or chalcogena
Eido glass, tellurite glass, etc. have an ESA (excitation level
Multi-photon absorption by silica-based glass
Its intensity is large and the frequency increases from long wavelength to short wavelength.
Exchange is possible. For example, Er 3+Green light laser by P
r3+Red, green, blue laser, Tm3+Blue Ray by
And the like are known.

【0027】また光増幅器においてはPr3+を添加した
フッ化物またはカルコゲナイドガラスファイバで、石英
系ファイバでは増幅困難な1.3μm帯の波長の光信号
を増幅する事もできる。また、Er3+を添加した多成分
アルミノシリケートガラスやテルライトガラスではその
1.5μm帯域の光信号増幅において増幅利得の波長依
存性が石英系ファイバに比べて少なく、波長多重光通信
において非常に広帯域の増幅が可能になる。
In an optical amplifier, a fluoride or chalcogenide glass fiber doped with Pr 3+ can amplify an optical signal having a wavelength in the 1.3 μm band, which is difficult to amplify with a silica-based fiber. In addition, multi-component aluminosilicate glass or tellurite glass to which Er 3+ is added has less wavelength dependence of amplification gain in 1.5 μm band optical signal amplification than silica-based fiber, and is very useful in wavelength multiplexed optical communication. Broadband amplification becomes possible.

【0028】励起光導入用ファイバ3は、その先端がフ
ァイバ収納ボックス4の内部に達するように取り付けら
れ、その先端から励起光をファイバ収納ボックス4内に
照射する。励起光源としては、一般に市販されている波
長1.5μm、0.98μm、0.9μm、0.8μ
m、0.67μmのLD等を用いる。その外にLD励起
の固体レーザを励起光源にする事もできる。この場合、
1.06μm、1.1μm、0.53μm等の波長が使
用できる。
The excitation light introducing fiber 3 is attached so that its tip reaches the inside of the fiber housing box 4, and irradiates the fiber housing box 4 with excitation light from its tip. As excitation light sources, generally commercially available wavelengths of 1.5 μm, 0.98 μm, 0.9 μm, 0.8 μm
m, 0.67 μm LD or the like is used. In addition, an LD-pumped solid-state laser can be used as a pump light source. in this case,
Wavelengths such as 1.06 μm, 1.1 μm, and 0.53 μm can be used.

【0029】マッチングオイル6は、流動性を上げるた
めになるべく低粘性のものが好ましい。また、後述する
非石英ガラスクラッド2bは水分によって劣化するた
め、マッチングオイル6には水分含有量の少ないものが
好ましい。
The matching oil 6 is preferably of a low viscosity in order to increase fluidity. Further, since a non-quartz glass clad 2b described later is deteriorated by moisture, the matching oil 6 preferably has a small moisture content.

【0030】図2は、ファイバ収納ボックス4内部の様
子を表した拡大断面図である。ファイバ収納ボックス4
の内部は、まず一面に金メッキ加工が施されることによ
り金メッキ層4cが構成されており、さらにその金メッ
キ層4cの表面には、透明フッ素樹脂による透明フッ素
樹脂クラッド層4dが形成されている。
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing the inside of the fiber storage box 4. Fiber storage box 4
First, a gold plating layer 4c is formed by performing gold plating on one surface, and a transparent fluororesin clad layer 4d of a transparent fluororesin is formed on the surface of the gold plating layer 4c.

【0031】ファイバ収納ボックス4の内部に収納され
るレーザファイバ2は、励起光によりレーザ光を発生す
るドープコア2a及びそれを取り囲む非石英ガラスクラ
ッド2bにより構成されており、ドープコア2aを中心
とし、非石英ガラスクラッド2bを外周部とする同軸構
成をとっている。そして、各レーザファイバ2は、流動
性を有するマッチングオイル6によってその隙間を埋め
られている。
The laser fiber 2 housed in the fiber housing box 4 is composed of a doped core 2a for generating laser light by excitation light and a non-quartz glass clad 2b surrounding the core. It has a coaxial configuration with the quartz glass clad 2b as the outer periphery. Each laser fiber 2 is filled in its gap with a matching oil 6 having fluidity.

【0032】ここで、非石英ガラスクラッド2b及びマ
ッチングオイル6は、お互いに光の屈折率がほぼ等しい
ものを用い、透明フッ素樹脂クラッド層4dは、非石英
ガラスクラッド2b及びマッチングオイル6よりも光の
屈折率が小さいものを用いる。また、ドープコア2a
は、非石英ガラスクラッド2bよりも光の屈折率の大き
いものを用いる。
Here, the non-quartz glass cladding 2b and the matching oil 6 have substantially the same refractive index of light, and the transparent fluororesin cladding layer 4d has a higher light refractive index than the non-quartz glass cladding 2b and the matching oil 6. Of which the refractive index is small. Also, the doped core 2a
Is used whose refractive index of light is higher than that of the non-quartz glass clad 2b.

【0033】次に、図1及び図2を用いて本形態のレー
ザ光発生装置1の動作について説明する。まず、マッチ
ングオイル6の流れについて説明する。
Next, the operation of the laser light generator 1 of this embodiment will be described with reference to FIGS. First, the flow of the matching oil 6 will be described.

【0034】ポンプ等により圧力を加えられたマッチン
グオイル6は、マッチングオイル導入口4aからファイ
バ納入ボックス4の内部に注入される。ファイバ収入ボ
ックス4の内部に注入されたマッチングオイル6は、フ
ァイバ収納ボックス4の内部を隙間なく満たし、マッチ
ングオイル排出口4bより排出される。これにより、フ
ァイバ納入ボックス4の内部には、マッチングオイル6
が常に流動した状態が作り出される。一般に、非石英系
ファイバは石英系ファイバに比べて耐熱性が低い。非石
英系ファイバを用いる場合、このマッチングオイル6の
流動により、マッチングオイル6の劣化を防止するだけ
ではなく、非石英系ファイバの劣化も防止する。
The matching oil 6 to which pressure is applied by a pump or the like is injected into the fiber delivery box 4 from the matching oil inlet 4a. The matching oil 6 injected into the fiber income box 4 fills the inside of the fiber storage box 4 without any gap, and is discharged from the matching oil outlet 4b. As a result, the matching oil 6 is placed inside the fiber delivery box 4.
Is constantly flowing. In general, non-quartz fibers have lower heat resistance than quartz fibers. When a non-quartz fiber is used, the flow of the matching oil 6 prevents not only the deterioration of the matching oil 6 but also the deterioration of the non-quartz fiber.

【0035】次に、レーザ光発生の動作について説明す
る。励起光導入用ファイバ3によりファイバ収納ボック
ス4の内部に導入された励起光は、ファイバ収納ボック
ス4内のレーザファイバ2及びマッチングオイル6を横
切りながらファイバ収納ボックス4内部を進み、ファイ
バ収納ボックス4の内側壁に達した励起光は金メッキ層
4cあるいは透明樹脂クラッド層4dで反射される。反
射された励起光は同じようにファイバ収納ボックス4内
を進み、金メッキ層4cあるいは透明フッ素樹脂クラッ
ド層4dでの反射を繰り返す。
Next, the operation of laser light generation will be described. The excitation light introduced into the fiber storage box 4 by the excitation light introducing fiber 3 travels inside the fiber storage box 4 while traversing the laser fiber 2 and the matching oil 6 in the fiber storage box 4. The excitation light reaching the inner wall is reflected by the gold plating layer 4c or the transparent resin clad layer 4d. The reflected excitation light travels in the fiber storage box 4 in the same manner, and repeats reflection on the gold plating layer 4c or the transparent fluororesin cladding layer 4d.

【0036】このとき各レーザファイバ2を横切る励起
光の一部は、ドープコア2aに達し、励起光が照射され
たドープコア2aはレーザ光を発生する。発生したレー
ザ光はドープコア2a内を進み、レーザファイバ2の両
端に達する。レーザファイバ2の両端のうち反射ミラー
5が設置された側に達したレーザ光はそこで反射され、
レーザファイバ2のもう一端から取り出される。
At this time, a part of the excitation light traversing each laser fiber 2 reaches the doped core 2a, and the doped core 2a irradiated with the excitation light generates laser light. The generated laser light travels inside the doped core 2 a and reaches both ends of the laser fiber 2. The laser light reaching the side where the reflection mirror 5 is installed among the both ends of the laser fiber 2 is reflected there,
It is taken out from the other end of the laser fiber 2.

【0037】このように、本形態では、ファイバ収納ボ
ックス4内にレーザファイバ2を収納し、それをマッチ
ングオイル6で満たし、ファイバ収納ボックス4内部に
励起光を導入し、導入された励起光はファイバ収納ボッ
クス4内部で反射を繰り返しながら、レーザファイバ2
のドープコア2aを励起し、レーザ光を発生させること
としたため、効率のよいレーザ光の発生を簡単な装置構
成で実現することが可能となり、装置の生産コスト低減
が可能となる。
As described above, in the present embodiment, the laser fiber 2 is housed in the fiber housing box 4, filled with the matching oil 6, and the excitation light is introduced into the fiber housing box 4. While repeating reflection inside the fiber storage box 4, the laser fiber 2
Since the laser light is generated by exciting the doped core 2a, efficient laser light generation can be realized with a simple device configuration, and the production cost of the device can be reduced.

