(57)【要約】【課題】偏波依存型の光ファイバを用いることなく、単一偏波のレーザ光を出力することができる光ファイバレーザ装置を得る。【解決手段】第１ファイバのコアにおいて第１ＦＢＧに対して希土類添加ファイバ側の部分、又は第２ファイバのコアにおいて第２ＦＢＧに対して希土類添加ファイバ側の部分には、空隙部が形成されており、第２ファイバから特定の偏波面を有する単一偏波のレーザ光を出射する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
希土類元素が添加されている偏波無依存型の希土類添加ファイバと、
前記希土類添加ファイバの一端に端部が接続され、第１ＦＢＧが形成されている偏波無依存型で、励起光が入力される第１ファイバと、
前記希土類添加ファイバの他端に端部が接続され、前記第１ＦＢＧの反射率と比して低い反射率の第２ＦＢＧが形成されている偏波無依存型の第２ファイバと、を備え、
前記第１ファイバのコアにおいて前記第１ＦＢＧに対して前記希土類添加ファイバ側の部分、又は前記第２ファイバのコアにおいて前記第２ＦＢＧに対して前記希土類添加ファイバ側の部分には、空隙部が形成されており、特定の偏波面を有する単一偏波のレーザ光を出射する光ファイバレーザ装置。
【請求項２】
前記空隙部は、前記第２ファイバの前記コアに形成されている請求項１に記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項３】
前記空隙部は、前記コアが延びているコア長手方向に対して交差する交差方向に延びている円柱状の単位空隙部を有しており、前記単位空隙部は、前記コア長手方向及び前記交差方向に対して交差する他の交差方向に複数並んでいる請求項１又は２に記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項４】
前記空隙部は、前記コアが延びているコア長手方向に対して交差する交差方向に列状に並んでいる複数の泡状の単位空隙部を有しており、前記交差方向に並んだ前記単位空隙部の列は、前記コア長手方向及び前記交差方向に対して交差する他の交差方向に複数並んでいる請求項１又は２に記載の光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、光ファイバレーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、偏波保持型の希土類添加光ファイバの両端に、ＦＢＧ（ファイバブラッググレーティング）が形成された偏波保持型の光ファイバを夫々接続することで、単一偏波のレーザ光を出力する光ファイバレーザ装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２７３６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、光ファイバレーザ装置に用いられる光ファイバを、偏波依存型の一態様である偏波保持型の光ファイバとすることで、単一偏波のレーザ光が出力されている。
【０００５】
本発明の課題は、偏波依存型の光ファイバを用いることなく、単一偏波のレーザ光を出力することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に係る光ファイバレーザ装置は、希土類元素が添加されている偏波無依存型の希土類添加ファイバと、前記希土類添加ファイバの一端に端部が接続され、第１ＦＢＧが形成されている偏波無依存型で、励起光が入力される第１ファイバと、前記希土類添加ファイバの他端に端部が接続され、前記第１ＦＢＧの反射率と比して低い反射率の第２ＦＢＧが形成されている偏波無依存型の第２ファイバと、を備え、前記第１ファイバのコアにおいて前記第１ＦＢＧに対して前記希土類添加ファイバ側の部分、又は前記第２ファイバのコアにおいて前記第２ＦＢＧに対して前記希土類添加ファイバ側の部分には、空隙部が形成されており、特定の偏波面を有する単一偏波のレーザ光を出射することを特徴とする。
