(57)【要約】【課題】レーザ出力安定化光源において、レーザ光の分岐損失をほとんど生じることなくフロントモニタ光を取り出す。【解決手段】レーザ光を入射させる第１の光ファイバ１０のクラッド部の一部に、クラッド部を進行する光を分離して取り出す第２の光ファイバ１１を融着して光分岐素子１を構成する。第２の光ファイバ１１からクラッド部を進行する光の少なくとも一部を取り出してモニタする。【選択図】図１
2008003116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア部と、コア部の外周を覆うクラッド部とを含み、レーザ光を少なくとも前記コア部に入射する入射端と、前記コア部から前記レーザ光を出射する出射端とを有する第１の光ファイバと、該第１の光ファイバの前記クラッド部の一部から分岐して、該クラッド部を進行する前記レーザ光の少なくとも一部を分離して取り出す、第２の光ファイバとからなることを特徴とする光分岐素子。
【請求項２】
前記第１の光ファイバが、クラッド部に導波構造を有する光ファイバであることを特徴とする請求項１に記載の光分岐素子。
【請求項３】
前記光ファイバが、ダブルクラッドファイバであることを特徴とする請求項２に記載の光分岐素子。
【請求項４】
前記第１の光ファイバ及び／又は第２の光ファイバのクラッド部が、該クラッド部の屈折率よりも高い屈折率を有する材料により被覆されていないことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光分岐素子。
【請求項５】
レーザ光源と、請求項１〜４のいずれかに記載の光分岐素子と、前記レーザ光源から出射された光を前記光分岐素子の前記第１の光ファイバの入射端に集光するレンズとからなることを特徴とするレーザモジュール。
【請求項６】
前記レーザ光源が、出力光の波長が450nm以下であることを特徴とする請求項５に記載のレーザモジュール。
【請求項７】
前記第１の光ファイバ及び／又は前記第２の光ファイバの出射端に、出力用光ファイバが接続されており、該出力用光ファイバと、該出力用光ファイバが接続されている前記第１の光ファイバ及び／又は前記第２の光ファイバとが、下記式を充足していることを特徴とする請求項５又は６に記載のレーザモジュール。
Dout×NAout  ≧   Din×NAin
（式中ＮＡinは前記第１の光ファイバ又は前記第２の光ファイバの前記出射端における開口数、NA outは前記出力用光ファイバの開口数、Ｄinは前記第１の光ファイバ又は前記第２の光ファイバの前記出射端におけるコア径、Doutは出力用光ファイバのコア径である。）
【請求項８】
請求項５〜７のいずれかに記載のレーザモジュールと、
該レーザモジュールの前記光分岐素子の前記第２の光ファイバの出射端より出射された光を検出する光検出器と、
該光検出器からの出力に応じて、前記レーザ光源からの出力が一定光量になるように、前記レーザ光源の出力を制御する制御手段とからなることを特徴とするレーザ出力安定化光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を分岐する光分岐素子、この光分岐素子を用いて構成されたレーザモジュール、及びこのレーザモジュールを用いて構成されたレーザ光出力安定化光源に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザの出力安定化のために、レーザ光をモニタにより監視し、そのモニタ出力を用いてAPC回路で駆動電流にフィードバックをかける方法が一般的に使われている。レーザ光のモニタ方式は、リアモニタ、フロントモニタの２方式に大別される。
【０００３】
リアモニタは、レーザ発振の際に生じる後方への漏れ光をモニタ光とする方式で、モニタによるレーザ出力光の分岐損失がないという利点を有している一方、前方からの反射光により影響を受けやすく、またレーザ出力を直接測定していないため、長期的安定性を欠く恐れがある。
【０００４】
