(57)【要約】      （修正有）【課題】発振効率をより向上させることが可能であり、且つより小型化でより高出力のファイバレーザ発振装置を提供する。【解決手段】励起光コア部材５０は、円筒状、もしくは円環状、もしくは中空球状の形状であり、光ファイバ１０を少なくともその一部が当該励起光コア部材の内部に含まれるように、もしくは励起光コア部材の表面に巻回して配置する。導光部材４０は略平板状の形状であり、当該導光部材の励起光入射面を励起光出射手段３０に近接するように配置して、励起光出射手段から出射された励起光を導光部材の内部に導光する。そして、導光部材における励起光入射面に対して反対側の面を、励起光コア部材の側面に接触させるとともに、導光部材を接触させた励起光コア部材の側面に接する平面に対して第１所定角度をなすように、導光部材を励起光コア部材に設ける。【選択図】        図２
2006019490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ活性物質を含む柱状のコア部材を長手軸方向に含み、コア部材よりも小さな屈折率を有するクラッド部材にてコア部材の周囲を覆って柱状に形成された光ファイバと、
短軸方向と長軸方向とに広がりながら進行する励起光を出射する励起光出射手段と、
励起光出射手段から入力された励起光を励起光コア部材に導光する導光部材と、
入射された励起光を閉じ込める励起光コア部材とを備えたファイバレーザ発振装置であって、
励起光コア部材は、円筒状、もしくは円環状、もしくは中空球状の形状を有しており、光ファイバを少なくともその一部が当該励起光コア部材の内部に含まれるように、もしくは励起光コア部材の表面に巻回して配置し、
導光部材は略平板状の形状を有しており、当該導光部材の励起光入射面を励起光出射手段に近接するように配置して、励起光出射手段から出射された励起光を導光部材の内部に導光し、
導光部材における励起光入射面に対して反対側の面を、励起光コア部材の側面に接触させるとともに、導光部材内に導光された励起光が前記接触させた面から励起光コア部材内に導光されるように、導光部材を接触させた励起光コア部材の側面に接する平面に対して第１所定角度をなすように導光部材が励起光コア部材に設けられ、励起光コア部材の外周に沿って周回するように励起光を入射する、
ことを特徴とするファイバレーザ発振装置。
【請求項２】
請求項１に記載のファイバレーザ発振装置であって、
励起光コア部材が円筒状の場合において、
励起光は、励起光コア部材の円周方向に周回するように入射され、
円周方向に周回する励起光が、円筒状の励起光コア部材の上面または底面に相当する面に到達した場合に全反射するように、励起光コア部材の軸に垂直な方向から見て、励起光コア部材の側面に対して第２所定角度にて、導光部材が励起光コア部材に設けられている、
ことを特徴とするファイバレーザ発振装置。
【請求項３】
請求項２に記載のファイバレーザ発振装置であって、
第２所定角度を、励起光コア部材の上面または底面に相当する面に到達して全反射した励起光が励起光コア部材の上面と底面の間で所定回数往復しても、導光部材と励起光コア部材とが接触している面を通過しない角度に設定する、
ことを特徴とするファイバレーザ発振装置。
【請求項４】
レーザ活性物質を含む柱状のコア部材を長手軸方向に含み、コア部材よりも小さな屈折率を有するクラッド部材にてコア部材の周囲を覆って柱状に形成された光ファイバと、
短軸方向と長軸方向とに広がりながら進行する励起光を出射する励起光出射手段と、
励起光出射手段から入力された励起光を励起光コア部材に導光する導光部材と、
入射された励起光を閉じ込める励起光コア部材とを備えたファイバレーザ発振装置であって、
励起光コア部材は略平板状の形状を有しており、光ファイバを複数回折り返すように且つ励起光コア部材に入射された励起光の進行方向に対して光ファイバの長手軸方向が平行となるように配置するとともに、光ファイバの少なくとも一部が当該励起光コア部材の内部に含まれるように、もしくは当該励起光コア部材の表面に光ファイバを配置し、
導光部材は略平板状の形状を有しており、当該導光部材の励起光入射面を励起光出射手段に近接するように配置して、励起光出射手段から出射された励起光を導光部材の内部に導光し、
導光部材における励起光入射面に対して反対側の面を、励起光入射面の長手方向と励起光コア部材の厚さ方向に垂直な面とがほぼ平行となるように、励起光コア部材の厚さ方向に垂直な面に接触させるとともに、導光部材内に導光された励起光が前記接触させた面から励起光コア部材内に導光されるように、励起光コア部材の厚さ方向に垂直な面に対して第１所定角度にて、導光部材が励起光コア部材に設けられ、励起光コア部材の厚さ方向に対して垂直な方向に進行するように励起光を入射し、励起光コア部材における励起光の進行方向に対して垂直な端面に、励起光を反射して励起光コア部材内で励起光を往復させる反射手段を設ける、
ことを特徴とするファイバレーザ発振装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のファイバレーザ発振装置であって、
導光部材における励起光入射面にはシリンドリカル状のレンズが形成されており、
励起光出射手段を、励起光の長軸方向とレンズの軸とが垂直となるように且つ当該レンズの軸からほぼ焦点距離の位置に配置し、
導光部材は、励起光出射手段から出射された励起光を、長軸方向において平行光に変換または集光して導光部材の内部に導光する、
ことを特徴とするファイバレーザ発振装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のファイバレーザ発振装置であって、
導光部材を略円柱状の形状にして、
導光部材における励起光入射面に対して反対側の面の代わりに、導光部材の側面を励起光コア部材の所定の面に接触させ、または励起光コア部材の所定の面に導光部材の側面の形状に合致するように形成した凹部に導光部材の側面を接触させ、
励起光出射手段を、長軸方向とレンズの軸とが垂直になるように且つ当該レンズの軸からほぼ焦点距離の位置に配置するとともに、前記励起光コア部材の所定の面に対して励起光の出射方向が第１所定角度となるように励起光出射手段を配置し、励起光出射手段から出射された励起光を、導光部材にて長軸方向において平行光に変換または集光して励起光コア部材の内部に導光する、
ことを特徴とするファイバレーザ発振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ活性物質を含むコア部材を内部に有している光ファイバに励起光を入射し、コア部材の内部でレーザ光を発生及び増幅させるファイバレーザ発振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、比較的ビーム品質の劣る励起光を用いて非常に高品質のレーザ光を高効率で得ることができる種々のファイバレーザ発振装置が提案されている。