【０００７】
上記構成によれば、第１ファイバへ入力された励起光は、希土類添加ファイバの希土類元素を励起する。これにより、励起状態となった希土類元素は、特定の波長の自然放出光を放出する。この自然放出光は、第２ファイバへ出力される。第２ファイバへ入力された光は、第２ＦＢＧによって反射される。
【０００８】
第２ＦＢＧによって反射された光は、第１ＦＢＧと第２ＦＢＧとの間を往復して増幅される。さらに、増幅されることで、発振条件を超えた光は、第２ＦＢＧを通過してレーザ光として第２ファイバから出力される。
【０００９】
ここで、第１ファイバのコア又は第２ファイバのコアには、空隙部が形成されている。この空隙部は、屈折率の異なるコアを形成する部材との境界面で、光が２つの方向に屈折する構造複屈折を利用した偏光子となっている。これにより、光が第１ＦＢＧと第２ＦＢＧとの間を往復することで、特定の偏波面を有する単一偏波のレーザ光が得られ、この単一偏波のレーザ光が第２ファイバから出力される。
【００１０】
このように、偏波依存型の光ファイバを用いることなく、単一偏波のレーザ光を出力することができる。
【００１１】
本発明の請求項２に係る光ファイバレーザ装置は、請求項１に記載の光ファイバレーザ装置において、前記空隙部は、前記第２ファイバの前記コアに形成されていることを特徴とする。
【００１２】
上記構成によれば、空隙部は、第２ファイバのコアに形成されている。そこで、第１ファイバから希土類添加ファイバへ出力される励起光は、空隙部を通過することなく希土類添加ファイバへ到達する。このため、空隙部が第１ファイバに形成される場合と比して、希土類元素が効果的に励起状態となり、短時間で単一偏波のレーザ光を出力することができる。
【００１３】
本発明の請求項３に係る光ファイバレーザ装置は、請求項１又は２に記載の光ファイバレーザ装置において、前記空隙部は、前記コアが延びているコア長手方向に対して交差する交差方向に延びている円柱状の単位空隙部を有しており、前記単位空隙部は、前記コア長手方向及び前記交差方向に対して交差する他の交差方向に複数並んでいることを特徴とする。
【００１４】
上記構成によれば、空隙部は、コアが延びているコア長手方向に対して交差する交差方向に延びている円柱状の単位空隙部を有しており、この単位空隙部は、他の交差方向に複数並んでいる。このため、単位空隙部を成形するための超短パルス光を発光する発光装置を点灯、消灯させながら、交差方向、及び他の交差方向に移動させるだけで、単位空隙部を成形することができる。
【００１５】
本発明の請求項４に係る光ファイバレーザ装置は、請求項１又は２に記載の光ファイバレーザ装置において、前記空隙部は、前記コアが延びているコア長手方向に対して交差する交差方向に列状に並んでいる複数の泡状の単位空隙部を有しており、前記交差方向に並んだ前記単位空隙部の列は、前記コア長手方向及び前記交差方向に対して交差する他の交差方向に複数並んでいることを特徴とする。
【００１６】
上記構成によれば、空隙部は、コアが延びているコア長手方向に対して交差する交差方向に列状に並んでいる複数の泡状の単位空隙部を有しており、この単位空隙部の列は、他の交差方向に複数並んでいる。このため、単位空隙部を成形するための超短パルス光を発光する発光装置を点灯、消灯させながら、交差方向、及び他の交差方向に移動させるだけで、単位空隙部を成形することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、偏波依存型の光ファイバを用いることなく、単一偏波のレーザ光を出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）本発明の第１実施形態に係る光ファイバレーザ装置に備えられた空隙部を示した斜視図、縦断面図、横断面図である。
【図２】（Ａ）（Ｂ）本発明の第１実施形態に係る光ファイバレーザ装置に用いられた光ファイバ、及び希土類添加ファイバを示した断面図である。