一方、フロントモニタ方式は、前方からのレーザ出力の一部を取り出してモニタ光とする方式であり、反射戻り光などの影響を受けにくく、長期的な安定性に優れ、また出力を直接モニタしていることから信頼性が高い。しかし、レーザ出力の一部を利用するため分岐損失が避けられず、また分岐に使用する素子の特性やその構成に起因する誤差を生じる恐れがある。
【０００５】
特許文献１には、フロントモニタ及びリアモニタの両方を採用してレーザ出力制御を行う方法が開示されている。特許文献１においては、波長により透過率が異なる光学ミラーにより分離したレーザ出力の一部をフロントモニタ光に利用しており、レーザの波長変動に応じた光学ミラーの透過率の変化により生じる検出誤差を、リアモニタにより補正している。
【０００６】
特許文献２には、レーザ出力のモニタ光を検出するレーザモジュールにおいて、レーザ光の分離にファイバカプラを用いたレーザモジュールが開示されている。ここには、ファイバカプラを用いることにより、光学系の位置ずれによる分岐比変動を抑え、分岐損失も１０％程度に抑えられることが記載されている。
【０００７】
レーザ出力のモニタ光の分離に用いるファイバカプラとしては、シングルモード用ファイバに対応するタッピングカプラ（住友電気工業株式会社製光ファイバカプラ  分岐比１０／９０等）が市販されている。
【特許文献１】特開２００４−１６４６８１号公報
【特許文献２】実開平５−２１４６５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の技術によれば、フロントモニタに使用している光学ミラーの特性に起因する誤差をリアモニタにより補正し、精度を改善することができるが、そのためにはフロントモニタとリアモニタの両方を配備する必要があり、装置構成が複雑である。
【０００９】
特許文献２の技術によれば、光学ミラーを用いた場合の分岐損失（１０〜２０％）に比べて低減しているものの、１０％の損失が存在している。
【００１０】
また市販のタッピングカプラは、ファイバを延伸加工してファイバコア径を元のコア径の１／５〜１／１０程度にまで細径化することによりファイバをテーパ状にし、クラッドの外までモード径を広げてコアを伝搬する光を漏れ出させ、その漏れ出した光を近接チャンネルにカップリングさせて取り出す構成としているためレーザ光の損失を生じる。例えば、１０％分岐のタッピングカプラにおける損失は約１７％、１％分岐においては約７％の損失を生じる。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、レーザ光の分岐損失をほとんど生じることなくフロントモニタ光を取り出す光分岐素子と、その光分岐素子を用いてレーザ光からモニタ光を検出するレーザモジュールと、そのレーザモジュールを含む制御手段により、容易な構成で、高効率な、安定性の高いレーザ出力安定化光源を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の光分岐素子は、コア部とコア部の外周を覆うクラッド部とを含み、レーザ光を少なくともコア部にレーザを入射する入射端と、コア部からレーザ光を出射する出射端とを有する第１の光ファイバと、第１の光ファイバのクラッド部の一部から分岐して、クラッド部を進行するレーザ光の少なくとも一部を分離して取り出す、第２の光ファイバとからなることを特徴とするものである。
【００１３】
前記第１の光ファイバは、クラッド部に導波構造を有する光ファイバであることが好ましい。  
本明細書において、「光が伝搬する」とは、導波路内を光が進行することをいい、減衰しながらも導波する光も含む。しかし、コア部を伝搬するレーザ出力光がクラッド部にしみ出したエバネッセント波のように、局在する微弱な電磁波がレーザの指向性に従ってクラッド中を進行する場合等は含まれないこととする。
【００１４】