【0038】また、マッチングオイル6を流動させなが
ら励起光を照射することとしたため、マッチングオイル
を形成する分子の一部が常に強いレーザ光で照射される
ことがなくなり、マッチングオイル6のレーザ耐性を著
しく向上させることができる。
Further, since the excitation light is applied while flowing the matching oil 6, a part of the molecules forming the matching oil is not always irradiated with the strong laser light, and the laser resistance of the matching oil 6 is reduced. It can be significantly improved.

【0039】さらに、マッチングオイル6を流動させな
がら励起光を照射することとしたため、熱に弱い非石英
系ガラスクラッド2bの冷却を行うことが可能となり、
レーザファイバ2の耐久性を向上させることが可能とな
る。
Further, since the excitation light is irradiated while the matching oil 6 is flowing, it is possible to cool the non-quartz glass clad 2b which is weak to heat.
The durability of the laser fiber 2 can be improved.

【0040】なお、本形態ではレーザファイバ2として
非石英系ファイバを用いたが、レーザ活性物質にY
3+、Er3+、Ce3+、Tm3+、Ho3+等を用い、クラ
ッドに石英ガラスを用いることとしてもよい。
In this embodiment, a non-quartz fiber is used as the laser fiber 2, but the laser active material is Y.
It is also possible to use b 3+ , Er 3+ , Ce 3+ , Tm 3+ , Ho 3+ or the like, and use quartz glass for the cladding.

【0041】また、非石英ガラスクラッド2bとほぼ同
じ屈折率で励起光波長において透明な樹脂を用い、非石
英ガラスクラッド2bの外周を被覆することとしてもよ
い。この場合、この被覆ができるだけ薄い方が冷却効率
を高くすることができ、レーザーダメージの発生確率も
小さいので好ましい。
The outer periphery of the non-quartz glass clad 2b may be covered with a resin having substantially the same refractive index as that of the non-quartz glass clad 2b at the wavelength of the excitation light. In this case, it is preferable that the coating is as thin as possible because the cooling efficiency can be increased and the probability of occurrence of laser damage is small.

【0042】[0042]

【実施例1】第1の実施の形態において、コア径50μ
m、クラッド径125μm、開口数0.2のZrF4
フッ化物ガラスファイバのコア内部に1at%のNd3+
イオンをドープした50mの長さのレーザファイバを2
50x180x30の直方体容器の中に詰め込み、屈折
率1.51、室温での粘性30poiseの波長0.5
〜0.85μmにわたって透明なマッチングオイルを流
量1リットル/分でこの直方体容器に流すこととした。
この容器は厚さ0.5mmの透明弗素樹脂で形成されて
おり、その外側を金でコートしてある。この容器におい
て、長さが180mmである側の側面には等間隔に横2
0列x縦2列の励起光導入用の窓が開けられ、それらの
窓には、1.0x0.3mmの矩形断面を有する長さ
1.5mの励起光導入用ファイバ(開口数0.2)が接
続されている。励起光導入用ファイバの容器に接続され
ていない側の一端は、それぞれ波長0.8μm、出力1
00Wのレーザーダイオードと光学レンズを介し結合し
た。レーザファイバの一方の端面には反射率99.9%
の反射ミラーを垂直に押し付け、もう一方の端面は破断
面のままにした(反射率約4%)。合計2kWの励起光
を導入し、レーザファイバの破断面の端面から0.5k
Wの波長1.05μmのレーザ発振を確認した。
Embodiment 1 In the first embodiment, the core diameter is 50 μm.
m, cladding diameter 125 μm, 1 at% Nd 3+ inside a core of a ZrF 4 -based fluoride glass fiber having a numerical aperture of 0.2
A 50 m long laser fiber doped with ions
Packed in a 50x180x30 rectangular container, refractive index 1.51, viscosity at room temperature 30 poise, wavelength 0.5
A transparent matching oil was allowed to flow through this rectangular parallelepiped container at a flow rate of 1 liter / min over 0.85 μm.
This container is formed of a transparent fluororesin having a thickness of 0.5 mm, and the outside thereof is coated with gold. In this container, the side having a length of 180 mm has two horizontal sides at equal intervals.
Opening windows for exciting light of 0 rows × 2 vertical columns are opened, and the windows are provided with a 1.5 m-long exciting light introducing fiber having a rectangular cross section of 1.0 × 0.3 mm (numerical aperture 0.2). ) Is connected. One end of the pump light introducing fiber not connected to the container has a wavelength of 0.8 μm and an output of 1
It was coupled to a 00 W laser diode via an optical lens. One end face of the laser fiber has a reflectivity of 99.9%
Was pressed vertically, and the other end face was left as a fracture surface (reflectance about 4%). Pump light of a total of 2 kW was introduced, and 0.5 k
Laser oscillation of W wavelength of 1.05 μm was confirmed.

【0043】次に、図3を使用して第2の実施の形態を
説明する。図3は、第2の実施の形態におけるレーザ光
発生装置10の構成図である。本形態のレーザ光発生装
置10は、1つながりの非石英系光ファイバであるレー
ザファイバ11、マッチングオイルの流れをスムーズに
するセパレータ12、反射ミラー13、励起光を導入す
る励起光LD14、表面に鏡面金メッキ処理された金属
基盤15、マッチングオイルを金属基盤15内部に導入
するマッチングオイル導入部17及びマッチングオイル
を金属基盤15から排出するマッチングオイル排出部1
6により構成されている。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a configuration diagram of the laser light generator 10 according to the second embodiment. The laser light generator 10 of this embodiment includes a laser fiber 11, which is a continuous non-quartz optical fiber, a separator 12, which smoothes the flow of matching oil, a reflection mirror 13, an excitation light LD 14 for introducing excitation light, Mirror-plated metal base 15, matching oil introduction unit 17 for introducing matching oil into metal base 15, and matching oil discharge unit 1 for discharging matching oil from metal base 15
6.

【0044】金属基盤15の内部には円筒状の空間を設
けており、レーザファイバ11は、その円筒内の外周か
ら中心に向かう渦巻き状に配置される。そして、この渦
巻きの中心に位置することとなるレーザファイバ11の
端面には反射ミラー13が取り付けられ、レーザファイ
バ11の残りのもう一端は金属基盤15の外部に引き出
される。レーザファイバ11の構成については、第1の
実施の形態と同様であるため説明を省略する。
A cylindrical space is provided inside the metal base 15, and the laser fiber 11 is spirally arranged from the outer periphery to the center in the cylinder. Then, a reflection mirror 13 is attached to the end face of the laser fiber 11 located at the center of the spiral, and the other end of the laser fiber 11 is drawn out of the metal base 15. The configuration of the laser fiber 11 is the same as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

【0045】金属基盤15の内部に配置されたレーザフ
ァイバ11の上には、レーザファイバ11からドープコ
アを除いたコア無しファイバであるセパレータ12が中
心点に終端部をもたない渦巻き状に配置される。マッチ
ングオイル導入部17から導入されるマッチングオイル
は、このセパレータ12に沿って金属基盤15内部を流
動し、マッチングオイル排出部16から排出される。こ
こで、セパレータ12の材質は、第1の実施の形態で説
明した非石英ガラスクラッドと同じであり、その光の屈
折率はマッチングオイルとほぼ等しいため、セパレータ
12は励起光の進行を妨げない。
On the laser fiber 11 disposed inside the metal substrate 15, a separator 12 which is a coreless fiber obtained by removing the doped core from the laser fiber 11 is disposed in a spiral shape having no terminal end at the center point. You. The matching oil introduced from the matching oil introduction part 17 flows inside the metal base 15 along the separator 12 and is discharged from the matching oil discharge part 16. Here, the material of the separator 12 is the same as that of the non-quartz glass clad described in the first embodiment, and the refractive index of the light is almost equal to that of the matching oil. .

【0046】励起光LD14は、金属基盤15内部の円
筒の側面に複数配置され、この円筒内に励起光を導入す
る。導入された励起光は、金属基盤15内で反射を繰り
返しながら、レーザファイバ11を励起しレーザ光を発
生させる。発生したレーザ光は、レーザファイバ11の
両端に進み、反射ミラー13に達したレーザ光はそこで
反射され、レーザファイバ11のもう一端から取り出さ
れる。
A plurality of pumping light LDs 14 are arranged on the side surface of the cylinder inside the metal base 15, and the pumping light is introduced into the cylinder. The introduced excitation light excites the laser fiber 11 while repeatedly reflecting in the metal substrate 15 to generate laser light. The generated laser light travels to both ends of the laser fiber 11, and the laser light reaching the reflection mirror 13 is reflected there and extracted from the other end of the laser fiber 11.

