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公開番号2025092930
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-23
出願番号2023208349
出願日2023-12-11
発明の名称ファイバレーザ装置
出願人株式会社フジクラ
代理人個人
主分類H01S 3/067 20060101AFI20250616BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】本来増幅させたい光とは異なる波長を有する光を低減することができるファイバレーザ装置を提供する。
【解決手段】ファイバレーザ装置1は、シード光S₁を生成可能なシード光源10と、シード光S₁を増幅して信号光S₂を生成可能な第1の増幅用光ファイバ30と、励起光P₁を生成可能な複数の励起光ファイバレーザ20と、励起光P₁の波長とは異なる波長を有する異波長光を検出可能な複数の光検出器26と、制御部60とを備える。それぞれの励起光ファイバレーザ20は、励起光P₂を生成可能な励起光源24と、励起光P₂による励起により励起光P₁を生成する第2の増幅用光ファイバ40と、励起光P₁を反射する高反射部51及び低反射部52とを含む。制御部60は、複数の光検出器26により検出される異波長光の光強度が閾値以下となるように励起光ファイバレーザ20の励起光源24を制御するように構成される。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
シード光を生成可能なシード光源と、
第１の活性元素が添加された第１のコアを含み、前記シード光源から供給される前記シード光を増幅して第１の波長を有する信号光を生成可能な第１の増幅用光ファイバと、
前記第１の波長よりも短い第２の波長を有し、前記第１の活性元素を励起する第１の励起光を生成可能な複数の励起光ファイバレーザであって、それぞれ
第２の励起光を生成可能な励起光源と、
前記励起光源から供給される前記第２の励起光により励起される第２の活性元素が添加された第２のコアを含み、前記第２の励起光による励起により前記第１の励起光を生成する第２の増幅用光ファイバと、
前記第２の増幅用光ファイバの上流側に接続され、前記第１の励起光を第１の反射率で反射する高反射部と、
前記第２の増幅用光ファイバの下流側に接続され、前記第１の励起光を前記第１の反射率よりも低い第２の反射率で反射する低反射部と
を含む複数の励起光ファイバレーザと、
前記複数の励起光ファイバレーザに対応して設けられる複数の光検出器であって、前記第２の波長とは異なる波長を有する異波長光を検出可能な複数の光検出器と、
前記複数の光検出器により検出される前記異波長光の光強度が閾値以下となるように前記複数の励起光ファイバレーザの前記励起光源を制御するように構成される制御部と
を備えた、ファイバレーザ装置。
続きを表示（約 890 文字）【請求項２】
前記異波長光の前記波長は、前記第２の波長よりも長い、請求項１に記載のファイバレーザ装置。
【請求項３】
前記シード光源により生成される前記シード光と、前記複数の励起光ファイバレーザの前記低反射部を透過した前記第１の励起光とを前記第１の増幅用光ファイバに導入する光コンバイナをさらに備え、
前記複数の光検出器は、前記光コンバイナよりも上流側に配置される、請求項１に記載のファイバレーザ装置。
【請求項４】
前記異波長光は、前記第１の励起光を生成する際に生じる自然放射増幅光の一部である、請求項１に記載のファイバレーザ装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記閾値を超える光強度の前記異波長光を検出した前記光検出器に対応する前記励起光ファイバレーザの前記励起光源に供給する電流を減少させ、前記閾値以下の光強度の前記異波長光を検出した前記光検出器に対応する前記励起光ファイバレーザの前記励起光源に供給する電流を増加させる、請求項１から４のいずれか一項に記載のファイバレーザ装置。
【請求項６】
前記複数の励起光ファイバレーザのそれぞれは、前記第１の励起光の光強度を測定可能な励起光測定部をさらに含み、
前記制御部は、前記複数の励起光ファイバレーザの前記励起光測定部により測定される前記第１の励起光の光強度の合計が一定となるように前記複数の励起光ファイバレーザの前記励起光源を制御する、
請求項１から４のいずれか一項に記載のファイバレーザ装置。
【請求項７】
前記信号光の光強度を測定可能な信号光測定部をさらに備え、