図９（Ｃ）に示す従来の端面励起型ファイバレーザ発振装置等に用いられる一般的な光ファイバ１０は、断面の中心にコア部材１２（シングルモードのレーザ光を透過させ、希土類元素（Ｎｄ、Ｅｒ）等がドープされた直径２〜１２［μｍ］程度のファイバ形状の部材）を有している。そして、コア部材１２の周囲に、コア部材１２よりも低い屈折率を持つ第１クラッド部材１４（励起光Ｌｉｎを透過させる部材）を有することで、出力レーザ光Ｌｏｕｔをコア部材１２内に閉じ込めている。更に第１クラッド部材１４の周囲に、第１クラッド部材１４の屈折率よりも低い屈折率を持つ第２クラッド部材１６を有することで、励起光Ｌｉｎを第１クラッド部材１４内に閉じ込めている。
そして、この光ファイバ１０に入射された励起光Ｌｉｎがコア部材１２を通ると（コア部材１２に衝突すると）コア部材１２内の希土類元素が励起されて出力レーザ光Ｌｏｕｔが発生し、コア部材１２内にはシングルモードの出力レーザ光Ｌｏｕｔが残る。この出力レーザ光Ｌｏｕｔは、小径（コア部材１２の径に依存する）であり、かつ広がり角が小さい（出力レーザ光Ｌｏｕｔの波長、コア部材１２及び第１クラッド部材１４の屈折率等に依存する）ため、ビーム品質が非常に高い（出力レーザ光Ｌｏｕｔのビーム品質は、出射光の半径と、出射光の広がり角の半角との積で表され、この積が小さい程ビーム品質が高い）。しかしながら、光ファイバ１０の端面の断面積は小さく励起光Ｌｉｎは小出力となるため、高出力化が望まれている。
なお、以下の説明にて、特に断りがない限り光ファイバとは、コア部材をクラッド部材で覆った、ファイバレーザ用の光ファイバを指す。
【０００３】
また、特許文献１に示す従来技術では、図８（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ファイバレーザ発振用の光ファイバ１０に、励起光を光ファイバ１０に導光するための励起光導光用光ファイバ１０ｚを巻きつけてファイバ結合させる方法や（図８（Ａ））、励起光導光用光ファイバ１０ｚの側面を光ファイバ１０の長手方向に沿って徐々にファイバ結合させる方法（図８（Ｂ））が提案されている。励起光導光用光ファイバ１０ｚに励起光Ｌｉｎを入射すると、入射された励起光Ｌｉｎはファイバ結合部分から光ファイバ１０に導光される。
【０００４】
また、特許文献２に示す従来技術では、図８（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、コア部材１２を平面上に並べて配置し、更に上面にプリズム４ａ及び４ｂを配置して、当該プリズム４ａ及び４ｂを介して、より大きな面積から励起光Ｌｉｎを入射（光ファイバの端面からでなく側面から励起光を入射）するようにして、出力レーザ光Ｌｏｕｔを大出力化するレーザ光発生装置が提案されている。
【０００５】
また、特許文献３に示す従来技術では、図９（Ａ）に示すように、円筒形状の塊を形成するように光ファイバ１０を巻回して紫外線硬化性樹脂で固め、外周の周辺部から励起光を照射するレーザ装置が提案されている。
【０００６】
また、特許文献４に示す従来技術では、図９（Ｂ）に示すように、ガラス円柱体５０Ｚの側面に光ファイバ１０を巻回させ、レーザダイオード３０Ｚからの励起光を、コリメートレンズ５６及びプリズム５４を介してガラス円柱体５０Ｚの内部且つ側面の近傍に入射している。そしてガラス円柱体５０Ｚの側面の近傍に入射された励起光は、ガラス円柱体５０Ｚ内を反射し、巻回された光ファイバ１０を励起することにより、出力レーザ光を得ることができるファイバレーザ装置が提案されている。
【特許文献１】米国特許５９９９６７３号公報
【特許文献２】特開２００１−０１５８３５号公報
【特許文献３】特開平１０−１９００９７号公報
【特許文献４】特開平１１−２８４２５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般的な光ファイバ１０では、より高品質なレーザ光を得るためにコア部材１２の径は約２〜１２［μｍ］に設定されており（出力レーザ光Ｌｏｕｔのビーム品質は、出射光の半径と、出射光の広がり角の半角との積で表され、この積が小さい程ビーム品質が高い）、第１クラッド部材１４の径は約数１００〜数１０００［μｍ］に設定されている。
図９（Ｃ）の例に示す端面励起型ファイバレーザ発振装置では、励起光Ｌｉｎを入射する第１クラッド部材１４の端面の面積が小さい。また、第１クラッド部材１４の断面積に対するコア部材１２の断面積が非常に小さく、励起光Ｌｉｎがコア部材１２を通る確率もあまり高くなく、発振効率が高くない。なお、励起光Ｌｉｎは比較的ビーム品質が劣るので、コア部材１２に衝突するように狙って入射することは非常に困難である。
従って、比較的大出力の出力レーザ光Ｌｏｕｔを発生させることは非常に困難である。
【０００８】
また、特許文献１に記載の従来技術（図８（Ａ）及び（Ｂ））では、励起光導光用光ファイバ１０ｚの径に限界があり、当該励起光導光用光ファイバ１０ｚで入射できる励起光Ｌｉｎの量が限られる。高出力の出力レーザ光Ｌｏｕｔを得るためには、非常に多くの（数百〜数千本程度）励起光導光用光ファイバ１０ｚをファイバ結合させる必要があり、ファイバレーザ発振装置の製作が困難であるとともに、装置が大型化してしまう。
また、部品点数（この場合、励起光導光用光ファイバ１０ｚの数）が多いため、誤差が発生する確率も比較的高く（すべての励起光導光用光ファイバ１０ｚを全く同じファイバ結合状態に加工すること、及び励起光導光用光ファイバ１０ｚと励起光Ｌｉｎとの位置合わせは困難であり、通常はバラツキ（誤差）が発生する）、励起光Ｌｉｎを高効率で光ファイバ１０に入射できない可能性がある。
【０００９】
また、特許文献２に記載の従来技術（図８（Ｃ）及び（Ｄ））では、平面上に並べたコア部材１２をクラッド部材１４で覆った光ファイバの側面に加工を施してプリズム４ａ及び４ｂを配置している。そして、プリズム４ａ及び４ｂを介して入射された励起光Ｌｉｎをほぼ全て吸収させるためには、長手方向には相当の長さを必要とし、装置が大型化してしまう。
また、プリズム４ａ及び４ｂには平行光の励起光Ｌｉｎを入射しなければならないため、励起光Ｌｉｎに半導体レーザを用いる場合、励起光Ｌｉｎを平行光に変換するコリメートレンズが必要である。励起光Ｌｉｎをコリメートレンズとプリズムの、異なる部品を用いて光ファイバに入射する必要があるため、各部品の形状に伴う誤差、及び各部品の配置の誤差等により、発振効率が低下する可能性がある。
