(57)【要約】【課題】  入射されるレーザー光の波長と異なる波長のレーザー光を出射させることが出来るファイバーレーザー装置に関する。【解決手段】  レーザーダイオード４から放射されるレーザー光が入射されるとともに希土類イオンがドープされたコアを有し、且つ入射されるレーザー光の波長と異なる波長のレーザー光を励起させて出射するファイバーを備え、前記ファイバーを互いに平行関係になるように分割配置し、各ファイバーから出射されたレーザー光を反射ミラーにて反射させて併設されたファイバーに入射させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザーダイオードから放射されるレーザー光が入射されるとともに希土類イオンがドープされたコアを有し、且つ入射されるレーザー光の波長と異なる波長のレーザー光を励起させて出射するファイバーを備えたファイバーレーザー装置であり、前記ファイバーを互いに平行関係になるように分割配置し、各ファイバーから出射されたレーザー光を反射ミラーにて反射させて併設されたファイバーに入射させるようにしたことを特徴とするファイバーレーザー装置。
【請求項２】
反射ミラーを直交配置された第１及び第２の反射ミラーにて構成したことを特徴とする請求項１に記載のファイバーレーザー装置。
【請求項３】
ファイバーと第１反射ミラーとの間にレーザー光を集光するレンズを設けたことを特徴とする請求項２に記載のファイバーレーザー装置。
【請求項４】
第２反射ミラーとファイバーとの間にレーザー光を集光するレンズを設けたことを特徴とする請求項２に記載のファイバーレーザー装置。
【請求項５】
Ｐｒ３＋がコアにドープされたファイバーを使用したことを特徴とする請求項１に記載のファイバーレーザー装置。
【請求項６】
レーザーダイオードとして青色のレーザー光を出射するレーザーダイオードを使用したことを特徴とする請求項１に記載のファイバーレーザー装置。
【請求項７】
出射光が緑色であることを特徴とする請求項６に記載のファイバーレーザー装置。
【請求項８】
出射光が赤色であることを特徴とする請求項６に記載のファイバーレーザー装置。
【請求項９】
出射光が白色であることを特徴とする請求項６に記載のファイバーレーザー装置。
【請求項１０】
分割配置されているファイバー間にレーザー光を遮断する遮光板を前記ファイバーと平行になるように配置したことを特徴とする請求項１に記載のファイバーレーザー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入射されるレーザー光の波長と異なる波長のレーザー光を出射するファイバーレーザー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ピックアップ装置から照射されるレーザー光を光ディスクに設けられている信号記録層に照射することによって信号の読み出し動作や信号の記録動作を行うことが出来る光ディスク装置が普及している。
【０００３】
光ディスク装置としては、ＣＤやＤＶＤと呼ばれる光ディスクを使用するものが一般に普及しているが、最近では記録密度を向上させた光ディスク、即ちＢｌｕ−ｒａｙ規格やＨＤ  ＤＶＤ（High Density Digital Versatile Disk）規格の光ディスクを使用するものが製品化されている。
【０００４】
光ディスクに記録される信号の密度を向上させるためには、光ディスクの信号面に照射されるレーザー光のスポット径を小さくする必要があり、そのためにはレーザー光の波長を短くする必要がある。光ディスク装置に使用される光ピックアップ装置には、レーザー光を生成するレーザーダイオードが組み込まれている。
【０００５】
前述したＣＤ規格のディスクに記録されている信号を再生するために使用されるレーザー光は赤外光が使用され、ＤＶＤ規格のディスクに記録されている信号を再生するために使用されるレーザー光は赤色光が使用され、そしてＢｌｕ−ｒａｙ規格やＨＤ  ＤＶＤ規格のディスクに記録されている信号を再生するために使用されるレーザー光は青紫色光が使用されている。
【０００６】
前述した赤外光、赤色光及び青紫色光のレーザー光を生成することが出来るレーザーダイオードは、開発されて製品化されているが、緑色のレーザー光を生成することが出来るレーザーダイオードの製品化は遅れている。