【図３】（Ａ）（Ｂ）本発明の第１実施形態に係る光ファイバレーザ装置に用いられた光ファイバに形成された第１ＦＢＧ、及び第２ＦＢＧを示した断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る光ファイバレーザ装置を用いて解析した解析結果をグラフで示した図面である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る光ファイバレーザ装置を用いて解析した解析結果をグラフで示した図面である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る光ファイバレーザ装置を示した全体構成図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る光ファイバレーザ装置に備えられた空隙部を成形するための工程を示した工程図である。
【図８】（Ａ）（Ｂ）本発明の第２実施形態に係る光ファイバレーザ装置に備えられた空隙部を示した斜視図、縦断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る光ファイバレーザ装置を示した全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る光ファイバレーザ装置の一例について図１〜図７を用いて説明する。なお、図中に示す矢印Ｈは、装置上下方向（鉛直方向）を示し、矢印Ｗは、装置幅方向（水平方向）を示し、矢印Ｄは、装置奥行き方向（水平方向）を示す。
【００２０】
（全体構成）
光ファイバレーザ装置１０は、図６に示されるように、所定の波長領域の励起光を出力する励起光源２０と、第１ファイバブラッググレーティング３２（以下「第１ＦＢＧ３２」）が形成されている光ファイバ３０と、希土類添加ファイバ５０とを有する。さらに、光ファイバレーザ装置１０は、第２ファイバブラッググレーティング８２（以下「第２ＦＢＧ８２」）が形成されている光ファイバ８０と、レーザ光を受光する受光部９６とを有する。
【００２１】
そして、励起光源２０、光ファイバ３０、希土類添加ファイバ５０、光ファイバ８０、及び受光部９６は、装置幅方向の一方側から他方側へこの順番で並んでいる。光ファイバ３０は、第１ファイバの一例であって、光ファイバ８０は、第２ファイバの一例の一例である。
【００２２】
〔励起光源２０〕
励起光源２０は、例えば、半導体レーザ等であって、図６に示されるように、光ファイバ３０の一端に対向するように配置されている。そして、励起光源２０は、光ファイバ３０の一端にむけて、偏波特性を有さない励起光を出力するようになっている。本実施形態では、励起光源２０は、例えば、波長が９７５〔ｎｍ〕の励起光を出力するようになっている。
【００２３】
〔光ファイバ３０〕
光ファイバ３０は、偏波無依存型の光ファイバであって、図６に示されるように、一端が励起光源２０と対向し、装置幅方向に延びるように直線状に配置されている。この光ファイバ３０は、図２（Ａ）に示されるように、コア３４と、コア３４を被覆しているクラッド３６と、クラッド３６を被覆している樹脂クラッド３８とを有している。ここで、偏波無依存型の光ファイバとは、偏波面が向く方向に係わらず光を伝搬させる光ファイバであって、例えば、単一偏波の光が入力された場合は、偏波特性を維持して光を伝搬させる光ファイバである。なお、偏波面とは、光を構成する電磁波の振動の向きと、この電磁波の伝搬方向を含む面である。
【００２４】
クラッド３６を形成する部材の屈折率は、コア３４を形成する部材の屈折率よりも低くされ、樹脂クラッド３８を形成する部材の屈折率は、クラッド３６を形成する部材の屈折率よりも大幅に低くされている。また、コア３４を構成する材料としては、例えば、二酸化ゲルマニウムが１〔ｍｏｌ％〕添加された石英が挙げられ、クラッド３６を構成する材料としては、例えば、ドーパントが添加されていない石英が挙げられる。さらに、樹脂クラッド３８を構成する材料としては、例えば、紫外線硬化樹脂が挙げられる。