【００１０】
また、特許文献３に記載の従来技術（図９（Ａ））では、塊状に形成した光ファイバ１０の周囲から励起光Ｌｉｎを入射している。このため、励起光Ｌｉｎを閉じ込めておくことができず、励起に使用されない励起光Ｌｉｎが発生するため、発振効率が低下する可能性がある。
【００１１】
また、特許文献４に記載の従来技術（図９（Ｂ）では、円柱状のガラス円柱体５０Ｚの内部かつ側面の近傍に、プリズム５４を介して励起光Ｌｉｎを入射する。また、プリズム５４には平行光の励起光Ｌｉｎを入射しなければならないため、励起光Ｌｉｎに半導体レーザを用いる場合、励起光Ｌｉｎを平行光に変換するコリメートレンズが必要である。このため、特許文献２の場合と同様の理由にて、発振効率が低下する可能性がある。また、励起光Ｌｉｎが伝播する部分の全体積に対するコア部材１２の体積が非常に小さいため、励起光Ｌｉｎがコア部材１２に当たる確率が低く、効率が高くない。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、発振効率をより向上させることが可能であり、且つより小型化でより高出力のファイバレーザ発振装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するための手段として、本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりのファイバレーザ発振装置である。
請求項１に記載のファイバレーザ発振装置は、レーザ活性物質を含む柱状のコア部材を長手軸方向に含み、コア部材よりも小さな屈折率を有するクラッド部材にてコア部材の周囲を覆って柱状に形成された光ファイバと、短軸方向と長軸方向とに広がりながら進行する励起光を出射する励起光出射手段と、励起光出射手段から入力された励起光を励起光コア部材に導光する導光部材と、入射された励起光を閉じ込める励起光コア部材とを備えたファイバレーザ発振装置である。
励起光コア部材は、円筒状、もしくは円環状、もしくは中空球状の形状を有しており、光ファイバを少なくともその一部が当該励起光コア部材の内部に含まれるように、もしくは励起光コア部材の表面に巻回して配置する。
また、導光部材は略平板状の形状を有しており、当該導光部材の励起光入射面を励起光出射手段に近接するように配置して、励起光出射手段から出射された励起光を導光部材の内部に導光する。
そして導光部材における励起光入射面に対して反対側の面を、励起光コア部材の側面に接触させるとともに、導光部材内に導光された励起光が前記接触させた面から励起光コア部材内に導光されるように、導光部材を接触させた励起光コア部材の側面に接する平面に対して第１所定角度をなすように導光部材が励起光コア部材に設けられ、励起光コア部材の外周に沿って周回するように励起光を入射する。
【００１３】
また、本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりのファイバレーザ発振装置である。
請求項２に記載のファイバレーザ発振装置は、請求項１に記載のファイバレーザ発振装置であって、励起光コア部材が円筒状の場合において、励起光は、励起光コア部材の円周方向に周回するように入射される。
そして円周方向に周回する励起光が、円筒状の励起光コア部材の上面または底面に相当する面に到達した場合に全反射するように、励起光コア部材の軸に垂直な方向から見て、励起光コア部材の側面に対して第２所定角度にて、導光部材が励起光コア部材に設けられている。
【００１４】
また、本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりのファイバレーザ発振装置である。
請求項３に記載のファイバレーザ発振装置は、請求項２に記載のファイバレーザ発振装置であって、第２所定角度を、励起光コア部材の上面または底面に相当する面に到達して全反射した励起光が励起光コア部材の上面と底面の間で所定回数往復しても、導光部材と励起光コア部材とが接触している面を通過しない角度に設定する。
【００１５】
また、本発明の第４発明は、請求項４に記載されたとおりのファイバレーザ発振装置である。
請求項４に記載のファイバレーザ発振装置は、レーザ活性物質を含む柱状のコア部材を長手軸方向に含み、コア部材よりも小さな屈折率を有するクラッド部材にてコア部材の周囲を覆って柱状に形成された光ファイバと、短軸方向と長軸方向とに広がりながら進行する励起光を出射する励起光出射手段と、励起光出射手段から入力された励起光を励起光コア部材に導光する導光部材と、入射された励起光を閉じ込める励起光コア部材とを備えたファイバレーザ発振装置である。
励起光コア部材は略平板状の形状を有しており、光ファイバを複数回折り返すように且つ励起光コア部材に入射された励起光の進行方向に対して光ファイバの長手軸方向が平行となるように配置するとともに、光ファイバの少なくとも一部が当該励起光コア部材の内部に含まれるように、もしくは当該励起光コア部材の表面に光ファイバを配置する。
また、導光部材は略平板状の形状を有しており、当該導光部材の励起光入射面を励起光出射手段に近接するように配置して、励起光出射手段から出射された励起光を導光部材の内部に導光する。
そして導光部材における励起光入射面に対して反対側の面を、励起光入射面の長手方向と励起光コア部材の厚さ方向に垂直な面とがほぼ平行となるように、励起光コア部材の厚さ方向に垂直な面に接触させるとともに、導光部材内に導光された励起光が前記接触させた面から励起光コア部材内に導光されるように、励起光コア部材の厚さ方向に垂直な面に対して第１所定角度にて、導光部材が励起光コア部材に設けられ、励起光コア部材の厚さ方向に対して垂直な方向に進行するように励起光を入射し、励起光コア部材における励起光の進行方向に対して垂直な端面に、励起光を反射して励起光コア部材内で励起光を往復させる反射手段を設ける。
【００１６】
また、本発明の第５発明は、請求項５に記載されたとおりのファイバレーザ発振装置である。
請求項５に記載のファイバレーザ発振装置は、請求項１〜４のいずれかに記載のファイバレーザ発振装置であって、導光部材における励起光入射面にはシリンドリカル状のレンズが形成されており、励起光出射手段を、励起光の長軸方向とレンズの軸とが垂直となるように且つ当該レンズの軸からほぼ焦点距離の位置に配置する。
そして導光部材は、励起光出射手段から出射された励起光を、長軸方向において平行光に変換または集光して導光部材の内部に導光する。
【００１７】
また、本発明の第６発明は、請求項６に記載されたとおりのファイバレーザ発振装置である。