【0047】[0047]

【実施例2】第2の実施の形態において、コア径100
μm、クラッド径125μm、開口数0.2のAlF3
−ZrF4系ガラスファイバのコア内部に5at%のE
3+イオンをドープしたレーザファイバを外周100m
mφの渦巻状(1層)にして金めっきを施した金属板で
構成される筐体に収めた。そして、このように配置され
たレーザファイバの上に太さ100μmのコアなし(単
層)AlF3−ZrF4系ガラスファイバをセパレータと
して配置した。このファイバはマッチングオイルの流れ
をスムーズにする役割を果たす。このセパレータはレー
ザファイバのクラッドと同じ材質で作成されているので
マッチングオイルに浸されると光学的に同一となり、励
起光の進行を何ら妨害しない。セパレータの端面付近に
マッチングオイルを流すためのマッチングオイル導入
部、排出口を設け、0.1リットル/分の割合で屈折率
1.448のマッチングオイルを流した。励起光はディ
スクの周囲に配置された発振波長0.98μmのパルス
的発振のレーザダイオードによって行い、合計で平均5
00W投入した。レーザファイバの片端面は反射率99
%のミラーを押し付け、もう一端面は破断面のままとし
た。結果、平均50W,繰り返し100Hzの波長2.
8μm帯のパルスレーザ発振を確認できた。
Embodiment 2 In the second embodiment, the core diameter 100
μm, cladding diameter 125 μm, numerical aperture 0.2 AlF 3
-5 at% of E in the core of ZrF 4 glass fiber
A laser fiber doped with r 3+ ions has an outer circumference of 100 m
It was housed in a housing composed of a gold-plated metal plate in a spiral shape (one layer) of mφ. Then, a 100 μm-thick non-core (single-layer) AlF 3 -ZrF 4 -based glass fiber having a thickness of 100 μm was disposed as a separator on the laser fiber thus disposed. This fiber serves to smooth the flow of the matching oil. Since this separator is made of the same material as the cladding of the laser fiber, it becomes optically identical when immersed in matching oil and does not hinder the progress of the excitation light at all. A matching oil introduction part and a discharge port for flowing the matching oil were provided near the end face of the separator, and the matching oil having a refractive index of 1.448 was flowed at a rate of 0.1 liter / min. Excitation light is generated by a pulsed laser diode having an oscillation wavelength of 0.98 μm arranged around the disk.
00W was input. One end face of the laser fiber has a reflectivity of 99.
% Of the mirror was pressed and the other end face was left broken. As a result, a wavelength of 50 W on average and 100 Hz repetition
8 μm band pulse laser oscillation was confirmed.

【0048】次に、図4を使用して第3の実施の形態を
説明する。図4は、第3の実施の形態におけるレーザ光
発生装置20の構成図である。レーザ光発生装置20
は、1つながりの非石英系光ファイバであるレーザファ
イバ21、反射ミラー22、内側構成体23f、外側構
成体23e、金属製筐体23、マッチングオイル導入部
23b、マッチングオイル排出部23a及びマッチング
オイルの流れをスムーズにするセパレートファイバ23
c、23dによって構成されている。
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a configuration diagram of a laser light generator 20 according to the third embodiment. Laser light generator 20
Are a series of non-quartz-based optical fibers, a laser fiber 21, a reflection mirror 22, an inner component 23f, an outer component 23e, a metal housing 23, a matching oil introducing portion 23b, a matching oil discharging portion 23a, and a matching oil. Fiber 23 for smooth flow
c, 23d.

【0049】金属製筐体23は、その内側を金メッキ処
理されており、その内部に円筒形の外側構成体23eを
有している。外側構成体23eの内部には、外側構成体
23よりもその底面半径の小さい円筒形の内側構成体2
3fが配置され、この内側構成体23fの側面と外側構
成体23eの側面とに囲まれた空間の上下を金メッキ層
の表面に透明フッ素樹脂層を設けた板でふさぐことによ
り密封される。内側構成体23f及び外側構成体23e
は共に透明フッ素樹脂により構成されており、内側構成
体23fはその内側の側面に金メッキ処理が施されてい
る。
The metal casing 23 has a gold-plated inside, and has a cylindrical outer structure 23e inside. Inside the outer component 23e, a cylindrical inner component 2 having a smaller bottom radius than the outer component 23 is provided.
3f is arranged, and the upper and lower spaces enclosed by the side surfaces of the inner structure 23f and the outer structure 23e are sealed by closing the upper and lower spaces with a plate provided with a transparent fluororesin layer on the surface of a gold plating layer. Inner component 23f and outer component 23e
Are made of a transparent fluororesin, and the inner side structure 23f is subjected to gold plating on its inner side surface.

【0050】レーザファイバ21は、内側構成体23f
の側面に複数回巻き付けられることにより内側構成体2
3fの側面と外側構成体23eの側面とに囲まれた空間
内に配置され、その両端を金属製筐体23の外部に引き
出される。金属製筐体23の外部に引き出されたレーザ
ファイバ21の一端には反射ミラー22が取り付けら
れ、もう一端は破断面のまま配置される。
The laser fiber 21 has an inner structure 23f.
Inner structure 2 by being wound around the side of the
It is arranged in the space surrounded by the side surface of 3f and the side surface of the outer component 23e, and both ends thereof are drawn out of the metal housing 23. The reflection mirror 22 is attached to one end of the laser fiber 21 drawn out of the metal housing 23, and the other end is arranged as a broken surface.

【0051】内側構成体23fの側面と外側構成体23
eの側面とに囲まれた空間の上部には、マッチングオイ
ル導入部23b及びマッチングオイル排出部23aが配
置され、この空間内部にマッチングオイルを循環させ
る。
The side surface of the inner structure 23f and the outer structure 23
A matching oil introduction part 23b and a matching oil discharge part 23a are arranged above the space surrounded by the side surface of e, and the matching oil is circulated inside this space.

【0052】また、この空間内部には複数のセパレート
ファイバ23c、23dが配置される。各セパレートフ
ァイバ23c、23dは、内側構成体23fの側面に巻
き付けられたレーザファイバ21の外側に金属製筐体2
3の底面と垂直方向に配列される。各セパレートファイ
バ23c、23dは、内側構成体23fの側面と外側構
成体23eの側面との隙間と同じ程度の太さを有してお
り、それらをある一定の間隔で配置することにより、マ
ッチングオイルの流動経路を形成する。
In this space, a plurality of separate fibers 23c and 23d are arranged. Each of the separate fibers 23c and 23d is disposed outside the laser fiber 21 wound around the side surface of the inner member 23f.
3 are arranged in a direction perpendicular to the bottom surface. Each of the separate fibers 23c and 23d has the same thickness as the gap between the side surface of the inner member 23f and the side surface of the outer member 23e. To form a flow path.

【0053】複数配置されるセパレートファイバ23
c、23dのうちマッチングオイル導入部23bとマッ
チングオイル排出部23aとの間に配置されるセパレー
トファイバ23cは、その長さを内側構成体23f及び
外側構成体23eの高さと同一とし、マッチングオイル
導入部23bが接続される領域とマッチングオイル排出
部23aが接続される領域とを分割する。
A plurality of separate fibers 23 are arranged.
c and 23d, the separate fiber 23c disposed between the matching oil introduction portion 23b and the matching oil discharge portion 23a has the same length as the height of the inner component 23f and the outer component 23e, and the matching oil is introduced. The region where the portion 23b is connected is divided into the region where the matching oil discharge portion 23a is connected.

【0054】それ以外セパレートファイバ23dの長さ
はセパレートファイバ23cよりも短いものとし、それ
により生じた隙間をマッチングオイルが通過することと
なる。これらのセパレートファイバ23dは、その一端
を内側構成体23fと外側構成体23eとに囲まれた空
間の上面もしくは下面に接して配置され、1つのセパレ
ートファイバ23dが内側構成体23fと外側構成体2
3eとに囲まれた空間の上面に接して配置されていると
きには、その隣に配置されるセパレートファイバ23d
は内側構成体23fと外側構成体23eとに囲まれた空
間の下面に接して配置され、内側構成体23fと外側構
成体23eとに囲まれた空間の下面に接して配置されて
いるセパレートファイバ23dの隣に配置されるセパレ
ートファイバ23dは、内側構成体23fと外側構成体
23eとに囲まれた空間の上面に接して配置される。こ
のようにセパレートファイバ23dを配置することによ
り、マッチングオイルは内側構成体23f及び外側構成
体23eの側面を上下に移動しながら流動していく。
The length of the separate fiber 23d is shorter than that of the separate fiber 23c, and the matching oil passes through the gap created thereby. These separate fibers 23d are arranged such that one end thereof is in contact with an upper surface or a lower surface of a space surrounded by the inner structure 23f and the outer structure 23e, and one separate fiber 23d is formed by the inner structure 23f and the outer structure 2d.
3e, when it is arranged in contact with the upper surface of the space surrounded by the separate fiber 23d,
Is a separate fiber disposed in contact with the lower surface of the space surrounded by the inner component 23f and the outer component 23e, and disposed in contact with the lower surface of the space surrounded by the inner component 23f and the outer component 23e. The separate fiber 23d arranged next to 23d is arranged in contact with the upper surface of the space surrounded by the inner structure 23f and the outer structure 23e. By arranging the separate fibers 23d in this manner, the matching oil flows while moving up and down on the side surfaces of the inner component 23f and the outer component 23e.