クラッド部に導波構造を有する光ファイバとしては、ダブルクラッドファイバが挙げられる。本明細書において、「ダブルクラッドファイバ」とは、クラッド部に二重構造を有し、二重構造によりクラッド部に導波構造を形成している光ファイバの総称として定義することとする。
【００１５】
ダブルクラッドファイバには、ピュアシリカのコアの外周にフッ素をドープしたシリカにより形成された第１クラッド部、更にその周りにピュアシリカの第２クラッド部を有する、紫外光用光ファイバ（以下、紫外用フッ素ドープクラッドファイバとする。）、及びコアの外周に形成される第１クラッド部の屈折率より、最外クラッドである第２クラッド部の屈折率が低くなっているファイバレーザ用光ファイバ（以下、ファイバレーザ用ダブルクラッドファイバとする。）等が挙げられる。
【００１６】
前記第１の光ファイバ及び／又は前記第２の光ファイバは、クラッド部の屈折率より高い屈折率を有する材料により被覆されていないことが好ましい。これは、クラッド部の屈折率より高い屈折率を有する材料により光ファイバが被覆されていると、第１の光ファイバのクラッド光が第２の光ファイバに結合しにくくなるためである。
【００１７】
本発明のレーザモジュールは、レーザ光源と、上記本発明の光分岐素子と、レーザ光源から出射された光を光分岐素子の入射端に集光するレンズとからなることを特徴としている。  
前記レーザ光源のから出射される出力光の波長は、４５０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１８】
前記第１の光ファイバ及び／又は前記第２の光ファイバの出射端に、出力用光ファイバが接続されており、出力用光ファイバと、接続されているそれぞれの光ファイバとが下記式を充足していることが好ましい。
【００１９】
Dout×NAout  ≧   Din×NAin
（式中ＮＡinは第１の光ファイバ又は第２の光ファイバの出射端における開口数、NA outは出力用光ファイバの開口数、Ｄinは第１の光ファイバ又は第２の光ファイバの出射端におけるコア径、Doutは出力用光ファイバのコア径である。）
本発明のレーザ出力安定化光源は、上記本発明のレーザモジュールと、レーザモジュールを構成する光分岐素子の第２の光ファイバの出射端より出射された光を検出する光検出器と、光検出器からの出力に応じて、レーザからの出力が一定光量になるようにレーザ光源の出力を制御する制御手段とからなることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の光分岐素子は、コア−クラッド構造を有する第１の光ファイバのクラッド部の一部に、クラッド部を進行する光を分離して取り出す第２の光ファイバを設けた構成としている。かかる構成では、コア部を伝搬する主要光に直接影響を与えることなく、クラッド部を進行する光の少なくとも一部を分離して、第２の光ファイバの出射端より取り出すことができる。
【００２１】
また本発明のレーザモジュールは、レーザ光をレンズにより集光して上記の光分岐素子に入射させて、光分岐素子の第１の光ファイバの出射端からレーザ光の主要光を出射し、第２の光ファイバの出射端から、分離されたクラッド光を出力する構成としている。かかる構成では、コア部を伝搬する主要光の分岐損失をほとんど生じることなく、レーザ光の一部を取り出すことができる。
【００２２】
本発明のレーザモジュールにより分離された光は、その大部分がクラッドを進行する非結合光やエバネッセント波等、所謂放射損と言われる光からなり、放射損は、モジュールのビーム品位低下要因のひとつとされている。本発明のレーザモジュールによれば、放射損光が取り出されることになり、モジュールのビーム品位低下要因が除去され、モジュールの安定性及び長期信頼性の低下を抑えることができる。
【００２３】
一般的に、出力光の波長が４５０ｎｍ以下の短波長レーザは、発信閾値レベルのパワーが大きいので、出力光のモード径が大きく、ビーム品位も良くない。このため、クラッド部に入射する結合損失が多くなってしまう。主要光のパワーは少しでも多く維持されることが望ましく、またモジュールのビーム品位低下要因となるクラッドを進行する光のパワーが大きいため、少しでも多くクラッド光が除去されることが好ましい。本発明のレーザモジュールは、主要光パワー維持効果とモジュール劣化抑制効果の両方を得ることができるので、上記短波長レーザに用いた場合は効果的である。