請求項６に記載のファイバレーザ発振装置は、請求項１〜５のいずれかに記載のファイバレーザ発振装置であって、導光部材を略円柱状の形状にして、導光部材における励起光入射面に対して反対側の面の代わりに、導光部材の側面を励起光コア部材の所定の面に接触させ、または励起光コア部材の所定の面に導光部材の側面の形状に合致するように形成した凹部に導光部材の側面を接触させる。
そして、励起光出射手段を、長軸方向とレンズの軸とが垂直になるように且つ当該レンズの軸からほぼ焦点距離の位置に配置するとともに、前記励起光コア部材の所定の面に対して励起光の出射方向が第１所定角度となるように励起光出射手段を配置し、励起光出射手段から出射された励起光を、導光部材にて長軸方向において平行光に変換または集光して励起光コア部材の内部に導光する。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載のファイバレーザ発振装置を用いれば、光ファイバが、円筒状、もしくは円環状、もしくは中空球状を有する励起光コア部材の内部に少なくとも一部が含まれるように、もしくは励起光コア部材の表面に巻回されている。従って、励起光が伝播する全体積（励起光コア部材の体積）に対する、光ファイバのコア部材の体積の比が大きく、励起光がコア部材にあたる確率が高くなり、発振効率をより向上させることができる。
また、励起光を、励起光コア部材の外周に沿って周回させ、励起光をほぼ全て吸収させることが可能な距離を、複数回の周回で実現することができ、装置をより小型にすることができる。
また、励起光コア部材の側面から励起光を入射できるので、より多くの励起光を入射することができ、高出力の出力レーザ光を得ることができる。
【００１９】
また、請求項２に記載のファイバレーザ発振装置によれば、円筒形状の励起光コア部材内を、励起光コア部材の外周に沿って（螺旋状に）励起光を周回させ、励起光が円筒の上面または底面に到達したら反射させて螺旋状の周回を継続させる。このため、励起光をほぼ全て吸収させることが可能な距離を、複数回の周回で実現することができ、装置をより小型にすることができるとともに、円筒状の励起光コア部材に巻回した光ファイバに、まんべんなく励起光を入射することができ、局部的な発熱等を抑制することができる。
【００２０】
また、請求項３に記載のファイバレーザ発振装置によれば、励起光は、円筒形状の励起光コア部材内の上面から底面へ、または底面から上面へ、螺旋状に周回しながら上面と底面との間で往復しつつ、光ファイバを励起しながら徐々に減衰する。この励起光が、所定回数往復しても、導光部材と励起光コア部材とが接触している面を通過しないように設定する。
導光部材と励起光コア部材とが接触している面は、励起光を励起光コア部材内に導光できるとともに、励起光コア部材内の励起光を導光部材から外部に漏らす可能性もあるが、励起光が充分に減衰する前（所定回数往復する間）において、この接触している面を通過しないように設定すれば、減衰する前の励起光が漏れることがなく、発振効率をより向上させることができる。
【００２１】
また、請求項４に記載のファイバレーザ発振装置によれば、励起光を、平板状の励起光コア部材内で往復させ、励起光をほぼ全て吸収させることが可能な距離を、複数回の往復で実現することができ、装置をより小型にすることができる。
また、平板状の励起光コア部材の厚さ方向に垂直な面（つまり、面積が大きい面）から励起光を入射できるので、より多くの励起光を入射することができ、高出力の出力レーザ光を得ることができる。
【００２２】
また、請求項５に記載のファイバレーザ発振装置によれば、励起光を長軸方向に平行光に変換または集光するレンズ（コリメートレンズ）が形成された、1個の部品である導光部材を用いて、励起光を閉じ込める励起光コア部材に励起光を入射する。
従って、励起光コア部材に入射される励起光の発散角が小さくなり、臨界角を越えて励起光コア部材の外に出て行く励起光が少なくなるため、発振効率を向上させることができる。更に、導光部材とは別にコリメートレンズを設けた場合に比べ、複数の部品による配置の誤差等が発生しないため、発振効率をより向上させることができる。
【００２３】
また、請求項６に記載のファイバレーザ発振装置によれば、導光部材の形状を、より単純化することができ、部品の形状に伴う誤差を低減し、発振効率をより向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。
●［励起光出射手段の例（図１０）］
図１０は励起光出射手段３０の例について説明する図である。本実施の形態では、励起光Ｌｉｎとして半導体レーザを用いている。図１０（Ａ）に示すように、半導体レーザ（励起光Ｌｉｎ）は長軸方向（Ｘ軸方向）と短軸方向（Ｙ軸方向）に広がりながら進行し、長軸方向における広がり角の半角は約４０［°］（図１０（Ｄ）のθｆａ）、短軸方向における広がり角の半角は約３．５［°］（図１０（Ｅ）のθｓａ）である。この励起光Ｌｉｎを光ファイバに入射する場合、一般的にはコリメートレンズを用いて長軸方向に集光して長軸方向において平行光にし、短軸方向は広がり角が小さいため特に集光等を行わずに光ファイバに入射している。
また、一般的な半導体レーザアレイでは、短軸方向においては、各発光部３２の幅（図１０（Ｃ）中のＤｓｗ）は約０．２［ｍｍ］であり、短軸方向における隣り合う発光部３２の間隔（図１０（Ｃ）中のＤｓｄ）は約０．２［ｍｍ］であり、長軸方向における隣り合う発光部３２の間隔（図１０（Ｃ）中のＤｆｐ）は約２［ｍｍ］であり、長軸方向における発光部３２の幅は（図１０（Ｃ）中のＤｆｗ）は約０．００２［ｍｍ］である。
また一般的な半導体レーザには、発光部３２を２次元的に配列したスタック型レーザダイオード（図１０（Ａ））や、発光部３２を短軸方向に一列に配置したアレイ型レーザダイオード（図１０（Ｂ））等が用いられる。
以下に説明する実施の形態では、図１０（Ｂ）に示すアレイ型レーザダイオードを励起光出射手段３０として用いている。
【００２５】
●［導光部材の構造及び機能（図１）］
図１は、励起光出射手段３０から入射された励起光Ｌｉｎを、励起光コア部材５０に導光する導光部材４０の構造及び機能を説明する図である。
図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、導光部材４０は、略平板状の形状を有しており、励起光出射手段３０に対向する面にはシリンドリカル状のレンズ４０ａが形成されている。当該レンズ４０ａは、レンズの軸と長軸方向とが垂直となるように且つレンズの軸から焦点距離ｆの位置に配置した励起光出射手段３０から出射された励起光Ｌｉｎを、長軸方向（図１中のＸ軸方向）において平行光に変換して導光部材４０の内部に導光する。