【0055】ここで、セパレートファイバ23c、23
dは、第1の実施の形態で説明した非石英ガラスクラッ
ドと同じ材質で構成されており、マッチングオイルとも
光の屈折率がほぼ等しいため、励起光の進行を妨げな
い。
Here, the separate fibers 23c and 23
d is made of the same material as the non-quartz glass clad described in the first embodiment, and does not hinder the progress of the excitation light because the matching oil and the refractive index of the matching oil are almost equal.

【0056】励起光は、内側構成体23fと外側構成体
23eとに囲まれた空間の上部から照射され、照射され
た励起光はこの空間内で反射を繰り返しながら、レーザ
ファイバ21を励起し、それにより生じたレーザ光は、
反射ミラー22が取り付けられていないレーザファイバ
21の一端から取り出されることとなる。
The excitation light is emitted from above the space surrounded by the inner and outer components 23f and 23e, and the emitted excitation light excites the laser fiber 21 while repeating reflection in this space. The resulting laser light is
The laser light is extracted from one end of the laser fiber 21 to which the reflection mirror 22 is not attached.

【0057】[0057]

【実施例3】第3の実施の形態において、コア径50μ
m、クラッド径125μm、開口数0.2のGa−Na
−S系ガラスファイバのコア内部に0.4at%のDy
3+イオンをドープしたレーザファイバを外周100mm
φの円筒の側面に1層巻き付けた。この円筒は透明弗素
樹脂により形成されており、その内側を金メッキ加工し
てある。そして、図4に示すように巻き付けたレーザフ
ァイバの外側に、太さ100μmのコアなし(単層)G
a−Na−S系ガラスファイバをセパレータとして配置
した。このファイバはマッチングオイルの流れをスムー
ズにする役割を果たす。このセパレータはレーザファイ
バのクラッドと同じ材質で構成されており、マッチング
オイルに浸されると光学的にクラッド及びマッチングオ
イル同一となるため、励起光の進行を何ら妨害しない。
このように組み合わせた構成体の外側に内径100.3
0mm、厚み0.5mmの透明弗素樹脂を配置する。そ
の外側は割り型の内面金の鏡面を有する金属型で覆っ
た。シリンダーの上部にはマッチングオイルを流すため
の導入、排出口が設けてあり、屈折率2.14のマッチ
ングオイルを0.1リットル/分の割合で流した。励起
光は円筒の周囲に配置された発振波長0.8μmのレー
ザダイオードによって行い、合計で2.5kW投入し
た。レーザファイバの片端面は波長3.3μmの光に対
して反射率99%のミラーを押し付け、もう一端面は破
断面のままとした。結果、150Wの波長3.3μm帯
のレーザ発振を確認できた。
Embodiment 3 In the third embodiment, the core diameter is 50 μm.
m, clad diameter 125 μm, numerical aperture 0.2 Ga-Na
-0.4 at% Dy in the core of S-based glass fiber
3+ ion doped laser fiber around 100mm
One layer was wound around the side surface of the φ cylinder. This cylinder is made of a transparent fluorine resin, and the inside thereof is gold-plated. Then, a coreless (single layer) G having a thickness of 100 μm is provided outside the wound laser fiber as shown in FIG.
An a-Na-S-based glass fiber was disposed as a separator. This fiber serves to smooth the flow of the matching oil. This separator is made of the same material as the cladding of the laser fiber, and when immersed in the matching oil, it becomes optically the same as the cladding and the matching oil, and does not hinder the progress of the excitation light at all.
An outer diameter of 100.3
A transparent fluororesin having a thickness of 0 mm and a thickness of 0.5 mm is arranged. The outside was covered with a metal mold having a mirror surface of a split inner metal surface. An inlet and an outlet for flowing the matching oil are provided at the upper part of the cylinder, and the matching oil having a refractive index of 2.14 was flowed at a rate of 0.1 liter / min. Excitation light was emitted by a laser diode having an oscillation wavelength of 0.8 μm arranged around the cylinder, and a total of 2.5 kW was applied. One end face of the laser fiber was pressed against a mirror having a reflectivity of 99% with respect to light having a wavelength of 3.3 μm, and the other end face was kept as a fracture surface. As a result, laser oscillation in the 3.3 μm band at a wavelength of 150 W was confirmed.

【0058】次に、図5を使用して第4の実施の形態を
説明する。図5は、第4の実施の形態におけるレーザ光
発生装置30の構成図である。本形態のレーザ光発生装
置30は、1つながりのレーザファイバ31、マッチン
グオイル導入部32、励起光をレーザファイバ31に導
入する光ダクト33a、33b、マッチングオイル排出
部34、反射ミラー35、表面を透明フッ素樹脂加工さ
れた金線37a、37b、及び表面を金メッキされ、さ
らにその表面を透明フッ素樹脂加工した金属基盤36に
より構成されている。
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a configuration diagram of a laser light generator 30 according to the fourth embodiment. The laser light generator 30 of the present embodiment includes a continuous laser fiber 31, a matching oil introduction unit 32, optical ducts 33a and 33b for introducing excitation light into the laser fiber 31, a matching oil discharge unit 34, a reflection mirror 35, and a surface. It is composed of gold wires 37a and 37b processed with a transparent fluororesin, and a metal substrate 36 whose surface is plated with gold and whose surface is processed with a transparent fluororesin.

【0059】レーザファイバ31は複数箇所で折り返さ
れながら金属基盤36内に平面的に配置され、金属基盤
36内に平面状に並べられたレーザファイバ31の列の
両端部分には、そのレーザファイバと平行に金線37
a、37bが配置される。
The laser fibers 31 are arranged in a plane on the metal substrate 36 while being folded at a plurality of positions. The laser fibers 31 are arranged at both ends of the row of the laser fibers 31 arranged in a plane on the metal substrate 36. Parallel gold wire 37
a and 37b are arranged.

【0060】金属基盤36内に配置されたレーザファイ
バ31上には2つの光ダクト33a、33bが配置さ
れ、これらの光ダクト33a、33bを介して励起光が
レーザファイバ31に導入される。そして、これらの金
属基盤36内に配置されたレーザファイバ31、金線3
7a、37b、光ダクト33a、33bは、表面を金メ
ッキ処理され、さらにその表面を透明フッ素樹脂加工し
た板を金属基盤36にかぶせることにより、金属基盤3
6内に収納される。この際、金線37a、37bが配置
されていることにより、金属基盤36内に配置されたレ
ーザファイバ31の列は、金線37a、37b、金属基
盤36及び表面を金メッキ処理され、さらにその表面を
透明フッ素樹脂加工した板により、その周囲を囲まれ、
マッチングオイル導入部32及びマッチング排出部34
以外の部分を密封されることとなる。
Two optical ducts 33a and 33b are arranged on the laser fiber 31 arranged in the metal base 36, and excitation light is introduced into the laser fiber 31 via these optical ducts 33a and 33b. Then, the laser fiber 31 and the gold wire 3 placed in these metal bases 36 are arranged.
7a, 37b and the light ducts 33a, 33b are covered with a metal substrate 36 by plating a surface of which is plated with gold and further processing the surface with a transparent fluororesin.
6 is stored. At this time, since the gold wires 37a and 37b are arranged, the rows of the laser fibers 31 arranged in the metal substrate 36 are subjected to gold plating on the gold wires 37a and 37b, the metal substrate 36, and the surface thereof. Is surrounded by a transparent fluororesin-processed plate,
Matching oil introduction section 32 and matching discharge section 34
The other parts will be sealed.

【0061】マッチングオイル導入部32からはマッチ
ングオイルが導入され、導入されたマッチングオイル
は、金属基盤36内に配置されたレーザファイバ31を
満たしながら流動し、マッチングオイル排出部34から
排出される。
The matching oil is introduced from the matching oil introduction part 32, and flows while filling the laser fiber 31 disposed in the metal base 36, and is discharged from the matching oil discharge part 34.

【0062】励起光は光ダクト33a、33bに導入さ
れ、光ダクト33a、33bに導入された励起光は金属
基盤36内のレーザファイバ31に導入される。励起光
を導入されたレーザファイバ31は、レーザ光を発生さ
せ、発生したレーザ光はレーザファイバ31の両端に伝
わり、反射ミラー35が設置されていない端面に達した
レーザ光はそこから取り出され、反射ミラー35が配置
されている側に達したレーザ光は、そこで反射され、反
射ミラー35が設置されていない端面から取り出され
る。
The excitation light is introduced into the light ducts 33a and 33b, and the excitation light introduced into the light ducts 33a and 33b is introduced into the laser fiber 31 in the metal base 36. The laser fiber 31 into which the excitation light is introduced generates laser light, the generated laser light is transmitted to both ends of the laser fiber 31, and the laser light reaching the end face where the reflection mirror 35 is not installed is extracted therefrom. The laser light that has reached the side where the reflection mirror 35 is arranged is reflected there, and is extracted from the end face where the reflection mirror 35 is not installed.

