(57)【要約】【課題】可視光に対応でき、従来より強い発光強度を利用した光増幅器及びレーザ装置を提供する。【解決手段】基板１０に、ドーパントとしてジルコニウムを含む４価の元素を含有し、端面が光入射部及び光出射部となる石英ガラス膜１１が形成されており、石英ガラス膜を励起する励起源１５が設けられ、光入射部から入射した光Ｌ1を増幅して光出射部から出射光Ｌ2を出射する構成とする。あるいは、ドーパントとしてゲルマニウム、チタン及びスズを混合して含有した石英ガラス膜を用いる。さらに、石英ガラス膜の両端に反射部材などを設けてレーザ装置とする。【選択図】図１
2008235482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に形成された石英ガラス膜であって、ドーパントとしてジルコニウムを含む４価の元素を含有し、端面が光入射部及び光出射部となる石英ガラス膜と、
前記石英ガラス膜を励起する励起源と
を有し、
前記光入射部から入射した光を増幅して前記光出射部から出射する
光増幅器。
【請求項２】
前記石英ガラス膜が、前記ドーパントとして、さらにゲルマニウム及び／またはチタンを混合して含有する
請求項１に記載の光増幅器。
【請求項３】
前記石英ガラス膜が、第１の組成で前記ドーパントを含有する第１の石英ガラス膜と、前記第１の石英ガラス膜上に積層され、前記第１の組成と異なる第２の組成で前記ドーパント含有する第２の石英ガラス膜とを有する積層石英ガラス膜である
請求項１に記載の光増幅器。
【請求項４】
前記積層石英ガラス膜が、前記第２の石英ガラス膜上に積層され、前記第１の組成及び前記第２の組成と異なる第３の組成でドーパントを含有する第３の石英ガラス膜をさらに含む
請求項３に記載の光増幅器。
【請求項５】
前記第１の石英ガラス膜が前記ドーパントとしてゲルマニウムを含み、
前記第２の石英ガラス膜が前記ドーパントとしてチタンを含み、
前記第３の石英ガラス膜が前記ドーパントとしてジルコニウムを含む
請求項４に記載の光増幅器。
【請求項６】
前記第１の石英ガラス膜、前記第２の石英ガラス膜及び前記第３の石英ガラス膜がこの順に繰り返し多層積層されている
請求項５に記載の光増幅器。
【請求項７】
基板に形成された石英ガラス膜であって、ドーパントとしてゲルマニウム、チタン及びスズを混合して含有し、端面が光入射部及び光出射部となる石英ガラス膜と、
前記石英ガラス膜を励起する励起源と
を有し、
前記光入射部から入射した光を増幅して前記光出射部から出射する
光増幅器。
【請求項８】
前記積層石英ガラス膜または前記石英ガラス膜に、加熱処理がなされてなる
請求項１〜７のいずれかに記載の光増幅器。
【請求項９】
基板に形成された石英ガラス膜であって、ドーパントとしてジルコニウムを含む４価の元素を含有する石英ガラス膜と、
前記石英ガラス膜の一対の端面に設けられた反射部材と、
前記石英ガラス膜を励起する励起源と
を有し、
前記一対の反射部材間で共鳴した波長の光を一方の端面からレーザ光として出射する
レーザ装置。
【請求項１０】
前記石英ガラス膜が、前記ドーパントとして、さらにゲルマニウム及び／またはチタンを混合して含有する
請求項９に記載のレーザ装置。
【請求項１１】
前記石英ガラス膜が、第１の組成で前記ドーパントを含有する第１の石英ガラス膜と、前記第１の石英ガラス膜上に積層され、前記第１の組成と異なる第２の組成で前記ドーパント含有する第２の石英ガラス膜とを有する積層石英ガラス膜である
請求項９に記載のレーザ装置。
【請求項１２】
前記積層石英ガラス膜が、前記第２の石英ガラス膜上に積層され、前記第１の組成及び前記第２の組成と異なる第３の組成でドーパントを含有する第３の石英ガラス膜をさらに含む
請求項１１に記載のレーザ装置。
【請求項１３】
前記第１の石英ガラス膜が前記ドーパントとしてゲルマニウムを含み、
前記第２の石英ガラス膜が前記ドーパントとしてチタンを含み、
前記第３の石英ガラス膜が前記ドーパントとしてジルコニウムを含む
請求項１２に記載のレーザ装置。
【請求項１４】
前記第１の石英ガラス膜、前記第２の石英ガラス膜及び前記第３の石英ガラス膜がこの順に繰り返し多層積層されている
請求項１３に記載のレーザ装置。
【請求項１５】
基板に形成された石英ガラス膜であって、ドーパントとしてゲルマニウム、チタン及びスズを混合して含有する石英ガラス膜と、
前記石英ガラス膜の一対の端面に設けられた反射部材と、
前記石英ガラス膜を励起する励起源と
を有し、
前記一対の反射部材間で共鳴した波長の光を一方の端面からレーザ光として出射する
レーザ装置。
【請求項１６】
基板に形成された石英ガラス膜であって、ドーパントとして４価の元素を含有する石英ガラス膜と、
前記石英ガラス膜の一方の端面に設けられた反射部材と、
前記石英ガラス膜の他方の端面側に設けられた波長選択部と、
前記石英ガラス膜を励起する励起源と
を有し、
前記反射部材及び前記波長選択部の間で共鳴した波長の光を他方の端面側からレーザ光として出射する
レーザ装置。
【請求項１７】
前記石英ガラス膜が、前記ドーパントとして少なくともゲルマニウム、チタン、スズ及びジルコニウムのいずれかを含有する
請求項１６に記載のレーザ装置。
【請求項１８】
前記石英ガラス膜が、前記ドーパントとしてゲルマニウム、チタン及びジルコニウムを混合して含有する
請求項１７に記載のレーザ装置。
【請求項１９】
前記石英ガラス膜が、前記ドーパントとしてゲルマニウム、チタン及びスズを混合して含有する
請求項１７に記載のレーザ装置。
【請求項２０】
前記石英ガラス膜が、第１の組成で前記ドーパントを含有する第１の石英ガラス膜と、前記第１の石英ガラス膜上に積層され、前記第１の組成と異なる第２の組成で前記ドーパント含有する第２の石英ガラス膜とを有する積層石英ガラス膜と、前記第２の石英ガラス膜上に積層され、前記第１の組成及び前記第２の組成と異なる第３の組成でドーパントを含有する第３の石英ガラス膜とを有する積層石英ガラス膜である
請求項１６に記載のレーザ装置。
【請求項２１】
前記第１の石英ガラス膜が前記ドーパントとしてゲルマニウムを含み、
前記第２の石英ガラス膜が前記ドーパントとしてチタンを含み、
前記第３の石英ガラス膜が前記ドーパントとしてジルコニウムを含む
請求項２０に記載のレーザ装置。
【請求項２２】
前記第１の石英ガラス膜が前記ドーパントとしてゲルマニウムを含み、
前記第２の石英ガラス膜が前記ドーパントとしてチタンを含み、
前記第３の石英ガラス膜が前記ドーパントとしてスズを含む
請求項２０に記載のレーザ装置。
【請求項２３】
前記第１の石英ガラス膜、前記第２の石英ガラス膜及び前記第３の石英ガラス膜がこの順に繰り返し多層積層されている
請求項２１または２２に記載のレーザ装置。
【請求項２４】
前記波長選択部がグレーティングである
請求項１６〜２３のいずれかに記載のレーザ装置。
【請求項２５】
異なる波長の光を出射する複数組の前記石英ガラス膜と前記励起源を有し、
前記波長選択部において異なる波長の光から選択して光を出射する
請求項１６〜２３のいずれかに記載のレーザ装置。
【請求項２６】
前記波長選択部が表面弾性波印加部を有し、表面弾性波の周波数に応じて光の屈折の程度を変化させて波長選択する
請求項１６〜２３のいずれかに記載のレーザ装置。
【請求項２７】
前記積層石英ガラス膜または前記石英ガラス膜に、加熱処理がなされてなる
請求項９〜２６のいずれかに記載のレーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光増幅器及びレーザ装置に関し、特に、４価の元素をドープした石英ガラス及びその積層体よりなる発光素子を用いた光増幅器及びレーザ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
石英ガラス材料は優れた光伝搬特性を有しており、光ファイバや集積光導波路などに用いられている。