【００２５】
また、本実施形態では、例えば、コア３４の外径が２０〔μｍ〕とされ、クラッド３６の外径が４００〔μｍ〕とされ、樹脂クラッド３８の外径が１０００〔μｍ〕とされている。
【００２６】
さらに、光ファイバ３０に形成されている第１ＦＢＧ３２は、図３（Ａ）に示されるように、回折格子４０を有している。また、回折格子４０は、光ファイバ３０のコア３４において、光ファイバ３０の長手方向に沿って一定の間隔で配置されると共にコア３４を形成する部材と比して屈折率が高い高屈折率部４０ａと、一対の高屈折率部４０ａの間でコア３４を形成する部材と同じ屈折率の低屈折率部４０ｂとを有している。
【００２７】
本実施形態では、第１ＦＢＧ３２によって反射される光の反射中心波長（ブラッグ波長）は、例えば、１０８０〔ｎｍ〕とされている。また、第１ＦＢＧ３２によって９９〔％〕以上の反射率で光が反射されるように、各部の寸法、及び物性値等が決められている。
【００２８】
〔希土類添加ファイバ５０〕
希土類添加ファイバ５０は、偏波無依存型の光ファイバであって、図６に示されるように、光ファイバ３０を挟んで励起光源２０の反対側に配置されている。また、希土類添加ファイバ５０は、内部に応力が発生しないように大きな径でコイル状に巻かれている。さらに、希土類添加ファイバ５０は、図２（Ｂ）に示されるように、希土類元素が添加されたコア５４と、コア５４を被覆しているクラッド５６と、クラッド５６を被覆している樹脂クラッド５８とを有している。
【００２９】
クラッド５６を形成する部材の屈折率は、コア５４を形成する部材の屈折率よりも低くされ、樹脂クラッド５８を形成する部材の屈折率は、クラッド５６を形成する部材の屈折率よりも大幅に低くされている。また、コア５４を構成する材料としては、例えば、イッテルビウム（Ｙｂ）が添加された石英が挙げられ、クラッド５６を構成する材料としては、ドーパントが添加されていない石英が挙げられる。さらに、樹脂クラッド５８を構成する材料としては、紫外線硬化樹脂が挙げられる。
【００３０】
また、本実施形態では、例えば、コア３４の外径が２０〔μｍ〕とされ、クラッド３６の外径が４００〔μｍ〕とされ、樹脂クラッド３８の外径が５００〔μｍ〕とされている。さらに、希土類添加ファイバ５０の長さは、９〔ｍ〕以上とされている。
【００３１】
また、希土類添加ファイバ５０の一端は、光ファイバ３０の他端に、アーク放電加工によって溶着されている（図６参照）。具体的には、光ファイバ３０のコア３４及びクラッド３６と、希土類添加ファイバ５０のコア５４及びクラッド５６とが、アーク放電によって溶着されている（図２（Ａ）、図２（Ｂ）参照）。
【００３２】
なお、この希土類添加ファイバ５０のコア５４に添加される希土類元素については、イッテリビウム（Ｙｂ）を用いたが、エルビウム（Ｅｒ）等を用いてもよい。
【００３３】
〔光ファイバ８０〕
光ファイバ８０は、偏波無依存型の光ファイバであって、図６に示されるように、端部が受光部９６と対向し、装置幅方向に延びるように直線状に配置されている。この光ファイバ８０は、図２（Ａ）に示されるように、コア８４と、コア８４を被覆しているクラッド８６と、クラッド８６を被覆している樹脂クラッド８８とを有している。
【００３４】
光ファイバ８０の各部材の外径は、光ファイバ３０の各部材の外径と同様とされており、光ファイバ８０の各部材を構成する材料は、光ファイバ３０の各部材を構成する材料と同様とされている。
【００３５】
また、光ファイバ８０に形成されている第２ＦＢＧ８２は、図３（Ｂ）に示されるように、回折格子９０を有している。さらに、回折格子９０は、光ファイバ８０のコア８４において、光ファイバ８０の長手方向に沿って一定の間隔で配置されると共にコア８４を形成する部材と比して屈折率が高い高屈折率部９０ａと、一対の高屈折率部９０ａの間でコア８４を形成する部材と同じ屈折率の低屈折率部９０ｂとを有している。