【0063】[0063]

【実施例4】第4の実施の形態において、コア径50μ
m、クラッド径125μm、開口数0.2のAlF3
フッ化物ガラスファイバのコア内部に1.0at%のN
3+イオンと0.01at%のCe3+イオンを共ドープ
した全長200x幅25mmの形状に一つながりのレー
ザファイバを折り返しながら平板状に密に配置した。基
盤には鏡面の金表面を有する平板に厚さ0.01μmの
透明弗素樹脂皮膜を均質に付けたものを用い、基盤に平
面状に並べられたレーザファイバの列の両端部分には、
そのレーザファイバと平行に透明弗素樹脂の被覆を薄く
付けた200μmの純金線を配置した。
Embodiment 4 In the fourth embodiment, the core diameter is 50 μm.
m, cladding diameter 125 μm, numerical aperture 0.2 AlF 3 -based fluoride glass fiber core, 1.0 at% N
A continuous laser fiber was formed in a shape of a total length of 200 × 25 mm in width, which was co-doped with d 3+ ions and 0.01 at% of Ce 3+ ions, and was densely arranged in a flat plate shape while being folded. For the base, a flat plate with a mirror-finished gold surface and a transparent fluororesin film with a thickness of 0.01 μm uniformly applied were used, and at both ends of a row of laser fibers arranged in a plane on the base,
A 200 μm pure gold wire thinly coated with a transparent fluororesin was arranged in parallel with the laser fiber.

【0064】そして、基盤に並べられたレーザファイバ
上部に、光ダクトに励起光を導入するための窓を有する
鏡面金めっき表面に0.01mmの透明弗素樹脂を塗布
した金属板をかぶせた。
Then, a metal plate having a mirror-finished gold-plated surface having a window for introducing excitation light into an optical duct coated with 0.01 mm transparent fluororesin was placed on the upper part of the laser fibers arranged on the substrate.

【0065】ここで、レーザファイバの両端部分に配置
された純金線によって両端部分の機密性が高められるた
め、強い圧力でのマッチングオイルの流動が可能とな
る。作成されたファイバ整列部全体を直角に横断するよ
うに波長1.05μmのレーザ光を反射するマスクを置
き、そこにエキシマーレーザ(波長256nm)を照射
し、その屈折率変化を誘起することによりレーザファイ
バのコア内部にチャープドグレーティングを形成した。
このチャープドグレーティングはマルチモードのモード
分散に対応し、各モードにおいて波長1.05μm付近
の透過率を低くする。その結果、波長1.05μm付近
の増幅された自然放出光は抑制され、波長1.33μm
のレーザー発振が可能になる。
Here, since the confidentiality of both ends is enhanced by the pure gold wires arranged at both ends of the laser fiber, the matching oil can flow at a high pressure. A mask that reflects a laser beam with a wavelength of 1.05 μm is placed so as to traverse the entire fiber alignment section at right angles, and an excimer laser (wavelength: 256 nm) is irradiated on the mask to induce a change in the refractive index, thereby causing a laser beam A chirped grating was formed inside the core of the fiber.
The chirped grating corresponds to multi-mode dispersion, and lowers the transmittance around a wavelength of 1.05 μm in each mode. As a result, amplified spontaneous emission light having a wavelength of around 1.05 μm is suppressed, and a wavelength of 1.33 μm
Laser oscillation becomes possible.

【0066】マッチングオイル導入部から0.1リット
ル/分の割合で屈折率1.432のマッチングオイルを
流し、発振波長0.8μmのレーザダイオードからの励
起光を配置された光ダクトを通して合計で2.8kW投
入した。レーザファイバの片端面は反射率99%のミラ
ーに押し付け、もう一端面は破断面のままとした。結
果、0.5kWの波長1.33μm帯のレーザ発振を確
認できた。
A matching oil having a refractive index of 1.432 was flowed at a rate of 0.1 liter / minute from the matching oil introducing section, and a total of 2 pumping light from a laser diode having an oscillation wavelength of 0.8 μm was passed through an optical duct provided. .8 kW was input. One end face of the laser fiber was pressed against a mirror having a reflectivity of 99%, and the other end face was left as a broken surface. As a result, laser oscillation in the 1.33 μm wavelength band of 0.5 kW was confirmed.

【0067】次に、図6を用いて第5の実施の形態を説
明する。図6は第5の実施の形態における光信号増幅器
50の構成図である。光信号増幅器50は、1つながり
の非石英系光ファイバであるレーザファイバ51、レー
ザファイバ51を巻き付ける巻き付けドラム52、励起
光導入用ファイバ53、マッチングオイル導入部54、
マッチングオイル排出部55、バンドル部57、O−リ
ング58、隔壁59、内面を金メッキ処理され、さらに
その表面を透明フッ素樹脂加工された金属治具60によ
って構成されている。
Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a configuration diagram of an optical signal amplifier 50 according to the fifth embodiment. The optical signal amplifier 50 includes a laser fiber 51, which is one continuous non-quartz optical fiber, a winding drum 52 for winding the laser fiber 51, an excitation light introducing fiber 53, a matching oil introducing section 54,
It comprises a matching oil discharge portion 55, a bundle portion 57, an O-ring 58, a partition wall 59, and a metal jig 60 whose inner surface is gold-plated and whose surface is processed with a transparent fluororesin.

【0068】レーザファイバ51は、複数箇所で折り返
されバンドル部57に束ねられる。レーザファイバ51
の折り返し部分は、バンドル部の両端に位置する巻き付
けドラム52に巻き付けられ固定される。レーザファイ
バ51の両端面は破断面のまま配置される。
The laser fiber 51 is folded at a plurality of locations and bundled in the bundle 57. Laser fiber 51
Is wound around and fixed to winding drums 52 located at both ends of the bundle portion. Both end faces of the laser fiber 51 are arranged as broken surfaces.

【0069】バンドル部57のレーザファイバ51の長
手方向における両端部分には複数の励起光導入用ファイ
バ53の先端が配置され、バンドル部57内への励起光
の導入を行う。
At both ends of the bundle section 57 in the longitudinal direction of the laser fiber 51, tips of a plurality of excitation light introducing fibers 53 are arranged to introduce the excitation light into the bundle section 57.

【0070】バンドル部57の長手方向の中央部分に
は、バンドル部57を挟み込むように隔壁59が取り付
けられ、隔壁59の外側にはO―リング58が取り付け
られる。
A partition wall 59 is attached to the central portion in the longitudinal direction of the bundle portion 57 so as to sandwich the bundle portion 57, and an O-ring 58 is mounted outside the partition wall 59.

【0071】そして、このように配置されたレーザファ
イバ51、巻き付けドラム52、励起光導入用ファイバ
53、バンドル部57、隔壁59、O―リング58は、
箱状の金属治具60内部に納められ、さらにその上部
を、内部を金メッキし、さらにその表面を透明フッ素樹
脂で覆った板によりふさがれる。
The laser fiber 51, the winding drum 52, the excitation light introducing fiber 53, the bundle portion 57, the partition wall 59, and the O-ring 58 thus arranged are
It is housed inside a box-shaped metal jig 60, and its upper part is covered with a plate whose inside is gold-plated and whose surface is covered with a transparent fluororesin.

【0072】この際、レーザファイバ51の両端部分及
び励起光導入用ファイバ53のバンドル部に接続されて
いない側の端面部分は、金属治具60の外部に配置され
る。隔壁59は金属治具60内部を2つの領域に分割
し、O−リング58はその機密性を高める。隔壁59に
よって分割された一方の領域には、マッチングオイル導
入部54が接続され、もう一方の領域にはマッチングオ
イル排出部55が取り付けられる。
At this time, both end portions of the laser fiber 51 and an end surface portion of the excitation light introducing fiber 53 which is not connected to the bundle portion are arranged outside the metal jig 60. The partition 59 divides the inside of the metal jig 60 into two regions, and the O-ring 58 enhances the security. A matching oil introduction section 54 is connected to one area divided by the partition wall 59, and a matching oil discharge section 55 is attached to the other area.

【0073】図7に、図6におけるバンドル部57のA
−A断面図を示す。バンドル部57は、折り返されたレ
ーザファイバ51が束ねられており、その束の隙間をマ
ッチングオイル61が満たしている。レーザファイバ5
1は、ドープコア51a及び非石英ガラスクラッド51
bにより構成されており、ドープコア51aを中心とし
非石英ガラスクラッド51bを外周とする同軸構造を有
する。
FIG. 7 shows the A of the bundle unit 57 in FIG.
FIG. In the bundle portion 57, the folded laser fibers 51 are bundled, and the gap between the bundles is filled with the matching oil 61. Laser fiber 5
1 is a doped core 51a and a non-quartz glass clad 51
b, and has a coaxial structure with the doped core 51a as the center and the non-quartz glass clad 51b as the outer periphery.