また、短軸方向（図１中のＹ軸方向）においては特に平行光等に変換しないが、短軸方向の広がり角の半角θｓａは比較的小さく、この角度θｓａを有する励起光Ｌｉｎが導光部材４０内で全反射するように、導光部材４０の屈折率ｎ４０を選定する。
【００２６】
また、図１（Ｃ）に示すように、導光部材４０にブロック４２を貼り付けると、レンズ４０ａの加工等が行い易い。導光部材４０の厚さｔ４０は約０．１［ｍｍ］程度であることと、汚れ等が付着すると内部に導光した励起光Ｌｉｎが外部に漏れる可能性があるため、ブロック４２を取り付けると、加工や取り付け等の作業がし易く便利である。
例えば導光部材４０には比較的屈折率が大きな硝子板（ＳＴＩＨ５３等）を用い、ブロック４２には比較的屈折率が小さい硝子ブロック（ＢＫ７等）を用いる。
なお、導光部材４０におけるレンズ４０ａ（励起光入射面）に対する反対側の面４０ｂは、励起光コア部材５０の所定の面に接触させる面である。
【００２７】
以上の説明では、励起光出射手段３０を導光部材４０のレンズ４０ａの焦点距離ｆの位置に配置したが、図１（Ｄ）に示すように焦点距離ｆよりも若干離れたｆ＋Δｆの距離の位置に配置したり、図１（Ｅ）に示すように焦点距離ｆよりも若干近いｆ−Δｆの距離の位置に配置してもよい。この場合、励起光出射手段３０と導光部材４０の距離は、屈折率ｎ４０の導光部材４０内で、導光部材４０の内部に導光された励起光Ｌｉｎと導光部材４０における長軸方向と垂直な面とのなす角度θｆｂ（図１（Ｄ））及び角度θｆｃ（図１（Ｅ））を有する励起光Ｌｉｎが全反射する距離ｆ＋Δｆまたは距離ｆ−Δｆであればよい。
従って、励起光出射手段３０は、レンズ４０ａの軸からほぼ焦点距離ｆの位置（ｆ−Δｆの距離〜ｆ＋Δｆの距離）に配置され、導光部材４０に入射された励起光Ｌｉｎは平行光に変換（図１（Ａ））または集光（図１（Ｄ）及び（Ｅ））される。
【００２８】
以上の説明では、導光部材５０における励起光入射面にシリンドリカル状のレンズ４０ａを形成した例について説明したが、導光部材５０の屈折率が充分大きければ、特にレンズ４０ａを形成しなくとも、励起光入射面が平面の状態であっても、励起光出射手段３０を励起光入射面に近接するように配置すれば、入射された励起光Ｌｉｎを大きく屈折させて集光して導光部材４０内に導光することができる。なお、以下に説明する実施の形態では、レンズ４０ａを形成した例にて説明する。
【００２９】
●［第１の実施の形態（図２〜図３）］
図２（Ａ）は、本発明のファイバレーザ発振装置１の第１の実施の形態の概略外観図である。ファイバレーザ発振装置１は、光ファイバ１０、励起光出射手段３０、導光部材４０、励起光コア部材５０とで構成されている。
光ファイバ１０は、レーザ活性物質の希土類元素（Ｎｄ、Ｅｒ）等がドープされた柱状のコア部材１２を長手方向に含み、コア部材１２の屈折率よりも小さな屈折率１４を有するクラッド部材１４にてコア部材１２の周囲を覆って柱状に形成されている。また、光ファイバ１０の形状は、円柱状であっても多角柱状であってもよい。
励起光出射手段３０及び導光部材４０については既に説明しているので省略する。なお図２において、導光部材４０に取り付けるブロック４２は省略している。
【００３０】
励起光コア部材５０は、略円筒状の形状を有しており、入射された励起光Ｌｉｎを内部（内部とは、円筒形状の中空部Ｋを除いた実体部分であり、内壁側面と外壁側面とで囲まれた部分を指す）に閉じ込めるように、例えばクラッド部材１４と同等の屈折率を有する材質で形成されている。励起光Ｌｉｎは、この円筒状の励起光コア部材５０の内部をほぼ円周方向に（外周に沿って）周回するように入射される（従って、励起光Ｌｉｎは中空部Ｋを通らない）。
光ファイバ１０は、励起光コア部材５０の円周に沿って、表面または内部に（図２に示す例では内部に）、入射された励起光Ｌｉｎの進行方向に対して複数本の光ファイバが平行に並ぶように、螺旋状に配置されている（励起光Ｌｉｎの進行方向に対して所定の角度となるように螺旋状に配置してもよい）。また、光ファイバ１０の一方の端からは出力レーザ光Ｌｏｕｔが出射され、他方の端には出力レーザ光Ｌｏｕｔを反射させるファイバブラッググレーティングα（以下、ファイバブラッググレーティングαを、ＦＢＧαと記載する）が、ファイバコネクタβを介して接続されている。なお、ＦＢＧα及びファイバコネクタβを接続せずに他方の端からも出力レーザ光Ｌｏｕｔが出射されるようにしてもよい。
なお、光ファイバ１０を励起光コア部材５０の表面に（側面に接するように）螺旋状に配置してもよいし（図２（Ｄ）参照）、光ファイバ１０の少なくとも一部が励起光コア部材５０内に含まれるように配置してもよい（図２（Ｅ）参照）。
【００３１】
図２（Ｂ）は、励起光コア部材５０の軸ＣＺを通る面で、励起光コア部材５０を切断した断面図である。励起光コア部材５０は、内部に中空部Ｋを有している。本実施の形態では、光ファイバ１０は励起光コア部材５０の内部に配置されている。
そして、導光部材４０のレンズ４０ａに対して反対側の面４０ｂを、レンズ４０ａの軸ＬＺと励起光コア部材５０の軸ＣＺとがほぼ平行となるように、励起光コア部材５０の側面の一部に接するように設ける（図２（Ｃ））。なお、導光部材４０を励起光コア部材５０の側面に設ける際、図２（Ｃ）に示すように、励起光コア部材５０の軸ＣＺに平行な方向から見て、励起光コア部材５０の側面に対して第１所定角度θ１となるように設ける。第１所定角度θ１は、励起光コア部材５０の軸ＣＺに平行な方向から見て、励起光Ｌｉｎと励起光コア部材５０の側面とがなす角度θｒが励起光コア部材５０内で全反射するように設定する。また、励起光コア部材５０の屈折率を、導光部材４０の屈折率よりも小さくすると、図２（Ｃ）に示すように出射角θｏｕｔが入射角θｉｎよりも大きくなり、励起光Ｌｉｎと励起光コア部材５０の側面とのなす角θｒが小さくなるため、より好ましい。
例えば、導光部材４０を励起光コア部材５０の所定の位置に設ける際、導光部材４０と同等の屈折率を有するポリシラザン等のセラミックス前駆体で固定する（固着させる）。
【００３２】
また、図３（Ａ）は、励起光コア部材５０の軸ＣＺに垂直な方向から見た図である。
図３（Ａ）に示すように、励起光コア部材５０の軸ＣＺに垂直な方向から見て、励起光出射手段３０及び導光部材４０を、励起光コア部材５０の側面に対して第２所定角度θ２にて設ける。角度θ２は、励起光コア部材５０内を螺旋状に周回する励起光Ｌｉｎが底面（または上面）に到達した場合に全反射するように設定する。なお、励起光コア部材５０の底面または上面に励起光Ｌｉｎを全反射する全反射コーティングを施すようにしてもよい。