【００２４】
また本発明のレーザ出力安定化光源は、上記レーザモジュールと、レーザモジュールを構成する光分岐素子の第２の光ファイバからの出射光を検出する光検出器と、光検出器からの出力に応じて、レーザ光源からの出力が一定光量になるように、レーザ光源の出力を制御する制御手段とを設けた構成としている。かかる構成では、主要光の分岐損失をほとんど生じることなくフロントモニタ方式のレーザ出力制御を行うことができ、またクラッド光が効果的に除去されるため、安定性及び長期信頼性の低下を抑えたレーザ出力安定化光源を提供することができる。
【００２５】
本発明では、特許文献１に記載の技術とは異なり、光ファイバにより構成された分岐素子を利用しているため、ミラー特性に起因する誤差や光学系の位置変動もほとんどなく、フロントモニタのみの簡単な構成で、しかも安定したレーザ出力制御を行うことができる。また、本発明は、特許文献２に記載の技術とは異なり、主要光の損失を最小限に抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に、本発明について詳述する。
【００２７】
「光分岐素子」
図１〜図３を参照して本発明にかかる一実施形態の光分岐素子について説明する。本明細書において、図面は、視認しやすくするため、構成要素の縮尺は実際のものとは適宜異ならせてある。図１は光分岐素子の斜視図である。
【００２８】
本実施形態の光分岐素子１は、第１の光ファイバ１０のクラッド部の一部に、クラッド部を進行する光（以下、クラッド光ＬＣとする）を分離して取り出す第２の光ファイバ１１が融着されて形成されている。なお、図面上は、便宜上、融着部における第１の光ファイバ１０と第２の光ファイバ１１との境界を明確に図示してあるが、第１の光ファイバ１０と第２の光ファイバ１１との境界は明確なものではない。また、融着部において、実際には第１の光ファイバ及び第２の光ファイバはテーパ状に変形しているため、ファイバの外径やコア径等も同様に変形しているが、その形状や大きさの変化については省略してある。
【００２９】
本実施形態の第１の光ファイバ１０としては特に制限なく、クラッド部に導波構造を有する光ファイバであることが好ましい。クラッド部に導波構造を有する光ファイバとしては、紫外用フッ素ドープクラッドファイバやファイバレーザ用ダブルクラッドファイバ等のダブルクラッドファイバが挙げられる。紫外用フッ素ドープファイバ、ファイバレーザ用ダブルクラッドファイバ及び通常の光通信で使用される赤外用ファイバの径方向断面図と、径方向の屈折率分布を表す模式図を、図２（ａ）〜（ｃ）に示す。図２において、屈折率分布を表す模式図の横軸は光ファイバ径に対応しており、縦軸は屈折率を示している。横軸と、断面図における位置は、波線を用いて対応を表示している。
【００３０】
図２（ａ）、（ｂ）に示されるように、紫外用フッ素ドープクラッドファイバ及びファイバレーザ用ダブルクラッドファイバは、クラッド部に屈折率の差を有する構造を持っており、屈折率の高い方のクラッド部は導波路となるため、光を伝搬させることができる。（ｃ）の赤外用ファイバはクラッド部に導波路構造がないため、クラッド部に光を伝搬させることはできないが、結合損失でクラッド部に入射された光等の、所謂クラッドモードは数十センチ程度クラッド部を進行しながら徐々に放射されるため、クラッドモードが進行している長さの範囲であれば、導波路構造を持たないファイバであっても、第１の光ファイバ１０として用いることができる。また、第１の光ファイバ１０は、クラッド部の屈折率より高い屈折率を有する材料により被覆されていないことが好ましい。
【００３１】
第２の光ファイバ１１としては特に制限なく、コア径の大きなマルチモードファイバである場合は、簡易に効率よくクラッド光を分離することができる。また、第２の光ファイバ１１は、クラッド部の屈折率より高い屈折率を有する材料により被覆されていないことが好ましい。
【００３２】
第１の光ファイバ１０と第２の光ファイバ１１との融着方法としては特に制限なく、例えば、加熱延伸が挙げられる。加熱延伸時には、加熱延伸部分において、第２の光ファイバ１１が第１の光ファイバ１０のコアに接触しないように加熱温度、延伸条件をファイバの種類に応じて適宜調整する必要がある。例えば、１５００℃±２００℃で１〜１０ｍｍファイバを延伸することで構成できる。
【００３３】
加熱延伸により、第１の光ファイバ１０及び第２の光ファイバ１１はファイバ径が細径化してテーパ状に形状が変形し、モード径が広がるが、本実施形態の光分岐素子１の構成においては、細径化の程度が小さくてよく、第１の光ファイバ１０のモード径がクラッドの外にまで広がる程度まで細径化する必要はない。
【００３４】
図３（ａ）〜（ｃ）は、図１のＡの位置（分岐部）及びＢの位置（融着部）における断面図であり、（ａ）は、紫外用フッ素ドープクラッドファイバ、（ｂ）は、ファイバレーザ用ダブルクラッドファイバ（ｃ）は赤外用光ファイバ、を、第１の光ファイバ１０としてそれぞれ用いた場合の断面図である。図３（ａ）〜（ｃ）において第２光ファイバ１１は、マルチモードファイバであり、クラッド部の外周に被覆層のないものを例に示している。
【００３５】
図３のいずれの場合にも示されるように、本実施形態の光分岐素子１においては、第２の光ファイバ１１は、第１の光ファイバ１０のクラッド部にのみ融着された構成となっており、また、タッピングカプラと異なり、融着時の細径化によるモード径の広がりも小さいため、コア部を伝搬する主要光パワーにほとんど影響を及ぼすことなくクラッド光ＬＣの少なくとも一部を分離して取り出すことができる。しかしながら、モード径の広がりは、若干クラッド部に及んでいるため、主要光が僅かにクラッド部に漏れだしてクラッド光の一部となって進行していることも考えられる。そのため、僅かにクラッド部に広がったモード径に起因する、若干の分岐損失を生じる可能性があるが、タッピングカプラに比してその影響は小さく、図３に記載のいずれの構成においても、タッピングによりコア部を伝搬する主要光を取り出す光分岐素子において限界とされている７％を下回る損失値で光を分離することができる。
【００３６】
「レーザモジュール及びレーザ出力安定化光源の第１実施形態」
図４を参照して、本発明にかかるレーザモジュール及びレーザ出力安定化光源の第１実施形態について説明する。図４は、本実施形態によるレーザ出力安定化光源３の概略図である。
【００３７】
本実施形態のレーザモジュール２は、レーザ光源２０と、レーザ光源２０から出射された光を光分岐素子１の入射端１ａに集光するレンズ２１と、光分岐素子１の第１の光ファイバの出射端１０ａに接続され、レーザ主要光ＬＭを出力させる出力用光ファイバＦ１と、光分岐素子１の第２の光ファイバの出射端１１ａに接続され、第２の光ファイバの出射端１１ａより出射されたクラッド光ＬＣを出射端Ｆ２ａから出力させる、出力用ファイバＦ２により構成されている。
【００３８】
本実施形態のレーザ光源２０は特に制限なく、出力波長が４５０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００３９】
本実施形態の出力用光ファイバＦ１及びＦ２は、光ファイバの導波路構造（構造不整や不純物、表面付着物等の影響を除く）に起因する接続損失を最小化するために、下記式を充足していることが好ましい。
【００４０】
Dout×NAout  ≧   Din×NAin
（式中ＮＡinは第１の光ファイバ１０又は第２の光ファイバ１１の各出射端（１０ａ、１１ａ）における開口数、NA outは出力用光ファイバＦ１又はＦ２の開口数、Ｄinは第１の光ファイバ１０又は第２の光ファイバ１１の各出射端（１０ａ、１１ａ）におけるコア径、Doutは出力用光ファイバＦ１又はＦ２のコア径である。）
本実施形態のレーザモジュール２は、コア部を伝搬する主要光ＬＭのパワーにほとんど影響を及ぼすことなくクラッド光ＬＣの少なくとも一部を分離して取り出すことができる本発明の光分岐素子１を構成要素としており、光分岐素子１と同様の効果をもってモニタ光を取り出すことができる。本実施形態のレーザモジュール２により検出されるモニタ光は、大部分がクラッドを進行する非結合光やエバネッセント波等、所謂結合損と言われる光からなり、結合損は、モジュールのビーム品位劣化要因のひとつとされている。本発明のレーザモジュール２によれば、ビーム品位劣化要因が取り出されるので、モジュールのビーム品位が向上し、モジュールの安定性及び長期信頼性の低下を抑えることができる。
【００４１】
特に、ＧａＮ等の出力波長が４５０ｎｍ以下の短波長レーザの場合は、発信閾値レベルのパワーが高く、出力光のモード径が大きく、クラッド部に入射する結合損失が多くなる傾向がある。そのため主要光ＬＭのパワーが少しでも多く維持されることが望ましく、またモジュールのビーム品位劣化の要因となるクラッド伝搬光のパワーが大きいため、少しでも多くクラッド光ＬＣが除去されることが好ましい。本発明のレーザモジュール２は、主要光パワー維持効果と良好なビーム品位の両方を得ることができるため、上記短波長レーザにおいては特に効果的であり、好ましい。
【００４２】
本実施形態のレーザ出力安定化光源３は、図４に示されるように、上記レーザモジュール２と、出力用ファイバＦ２の出射端Ｆ２ａから出力されるクラッド光ＬＣをモニタ光としてレーザ光源２０の出力を制御するＡＰＣ回路３０とにより構成されている。ＡＰＣ回路３０は、出力用ファイバＦ２の出射端Ｆ２ａから出力されるクラッド光ＬＣを検出する光検出器３１と、光検出器３１からの出力に応じてレーザ光源２０を制御する制御手段３２とにより構成されており、制御手段３２は、検出器３１からの出力電圧と基準電圧Ｖｒｅｆとの電圧差を検出する差動増幅器３２ａと、差動増幅器３２ａの出力によりレーザ光源２０の駆動電流を制御するレーザ駆動回路３２ｂとにより構成されている。
【００４３】
かかる構成では、レーザモジュール２からの出力電圧に応じて、ＡＰＣ回路３０によりレーザ光源２０の駆動電流を制御し、レーザ光源２０の出力を安定化させることができる。レーザ出力安定化光源３において、ＡＰＣ回路３０への入力信号は、上記レーザモジュール２からの出力であることから、レーザモジュール２と同様の理由で、光分岐素子１と同様の効果をもって高効率にレーザ出力を制御することができる。
【００４４】
「背景技術」の項において、従来のレーザ出力安定化光源において、ＡＰＣ回路によるレーザ光のモニタ方式は、リアモニタ、フロントモニタの２方式に大別され、リアモニタは、前方からの反射光により影響を受けやすく、長期的安定性を欠く恐れがあること、一方、フロントモニタ方式は、分岐損失が避けられず、また分岐方法に起因する誤差を生じる恐れがあることを述べた。
【００４５】
本実施形態のレーザ出力安定化光源３では、光分岐素子１により主要光ＬＭの分岐損失をほとんど生じずにフロントモニタ方式のＡＰＣ回路を構成することができる。従って反射光の影響を受けにくく安定性、信頼性に優れ、しかも分岐損失をほとんど生じない、つまり、リア、フロントそれぞれのモニタ方式の利点を併せ持つモニタ方式によるＡＰＣ回路により、レーザ出力を制御することができる。
【００４６】
また、光出力端面の汚染物付着や、フォトダイオードの経時劣化を防ぐことを目的として、モニタ光強度を弱くしたい場合等は、レーザ光源２０と光分岐素子１との距離を調節することにより任意のモニタ光強度を得ることができる。
【００４７】
「レーザ出力安定化光源の第２実施形態」
図５を参照して、本発明にかかるレーザ出力安定化光源の第２実施形態について説明する。図５は、本実施形態による温度制御を制御手段としたレーザ出力安定化光源４の概略図であり、第１実施形態と同じ構成要素については同じ参照符号を付して説明は省略する。