【００３６】
本実施形態では、第２ＦＢＧ８２によって反射される光の反射中心波長（ブラッグ波長）は、第１ＦＢＧ３２と同様で、例えば、１０８０〔ｎｍ〕とされている。さらに、第２ＦＢＧ８２によって反射される光の反射率は、第１ＦＢＧ３２によって反射される光の反射率と比して低くされている。本実施形態では、例えば、第２ＦＢＧ８２によって１０〔％〕の反射率で光が反射されるように、各部の寸法、及び物性値等が決められている。
【００３７】
また、光ファイバ８０には、図６に示されるように、第２ＦＢＧ８２に対して希土類添加ファイバ５０側に空隙部６０が配置されている。なお、空隙部６０の構成については、詳細を後述する。
【００３８】
さらに、光ファイバ８０の一端は、希土類添加ファイバ５０の他端に、アーク放電加工によって溶着されている。具体的には、光ファイバ８０のコア８４及びクラッド８６と、希土類添加ファイバ５０のコア５４及びクラッド５６とが、アーク放電によって溶着されている（図２（Ａ）、図２（Ｂ）参照）。
【００３９】
〔受光部９６〕
受光部９６は、増幅されたレーザ光が入力される各種装置であり、例えば、受光したレーザ光を１／２波長の光に変換するＳＨＧ素子等である。受光部９６がＳＨＧ素子である場合は、この受光部９６は、光ファイバ８０から出力された波長が１０８０〔ｎｍ〕のレーザ光（赤外色）を波長が５４０〔ｎｍ〕のレーザ光（緑色）に変換する。
【００４０】
（要部構成）
次に、光ファイバ８０のコア８４に形成された空隙部６０について説明する。空隙部６０は、受光部９６へ出力するレーザ光を、単一偏波のレーザ光にするために形成された部分である。
【００４１】
空隙部６０には、図１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示されるように、上下方向に延びている円柱状の単位空隙部６２が、奥行方向に並んで複数形成されている。この単位空隙部６２の両端部は、クラッド８６（図２（Ａ）参照）との境界まで達している。本実施形態では、一例として、単位空隙部６２の直径ｄ１は、０．４〔μｍ〕で、隣り合う単位空隙部６２のピッチＰ１（中心間距離）は、０．６〔μｍ〕とされている。そして、この単位空隙部６２は、真空状態とされている。
【００４２】
−単位空隙部６２の成形方法−
次に、この単位空隙部６２の成形方法について説明する。図７に示されるように、光ファイバ８０の側面より、超短パルス光Ｌ１０を対物レンズ１０２を用いてコア８４に集光照射しすることで、空隙１２０（ボイド）が形成される。そして、超短パルス光Ｌ１０を発光する発光装置１１０を上下方向に移動させることで、１個の単位空隙部６２が成形される。また、発光装置１１０を奥行方向に移動させて、これを繰り返すことで、複数の単位空隙部６２が成形される。
【００４３】
次に、空隙１２０が成形される予想メカニズムについて説明する。超短パルス光Ｌ１０の集光点付近では、非常に大きいエネルギーがコア８４に閉じ込められ、多光子イオン化が起こる。このとき、集光点付近ではプラズマ密度が急激に増加すると同時に吸収係数が増加し、光子は電子によって吸収され、微小領域に閉じ込められたプラズマが爆発的に拡散する。プラズマの拡散はきわめて高速であり、プラズマの拡散後には衝撃波が拡散する。その後、プラズマは緻密化し、媒質内部に永続的な光学損傷、つまり空隙１２０が成形されると考える。
【００４４】
−空隙部６０を透過するレーザ光の透過率についての解析−
次に、コア８４の空隙部６０を透過するレーザ光の透過率について、電磁界解析ソフト（ＣＳＴ−Ｓｔｕｄｉｏ  Ｓｕｉｔｅ）で解析したため、この解析結果について説明する。
【００４５】
具体的には、偏波面が幅方向を向いたレーザ光が、空隙部６０を透過するときの透過率と、単位空隙部６２の直径との関係を、解析を用いて計算した。同様に、偏波面が上下方向を向いたレーザ光が、空隙部６０を透過するときの透過率と、単位空隙部６２の直径との関係を、解析を用いて計算した。なお、解析にあたって、コア８４を形成する部材の屈折率は、１．４７とし、空隙部６０の屈折率は、１．０とした。また、透過させるレーザ光の波長は、１０８０〔ｎｍ〕とした。