次に、図３（Ｂ）〜（Ｄ）を用いて励起光Ｌｉｎの励起光コア部材５０内での導光の様子を説明する。なお、図３（Ｂ）〜（Ｄ）において、Ｐｉｎは励起光コア部材５０の側面における、励起光Ｌｉｎが入射される位置である（導光部材４０が設けられる位置）。このとき、角度θ２による励起光Ｌｉｎと励起光コア部材５０の底面（または上面）とのなす角を角度α５０、励起光コア部材５０の半径をｒ、高さをｈとした場合（この例では、Ｐｉｎの位置は上面の位置であり、Ｐｉｎの位置から底面までの高さがｈである）、以下の式が成立しないように、角度α５０を設定する。
ｔａｎ（α５０）＝２ｈ／（２πｒ＊ｎ）    ただし、ｎは正の整数
【００３３】
上記の式が成立する場合、底面で反射した励起光ＬｉｎがＰｉｎに到達し（通過し）、励起光Ｌｉｎが導光部材４０を通って外部に出てしまう可能性がある。上記の式が成立しなければ、励起光ＬｉｎはＰｉｎの位置を通過しないので、外部に出ることなく螺旋状に上下に往復し、励起光コア部材５０内に閉じ込められることが可能となる。
なお、上記の式では、ｎが正の整数であり、無限の数のｎが想定され、無限の数を想定したｎを用いた場合、成立しないようにすることは困難である。しかし、励起光Ｌｉｎは所定回数の往復（上面から底面へ、そして底面から上面へと往復する）を繰り返す間に光ファイバ１０を励起しながら減衰していく。従って、励起光Ｌｉｎが充分に減衰する所定回数の往復の間に相当する有限のｎ（例えば１〜１０）にて、上記の式が成立しないようにすれば良い。これにより、励起光Ｌｉｎが所定回数往復しても、導光部材４０と励起光コア部材５０とが接触している面（Ｐｉｎの位置）を通過しないように、角度α５０を設定することができる。
【００３４】
次に図４を用いて、第１の実施の形態にて説明したファイバレーザ発振装置１を、更に製造し易くした例について説明する。
光ファイバ１０を柱状芯部材５０ｂの周囲を螺旋状に周回させ、ポリシラザン等のセラミックス前駆体で透明部５０ａを形成する。そして更に透明部５０ａの周囲を、保護部材５０ｃで覆う。この保護部材５０ｃにより、埃等による汚れの影響を受けにくくすることができる。
ここで、透明部５０ａの屈折率をｎ５０ａ、柱状芯部材５０ｂの屈折率をｎ５０ｂ、保護部材５０ｃの屈折率をｎ５０ｃ、光ファイバ１０のコア部材１２の屈折率をｎ１２、クラッド部材１４の屈折率をｎ１４とする。そして、ｎ１４、ｎ５０ａ＞ｎ５０ｂ、ｎ５０ｃに設定する。ｎ１４とｎ５０ａはどちらかを大きくしても同じでもよい。また、ｎ５０ｂとｎ５０ｃはどちらかを大きくしても同じでもよい。また、ｎ１２＞ｎ１４に設定する。この設定により、励起光Ｌｉｎを透明部５０ａのみに閉じ込めて、柱状芯部材５０ｂ内を励起光Ｌｉｎが通過しないようにする。
また、透明部５０ａの上面及び底面には励起光Ｌｉｎを全反射する全反射コーティングを施すことが好ましい。また、励起光コア部材５０に導光部材４０を取り付ける部分では保護部材５０ｃを取り除き、導光部材４０を透明部５０ａに接触させる。
【００３５】
また、柱状芯部材５０ｂの側面及び保護部材５０ｃの内側の側面に、励起光Ｌｉｎを全反射する全反射コーティング等を施して鏡面にしてもよい。
また、例えば柱状芯部材５０ｂを、透明部５０ａの固化後に除去可能な材質で形成するようにしてもよい。例えば溶剤に溶けるポリイミド等の樹脂で柱状芯部材５０ｂを形成したり、柱状芯部材５０ｂと透明部材５０ａとの間に水溶性のプラスチックフィルムを挟んで形成した後に水溶性プラスチックを水で溶かして柱状芯部材５０ｂを分離するようにしたりしてもよい。また、例えば透明部５０ａに紫外線硬化樹脂を用いる場合には、透明部５０ａと柱状芯部材５０ｂとの間に、紫外線硬化樹脂に接着しないポリプロピレン等を挟んで形成した後に、透明部５０ａと、ポリプロピレン等及び柱状芯部材５０ｂとを分離するようにしてもよい。
また、図２に示す第１の実施の形態におけるファイバレーザ発振装置１の中空部Ｋに冷却水（冷却媒体）、冷風等を通して冷却してもよい。冷却することにより、更に多くの励起光Ｌｉｎを入射することができ、より高出力の出力レーザ光Ｌｏｕｔを得ることができる。
【００３６】
また、図４（Ｃ）に示すように励起光コア部材５０の軸ＣＺに平行な方向に光ファイバ１０を配置するようにしてもよい。また、図４（Ｄ）に示すように、図２（Ａ）に示したファイバレーザ発振装置１における励起光コア部材５０の上面と底面を接続して円環状に形成してもよい。また、図示しないが、球状の芯部材に光ファイバ１０を巻回させて、中空球状の励起光コア部材を有するファイバレーザ発振装置１を構成することもできる。
なお、円環状に形成した場合、上面及び底面で励起光Ｌｉｎを全反射させる必要がないので、励起光Ｌｉｎの反射による損失がなくなり、より発振効率を高めることができる。
なお、励起光コア部材５０を円環状に形成した場合、または中空球状に形成した場合、導光部材４０を接触させた励起光コア部材５０の側面に接する平面（接触点を通る平面）に対して、第１所定角度をなすように導光部材４０を設ける。すなわち、導光部材４０内に導光された励起光Ｌｉｎが、励起光コア部材５０内に導光されて、当該励起光コア部材５０内を外周に沿って周回するように入射される。
【００３７】
●［第２の実施の形態（図５〜図６）］
図５（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明のファイバレーザ発振装置１の第２の実施の形態の概略外観図であり、図５（Ａ）が側面図を示しており、図５（Ｂ）が平面図を示している。第２の実施の形態では、ファイバレーザ発振装置１は、光ファイバ１０、励起光出射手段３０、導光部材４０、励起光コア部材５０、レンズ６０、全反射ミラー６２とで構成されている。
第２の実施の形態では、第１の実施の形態に対して励起光コア部材５０の形状が略円筒状から略平板状に変更されており、レンズ６０と全反射ミラー６２が追加されている。以下、第１の実施の形態との相違点について説明する。
【００３８】
励起光コア部材５０は、略平板状の形状を有しており、厚さ方向（図５（Ａ）中のｔ５０の方向）に対して垂直な方向に進行するように励起光Ｌｉｎが入射される。そして、励起光Ｌｉｎの進行方向に対して垂直な端面５０Ｒ及び端面５０Ｌには励起光Ｌｉｎを全反射して励起光コア部材５０内で励起光Ｌｉｎを往復させる反射手段（この場合、レンズ６０と全反射ミラー６２が反射手段に相当する）が設けられている。
レンズ６０は、端面５０Ｒ及び５０Ｌから焦点距離ｆの位置に配置され、端面５０Ｒ及び５０Ｌから出射された励起光Ｌｉｎを平行光に変換する。全反射ミラー６２には、平行光に変換された励起光Ｌｉｎが垂直に入射され、入射方向と反対の方向に励起光Ｌｉｎを反射する。反射された励起光Ｌｉｎは平行光の状態でレンズ６０に入射され、集光されて端面５０Ｒ及び５０Ｌに戻される。これにより、入射された励起光Ｌｉｎは、励起光コア部材５０内を往復する。