【0074】バンドル部の外壁部分は、その内部を鏡面
金メッキ処理された鏡面金メッキ金属治具57b及び鏡
面金メッキ金属治具57bの鏡面金メッキ処理部の表面
を覆う透明フッ素樹脂クラッド57aにより構成されて
おり、内部に取り込まれた励起光バンドル部内で反射さ
せる構造となっている。
The outer wall portion of the bundle portion is composed of a mirror-finished gold-plated metal jig 57b whose inside has been mirror-plated and a transparent fluororesin clad 57a that covers the surface of the mirror-finished gold-plated portion of the mirror-plated metal jig 57b. , And has a structure in which the light is reflected inside the excitation light bundle portion taken in.

【0075】ここで、非石英ガラスクラッド51b及び
マッチングオイル61は光の屈折率がほぼ等しいものと
し、ドープコア51aの光の屈折率は、非石英ガラスク
ラッド51b及びマッチングオイル61よりも大きいも
のとする。また、透明フッ素樹脂クラッド57aの光の
屈折率は、非石英ガラスクラッド51b、マッチングオ
イル61及びドープコア51aよりも小さいものとす
る。
Here, the non-quartz glass clad 51b and the matching oil 61 have substantially the same refractive index of light, and the light refractive index of the doped core 51a is larger than that of the non-quartz glass clad 51b and the matching oil 61. . The refractive index of light of the transparent fluororesin clad 57a is smaller than that of the non-quartz glass clad 51b, the matching oil 61, and the doped core 51a.

【0076】図8に、図6におけるB部の詳細図を示
す。B部には、励起光導入用ファイバ53の先端が配置
され、この励起光導入用ファイバ53の先端から励起光
を照射することにより、レーザファイバ51に励起光を
導入する。励起光導入用ファイバ53には、比較的太い
径のもの、または市販の高出力レーザダイオードと結合
の良い帯状のファイバを使用する。
FIG. 8 is a detailed view of the portion B in FIG. The tip of the excitation light introducing fiber 53 is arranged in the portion B, and the excitation light is introduced into the laser fiber 51 by irradiating the excitation light from the end of the excitation light introducing fiber 53. As the pumping light introducing fiber 53, a fiber having a relatively large diameter or a belt-like fiber which is well coupled to a commercially available high-power laser diode is used.

【0077】図8において、θpは励起光導入用ファイ
バ53の全反射臨界角を示しており、励起光導入用ファ
イバ53から照射される励起光は、2×(90−θp)
の角度で広がりをもった光としてレーザファイバ51内
に導入される。
In FIG. 8, θp indicates the critical angle of total reflection of the pumping light introducing fiber 53, and the pumping light emitted from the pumping light introducing fiber 53 is 2 × (90−θp).
Is introduced into the laser fiber 51 as light having a spread at an angle of.

【0078】θbは、マッチングオイル61と透明フッ
素樹脂クラッド57aにおける全反射臨界角を示してお
り、この全反射臨界角θb以内の角度で透明フッ素樹脂
クラッド57aに達した励起光は、透明フッ素樹脂クラ
ッド57aで全反射され、透明フッ素樹脂クラッド57
a内部に閉じこめられることとなる。
Θb indicates the critical angle of total reflection between the matching oil 61 and the transparent fluororesin clad 57a, and the excitation light that reaches the transparent fluororesin clad 57a at an angle within this critical angle of total reflection θb is The transparent fluororesin clad 57 is totally reflected by the clad 57a.
a.

【0079】励起光の導入部であるB部は、励起光の導
入の効率を図るため、レーザファイバ51及び透明フッ
素樹脂クラッド57aに広がりをもたせており、図8の
場合、B部におけるレーザファイバ51及び透明フッ素
樹脂クラッド57aは、バンドル部57の中心軸に対
し、外部にθtの角度をもった広がりを有している。
The laser fiber 51 and the transparent fluororesin clad 57a are widened in the section B, which is the section for introducing the pumping light, in order to increase the efficiency of the pumping light introduction. The 51 and the transparent fluororesin clad 57 a have a spread that has an angle of θt to the outside with respect to the central axis of the bundle portion 57.

【0080】ここで、励起光導入用ファイバ53からレ
ーザファイバ51に導入されるすべての励起光は透明フ
ッ素樹脂クラッド57aで全反射されバンドル部57内
に導入されることが望ましいが、その為には励起光導入
用ファイバ53から照射される励起光と透明フッ素樹脂
クラッド57a表面からなる角度が、全反射臨界角θb
以下である必要がある。この励起光導入用ファイバ53
から照射される励起光と透明フッ素樹脂クラッド57a
表面からなる角度がもっとも大きくなるのは、励起光導
入用ファイバ53から照射された励起光が、上記に述べ
たバンドル部57の中心軸に対し外部にθtの角度の広
がりをもった透明フッ素樹脂クラッド57aに到達する
ときであり、その時の励起光導入用ファイバ53から照
射される励起光と透明フッ素樹脂クラッド57a表面か
らなる角度は、(θp+θt)で表される。そのため、
B部のレーザファイバ51及び透明フッ素樹脂クラッド
57aの広がりは、B部の外部への広がり角θtが(θ
p+θt)<θbを満たすように構成される。
Here, it is desirable that all the excitation light introduced from the excitation light introduction fiber 53 into the laser fiber 51 be totally reflected by the transparent fluororesin clad 57a and be introduced into the bundle portion 57. Is the angle between the excitation light irradiated from the excitation light introduction fiber 53 and the surface of the transparent fluororesin clad 57a, and the critical angle of total reflection θb
Must be: This pumping light introducing fiber 53
Light and transparent fluororesin clad 57a irradiated from the
The largest surface angle is caused by the fact that the excitation light emitted from the excitation light introducing fiber 53 is a transparent fluororesin having an angle θt extending outward with respect to the central axis of the bundle portion 57 described above. The time when the light reaches the clad 57a, and the angle between the excitation light irradiated from the excitation light introducing fiber 53 and the surface of the transparent fluororesin clad 57a at that time is represented by (θp + θt). for that reason,
The spread of the laser fiber 51 and the transparent fluororesin clad 57a in the portion B is such that the spread angle θt to the outside of the portion B is (θ
p + θt) <θb.

【0081】次に、図6を用いてレーザ発生装置50の
動作について説明する。マッチングオイル導入部54か
ら導入されたマッチングオイルは、隔壁59により分岐
された一方の領域をみたし、その後バンドル部57内部
を流動して隔壁59により分岐されたもう一方の領域に
達する。その後、マッチングオイルはその領域を満た
し、マッチングオイル排出部55から排出される。
Next, the operation of the laser generator 50 will be described with reference to FIG. The matching oil introduced from the matching oil introduction part 54 sees one area branched by the partition wall 59, and then flows inside the bundle part 57 to reach the other area branched by the partition wall 59. After that, the matching oil fills the region and is discharged from the matching oil discharge unit 55.

【0082】励起光導入ファイバ53から導入された励
起光は、バンドル部57内で反射を繰り返しながらレー
ザファイバ51のドープコア51aに達し、励起光が照
射されたレーザファイバ51はレーザーファイバ51の
片端より導入された入植信号光を増幅する。そして、も
う一方の端面より増幅された信号光が取り出される。
The pumping light introduced from the pumping light introducing fiber 53 reaches the doped core 51 a of the laser fiber 51 while repeating reflection in the bundle portion 57, and the laser fiber 51 irradiated with the pumping light passes from one end of the laser fiber 51. The introduced set signal light is amplified. Then, the amplified signal light is extracted from the other end face.

【0083】[0083]

【実施例5】第5の実施の形態において、コア径10μ
m、クラッド径125μm、開口数0.11の多成分ア
ルミノシリケートガラスファイバのコア内部に5000
ppmwtのEr3+イオンと5wt%のYb3+イオンを
コドープしたレーザファイバをドープしたレーザファイ
バをバンドル部分長が250mmになるように折り返し
た。全長230mのファイバを用い、バンドルの折り返
し数を452回とすることにより、ファイバ一往復あた
りの長さを1000mmとした。バンドル部の両端面に
断面形状10.0×0.1mm矩形の励起光導入用ファ
イバ5本ずつ、合計10本を差し込み、中央に隔壁を取
り付けた金属治具で囲い込んだ。金属治具は、真鍮をベ
ースとし、その表面に鏡面純金メッキ処理を施し、さら
にその表面を屈折率1.34の透明弗素樹脂で覆った。
Embodiment 5 In the fifth embodiment, the core diameter is 10 μm.
m, a cladding diameter of 125 μm, and a numerical aperture of 0.11 inside a multi-component aluminosilicate glass fiber core of 5000
A laser fiber doped with a laser fiber co-doped with Er 3+ ions of ppmwt and Yb 3+ ions of 5 wt% was folded so that the bundle portion length became 250 mm. By using a fiber having a total length of 230 m and making the number of turns of the bundle 452 times, the length per round trip of the fiber was set to 1000 mm. A total of 10 excitation light introducing fibers each having a rectangular cross section of 10.0 × 0.1 mm were inserted into both end surfaces of the bundle portion, each of which was surrounded by a metal jig having a partition wall attached at the center. The metal jig was made of brass, its surface was subjected to a mirror-finished pure gold plating process, and its surface was covered with a transparent fluorine resin having a refractive index of 1.34.