【００４８】
本実施形態のレーザ出力安定化光源４は、上記レーザモジュール２と、出力用ファイバＦ２の出射端Ｆ２ａから出射されるクラッド光ＬＣをモニタ光として検出する光検出器３１と、この光検出器３１からの出力によりレーザ光源２０の温度変化による出力の変動を補償する温度制御手段４０とにより構成されている。かかる構成では、レーザモジュール２の出力に応じてレーザ光源２０の温度補償を行うことによりレーザ出力を一定に保つことができる。
【実施例】
【００４９】
本発明にかかる実施例について説明する。
【００５０】
（実施例１）
第１の光ファイバ１０として、コア径６０μｍ、第１クラッド径７２μｍ、第２クラッド径１２５μｍ、開口数０．２２の紫外用フッ素ドープクラッドファイバを用意し、第２の光ファイバ１１としてコア径１０５μｍ、クラッド径１２５μｍ、開口数０．２２のマルチモードファイバを用意した。第１の光ファイバ１０と第２の光ファイバ１１の一部を約1500℃にて加熱し、６０μｍ／ｓの速度で５〜２０秒間熱延伸した後、2本の光ファイバを接触させて融着し、光分岐素子１を作製した。
【００５１】
この光分岐素子１を用いて、図４に示したレーザ出力安定化光源３を作製した。レーザ光源２０にはＧａＮ半導体レーザ（出力２００ｍＷ）を使用した。このとき、レーザ光Lの光分岐素子１への結合効率は７０〜８０％程度であった。光分岐素子１の第１の光ファイバの出射端１０ａ及び第２の光ファイバの出射端１１ａにはそれぞれ出力用光ファイバＦ１及びＦ２を融着にて接続した。出力用光ファイバＦ1としては、第１の光ファイバ１０と同様の光ファイバ、出力用光ファイバＦ２としては、第２の光ファイバ１１と同様の光ファイバを使用し、Ｆ２の出力をフォトダイオード３１にて検出した。
【００５２】
光分岐素子通過後の主要光ＬＭのパワーは１４０〜１６０ｍＷが得られ、分岐損失はほとんど無く、数ｍＷのモニタ光を得ることができた。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の光分岐素子は、レーザ出力安定化装置に用いられるＡＰＣ回路等に好ましく適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明にかかる一実施形態の光分岐素子の斜視図
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、第１の光ファイバの構成例を示す径方向断面図及び径方向の屈折率分布模式図
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、図１の光分岐素子の融着部及び分岐部の構成例を示す径方向断面図
【図４】本発明にかかるレーザ出力安定化光源の第１実施形態の概略図
【図５】本発明にかかるレーザ出力安定化光源の第２実施形態の概略図
【符号の説明】
【００５５】
１  光分岐素子
１ａ  光分岐素子１入射端
１０  第１の光ファイバ
１０ａ  第１の光ファイバ出射端
１００  第１光ファイバのコア部
１０１  第１光ファイバの第１クラッド部
１０２  第１光ファイバの第２クラッド部
１１  第２の光ファイバ
１１ａ  第２の光ファイバ出射端
１１０  第２の光ファイバのコア部
１１１  第２の光ファイバのクラッド部
２  レーザモジュール
２０  レーザ光源
２１  レンズ
３  ＡＰＣ制御によるレーザ出力安定化光源
３０  ＡＰＣ回路
３１  光検出器
３２  制御手段
４  温度制御によるレーザ出力安定化光源
４０  温度制御手段
Ｌ  レーザ光
ＬＭ  レーザ主要光
ＬＣ  クラッド光
Ｆ１、Ｆ２  出力用ファイバ
Ｆ２ａ  出力用ファイバＦ２の出射端
【図１】
2008003116.tif 000003
【図２】
2008003116.tif 000004
【図３】
2008003116.tif 000005
【図４】
2008003116.tif 000006
【図５】
2008003116.tif 000007