前記制御部は、前記信号光測定部により測定される前記信号光の光強度が一定となるように前記複数の励起光ファイバレーザの前記励起光源を制御する、
請求項１から４のいずれか一項に記載のファイバレーザ装置。
【請求項８】
前記信号光測定部は、前記第１の増幅用光ファイバよりも下流側に配置される、請求項７に記載のファイバレーザ装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファイバレーザ装置に関するものである。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
ファイバレーザにおける量子変換効率は信号光の波長に対する励起光の波長の比によって決まり、励起光の波長と信号光の波長との差が大きくなると量子欠損による熱が増加する。光ファイバの熱負荷が大きくなると、横モード不安定性（ＴＭＩ：Transverse Mode Instability）と呼ばれる現象が発生しやすくなる。このＴＭＩは、光ファイバに生じる熱グレーティングによりレーザ出力が不安定になる現象である。
【０００３】
このようなＴＭＩを抑制するために、励起光の波長を信号光の波長に近づけて光ファイバ内の熱負荷を低減することが考えられている。例えば、前段のファイバレーザで信号光の波長に近い波長の励起光を生成し、この励起光を増幅用光ファイバに導入するタンデム励起ファイバレーザシステムが開発されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、前段のファイバレーザで生成される信号光の波長に近づけた光は、ファイバレーザの発振波長としてよく用いられる１０６０～１０８０ｎｍの波長の光よりも増幅させにくく、この波長の光を増幅させようとすると、本来増幅させたい励起光とは異なる波長を有する光が励起光よりも放出されやすくなる。この励起光とは異なる波長の光のパワーが大きくなると、励起光源や光コンバイナなどの光部品の損傷を引き起こす可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
米国特許第１０９５１００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、本来増幅させたい光とは異なる波長を有する光を低減することができるファイバレーザ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の態様１は、
シード光を生成可能なシード光源と、
第１の活性元素が添加された第１のコアを含み、上記シード光源から供給される上記シード光を増幅して第１の波長を有する信号光を生成可能な第１の増幅用光ファイバと、
上記第１の波長よりも短い第２の波長を有し、上記第１の活性元素を励起する第１の励起光を生成可能な複数の励起光ファイバレーザであって、それぞれ
第２の励起光を生成可能な励起光源と、
上記励起光源から供給される上記第２の励起光により励起される第２の活性元素が添加された第２のコアを含み、上記第２の励起光による励起により上記第１の励起光を生成する第２の増幅用光ファイバと、
上記第２の増幅用光ファイバの上流側に接続され、上記第１の励起光を第１の反射率で反射する高反射部と、
上記第２の増幅用光ファイバの下流側に接続され、上記第１の励起光を上記第１の反射率よりも低い第２の反射率で反射する低反射部と
を含む複数の励起光ファイバレーザと、
上記複数の励起光ファイバレーザに対応して設けられる複数の光検出器であって、上記第２の波長とは異なる波長を有する異波長光を検出可能な複数の光検出器と、
上記複数の光検出器により検出される上記異波長光の光強度が閾値以下となるように上記複数の励起光ファイバレーザの上記励起光源を制御するように構成される制御部と
を備えた、ファイバレーザ装置である。
【０００８】
本発明の態様２は、上記異波長光の上記波長は、上記第２の波長よりも長い、態様１に記載のファイバレーザ装置である。
【０００９】
本発明の態様３は、上記シード光源により生成される上記シード光と、上記複数の励起光ファイバレーザの上記低反射部を透過した上記第１の励起光とを上記第１の増幅用光ファイバに導入する光コンバイナをさらに備え、上記複数の光検出器は、上記光コンバイナよりも上流側に配置される、態様１又は２に記載のファイバレーザ装置である。
【００１０】
本発明の態様４は、上記異波長光は、上記第１の励起光を生成する際に生じる自然放射増幅光の一部である、態様１から３のいずれかに記載のファイバレーザ装置である。
（【００１１】以降は省略されています）

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