また、励起光コア部材５０は、入射された励起光Ｌｉｎを閉じ込めるように、例えばクラッド部材１４と同等の屈折率を有する材質で形成されている。なお、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すファイバレーザ発振装置では、励起光Ｌｉｎが励起光コア部材５０の端面５０Ｒ及び端面５０Ｌから一旦は出射されるが、そのまま（外部にもれることなく）端面５０Ｒ及び端面５０Ｌに戻されるので、「入射された励起光Ｌｉｎを閉じ込めている」という概念に相当している。
なお、レンズ６０と全反射ミラー６２の代わりに、端面５０Ｒ及び端面５０Ｌに、励起光Ｌｉｎを全反射する全反射コーティングを反射手段として用いてもよい。
【００３９】
図５（Ｃ）は、図５（Ｂ）におけるＡＡ断面図を示している。光ファイバ１０は、コア部材１２の周囲をクラッド部材１４で覆って柱状に形成されている。なお、光ファイバ１０の形状は、円柱状であっても多角柱状であってもよい。
光ファイバ１０は、励起光コア部材５０の表面（厚さ方向に対して垂直な面であり、入射された励起光Ｌｉｎが進行しながら全反射を繰り返す面）に、１本の光ファイバ１０を折り返すように、且つ励起光Ｌｉｎの進行方向に対して光ファイバ１０の長手軸方向とが平行となるように配置されている。
【００４０】
また図６（Ａ）に、励起光出射手段３０と導光部材４０と励起光コア部材５０の配置と、励起光Ｌｉｎの状態を示す。
導光部材４０を励起光コア部材５０の表面（厚さ方向に対して垂直な面）に設ける際、図６（Ａ）に示すように、レンズ４０ａの軸ＬＺと励起光コア部材５０の厚さ方向に垂直な面とがほぼ平行になるように、且つ励起光コア部材５０の厚さ方向に垂直な面に対して第１所定角度θ１となるように設ける。第１所定角度θ１は、励起光コア部材５０の厚さ方向に対して垂直な面と励起光Ｌｉｎとがなす角度θｒが励起光コア部材５０内で全反射するように設定する。また、励起光コア部材５０の屈折率ｎ５０を、導光部材４０の屈折率ｎ４０よりも小さくすると、図６（Ａ）に示すように出射角θｏｕｔが入射角θｉｎよりも大きくなり、励起光Ｌｉｎと励起光コア部材５０の厚さ方向に対して垂直な面とのなす角θｒが小さくなるため、より好ましい。
なお、図６（Ａ）では、レンズ４０ａに対して焦点距離ｆの位置に励起光出射手段３０を配置して励起光Ｌｉｎを平行光に変換している。しかし、第１の実施の形態における説明と同様に、励起光コア部材５０内で励起光Ｌｉｎが全反射するように設定すれば、焦点距離ｆ−Δｆからｆ＋Δｆの「ほぼ焦点距離」にしても良く、この場合、導光部材４０は入射された励起光Ｌｉｎを長軸方向において集光する（図１（Ｄ）及び（Ｅ）と同様）。
【００４１】
図６（Ｂ）は、励起光コア部材５０の厚さ方向に対して垂直な面と励起光Ｌｉｎとのなす角度が、角度θｒの場合において、励起光Ｌｉｎが全反射しながら光ファイバ１０に入射される様子を示している。励起光コア部材５０の屈折率をｎ５０、光ファイバ１０のクラッド部材１４の屈折率をｎ１４とすると、図６（Ｂ）では、ｎ５０とｎ１４がほぼ同じ場合を示している。この励起光Ｌｉｎの全反射を往復させることで、効率的に励起光Ｌｉｎを光ファイバ１０に入射する。
また、図６（Ｃ）に示すように、光ファイバ１０を表面に配置した励起光コア部材５０を、励起光コア部材５０の屈折率ｎ５０と同等の屈折率を有する透明部５０ａ（例えばセラミックス前駆体で形成）で挟み、光ファイバ１０が励起光コア部材の内部に配置されるようにしてもよい（この場合、励起光コア部材５０と透明部５０ａとで、新たな励起光コア部材を構成している）。また、図示しないが、光ファイバ１０の少なくとも一部が励起光コア部材５０内に含まれるように配置してもよい。
なお、第１の実施の形態と同様に、例えば、導光部材４０を励起光コア部材５０の所定の位置に設ける際、導光部材４０と同等の屈折率を有するポリシラザン等のセラミックス前駆体で固定する（固着させる）。
【００４２】
次に具体的な数字を示して、第２の実施の形態に示すファイバレーザ発振装置１の実現例について説明する。
例えば図５（Ａ）及び（Ｂ）に示した矩形（直方体）の励起光コア部材５０において、厚さｔ５０を１［ｍｍ］、幅Ｗ５０を１０［ｍｍ］、長さＬ５０を３００［ｍｍ］に設定する。そして光ファイバ１０を、厚さ方向に垂直な面（この場合、１０［ｍｍ］×３００［ｍｍ］の面）の長さ方向の中央部近傍Ｅ５０に、約２００［ｍｍ］の長さの直線接触部を有するように巻回する。光ファイバ１０と励起光コア部材５０との接着には、ポリシラザン等のセラミックス前駆体を用いることができる。
例えば上記寸法の励起光コア部材５０を用いて、コア部材１２の直径が約０．１００［ｍｍ］、クラッド部材１４の直径が約０．１２５［ｍｍ］の光ファイバ１０を８０回巻回（０．１２５＊８０＝１０［ｍｍ］（＝幅Ｗ５０））させる。
また、導光部材４０の屈折率ｎ４０を１．８２、励起光コア部材５０の屈折率ｎ５０を１．４６、光ファイバ１０のクラッド部材１４の屈折率ｎ１４を１．４６、導光部材４０の厚さｔ４０＝０．１［ｍｍ］、第１所定角度θ１＝４０°に設定する。この場合、励起光Ｌｉｎの１回の反射で約５％の励起光Ｌｉｎが励起光を入射した位置（この場合、導光部材４０と励起光コア部材５０との接触面の位置）に戻ってくるが、励起光Ｌｉｎが３往復すると励起光Ｌｉｎの９０％がコア部材１２に吸収され、非常に高い発振効率を実現することができる。
【００４３】
以上に説明した第１及び第２の実施の形態に示したファイバレーザ発振装置１は、励起光Ｌｉｎが伝播する部分の全体積に対するコア部材１２の体積が、従来と比較して大きいため、励起光Ｌｉｎがコア部材１２に当たる確率も高くなり、発振効率が高い。
このように、発振効率をより向上させることが可能であり、且つ励起光Ｌｉｎを周回または往復させることで、より小型化でより高出力のファイバレーザ発振装置を実現することができる。
【００４４】
●［導光部材のその他の例（図７）］
次に図７（Ａ）〜（Ｃ）を用いて、導光部材４０の形状を変更した例、及び形状を変更した導光部材４０を励起光コア部材５０へ組み付ける方法の例を説明する。なお、この例は、第１及び第２の実施の形態の双方に適用することができる。
第１及び第２の実施の形態では、導光部材４０は略平板状の形状を有しているが、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、導光部材４０は略円柱状の形状を有するように構成してもよい。略円柱状の導光部材４０は、円柱の軸Ｚ４０に対して垂直な方向から入射された光を集光することができる。