【０００７】
緑色のレーザー光は、光の三原色を構成するため画像を投射するプロジェクターに使用されるとともに視認性が高いという理由から墨出し器に採用することが考えられているが、緑色のレーザー光を生成するレーザーダイオードが開発されていないので、現在ではレーザー光の波長を変換することによって緑色のレーザー光を得るようにされている。斯かるレーザー光の波長を変換する波長変換素子として、Ｎｄ：ＹＶＯ４等の異方性結晶やＫＴＰ結晶（ＫＴｉＯＰ４）等の非線形光学結晶が一般に使用されている。(特許文献１参照。)
前述したレーザー光の波長を変換する方法として波長変換素子を使用する方法では、構造が複雑になるとともに高価になり、且つ種々な波長のレーザー光を得ることは困難であった。斯かる問題を解決する方法として希土類イオン、例えば３価のプラセオジムイオン(Ｐｒ３＋)がドープされたコアを有するファイバーを利用して所望の波長のレーザー光を得ることが出来るファイバーレーザー装置が開発されている。(特許文献２参照。)
【特許文献１】特開平７−５８３９１号公報
【特許文献２】特開平１１−２０４８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２に記載の技術は、図２に示すように構成されている。図２において、１は例
えば青色の波長のレーザー光を放射するレーザーダイオード、２は前記レーザーダイオード１から放射されるレーザー光が入射される集光レンズ、３はコアに希土類イオン、例えばＰｒ３＋がドープされているファイバーであり、前記集光レンズ２によって集光されたレーザー光が入射面３ａから入射されるように構成されている。
【０００９】
前記ファイバー３の入射面３ａから入射された青色レーザー光は、入射面３ａと出射面３ｂ間における反射動作に伴う蛍光動作よって所望の波長のレーザー光、例えば緑色のレーザー光として励起され、出射面３ｂから緑色のレーザー光が青色のレーザー光とともに出射される。
【００１０】
ファイバー３に青色のレーザー光を入射させることによって緑色のレーザー光を該ファイバー３から出射させるように構成されているが、赤色のレーザー光も出射させることも可能であり、青色、緑色及び赤色のレーザー光の出力レベルを均等にすることによって白色のレーザー光をファイバーから出射されることも出来る。尚、斯かるファイバー装置は、株式会社住田光学ガラスにて開発されている。
【００１１】
図３に示すようにファイバーレーザー装置は構成されているが、所望の波長のレーザー光を励起させるためには、ファイバー３の長さとして所望の長さＬが必要であり、例えば前述した株式会社住田光学ガラス製のファイバーでは、直線形状において７０ｍｍ程度必要であった。
【００１２】
画像を投射するプロジェクター装置が会議等におけるプレゼンテイション機器として使用されているが、最近では携帯して使用することが出来るプロジェクター装置が提案されている。携帯型のプロジェクター装置は、携帯して使用されるため小型化が要求されることになる。
【００１３】
携帯型のプロジェクター装置としては、例えば携帯電話機に組み込むことが考えられているが、前述したファイバー３は７０ｍｍの長さが必要であるので、大型化は避けられないという問題があった。斯かる問題を解決する方法としてファイバー３を巻回させる方法があるが、ファイバーが折れるため、小型化は出来なかった。
【００１４】
本発明は、斯かる問題を解決することが出来るファイバーレーザー装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、レーザーダイオードから放射されるレーザー光が入射されるとともに希土類イオンがドープされたコアを有し、且つ入射されるレーザー光の波長と異なる波長のレーザー光を励起させて出射するファイバーを備え、前記ファイバーを互いに平行関係になるように分割配置し、各ファイバーから出射されたレーザー光を反射ミラーにて反射させて併設されたファイバーに入射させるように構成されている。
【００１６】
また、本発明は、反射ミラーを直交配置された第１及び第２の反射ミラーにて構成したことを特徴とするものである。
【００１７】
そして、本発明は、ファイバーと第１反射ミラーとの間にレーザー光を集光するレンズを設けたことを特徴とするものである。
【００１８】