【0084】レーザファイバの励起光導入部分より外に
はみ出した部分には屈折率1.34の透明弗素樹脂を塗
布し、励起光導入用ファイバには屈折率1.445の透
明紫外線硬化樹脂を塗布した。
A transparent fluororesin having a refractive index of 1.34 is applied to the portion of the laser fiber protruding from the excitation light introducing portion, and a transparent ultraviolet curing resin having a refractive index of 1.445 is applied to the excitation light introducing fiber. did.

【0085】このように構成したレーザ本体を金属筐体
中に収めた。この際、レーザ本体の隔壁により金属筐体
の内部を2つの領域に区分することとした。一方の領域
にはマッチングオイル導入部が設置され、もう一方の領
域にはマッチングオイル排出部が設置される。そして、
マッチングオイル導入部をオイル循環ポンプに接続して
屈折率1.523の透明マッチングオイルを筐体内部に
流し込み、圧力をかけてレーザバンドル部分を透過する
ようにマッチングオイルを循環させた。ここでの圧力は
3kg/cm2とした。ファイバの取り出し部分はしっ
かりと樹脂で封止し、筐体内部から取り出し圧力がもれ
ないようにした。レーザファイバの片端には波長1.5
3〜1.57μmの信号光を40波長同時に入射できる
ようにした。そして、もう一方の片端面は、斜め破断接
続で信号光の取り出し用石英ファイバーと接続した。
The laser main body thus constituted was housed in a metal housing. At this time, the inside of the metal housing was divided into two regions by the partition wall of the laser main body. A matching oil introduction section is provided in one area, and a matching oil discharge section is provided in the other area. And
The matching oil introduction unit was connected to an oil circulation pump, and a transparent matching oil having a refractive index of 1.523 was poured into the inside of the casing, and pressure was applied to circulate the matching oil so as to pass through the laser bundle portion. The pressure here was 3 kg / cm 2 . The fiber take-out part was tightly sealed with resin so that there was no pressure to take out the fiber from the inside. 1.5 wavelength at one end of laser fiber
Signal light of 3 to 1.57 μm was allowed to be simultaneously incident on 40 wavelengths. Then, the other end face was connected to a quartz fiber for extracting signal light by oblique break connection.

【0086】励起光導入用ファイバは、シリンドリカル
レンズを介して発振波長約0.98μm、最大出力50
Wの半導体レーザに結合され、励起光をバンドル部分に
導入することととした。導入した信号光の強度は合計6
dBm,そして増幅された信号光の出力は合計55dB
mに達した。この際、マッチングオイルの励起光レーザ
によるレーザ損傷は全く観察されなかった。また、励起
光強度を調整する事によって波長間の増幅偏差を±1d
B以下に抑える事ができた。
The pumping light introducing fiber has an oscillation wavelength of about 0.98 μm and a maximum output of 50 through a cylindrical lens.
The excitation light is coupled to the W semiconductor laser and introduced into the bundle portion. The intensity of the introduced signal light is a total of 6
dBm, and the output of the amplified signal light is 55 dB in total
m. At this time, no laser damage of the matching oil by the excitation light laser was observed. Further, by adjusting the excitation light intensity, the amplification deviation between the wavelengths can be made ± 1d.
B or less.

【0087】なお、以上の説明において、レーザファイ
バの断面形状を円形及び四角形として説明したが、その
他の形状のレーザファイバを使用してもよく、効率の上
では、矩形ないしD型、樽型のほうが好ましい。
In the above description, the cross-sectional shape of the laser fiber is described as a circle or a square. However, a laser fiber of another shape may be used, and a rectangular or D-shaped or barrel-shaped laser fiber may be used in terms of efficiency. More preferred.

【0088】また、第1、第2、第3、第4及び第5の
実施の形態では、それぞれの構成をレーザ光発生装置と
して説明したが、各構成において反射ミラーを取り除く
ことにより、光信号増幅器として使用することとしても
よい。
In each of the first, second, third, fourth, and fifth embodiments, each component has been described as a laser beam generator. It may be used as an amplifier.

【0089】さらに、第6の実施の形態では、その構成
を光信号増幅器として説明したが、この構成においてレ
ーザファイバ51の一端面にミラーを取り付けることに
より、レーザ光発生装置として使用することとしてもよ
い。
Further, in the sixth embodiment, the configuration has been described as an optical signal amplifier. However, in this configuration, a mirror may be attached to one end surface of the laser fiber 51 to be used as a laser light generator. Good.

【0090】[0090]

【発明の効果】本発明のレーザ光発生装置は、励起光反
射部に非石英系光ファイバの外周部と略屈折率が等しい
流動性媒質と十分長い光ファイバとを収納することとし
たので、製造が容易で、効率のよいレーザ光発生装置を
実現できる。
According to the laser beam generating apparatus of the present invention, the pumping light reflecting portion accommodates a fluid medium having a refractive index substantially equal to that of the outer periphery of the non-quartz optical fiber and a sufficiently long optical fiber. An efficient laser light generator that is easy to manufacture can be realized.

【0091】また、流動性媒質を流動させることとした
ので、発熱等による流動性媒質の劣化及び非石英系光フ
ァイバの劣化を抑えることができ、耐光パワー性が高い
レーザ光発生装置を実現できる。
Further, since the flowable medium is caused to flow, deterioration of the flowable medium due to heat generation and the like and deterioration of the non-quartz optical fiber can be suppressed, and a laser light generator having high light resistance can be realized. .

【0092】本発明の光信号増幅器は、励起光反射部に
光ファイバの外周部と略屈折率が等しい流動性媒質と十
分長い非石英系光ファイバとを収納することとしたの
で、製造が容易で、効率のよい光信号増幅器を実現でき
る。
The optical signal amplifier of the present invention is easy to manufacture because the pumping light reflecting portion accommodates a fluid medium having substantially the same refractive index as the outer peripheral portion of the optical fiber and a sufficiently long non-quartz optical fiber. Thus, an efficient optical signal amplifier can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施の形態におけるレーザ発生装置の構
成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a laser generator according to a first embodiment.

【図2】ファイバ収納ボックス4内部の様子を表した拡
大断面図である。
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing the inside of the fiber storage box 4.

【図3】第2の実施の形態におけるレーザ光発生装置の
構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of a laser light generator according to a second embodiment.

【図4】第3の実施の形態におけるレーザ光発生装置の
構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of a laser light generator according to a third embodiment.

【図5】第4の実施の形態におけるレーザ光発生装置の
構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram of a laser light generator according to a fourth embodiment.

【図6】第5の実施の形態におけるレーザ光発生装置の
構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram of a laser light generator according to a fifth embodiment.

【図7】図6におけるバンドル部のA−A断面図を示
す。
FIG. 7 is a sectional view of the bundle section taken along line AA in FIG. 6;

【図8】図6におけるB部の詳細図を示す。FIG. 8 is a detailed view of a portion B in FIG. 6;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザ光発生装置 2 レーザファイバ 3 励起光導入用ファイバ 4 ファイバ収納ボックス 4a マッチングオイル導入口 4b マッチングオイル排出口 5 反射ミラー 6 マッチングオイル REFERENCE SIGNS LIST 1 laser light generator 2 laser fiber 3 excitation light introducing fiber 4 fiber storage box 4 a matching oil inlet 4 b matching oil outlet 5 reflecting mirror 6 matching oil