従って円柱状の導光部材４０は、軸Ｚ４０と長軸方向とが垂直になるように、且つ軸Ｚ４０から焦点距離ｆの位置に配置した励起光出射手段３０から出射された励起光Ｌｉｎを、長軸方向において平行光に変換する。なお、励起光コア部材５０内で励起光Ｌｉｎが全反射されれば、図１（Ｄ）及び（Ｅ）に示したように、励起光出射手段３０の位置をｆ−Δｆからｆ＋Δｆの「ほぼ焦点距離ｆ」としても良く、この場合、導光部材４０は入射された励起光Ｌｉｎを長軸方向において集光する点は、図１（Ｄ）及び（Ｅ）にて説明したとおりである。
【００４５】
また、図７（Ａ）は、円柱状の導光部材４０を、励起光コア部材５０に埋め込んで取り付けた例を示しており、この場合、励起光コア部材５０と導光部材４０との接触する面において、励起光コア部材５０の面に、導光部材４０の形状に合わせて凹部を形成する。
また、図７（Ｂ）は、励起光コア部材５０に凹部を形成することなく、円柱状の導光部材４０を励起光コア部材５０に取り付ける例を示している。この場合、励起光Ｌｉｎが導光部材４０を通過して励起光コア部材５０に入射されるまでの経路に、ポリシラザン等のセラミックス前駆体で形成した充填部４５を形成する。
また、図７（Ｃ）は、励起光コア部材５０に凹部を形成することなく、円柱状の導光部材４０を軸Ｚ４０に平行な面で切断した、略かまぼこ形状の導光部材４０を励起光コア部材５０に取り付ける例を示している。この略かまぼこ形状も、円柱から形成されるものであり、円柱の一部を取り除いた形状であるため、略円柱状という形状に含む。
そして励起光コア部材５０の所定の面（導光部材４０を取り付けた面）と、出射された励起光Ｌｉｎの進行方向とが第１所定角度θ１となるように、励起光出射手段３０を配置する。
【００４６】
なお、導光部材４０の屈折率をｎ４０、充填部４５の屈折率をｎ４５、励起光コア部材５０の屈折率をｎ５０とした場合、図７（Ａ）は屈折率ｎ４０と屈折率ｎ５０がほぼ等しい状態の例を示している。また、図７（Ｂ）は屈折率ｎ４０と屈折率ｎ４５はほぼ等しく、屈折率ｎ５０は屈折率ｎ４０及びｎ４５よりも小さい状態の例を示しており、図７（Ｃ）は屈折率ｎ４０と屈折率ｎ５０がほぼ等しい状態の例を示している。
図７（Ａ）〜（Ｃ）に示した、導光部材４０の形状を変更した例、及び形状を変更した導光部材４０を励起光コア部材５０へ組み付ける方法の例では、導光部材４０の形状を、より単純化することができ、部品の形状に伴う誤差を低減し、発振効率をより向上させることができる。
また、導光部材４０を励起光コア部材５０に取り付ける（配置する）際の第１所定角度θ１の位置調整は、導光部材４０に関して不要になり（励起光出射手段３０にのみ第１所定角度θ１の調整が必要）、部品の配置に伴う誤差を低減し、発振効率をより向上させることができる。
以上に説明したように、本実施の形態では、発振効率をより向上させることが可能であり、且つより小型化でより高出力のファイバレーザ発振装置を実現することができる。
【００４７】
本発明のファイバレーザ発振装置は、本実施の形態で説明した形状、構成、構造、光ファイバ１０の配置方法等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
本実施の形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。
本実施の形態では、励起光Ｌｉｎに半導体レーザを用いたが、励起光には種々のものを用いることができる。
本実施の形態では、励起光出射手段３０に、アレイ型レーザダイオード（図１０（Ｂ））を用いたが、アレイ型レーザダイオードを長軸方向に積層したスタック型レーザダイオード（図１０（Ａ））を用いてもよい。
また、本実施の形態では、１組の励起光出射手段３０と導光部材４０とを励起光コア部材５０に取り付けたが、複数組の励起光出射手段３０と導光部材４０とを励起光コア部材５０に取り付けることも可能であり、更に高出力の出力レーザ光Ｌｏｕｔを容易に得ることができる。
また、光ファイバ１０の側面において、励起光Ｌｉｎが入射される部分に減反射コーティングを施すことにより、効率をより向上させることができる。
また、ＦＢＧα及びファイバコネクタβの代わりに、出力レーザ光Ｌｏｕｔを全反射するミラーを設けるようにしてもよい。
本実施の形態の説明に用いた光ファイバ１０は、コア部材１２と（第１）クラッド部材１４とで形成されたものを用いたが、コア部材１２と第１クラッド部材１４と第２クラッド部材１６とで形成された光ファイバを用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明のファイバレーザ発振装置は、レーザ加工装置等、レーザ光を用いた種々の装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明のファイバレーザ発振装置１における、導光部材４０の構造及び機能を説明する図である。
【図２】本発明のファイバレーザ発振装置１の、第１の実施の形態の例を説明する図である。
【図３】第１の実施の形態における、励起光Ｌｉｎの進行方向を説明する図である。
【図４】第１の実施の形態にて説明したファイバレーザ発振装置１を、更に製造し易くした例を説明する図である。
【図５】本発明のファイバレーザ発振装置１の、第２の実施の形態の例を説明する図である。
【図６】励起光出射手段３０と導光部材４０と励起光コア部材５０の配置と励起光Ｌｉｎの状態、及び励起光Ｌｉｎが全反射しながら光ファイバ１０に入射される様子を説明する図である。
【図７】導光部材４０の形状を変更した例、及び形状を変更した導光部材４０を励起光コア部材５０への組み付け方法の例を説明する図である。
【図８】従来のファイバレーザ発振装置の例を説明する図である。
【図９】従来のファイバレーザ発振装置の例を説明する図である。
【図１０】半導体レーザの例を説明する図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０      光ファイバ
１２      コア部材
１４      （第１）クラッド部材
３０      励起光出射手段
３２      発光部
４０      導光部材
４０ａ    レンズ
５０      励起光コア部材
５０ａ    透明部
６０      レンズ
６２      全反射ミラー
Ｋ        中空部
Ｌｉｎ    励起光
Ｌｏｕｔ  出力レーザ光
α        ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ）
β        ファイバコネクタ
【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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