更に、本発明は、第２反射ミラーとファイバーとの間にレーザー光を集光するレンズを設けたことを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明は、分割配置されているファイバー間にレーザー光を遮断する遮光板を前記ファイバーと平行になるように配置したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のファイバーレーザー装置は、レーザーダイオードから放射されるレーザー光が入射されるとともに希土類イオンがドープされたコアを有し、且つ入射されるレーザー光の波長と異なる波長のレーザー光を励起させて出射するファイバーを備えたファイバーレーザー装置において、前記ファイバーを互いに平行関係になるように分割配置し、各ファイバーから出射されたレーザー光を反射ミラーにて反射させて併設されたファイバーに入射させるようにしたので、個々のファイバーの長さを短くすることが出来、その結果ファイバーレーザー装置の小型化、特に薄型化に対して大きな効果を奏するものである。
【実施例】
【００２１】
図１は本発明のファイバーレーザー装置を示す概略図である。同図において、４はレーザーダイオードであり、例えば青色のレーザー光を生成放射するように構成されている。５は前記レーザーダイオード４から放射されたレーザー光が入射される集光レンズであり、該レーザー光を第１ファイバー６の入射面６ａに集光させて入射させる作用を成すものである。
【００２２】
７、８、９及び１０は第２、第３、第４及び第５のファイバーであり、前記第１ファイバーと平行になるように配置されている。前記第１ファイバー６、第２ファイバー７、第３ファイバー８、第４ファイバー９及び第５ファイバー１０は、同一構成のファイバーであり、中心部に配置されているコア部には、３価のプラセオジムＰｒ３＋がドープされている。
【００２３】
１１は前記第１ファイバー６の出射面６ｂから出射されたレーザー光が入射される第１集光レンズ、１２は前記第１集光レンズ１１にて集光されたレーザー光が照射される位置に設けられている第１反射ミラーであり、前記第１ファイバー６から出射されるレーザー光の照射方向を９０度変更するように設けられている。１３は前記第１反射ミラー１２にて反射されたレーザー光が照射される位置に設けられている第２反射ミラーであり、前記第１反射ミラー１２と直角になるように配置されている。
【００２４】
従って、前記第２反射ミラー１３に入射されるレーザー光の反射方向は、前記第１反射ミラー１２に入射されるレーザー光の光軸と一致し、前記第２ファイバー７の入射面７ａ方向に対して行われる。１４は前記第２反射ミラー１３にて反射されたレーザー光が入射される位置に設けられている第２集光レンズであり、集光したレーザー光を前記第２ファイバー７の入射面７ａに照射するように設けられている。
【００２５】
１５は前記第２ファイバー７の出射面７ｂから出射されたレーザー光が入射される第３集光レンズ、１６は前記第３集光レンズ１５にて集光されたレーザー光が照射される位置に設けられている第３反射ミラーであり、前記第２ファイバー７から出射されるレーザー光の照射方向を９０度変更するように設けられている。１７は前記第３反射ミラー１６にて反射されたレーザー光が照射される位置に設けられている第４反射ミラーであり、前記第３反射ミラー１６と直角になるように配置されている。
【００２６】
従って、前記第４反射ミラー１７に入射されるレーザー光の反射方向は、前記第３反射ミラー１６に入射されるレーザー光の光軸と一致し、前記第３ファイバー８の入射面８ａ方向に対して行われる。１８は前記第４反射ミラー１７にて反射されたレーザー光が入射される位置に設けられている第４集光レンズであり、集光したレーザー光を前記第３ファイバー８の入射面８ａに照射するように設けられている。
【００２７】
１９は前記第３ファイバー８の出射面８ｂから出射されたレーザー光が入射される第５集光レンズ、２０は前記第５集光レンズ１９にて集光されたレーザー光が照射される位置に設けられている第５反射ミラーであり、前記第３ファイバー８から出射されるレーザー光の照射方向を９０度変更するように設けられている。２１は前記第５反射ミラー２０にて反射されたレーザー光が照射される位置に設けられている第６反射ミラーであり、前記第５反射ミラー２０と直角になるように配置されている。
【００２８】
従って、前記第６反射ミラー２１に入射されるレーザー光の反射方向は、前記第５反射ミラー２０に入射されるレーザー光の光軸と一致し、前記第４ファイバー９の入射面９ａ方向に対して行われる。２２は前記第６反射ミラー２１にて反射されたレーザー光が入射される位置に設けられている第６集光レンズであり、集光したレーザー光を前記第４ファイバー９の入射面９ａに照射するように設けられている。
【００２９】
２３は前記第４ファイバー９の出射面９ｂから出射されたレーザー光が入射される第７集光レンズ、２４は前記第７集光レンズ２３にて集光されたレーザー光が照射される位置に設けられている第７反射ミラーであり、前記第４ファイバー９から出射されるレーザー光の照射方向を９０度変更するように設けられている。２５は前記第７反射ミラー２４にて反射されたレーザー光が照射される位置に設けられている第８反射ミラーであり、前記第７反射ミラー２４と直角になるように配置されている。
【００３０】
従って、前記第８反射ミラー２５に入射されるレーザー光の反射方向は、前記第７反射ミラー２４に入射されるレーザー光の光軸と一致し、前記第５ファイバー１０の入射面１０ａ方向に対して行われる。２６は前記第８反射ミラー２５にて反射されたレーザー光が入射される位置に設けられている第８集光レンズであり、集光したレーザー光を前記第５ファイバー１０の入射面１０ａに照射するように設けられている。
【００３１】
本発明に係るファイバーレーザー装置は構成されており、レーザーダイオード４から放射されたレーザー光は、集光レンズ５−第１ファイバー６−第１集光レンズ１１−第１反射ミラー１２−第２反射ミラー１３−第２集光レンズ１４−第２ファイバー７−第３集光レンズ１５−第３反射ミラー１６−第４反射ミラー１７−第４集光レンズ１８−第３ファイバー８−第５集光レンズ１９−第５反射ミラー２０−第６反射ミラー２１−第６集光レンズ２２−第４ファイバー９−第７集光レンズ２３−第７反射ミラー２４−第８反射ミラー２５−第８集光レンズ２６を介して第５ファイバー１０の入射面１０ａに入射される。
【００３２】
従って、前記レーザーダイオード４から放射されたレーザー光は、前記第５ファイバー１０の出射面１０ｂから矢印Ａ方向へ放射される。そして、前記レーザーダイオード４から放射される青色レーザー光による前記ファイバー６、７、８、９及び１０のコアにドープされているＰｒ３＋に対する励起動作に第５ファイバー１０の出射面１０ｂから緑色、赤色のレーザー光だけでなく白色のレーザー光を放射させることが出来る。
【００３３】
また、図１において、第１ファイバー６、第２ファイバー７、第３ファイバー８、第４ファイバー９及び第５ファイバー１０の周囲にはレーザー光を遮断する遮光板２７が設けられている。斯かる遮光板２７は、ファイバー部に不要なレーザー光が側面から入射されることを防止する作用を成すものであり、各ファイバーに対して平行になるように配置されている。
【００３４】
尚、本実施例では、ファイバーのコアにドープされる希土類イオンとして、プラセオジムＰｒ３＋を使用したが、エルビウムＥｒ３＋、ホロビウムＨｏ３＋、ツリウムＴｍ３＋、ネオジウムＮｄ３＋、セリウムＹｂ３＋を使用することも出来る。
【００３５】
また、本実施例では、ファイバーを５分割したが、分割数は限定されるものではなく、ファイバーの構成や生成するレーザー光の波長に応じて変更することは勿論可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明のファイバーレーザー装置を示す概略図である。
【図２】従来のファイバーレーザー装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３７】
４      レーザーダイオード
５      集光レンズ
６      第１ファイバー
７      第２ファイバー
８      第３ファイバー
９      第４ファイバー
１０    第５ファイバー
１２    第１反射ミラー
１３    第２反射ミラー
１６    第３反射ミラー
１７    第４反射ミラー
２０    第５反射ミラー
２１    第６反射ミラー
２４    第７反射ミラー
２５    第８反射ミラー
２７    遮光板
【図１】
2008198672.tif 000003
【図２】
2008198672.tif 000004