JP2005294675A

Optically amplifying fiber, optically amplifying method, laser oscillating method, laser amplifier, laser oscillator, laser apparatus, and laser finishing machine

Abstract

Problem to be solved.To obtain a laser beam having high output and high beam quality in a conventional laser oscillator. An object of the present invention is to provide a compact, high-efficiency laser oscillator capable of obtaining high-power, high-beam quality laser light. From a first waveguide 21 (refractive index = n1) for transmitting excitation light, a core 23 (refractive index = n3) for generating laser light, and a cladding 24 (refractive index = n2) for transmitting excitation light. It consists of a second waveguide 22 consisting of a second waveguide 22 and a third waveguide 25 (refractive coefficient = n4) including the first waveguide 21 and the second waveguide 22, and the relationship between the respective refractive coefficients is n1 <n4 <n2 <n3. By using the optical amplification fiber 20 and exciting it with semiconductor lasers 10a and 10b, a compact and highly efficient laser device can be obtained. [Selection diagram] Fig. 1

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26 claims: 3 independent, 23 dependent

  1. 1
    励起光を伝送する第1導波路と、レーザ媒質が添加されレーザ光を発生するコアと前記励起光を伝送するクラッドから成る第2導波路と、前記第1導波路と前記第2導波路を包含する第3導波路とから成り、前記第1導波路の屈折率をn1、前記第2導波路クラッドの屈折率をn2、前記第2導波路コアの屈折率をn3、前記第3導波路の屈折率をn4とすると、n1<n4<n2<n3である光増幅ファイバ。
  2. 2
    第1導波路は、長手方向に直角な方向の断面積が長手方向に関して漸減する形状である請求項1記載の光増幅ファイバ。
  3. 3
    第1導波路と第2導波路の間隔は、前記第1導波路の長手方向に関して一定である請求項2記載の光増幅ファイバ。
  4. 4
    長手方向に少なくとも1つの励起光を伝送する空走領域と、少なくとも1つの前記励起光をレーザ媒質を含む導波路に注入する注入領域とを有し、前記空走領域は前記励起光を伝送する第1導波路と、レーザ光を発生するコアと前記励起光を伝送するクラッドから成る第2導波路と、前記第1導波路と前記第2導波路を包含する第3導波路とから成り、前記第1導波路の屈折率をn1、前記第2導波路クラッドの屈折率をn2、前記第2導波路コアの屈折率をn3、前記第3導波路の屈折率をn4とする場合、n1<n4<n2<n3であり、前記注入領域は前記第2導波路と前記第3導波路より成る光増幅ファイバ。
  5. 5
    第3導波路中に励起光が存在しないように空走領域を定めた請求項4に記載の光増幅ファイバ。
  6. 6
    空走領域と注入領域は重複しない請求項4に記載の光増幅ファイバ。
  7. 7
    第3導波路の外周は、励起光を前記第3導波路に閉じ込める外層が設けられ、前記外層の屈折率をn5とすると、n5<n4である請求項1から請求項6のいずれかに記載の光増幅ファイバ。
  8. 8
    外層はガラスで構成された請求項7に記載の光増幅ファイバ。
  9. 9
    外層はフッ素樹脂で構成された請求項7に記載の光増幅ファイバ。
  10. 10
    第1導波路を複数有した請求項1から請求項9のいずれかに記載の光増幅ファイバ。
  11. 11
    第3導波路が紫外線硬化樹脂で構成された請求項1から請求項10のいずれかに記載の光増幅ファイバ。
  12. 12
    屈折率マッチング液もしくは屈折率マッチングジェルである請求項1から請求項11のいずれかに記載の光増幅ファイバ。
  13. 13
    第2導波路と第3導波路の断面形状のうち少なくとも一部が直線で形成された請求項1から請求項12のいずれかに記載の光増幅ファイバ。
  14. 14
    コア径は、シングルモードを伝送する径である請求項1から請求項13のいずれかに記載の光増幅ファイバ。
  15. 15
    レーザ媒質は、稀土類で構成された請求項1から請求項14のいずれかに記載の光増幅ファイバ。
  16. 16
    光増幅ファイバは、前記光増幅ファイバから照射される光を帰還する手段を有した請求項1から請求項15のいずれかに記載の光増幅ファイバ。
  17. 17
    帰還手段がFBG(ファイバブラッググレーティング)である請求項16記載の光増幅ファイバ。
  18. 18
    励起光を出射する励起源と、請求項1から請求項15のいずれかに記載の光増幅ファイバとを有し、前記励起光を前記光増幅ファイバの第1導波路に入射して光を増幅する光増幅方法。
  19. 19
    励起光を出射する励起源と、請求項1から請求項15のいずれかに記載の光増幅ファイバと、前記光増幅ファイバにて発生する光を帰還する手段とを有し、前記励起光を前記光増幅ファイバの第1導波路に入射してレーザ光を発振するレーザ発振方法。
  20. 20
    励起光を出射する励起源と、請求項1から請求項15のいずれかに記載の光増幅ファイバとを有し、前記励起光を前記光増幅ファイバの第1導波路に入射するレーザ増幅装置。
  21. 21
    励起光を出射する励起源と、請求項1から請求項15のいずれかに記載の光増幅ファイバと、前記光増幅ファイバにて発生する光を帰還する手段とを有し、前記励起光を前記光増幅ファイバの第1導波路に入射してレーザ光を発振するレーザ発振装置。
  22. 22
    請求項21記載のレーザ発振装置の出射光を、請求項20記載のレーザ増幅装置に導光する手段を有したレーザ装置。
  23. 23
    導光する手段がファイバであり、前記ファイバの一端を請求項21記載のレーザ発振装置に、他端を請求項20記載のレーザ増幅装置に融着したレーザ装置。
  24. 24
    励起源が半導体レーザである請求項22または請求項23記載のレーザ装置。
  25. 25
    半導体レーザの励起光をファイバで伝送し、前記ファイバが第1導波路に接続された請求項22から請求項24のいずれかに記載のレーザ装置。
  26. 26
    請求項22から請求項25のいずれかに記載のレーザ装置を用いたレーザ加工機。
Independent claims26