【００４６】
図４には、偏波面が幅方向を向いたレーザ光が空隙部６０を透過するときの透過率と、単位空隙部６２の直径との関係が、隣り合う単位空隙部６２のピッチ別のグラフによって示されている。具体的には、縦軸が透過率で、横軸が単位空隙部６２の直径である。また、グラフ中の実線は、ピッチが０．５〔μｍ〕の場合を示し、一点鎖線は、ピッチが０．６〔μｍ〕の場合を示し、二点鎖線は、ピッチが０．７〔μｍ〕の場合を示し、破線は、ピッチが０．８〔μｍ〕の場合を示している。
【００４７】
図４に示すグラフから、単位空隙部６２の直径、及び隣り合う単位空隙部６２のピッチを変えることで、偏波面が幅方向を向いたレーザ光の透過率が変化することが分かる。また、この透過率が、コア８４を形成する部材の透過率１と比して小さくなっている。このため、複数の単位空隙部６２を有する空隙部６０は、屈折率の異なるコア８４を形成する部材と単位空隙部６２との境界面で、レーザ光が２つの方向に屈折する構造複屈折を利用した偏光子となっている。
【００４８】
また、図５には、偏波面が幅方向を向いたレーザ光の透過率（Ｔｘ）と偏波面が上下方向を向いたレーザ光の透過率（Ｔｙ）との透過率比（Ｔｙ／Ｔｘ）と、単位空隙部６２の直径との関係が、隣り合う単位空隙部６２のピッチ別のグラフによって示されている。具体的には、縦軸が透過率比で、横軸が単位空隙部６２の直径である。また、グラフ中の実線は、ピッチが０．５〔μｍ〕の場合を示し、一点鎖線は、ピッチが０．６〔μｍ〕の場合を示し、二点鎖線は、ピッチが０．７〔μｍ〕の場合を示し、破線は、ピッチが０．８〔μｍ〕の場合を示している。
【００４９】
ここで、本実施形態では、偏波面が幅方向を向いたレーザ光が空隙部６０を透過する透過率の目標値を０．９７７以上とした。希土類添加ファイバ５０のコア５４と光ファイバ８０のコア８４との溶着部でのレーザ光の透過率は、９．７７であるため、この溶着部での透過率以上を目標とした。図４に示すグラフから、偏波面が幅方向を向いたレーザ光の透過率が、９．７７以上であるのは、単位空隙部６２のピッチが０．５〔μｍ〕、０．６〔μｍ〕の場合である。
【００５０】
また、本実施形態では、透過率比の目標値を０．９８８以下とした。レーザ発振のために第１ＦＢＧ３２と第２ＦＢＧ８２との間を４往復する場合、この空隙部６０を８回透過することになり、０．９８８８＝０．９０７となる。つまり、空隙部６０を８回透過することで、透過率が、１０〔％〕程度高くなる。レーザ光が第１ＦＢＧ３２と第２ＦＢＧ８２との間をさらに往復することで、偏波面が幅方向を向いたレーザ光が得られる。
【００５１】
図５に示すグラフから、透過率比が、目標値の０．９８８以下となるのは、単位空隙部６２のピッチが０．５〔μｍ〕、０．６〔μｍ〕で、かつ、単位空隙部６２の直径が、０．３〔μｍ〕、０．４〔μｍ〕の場合である。
【００５２】
以上より、単位空隙部６２の直径が、０．３〔μｍ〕以上０．４〔μｍ〕以下で、かつ、単位空隙部６２のピッチが０．５〔μｍ〕以上０．６〔μｍ〕以下の場合に、単一偏波のレーザ光が効率的に出力される。
【００５３】
（作用）
次に、光ファイバレーザ装置１０の作用について説明する。
【００５４】
図６に示す励起光源２０が、波長が９７５〔ｎｍ〕で、偏波特性を有さない励起光を光ファイバ３０の一端に向けて出力する。この励起光は、光ファイバ３０のクラッド３６及びコア３４（図２（Ａ）参照）へ入力される。そして、光ファイバ３０を伝搬した励起光は、希土類添加ファイバ５０へ入力される。
【００５５】
希土類添加ファイバ５０へ入力された励起光は、希土類添加ファイバ５０のコア５４に添加された希土類元素に吸収される。これにより、希土類元素は励起状態となり、励起状態となった希土類元素は、特定の波長の自然放出光を放出する。そして、希土類添加ファイバ５０のコア５４（図２（Ｂ）参照）を伝搬した自然放出光は、光ファイバ８０へ入力される。
【００５６】
さらに、光ファイバ８０へ入力された自然放出光は、空隙部６０を第２ＦＢＧ８２へ向けて透過する。ここで、自然放出光の中で偏波面が幅方向を向いた光が空隙部６０を透過する割合は、偏波面が上下方向を向いた光が空隙部６０を透過する割合と比して高い。
【００５７】
さらに、空隙部６０を透過した光のうち第２ＦＢＧ８２の反射波長帯域（本実施形態では、１０８０〔ｎｍ〕）の光は、偏波面の状態を維持して、第２ＦＢＧ８２によって反射される。第２ＦＢＧ８２によって反射された光は、再度空隙部６０を透過して希土類添加ファイバ５０へ再度希土類添加ファイバ５０へ入力される。
【００５８】
希土類添加ファイバ５０に再度入力された光は、偏波面の状態を維持して、希土類元素の誘導放出により増幅される。その後、増幅された光は、再度光ファイバ３０へ入力される。
【００５９】
光ファイバ３０へ入力された光のうち第１ＦＢＧ３２の反射波長帯域（本実施形態では、１０８０〔ｎｍ〕）の光は、偏波面の状態を維持して、第１ＦＢＧ３２によって反射される。
【００６０】
また、第１ＦＢＧ３２で反射された光は、偏波面の状態を維持して、再度希土類添加ファイバ５０へ入力される。希土類添加ファイバ５０に再度入力された光は、偏波面の状態を維持して、希土類元素の誘導放出により増幅される。その後、増幅された光は、再度光ファイバ８０へ入力される。そして、光ファイバ８０へ入力された光は、空隙部６０を第２ＦＢＧ８２へ向けて透過する。
【００６１】
このように、光が空隙部６０を一方向及び他方向から透過しながら第１ＦＢＧ３２と第２ＦＢＧ８２との間を往復することで、伝搬する光の中で偏波面が幅方向を向いた光の割合が徐々に高くなり、伝搬する光が、単一偏波となる。
【００６２】
そして、発振条件を超えた光が、第２ＦＢＧ８２を透過して、光ファイバ８０からレーザ光として出力される。さらに、光ファイバ８０から出力されたレーザ光は、受光部９６へ入力される。
【００６３】
（まとめ）
以上説明したように、光が第１ＦＢＧ３２と第２ＦＢＧ８２との間を往復することで、伝搬する光の中で偏波面が幅方向を向いた光の割合が徐々に高くなり、伝搬する光が、単一偏波となる。そして、発振条件を超えた光が、第２ＦＢＧ８２を透過して、光ファイバ８０からレーザ光として出力される。このようにして、偏波依存型の光ファイバを用いることなく、特定の偏波面を有する単一偏波のレーザ光を出力することができる。
【００６４】
ここで、偏波依存型の光ファイバとは、特定の方向を向いた偏波面の光を低損失で伝搬させる光ファイバである。
【００６５】
また、空隙部６０の単位空隙部６２は、真空状態である。このため、例えば、単位空隙部が固体や液体で形成されている場合と比して、部品点数を削減することができる。
【００６６】
また、空隙部６０は、光ファイバ８０のコア３４に形成されている。そこで、ファイバ３０から希土類添加ファイバ５０へ出力される励起光は、空隙部６０を通過することなく希土類添加ファイバ５０へ到達する。このため、空隙部が光ファイバ３０に形成される場合と比して、希土類元素が効果的に励起状態となり、短時間で単一偏波のレーザ光を出力することができる。
【００６７】
また、空隙部６０は、コア８４が延びている幅方向（コア長手方向の一例）に対して交差する上下方向（交差方向の一例）に延びている複数の円柱状の単位空隙部６２から構成されている。さらに、単位空隙部６２は、幅方向及び上下方向に対して交差する奥行方向（他の交差方向の一例）に複数並んでいる。このため、超短パルス光Ｌ１０を発光する発光装置１１０を点灯、消灯させながら、上下方向、及び奥行方向に移動させるだけで、単位空隙部６２を成形することができる。
【００６８】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態に係る光ファイバレーザ装置の一例について図８、図９を用いて説明する。なお、第２実施形態については、第１実施形態と異なる部分を主に説明する。