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザ活性物質に励起光を供給すること
によってレーザ光を発生させるレーザ光発生装置におい
て、 前記レーザ活性物質と、前記レーザ活性物質を覆う非石
英系の材質からなる外周部とを有する光ファイバと、 前記励起光の波長における屈折率が前記外周部と略等し
い流動性媒質と、 内部を前記流動性媒質で満たし、前記光ファイバの少な
くとも一部を納め、前記励起光を内部に閉じ込める励起
光反射部と、 前記励起光反射部に前記励起光を導入する励起光導入部
と、を有し、 前記励起光反射部が前記流動性媒質の流路の一部を形成
していることを特徴とするレーザ光発生装置。
1. A laser light generator for generating laser light by supplying excitation light to a laser active material, comprising: a laser active material; and an outer peripheral portion made of a non-quartz material that covers the laser active material. Having an optical fiber, a fluid medium having a refractive index at the wavelength of the pump light substantially equal to the outer peripheral portion, filling the inside with the fluid medium, storing at least a part of the optical fiber, and placing the pump light therein. An excitation light reflecting portion for confining the excitation light, and an excitation light introducing portion for introducing the excitation light into the excitation light reflecting portion, wherein the excitation light reflecting portion forms a part of a flow path of the fluid medium. A laser light generator characterized by the above-mentioned.
【請求項2】 前記流動性媒質は、前記光ファイバ及び
前記励起光導入部を冷却する冷却媒質であることを特徴
とする請求項1記載のレーザ光発生装置。
2. The laser light generator according to claim 1, wherein the fluid medium is a cooling medium that cools the optical fiber and the pumping light introduction unit.
【請求項3】 前記レーザ活性物質は、Nd3+、Y
3+、Er3+、Pr3+、Ce3+、Tm3+、Ho3+、Tb
3+、Dy3+、Eu3+、Eu2+及び有機色素から選ばれる
少なくとも一つの物質であることを特徴とする請求項1
記載のレーザ光発生装置。
3. The laser active material is Nd 3+ , Y
b 3+ , Er 3+ , Pr 3+ , Ce 3+ , Tm 3+ , Ho 3+ , Tb
2. The material according to claim 1, wherein the material is at least one selected from 3+ , Dy3 + , Eu3 + , Eu2 +, and an organic dye.
The laser light generator according to any one of the preceding claims.
【請求項4】 前記光ファイバは、フッ化物ガラスファ
イバ、弗燐酸塩ガラスファイバ、カルコゲナイドガラス
ファイバ、オキシカルコゲナイドガラスファイバ、燐酸
塩ガラスファイバ、テルライトガラスファイバ、硼酸塩
ガラスファイバ、多成分系アルミノシリケートガラスフ
ァイバ或いはプラスチックファイバのうち少なくともい
ずれか1種類であることを特徴とする請求項1記載のレ
ーザ光発生装置。
4. The optical fiber is a fluoride glass fiber, a fluorophosphate glass fiber, a chalcogenide glass fiber, an oxychalcogenide glass fiber, a phosphate glass fiber, a tellurite glass fiber, a borate glass fiber, a multi-component aluminosilicate. 2. The laser beam generator according to claim 1, wherein the laser beam generator is at least one of a glass fiber and a plastic fiber.
【請求項5】 レーザ活性物質に励起光を供給すること
によってレーザ光を発生させるレーザ光発生装置におい
て、 Yb3+、Er3+、Ce3+、Tm3+、Ho3+から選ばれる
少なくとも1種類のレーザ活性物質と、前記レーザ活性
物質を覆う石英系の材質からなる外周部とを有する光フ
ァイバと、 前記励起光の波長における屈折率が前記外周部と略等し
い流動性媒質と、 内部を前記流動性媒質で満たし、前記光ファイバの少な
くとも一部を納め、前記励起光を内部に閉じ込める励起
光反射部と、 前記励起光反射部に前記励起光を導入する励起光導入部
と、を有し、 前記励起光反射部が前記流動性媒質の流路の一部を形成
していることを特徴とするレーザ光発生装置。
5. A laser light generator for generating laser light by supplying excitation light to a laser active substance, wherein at least one selected from Yb 3+ , Er 3+ , Ce 3+ , Tm 3+ , and Ho 3+. An optical fiber having one kind of laser active material and an outer peripheral portion made of a quartz-based material covering the laser active material; a fluid medium having a refractive index at a wavelength of the excitation light substantially equal to the outer peripheral portion; Is filled with the fluid medium, at least a part of the optical fiber is contained, an excitation light reflection unit that confine the excitation light inside, and an excitation light introduction unit that introduces the excitation light into the excitation light reflection unit. A laser light generator, wherein the excitation light reflecting portion forms a part of a flow path of the fluid medium.
【請求項6】 前記流動性媒質は、前記光ファイバ及び
前記励起光導入部を冷却する冷却媒質であることを特徴
とする請求項5記載のレーザ光発生装置。
6. The laser light generator according to claim 5, wherein the fluid medium is a cooling medium that cools the optical fiber and the pumping light introduction unit.
【請求項7】 レーザ活性物質に励起光を供給すること
によって信号光を増幅する光信号増幅器において、 前記レーザ活性物質と、前記レーザ活性物質を覆う非石
英系の材質からなる外周部とを有する光ファイバと、 前記励起光の波長における屈折率が前記外周部と略等し
い流動性媒質と、 内部を前記流動性媒質で満たし、前記光ファイバの少な
くとも一部を納め、前記励起光を内部に閉じ込める励起
光反射部と、 前記励起光反射部に前記励起光を導入する励起光導入部
と、を有し、 前記励起光反射部が前記流動性媒質の流路の一部を形成
していることを特徴とする光信号増幅器。
7. An optical signal amplifier for amplifying signal light by supplying excitation light to a laser active substance, comprising: the laser active substance; and an outer peripheral portion made of a non-quartz material and covering the laser active substance. An optical fiber, a fluid medium having a refractive index at the wavelength of the pump light substantially equal to the outer peripheral portion, filling the inside with the fluid medium, storing at least a part of the optical fiber, and confining the pump light inside An excitation light reflecting portion, and an excitation light introducing portion that introduces the excitation light into the excitation light reflecting portion, wherein the excitation light reflecting portion forms a part of a flow path of the fluid medium. An optical signal amplifier characterized in that:
【請求項8】 前記流動性媒質は、前記光ファイバ及び
前記励起光導入部を冷却する冷却媒質であることを特徴
とする請求項7記載の光信号増幅器。
8. The optical signal amplifier according to claim 7, wherein the fluid medium is a cooling medium for cooling the optical fiber and the pumping light introduction unit.
【請求項9】 前記光ファイバは、フッ化物ガラスファ
イバ、弗燐酸塩ガラスファイバ、カルコゲナイドガラス
ファイバ、オキシカルコゲナイドガラスファイバ、燐酸
塩ガラスファイバ、テルライトガラスファイバ、硼酸塩
ガラスファイバ、多成分系アルミノシリケートガラスフ
ァイバ或いはプラスチックファイバのうち少なくともい
ずれか1種類であることを特徴とする請求項7記載の光
信号増幅器。
9. The optical fiber may be a fluoride glass fiber, a fluorophosphate glass fiber, a chalcogenide glass fiber, an oxychalcogenide glass fiber, a phosphate glass fiber, a tellurite glass fiber, a borate glass fiber, a multi-component aluminosilicate. 8. The optical signal amplifier according to claim 7, wherein the optical signal amplifier is at least one of a glass fiber and a plastic fiber.
JP2000087054A 1999-05-25 2000-03-23 Laser light generator and optical signal amplifier Expired - Fee Related JP4344066B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000087054A JP4344066B2 (en) 1999-05-25 2000-03-23 Laser light generator and optical signal amplifier

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14433299 1999-05-25
JP11-144332 1999-05-25
JP2000087054A JP4344066B2 (en) 1999-05-25 2000-03-23 Laser light generator and optical signal amplifier

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001044540A true JP2001044540A (en) 2001-02-16
JP4344066B2 JP4344066B2 (en) 2009-10-14

Family

ID=34424946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000087054A Expired - Fee Related JP4344066B2 (en) 1999-05-25 2000-03-23 Laser light generator and optical signal amplifier

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4344066B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006098313A1 (en) * 2005-03-15 2006-09-21 Omron Corporation Optical amplifier and laser device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006098313A1 (en) * 2005-03-15 2006-09-21 Omron Corporation Optical amplifier and laser device

Also Published As

Publication number Publication date
JP4344066B2 (en) 2009-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6836607B2 (en) Cladding-pumped 3-level fiber laser/amplifier
Kurkov Oscillation spectral range of Yb‐doped fiber lasers
US7286283B2 (en) Optical fiber coupling arrangement
US6826335B1 (en) Multi-fibre arrangements for high power fibre lasers and amplifiers
US6795460B1 (en) Laser device and an optical signal amplifier using thereof
US20050100073A1 (en) Cladding-pumped quasi 3-level fiber laser/amplifier
US7792161B2 (en) Optical fiber for fiber laser, fiber laser, and laser oscillation method
EP2372849B1 (en) Fiber laser device and light amplifying method
US6882664B2 (en) Laser with internally coupled pump source
US20040109225A1 (en) Multi-mode pumped ase source using phosphate and tellurite glasses
CN115986541A (en) A 2.8μm and 3.5μm dual-wavelength mid-infrared fiber laser
JP4344066B2 (en) Laser light generator and optical signal amplifier
JP4170522B2 (en) Laser beam generator manufacturing method and optical amplifier manufacturing method
KR20110065305A (en) Double Clad Fiber Laser Element
JP4285830B2 (en) Laser light generator and optical signal amplifier
JP2000340867A (en) Fiber laser and optical amplifier
JP6836043B2 (en) Fiber laser device
JP2001015835A (en) Laser beam generating device and optical amplifier
JP4209554B2 (en) Laser light generator and optical amplifier
JP4285831B2 (en) Fiber laser and optical amplifier
EP1030416A2 (en) Laser amplifier and laser oscillator
JPH1123867A (en) Fiber bundle and manufacture of fiber bundle
JP3434241B2 (en) Excitation method of 1.4 to 1.52 μm band optical amplifier or laser oscillator
JP2001102662A (en) Optical fiber equipment
JPH11238928A (en) Optical fiber laser and laser beam machining device

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20040223

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20040407

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061107

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070801

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081218

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090106

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090309

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090707

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090710

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120717

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120717

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130717

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130717

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees