(57)【要約】【課題】単一偏波状態のレーザ光を安定して出力できる光ファイバレーザを提供すること。【解決手段】光増幅物質が添加され、長手方向に沿って複屈折率差を有する直交軸が形成されたコア部と、前記コア部の外周に形成され該コア部の屈折率よりも低い屈折率を有するクラッド部とを備えた複屈折増幅光ファイバと、前記複屈折増幅光ファイバの各端部にそれぞれ接続し、長手方向に沿って複屈折率差を有する直交軸が形成されたコア部と、前記コア部の外周に形成され該コア部の屈折率よりも低い屈折率を有するクラッド部とを備え、該コア部の長手方向の一部に所定の反射帯域を有するグレーティング部を形成した２つの複屈折光ファイバグレーティングと、前記複屈折増幅光ファイバに励起光を供給する励起光源と、前記複屈折増幅光ファイバを重なり合わないように保持する保持手段と、を備える。【選択図】  図１
2010177553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光増幅物質が添加され、長手方向に沿って複屈折率差を有する直交軸が形成されたコア部と、前記コア部の外周に形成され該コア部の屈折率よりも低い屈折率を有するクラッド部とを備えた複屈折増幅光ファイバと、
前記複屈折増幅光ファイバの各端部にそれぞれ接続し、長手方向に沿って複屈折率差を有する直交軸が形成されたコア部と、前記コア部の外周に形成され該コア部の屈折率よりも低い屈折率を有するクラッド部とを備え、該コア部の長手方向の一部に所定の反射帯域を有するグレーティング部を形成した２つの複屈折光ファイバグレーティングと、
前記複屈折増幅光ファイバに励起光を供給する励起光源と、
前記複屈折増幅光ファイバを重なり合わないように保持する保持手段と、
を備えたことを特徴とする光ファイバレーザ。
【請求項２】
前記保持手段は、前記複屈折増幅光ファイバを渦巻き状に巻いた状態で載置する板材を備えたことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバレーザ。
【請求項３】
前記保持手段は、前記複屈折増幅光ファイバとの間に隙間が形成されるように該複屈折増幅光ファイバを覆う留め具を備えたことを特徴とする請求項２に記載の光ファイバレーザ。
【請求項４】
前記保持手段は、前記複屈折増幅光ファイバを前記板材に固定する固定テープを備えたことを特徴とする請求項２に記載の光ファイバレーザ。
【請求項５】
前記固定テープは、前記板材と前記複屈折増幅光ファイバとの間に介挿されていることを特徴とする請求項４に記載の光ファイバレーザ。
【請求項６】
前記保持手段は、前記複屈折増幅光ファイバが挿通されるとともに渦巻き状に巻いた状態で前記板材に載置された管状部材を備えたことを特徴とする請求項２に記載の光ファイバレーザ。
【請求項７】
前記保持手段は、前記複屈折増幅光ファイバを収納するための渦巻き状の溝が表面に刻設された板材を備えたことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバレーザ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単一偏波のレーザ光を出力する光ファイバレーザに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光増幅物質としてイットリビウム（Ｙｂ）やエルビウム（Ｅｒ）等の希土類元素をコア部に添加した増幅光ファイバを増幅媒体にし、この増幅光ファイバの両端に光ファイバグレーティングを接続して形成されるファブリペロー型の光共振器を備えた光ファイバレーザにおいて、単一偏波のレーザ光を出力する構造としたものが提案されている（特許文献１、２参照）。
【０００３】
特許文献１、２に開示される光ファイバレーザは、増幅光ファイバおよびその両端の光ファイバグレーティングが複屈折性を有する偏波保持型の光ファイバからなるものである。これらの光ファイバグレーティングは、屈折率が互いに異なる直交軸（複屈折軸）が形成されているので、反射波長帯域も複屈折軸間で異なっている。そして、この光ファイバレーザにおいては、一方の光ファイバグレーティングが有する２つの反射波長帯域のいずれか１つと、他方の光ファイバグレーティングが有する２つの反射波長帯域のいずれか１つを重畳させ、他の反射波長帯域を重畳させないようにしている。その結果、複屈折軸のうち反射波長帯域が重畳している方の軸に平行な偏波方向を有する直線偏波の光のみがレーザ発振し、単一偏波のレーザ光を出力することができる。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６１６７０６６号明細書
【特許文献２】特開２００７−２７３６００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、一般的に、光ファイバレーザを構成する際には、その構成要素となる光ファイバは、曲げ損失が発生しない程度の直径を有するボビンに巻いた状態で、筐体等に収納される。しかしながら、光ファイバをボビンに巻いた場合、環境温度の変化によってボビンが膨張収縮すると、ボビンに巻きつけた光ファイバにはボビンからの側圧が印加されることとなる。その結果、環境温度の変化に応じて光ファイバを伝搬する光の偏波状態が変動するため、レーザ光の偏波状態が不安定になるという問題がある。この問題を解決する方法として、ボビンを使用せず、光ファイバを巻いて束状にし、この光ファイバの巻き束を粘着性のテープ等で板材等に固定し、筐体に収納する方法がある。
【０００６】
ところが、本発明者らが実験により見出したところによれば、単一偏波光ファイバレーザにおいては、これを構成する光ファイバを巻き束状にして収納した場合においても、経時的にレーザ光の偏波状態が変動し、単一偏波状態が維持できなくなる場合があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、単一偏波状態のレーザ光を安定して出力できる光ファイバレーザ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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る光ファイバレーザは、光増幅物質が添加され、長手方向に沿って複屈折率差を有する直交軸が形成されたコア部と、前記コア部の外周に形成され該コア部の屈折率よりも低い屈折率を有するクラッド部とを備えた複屈折増幅光ファイバと、前記複屈折増幅光ファイバの各端部にそれぞれ接続し、長手方向に沿って複屈折率差を有する直交軸が形成されたコア部と、前記コア部の外周に形成され該コア部の屈折率よりも低い屈折率を有するクラッド部とを備え、該コア部の長手方向の一部に所定の反射帯域を有するグレーティング部を形成した２つの複屈折光ファイバグレーティングと、前記複屈折増幅光ファイバに励起光を供給する励起光源と、前記複屈折増幅光ファイバを重なり合わないように保持する保持手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る光ファイバレーザは、上記発明において、前記保持手段は、前記複屈折増幅光ファイバを渦巻き状に巻いた状態で載置する板材を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る光ファイバレーザは、上記発明において、前記保持手段は、前記複屈折増幅光ファイバとの間に隙間が形成されるように該複屈折増幅光ファイバを覆う留め具を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る光ファイバレーザは、上記発明において、前記保持手段は、前記複屈折増幅光ファイバを前記板材に固定する固定テープを備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る光ファイバレーザは、上記発明において、前記固定テープは、前記板材と前記複屈折増幅光ファイバとの間に介挿されていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る光ファイバレーザは、上記発明において、前記保持手段は、前記複屈折増幅光ファイバが挿通されるとともに渦巻き状に巻いた状態で前記板材に載置された管状部材を備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る光ファイバレーザは、上記発明において、前記保持手段は、前記複屈折増幅光ファイバを収納するための渦巻き状の溝が表面に刻設された板材を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、複屈折増幅光ファイバが重なり合わないように保持されるので、単一偏波状態のレーザ光を安定して出力できる光ファイバレーザを実現できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、図面を参照して本発明に係る光ファイバレーザの実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１７】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る光ファイバレーザ１００の構成を示すブロック図である。図１に示すように、この光ファイバレーザ１００は、単一偏波のレーザ光を出力するものであって、ｎを１以上の整数として、半導体レーザ１1〜１nを備えた励起光源１と、マルチモード光ファイバ２1〜２nと、ＴＦＢ（Tapered  Fiber  Bundle）３と、マルチモード光ファイバ４と、屈折率が周期的に変化する構造を有するグレーティング部５１が形成された複屈折光ファイバグレーティング５と、複屈折増幅光ファイバ６と、グレーティング部７１が形成された複屈折光ファイバグレーティング７と、複屈折シングルモード光ファイバ８ａを有する光コネクタ等の出力端子８とを備える。さらに、この光ファイバレーザ１００は、複屈折増幅光ファイバ６の保持手段としての保持部材９を備えている。
【００１８】
マルチモード光ファイバ２1〜２nは、半導体レーザ１1〜１nが出力する励起光を導波するように接続されている。また、ＴＦＢ３は、マルチモード光ファイバ２1〜２nが導波した各励起光を結合し、マルチモード光ファイバ４から出力させるように構成されている。また、複屈折光ファイバグレーティング５は、マルチモード光ファイバ４と接続点Ｃ１において融着接続している。また、複屈折増幅光ファイバ６は、複屈折光ファイバグレーティング５と接続点Ｃ２において融着接続している。また、複屈折光ファイバグレーティング７は、複屈折増幅光ファイバ６と接続点Ｃ３において融着接続している。また、出力端子８の複屈折シングルモード光ファイバ８ａは、複屈折光ファイバグレーティング７と接続点Ｃ４において融着接続している。
【００１９】
図２は、図１に示す複屈折増幅光ファイバ６の長手方向に垂直な断面における模式的な断面図である。複屈折増幅光ファイバ６は、ゲルマニウムおよび光増幅物質としてのＹｂイオンを添加したシリカガラスからなるコア部６ａと、コア部６ａの外周に形成され、コア部６ａよりも低屈折率のシリカガラスからなる多角形クラッド部６ｂと、多角形クラッド部６ｂの外周に形成され、多角形クラッド部６ｂよりも低屈折率の樹脂からなる外側クラッド部６ｃとを備えるダブルクラッド型の増幅光ファイバである。ここで、コア部６ａは、扁平率がたとえば０．３８程度の楕円形の断面形状を有しているので、長手方向に沿って長軸方向の屈折率が短軸方向の屈折率よりも高くなっており、長短軸を複屈折軸とする複屈折率性を有している。その結果、この複屈折増幅光ファイバ６は偏波保持型の光ファイバとなっている。一方、多角形クラッド部６ｂは、六角形の断面形状を有している。また、コア部６ａと多角形クラッド部６ｂとは、コア部６ａの長軸の延長線上に多角形クラッド部６ｂの一辺の中点が位置するような位置関係となっている。以下、コア部６ａにおいて、屈折率が低い短軸を複屈折軸のＦａｓｔ軸、屈折率が高い長軸を複屈折軸のＳｌｏｗ軸と定義する。
【００２０】
一方、図３は、図１に示す複屈折光ファイバグレーティング５の長手方向に垂直な断面における模式的な断面図である。図３に示すように、複屈折光ファイバグレーティング５は、ゲルマニウムを添加したシリカガラスからなるコア部５ａと、コア部５ａの外周に形成され、コア部５ａよりも低屈折率のシリカガラスからなる内側クラッド部５ｂと、内側クラッド部５ｂの外周に形成され、内側クラッド部５ｂよりも低屈折率の樹脂からなる外側クラッド部５ｃとを備えるダブルクラッド型の光ファイバグレーティングである。さらに、複屈折光ファイバグレーティング５は、内側クラッド部５ｂ内のコア部５ａを挟んで対向する位置に配置された、ボロンを添加したシリカガラスからなる２つの応力付与部材５ｄを備える。これらの応力付与部材５ｄはコア部５ａに軸対称でない応力を与える。その結果、複屈折光ファイバグレーティング５は、長手方向に沿って、コア部５ａおよび２つの応力付与部材５ｄの各中心軸を結ぶ方向が複屈折軸のＳｌｏｗ軸となり、それと直交する方向がＦａｓｔ軸となるような複屈折率性を有する偏波保持型の光ファイバグレーティングとなっている。
【００２１】
また、複屈折光ファイバグレーティング７は、複屈折光ファイバグレーティング５と同様に応力付与部材を備えた偏波保持型の光ファイバグレーティングであるが、ダブルクラッド型ではない。すなわち、複屈折光ファイバグレーティング７は、図３に示す複屈折光ファイバグレーティング５において、内側クラッド部５ｂと外側クラッド部５ｃとからなるクラッド部を１層のクラッド部に置き換え、さらにこのクラッド部の外周に光ファイバのガラス部分の保護のための樹脂被覆を備えた構造を有している。
【００２２】
また、複屈折シングルモード光ファイバ８ａも、複屈折光ファイバグレーティング７と同様の構造を有する偏波保持型の光ファイバとなっている。また、マルチモード光ファイバ２1〜２n、４はコア部とクラッド部とを備えた通常の構造を有し、コア部のコア径がたとえば１０５μｍのマルチモード光ファイバであり、励起光の波長の光をマルチモードで伝搬するように構成されている。なお、マルチモード光ファイバ４として、ダブルクラッド型の光ファイバを用いてもよい。
【００２３】
また、複屈折光ファイバグレーティング５、７に形成されたグレーティング部５１、７１は、複屈折増幅光ファイバ６のコア部６ａに添加された光増幅物質であるＹｂイオンの発光帯域内の所定の波長、たとえば１０６４ｎｍ近傍の波長を中心とした反射帯域を有するようにピッチ等が設定されている。また、グレーティング部５１の最大反射率は約１００％であり、グレーティング部７１の最大反射率は約１０〜３０％である。
【００２４】
また、複屈折光ファイバグレーティング５、７の反射帯域は、特許文献２に開示された光ファイバレーザと同様に、複屈折光ファイバグレーティング５のＦａｓｔ軸の反射スペクトルと複屈折光ファイバグレーティング７のＳｌｏｗ軸の反射スペクトルとが重畳し、かつ、複屈折光ファイバグレーティング５のＳｌｏｗ軸の反射スペクトルと複屈折光ファイバグレーティング７のＦａｓｔ軸の反射スペクトルとは重畳しないように設定されている。
【００２５】
また、この光ファイバレーザ１００においては、特許文献２に開示された光ファイバレーザと同様に、複屈折光ファイバグレーティング５と複屈折増幅光ファイバ６とは、接続点Ｃ２において、一方のＳｌｏｗ軸と他方のＦａｓｔ軸とが平行になり、一方のＦａｓｔ軸と他方のＳｌｏｗ軸とが平行になるように接続している。一方、複屈折増幅光ファイバ６と複屈折光ファイバグレーティング７とは、接続点Ｃ３において、互いのＳｌｏｗ軸とＦａｓｔ軸同士が平行になるように接続している。また、複屈折光ファイバグレーティング７と複屈折シングルモード光ファイバ８ａも、接続点Ｃ４において、互いのＳｌｏｗ軸とＦａｓｔ軸同士が平行になるように接続している。
【００２６】
その結果、この光ファイバレーザ１００においては、複屈折増幅光ファイバ６のＳｌｏｗ軸と平行な直線偏波の光に対して、複屈折光ファイバグレーティング５、７のグレーティング部５１、７１を反射鏡とする光共振器が構成される。一方、複屈折増幅光ファイバ６のＦａｓｔ軸と平行な直線偏波の光に対しては、光共振器が構成されない。ゆえに、この光ファイバレーザ１００は、励起光源１が複屈折増幅光ファイバ６に励起光を供給すると、複屈折増幅光ファイバ６の光増幅作用と、複屈折光ファイバグレーティング５、７の光共振器としての作用によって、出力端子８から、複屈折増幅光ファイバ６のＳｌｏｗ軸に平行な偏波方向を有するレーザ光Ｌ１を出力する。
【００２７】
つぎに、複屈折増幅光ファイバ６を保持する保持部材９について具体的に説明する。図４は、図１に示す保持部材９の模式的な斜視図であり、図５は、図４に示す保持部材９のＡ−Ａ線断面図である。図４、５に示すように、この保持部材９は、板材９ａと、２つの留め具９ｂと、固定ネジ９ｃとを備える。
【００２８】
板材９ａは、金属、セラミック、ゴム、樹脂等からなる板状の部材であり、その表面に、重なり合わないように円形の渦巻き状に巻いた状態の複屈折増幅光ファイバ６を載置する。また、留め具９ｂも、金属、セラミック、ゴム、樹脂等からなり、固定ネジ９ｃによって板材９ａの表面に固定されている。この留め具９ｂは、固定された状態において、複屈折増幅光ファイバ６との間に、紙面上方向および左右方向のいずれに対しても隙間が形成されるように、複屈折増幅光ファイバ６を覆っている。その結果、この留め具９ｂは、たとえば保持部材９に振動が加わった場合にも、複屈折増幅光ファイバ６が大きく移動しないように移動を制限するとともに、複屈折増幅光ファイバ６に側圧を印加しないようになっている。
【００２９】
このように、複屈折増幅光ファイバ６は、板材９ａと留め具９ｂとによって重なり合わないように保持される。その結果、光ファイバレーザ１００が出力するレーザ光Ｌ１の偏波状態は安定したものとなる。
【００３０】
すなわち、複屈折増幅光ファイバ６を巻き束状にした場合は、複屈折増幅光ファイバ６が重なり合った状態となっている。そのため、環境温度の変化によって複屈折増幅光ファイバ６の長さが変動した場合に、複屈折増幅光ファイバ６が互いに締め付けあったり、緩んだりするので、複屈折増幅光ファイバ６には変動する側圧が印加され、レーザ光の偏波状態が変動する。また、環境温度が変化する場合だけではなく、励起光源１からの励起光強度を変化させて、光ファイバレーザ１００からのレーザ光の出力強度を変化させた場合でも、複屈折増幅光ファイバ６の長さが変動し、変動する側圧が印加される場合がある。その理由は、励起光は、複屈折増幅光ファイバ６においてその一部がレーザ増幅に利用されずに熱エネルギーに変換するが、励起光強度を変化させた場合に、熱エネルギーに変換する励起光の量も変化するため、複屈折増幅光ファイバ６の温度が変化するためであると考えられる。
【００３１】
しかしながら、本実施の形態に係る光ファイバレーザ１００においては、複屈折増幅光ファイバ６は、板材９ａと留め具９ｂとによって、重なり合わないように保持される。その結果、複屈折増幅光ファイバ６が環境温度等の変化によってその長さが変動したとしても、複屈折増幅光ファイバ６が互いに締め付けあうようなことがない。ゆえに、複屈折増幅光ファイバ６には変動する側圧が印加されず、レーザ光Ｌ１の偏波状態が変動せずに安定した単一偏波状態となる。
【００３２】
なお、光ファイバレーザ１００において、板材９ａが、アルミニウム、ダイヤモンド、窒化ケイ素、または特開平１０−３３０５７５号公報等に開示される高熱伝導性のゴム等の熱伝導性の高い材質からなるものであれば、複屈折増幅光ファイバ６において発生した熱が板材９ａに効率的に放熱されるので、複屈折増幅光ファイバ６が温度上昇してその偏波保持特性が低下するということもないので好ましい。
【００３３】
また、複屈折増幅光ファイバ６の巻き形状は、重なり合わず、且つ曲げ損失が生じないような曲げ半径の渦巻き状であればよく、円形に限らず、楕円形や、直線と円弧とを組み合わせた方円形等とすることができる。
【００３４】
（変形例）
本実施の形態に係る光ファイバレーザ１００において、保持部材は図４、５に示した構造のものに限られない。以下、保持部材の変形例について説明する。なお、以下の図において、同一構成部分には同一符号を付して示している。
【００３５】
（変形例１）
図６は、変形例１に係る保持部材１０の模式的な斜視図であり、図７は、図６に示す保持部材１０のＢ−Ｂ線断面図である。図６、７に示すように、この保持部材１０は、板材９ａと、２つの固定テープ１０ｂとを備える。板材９ａは、図４、５に示す保持部材９と同様に、その表面に、重なり合わないように方円形の渦巻き状に巻いた状態の複屈折増幅光ファイバ６を載置する。また、固定テープ１０ｂは、粘着性を有しており、載置された複屈折増幅光ファイバ６を板材９ａに固定する。なお、固定テープ１０ｂは、複屈折増幅光ファイバ６に側圧を印加しないように、複屈折増幅光ファイバ６を軽く抑える程度に貼り付けられている。なお、固定テープ１０ｂとしては、たとえば２．２Ｎ／２０ｍｍ程度の低い粘着性を有するテープ材、またはテープ材に２．２Ｎ／２０ｍｍ程度の粘着性を有するように接着剤を塗布したものを用いることができる。
【００３６】
光ファイバレーザ１００において、図６、７に示す保持部材１０を用いても、複屈折増幅光ファイバ６は重なり合わないように保持される。その結果、保持部材９を用いた場合と同様に、レーザ光Ｌ１の偏波状態は安定したものとなる。
【００３７】
（変形例２）
図８は、変形例２に係る保持部材１１の模式的な斜視図であり、図９は、図８に示す保持部材１１のＣ−Ｃ線断面図である。図８、９に示すように、この保持部材１１は、板材９ａと、固定テープ１１ｂとを備える。固定テープ１１ｂは、両面が粘着性を有するとともに、方円形の環状の形状を有している。そして、この固定テープ１１ｂは、板材９ａの表面において、複屈折増幅光ファイバ６が載置される部分に設けられる。そして、この固定テープ１１ｂは、板材９ａと複屈折増幅光ファイバ６との間に介挿されており、載置された複屈折増幅光ファイバ６を板材９ａに固定する。
【００３８】
光ファイバレーザ１００において、図８、９に示す保持部材１１を用いても、複屈折増幅光ファイバ６は重なり合わないように保持される。その結果、保持部材９を用いた場合と同様に、レーザ光Ｌ１の偏波状態は安定したものとなる。
【００３９】
なお、固定テープ１１ｂとしては、たとえば７Ｎ／２０ｍｍ程度の粘着性を有するテープ材、またはテープ材に７Ｎ／２０ｍｍ程度の粘着性を有するように接着剤を塗布したものを用いることができる。また、固定テープ１１ｂが、たとえば特開平１０−３３０５７５号公報に開示される高熱伝導性ゴム等からなるものであれば、複屈折増幅光ファイバ６において発生した熱が固定テープ１１ｂを介して板材９ａに効率的に放熱されるので好ましい。
【００４０】
（変形例３）
図１０は、変形例３に係る保持部材１２の模式的な斜視図である。図１０に示すように、この保持部材１２は、板材９ａと、８つの固定テープ１２ｂとを備える。この固定テープ１２ｂは、図８、９に示す固定テープ１１ｂと同様のものであるが、板材９ａの表面において、複屈折増幅光ファイバ６が載置される部分に離散的に設けられている。そして、固定テープ１１ｂと同様に、板材９ａと複屈折増幅光ファイバ６との間に介挿されており、載置された複屈折増幅光ファイバ６を板材９ａに固定する。このような保持部材１２を用いても、光ファイバレーザ１００のレーザ光Ｌ１の偏波状態は安定したものとなる。
【００４１】
なお、変形例２、３に係る保持部材１１、１２では、固定テープ１１ｂ、１２ｂは複屈折増幅光ファイバ６が載置される部分に設けられているが、板材９ａの表面の全面に固定テープ１１ｂ、１２ｂと同様の固定テープを設けてもよい。
【００４２】
（変形例４）
図１１は、変形例４に係る保持部材１３の模式的な平面図であり、図１２は、図１１に示す保持部材１３のＤ−Ｄ線断面図である。図１１、１２に示すように、この保持部材１３は、板材１３ａと、２つの押さえ治具１３ｂとを備える。板材１３ａは、金属、セラミック、ゴム、樹脂等からなる板状の部材であり、表面に方円形の渦巻き状に刻設された溝Ｇを有している。そして、複屈折増幅光ファイバ６は溝Ｇ内に収納されている。その結果、複屈折増幅光ファイバ６は重なり合わないように保持される。また、溝Ｇの幅と深さは、複屈折増幅光ファイバ６の外径よりも大きく設定されているので、収納された複屈折増幅光ファイバ６に側圧が印加されることがない。
【００４３】
また、押さえ治具１３ｂは、金属、セラミック、ゴム、樹脂等からなる板状の部材であり、板材１３ａの表面に、溝Ｇに掛け渡されるように設けられ、接着剤や固定ネジ等で板材１３ａに固定されている。この押さえ治具１３ｂによって、複屈折増幅光ファイバ６が溝Ｇから飛び出すことが防止される。また、上述したように、溝Ｇの深さは複屈折増幅光ファイバ６の外径よりも大きいので、押さえ治具１３ｂが複屈折増幅光ファイバ６に側圧を印加するおそれもない。このような保持部材１３を用いても、光ファイバレーザ１００のレーザ光Ｌ１の偏波状態は安定したものとなる。
【００４４】
なお、板材１３ａが、熱伝導性の高い材質からなるものであれば、複屈折増幅光ファイバ６において発生した熱が板材１３ａに効率的に放熱されるので好ましい。また、溝Ｇの渦巻き形状は、図１１に示すような方円形に限らず、楕円形や円形等でもよい。また、溝Ｇの断面形状は、図１２に示すような矩形状に限らず、たとえばＵ字状でもよい。また、押さえ治具１３ｂに換えて、図６に示すような固定テープ１０ｂのような固定テープを用いてもよい。
【００４５】
（変形例５）
図１３は、変形例５に係る保持部材１４の模式的な斜視図であり、図１４は、図１３に示す保持部材１４のＥ−Ｅ線断面図である。図１３、１４に示すように、この保持部材１４は、板材９ａと、２つの固定テープ１０ｂと、管状部材１４ｃとを備える。管状部材１４ｃは、金属、または樹脂やゴム等の可撓性を有する材質からなり、円形の渦巻き状に巻いた状態で板材９ａの表面に載置している。また、固定テープ１０ｂは管状部材１４ｃを板材９ａに固定している。また、複屈折増幅光ファイバ６は、管状部材１４ｃに挿通されている。その結果、複屈折増幅光ファイバ６は重なり合わないように保持される。また、管状部材１４ｃの内径は、複屈折増幅光ファイバ６の外径よりも大きく設定されているので、挿通された複屈折増幅光ファイバ６に側圧が印加されることがない。このような保持部材１４を用いても、光ファイバレーザ１００のレーザ光Ｌ１の偏波状態は安定したものとなる。
【００４６】
なお、管状部材１４ｃが、熱伝導性の高い材質からなるものであれば、複屈折増幅光ファイバ６において発生した熱が管状部材１４ｃを介して板材９ａに効率的に放熱されるので好ましい。また、この保持部材１４において、固定テープ１０ｂを用いずに、管状部材１４ｃを接着剤等で板材９ａに固着するようにしてもよい。
【００４７】
（実施例、比較例）
本発明の実施例として、図１に示す実施の形態に係る光ファイバレーザ１００と同様の構造を有する光ファイバレーザを作製した。なお、保持部材としては、図１０に示す変形例３に係る保持部材１２と同様の構造を有する保持部材を用いた。また、複屈折増幅光ファイバとして、長さ１０ｍであり、波長９１５ｎｍにおける吸収係数が１８１ｄＢ／ｍとなる程度にＹｂをコア部に添加した複屈折増幅光ファイバを、内径が９５ｍｍで外径が１１５ｍｍの円形の渦巻状にして、アルミニウムからなる板材に載置した。また、固定テープとして、アクリル系の材質からなる厚さ０．１〜０．１５ｍｍのものを用いた。
【００４８】
一方、比較例として、実施例に係る光ファイバレーザとほぼ同様の構造を有する光ファイバレーザを作製した。ただし、この比較例に係る光ファイバレーザにおいては、複屈折増幅光ファイバを内径８５ｍｍで巻いて束状にし、この巻き束を粘着テープでアルミニウムの材質からなる板材に固定した。
【００４９】
そして、この実施例、比較例に係る光ファイバレーザにおいて、励起光源を作動させて波長９１５ｎｍの励起光を出力し、光ファイバレーザをレーザ発振させ、出力端から約４．７Ｗ程度のレーザ光を出力させた。そして、出力したレーザ光を偏光子に入力し、透過したレーザ光の強度の変動の経時変化を測定した。なお、偏光子は、励起光源の動作開始時において、偏光子のＳｌｏｗ軸と、光ファイバレーザの出力端子における複屈折シングルモード光ファイバのＳｌｏｗ軸とが一致するようにその配置角度を調整した。
【００５０】
図１５は、実施例、比較例に係る光ファイバレーザについて、測定したレーザ光の光強度の変動の経時変化を示す図である。なお、図１５において、横軸は、励起光源の動作開始時刻をゼロとした経過時間を示し、縦軸は、経過時間がゼロにおけるレーザ光強度を基準としたレーザ光強度の変動の割合を示している。
【００５１】
図１５に示すように、実施例に係る光ファイバレーザの場合、経過時間がゼロから１８００秒に到るまで、変動が極めて小さく、変動の最大値と最小値との差分は約３．４％であった。すなわち、実施例に係る光ファイバレーザは、出力するレーザ光の偏波状態がきわめて安定していることが確認された。
【００５２】
一方、比較例に係る光ファイバレーザの場合、時間が経過するにつれて変動の値が大きくなり、変動の最大値と最小値との差分は約７．０％と大きかった。
【００５３】
なお、上記実施の形態において、複屈折増幅光ファイバ６はダブルクラッド型であるが、１層のクラッド部を備えたものでもよい。
【００５４】
また、上記実施の形態において、複屈折増幅光ファイバ６の断面形状は六角形であるが、特に限定されず、他の多角形や円形でもよい。
【００５５】
また、上記実施の形態において、複屈折増幅光ファイバ６のコア部６ａにＹｂイオンを添加しているが、Ｅｒイオンを添加したり、ＹｂイオンとＥｒイオンとを共添加したりしてもよい。この場合、励起光の波長はたとえば９８０ｎｍとする。また、レーザ発振波長については、１０６４ｎｍに限られず、複屈折光ファイバグレーティングの反射波長特性を調整すれば所望の発振波長を実現できる。
【００５６】
また、上記実施の形態において、複屈折増幅光ファイバ６は楕円コア型であるが、複屈折光ファイバグレーティングと同様に応力付与型のものとしてもよい。
【００５７】
また、上記実施の形態において、留め具９ｂの数は２つであるが、３つ以上の適宜の個数だけ設けてもよい。固定テープ１０ｂ、１２ｂ、押さえ治具１３ｂについても同様である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】実施の形態に係る光ファイバレーザの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す複屈折増幅光ファイバの長手方向に垂直な断面における模式的な断面図である。
【図３】図１に示す複屈折光ファイバグレーティングの長手方向に垂直な断面における模式的な断面図である。
【図４】図１に示す保持部材の模式的な斜視図である。
【図５】図４に示す保持部材のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】変形例１に係る保持部材の模式的な斜視図である。
【図７】図６に示す保持部材のＢ−Ｂ線断面図である。
【図８】変形例２に係る保持部材の模式的な斜視図である。
【図９】図８に示す保持部材のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１０】変形例３に係る保持部材の模式的な斜視図である。
【図１１】変形例４に係る保持部材の模式的な平面図である。
【図１２】図１１に示す保持部材のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１３】変形例５に係る保持部材の模式的な斜視図である。
【図１４】図１３に示す保持部材のＥ−Ｅ線断面図である。
【図１５】実施例、比較例に係る光ファイバレーザについて、測定したレーザ光の光強度の変動の経時変化を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  励起光源
１1〜１n  半導体レーザ
２1〜２n、４  マルチモード光ファイバ
３  ＴＦＢ
５、７  複屈折光ファイバグレーティング
５ａ、６ａ  コア部
５ｂ  内側クラッド部
５ｃ、６ｃ  外側クラッド部
５ｄ  応力付与部材
６  複屈折増幅光ファイバ
６ｂ  多角形クラッド部
８  出力端子
８ａ  複屈折シングルモード光ファイバ
９〜１４  保持部材
９ａ、１３ａ  板材
９ｂ  留め具
９ｃ  固定ネジ
１０ｂ〜１２ｂ  固定テープ
１４ｃ  管状部材
５１  グレーティング部
７１  グレーティング部
１００  光ファイバレーザ
Ｃ１〜Ｃ４  接続点
Ｇ  溝
Ｌ１  レーザ光
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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