【００６９】
光ファイバレーザ装置２１０は、図９に示されるように、励起光源２０と、光ファイバ３０と、希土類添加ファイバ５０とを有する。さらに、光ファイバレーザ装置２１０は、第２ＦＢＧ８２が形成されている光ファイバ２８０と、レーザ光を受光する受光部９６とを有する。
【００７０】
また、光ファイバ２８０のコア８４には、第２ＦＢＧ８２に対して希土類添加ファイバ５０側に空隙部２６０が形成されている。
【００７１】
空隙部２６０には、図８（Ａ）（Ｂ）に示されるように、コア８４が延びている幅方向に対して交差する上下方向に列状に並んでいる複数の球状（泡状の一例）の単位空隙部２６２が形成されている。さらに、上下方向に並んでいる単位空隙部２６２の列は、幅方向（コア長手方向の一例）及び上下方向（交差方向の一例）に対して交差する奥行方向（他の交差方向の一例）に並んでいる。
【００７２】
そして、単位空隙部２６２の列の両端部は、クラッド８６（図２（Ａ）参照）との境界まで達している。本実施形態では、一例として、単位空隙部２６２の直径ｄ２は、０．４〔μｍ〕で、上下方向で隣り合う単位空隙部２６２のピッチＰ２（中心間距離）は、０．５〔μｍ〕とされている。また、奥行方向で隣り合う単位空隙部２６２のピッチＰ３（中心間距離）は、０．６〔μｍ〕とされている。
【００７３】
このように、空隙部２６０には、上下方向に列状に並んでいる複数の球状の単位空隙部２６２が形成されており、さらに、上下方向に並んでいる単位空隙部２６２の列は、奥行方向に並んでいる。このため、超短パルス光Ｌ１０を発光する発光装置１１０を点灯、消灯させながら、上下方向、及び奥行方向に移動させるだけで、単位空隙部２６２を成形することができる。
【００７４】
第２実施形態の他の作用については、発光装置１１０によって柱状の単位空隙部を成形することで奏する作用以外の第１実施形態の作用と同様である。
【００７５】
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態をとることが可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、コア８４を形成する部材と異なる屈折率を有する単位空隙部６２、単位空隙部２６２は、真空状態であったが、単位空隙部が、気体を含んでいてもよい。
【００７６】
また、上記実施形態では、空隙部６０には、コア８４を形成する部材とは異なる屈折率の単位空隙部６２が形成され、空隙部２６０には、コア８４を形成する部材とは異なる屈折率の単位空隙部２６２が形成されている。このように、屈折率の異なる領域の境界面で、レーザ光が２つの方向に屈折する構造複屈折を利用した偏光子が形成されたが、コアを形成する部材と空隙とによって偏光子が形成されていればよく、上下方向に延びる単位空隙部が奥行方向に並んでいればよく、柱や泡ではなく、他の形状であってもよい。
【００７７】
また、上記実施形態では、上下方向に延びている単位空隙部６２、２６２が、クラッド８６との境界まで達していたが、境界まで達していなくてもよい。
【００７８】
また、上記第２実施形態では、単位空隙部２６２は、球状であったが、例えば、玉子形状等であってもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１０  光ファイバレーザ装置
３０  光ファイバ（第１ファイバの一例）
３２  第１ＦＢＧ
５０  希土類添加ファイバ
６０  空隙部
６２  単位空隙部
８０  光ファイバ（第２ファイバの一例）
８２  第２ＦＢＧ
２１０      光ファイバレーザ装置
２６０      空隙部
２６２      単位空隙部
２８０      光ファイバ（第２ファイバの一例）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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