一方で、石英ガラス材料はフォトルミネッセンスによる発光材料としても着目されており、近年様々な研究が行われている。
【０００３】
例えば、非特許文献１には、ＳｉとＳｉＯ2の共スパッタリングによるＳｉ：ＳｉＯ2膜がアニール処理なしで、３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザ光の照射により青色光を発光することが記載されている
【０００４】
また、非特許文献２には、ＴｉとＳｉＯ2の共スパッタリングによるＴｉ：ＳｉＯ2膜がアニール処理なしで、３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザ光の照射により青色光を発光することが記載されている。
【０００５】
また、非特許文献３には、ナノサイズの非晶質シリカ微粒子から焼成により合成したバルクシリカガラスが、２６６ｎｍのＮｄ：ＹＡＧレーザの４倍波の照射により可視領域ほぼ全体にわたる白色光を発光することが記載されている。
【０００６】
特許文献１には、半導体レーザが開示されている。
半導体レーザは化合物半導体から構成され、赤外から緑、青などの可視領域でレーザ発振可能である。しかし、一般的には単一波長での発振であり、ごく狭い領域で波長を調整することは可能であるが、広い領域で波長可変にはできない。また、屈折率が高いため、光増幅器としては利用が難しい。
【０００７】
非特許文献４には、エルビウムドープ光ファイバアンプが開示されている。
これは、コアにエルビウムイオンをドープした光ファイバからなり、９８０ｎｍあるいは１４８０ｎｍなどの励起用レーザを用いて、１５００ｎｍ帯で高利得の光増幅が可能である。ネオジムドープでは１３００ｎｍ帯、イットリウムドープでは１０６０ｎｍ帯で光増幅できる。しかし、いずれも、動作波長が赤外領域に限定されてしまう。
【０００８】
特許文献２には、ポーラスシリコン微粒子が開示されている。
近赤外からから長波長領域で発光現象が知られており、発光ダイオード化の研究が進められている。しかし、波長領域が上記に限定され、可視の短波長領域での発光は知られていない。さらに、レーザ発振は極めて困難である。
【０００９】
一方、特許文献３には、ゲルマニウムなどの４価の元素を含む積層石英ガラス膜からなる発光素子が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−３４０６２５号公報
【特許文献２】特開平１１−２０１９７２号公報
【特許文献３】特開２００６−４５３６４号公報
【非特許文献１】花泉修ら、電気情報通信学会論文誌  Ｃ，Ｖｏｌ．Ｊ８５−Ｃ，Ｎｏ．１１，ｐｐ．１０３６−３７
【非特許文献２】花泉修ら、電気情報通信学会論文誌  Ｃ，Ｖｏｌ．Ｊ８６−Ｃ，Ｎｏ．１１，ｐｐ．１２１８−１９
【非特許文献３】内野隆司、“ナノサイズシリカ微粒子から合成したシリカガラスの構造と発光特性”、[online]、平成15年9月23日、ナノテクノロジー総合支援プロジェクトセンター、[平成16年8月4日検索]、インターネット＜URL：http://www.nanonet.go.jp/japanese/mailmag/2003/035b.html＞
【非特許文献４】古河電工時報第１０５号、ｐ１３〜１８（平成１２年１月）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
解決しようとする問題点は、可視光に対応でき、従来より強い発光強度を利用した光増幅器及びレーザ装置を提供することが困難であるという点である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の光増幅器は、基板に形成された石英ガラス膜であって、ドーパントとしてジルコニウムを含む４価の元素を含有し、端面が光入射部及び光出射部となる石英ガラス膜と、前記石英ガラス膜を励起する励起源とを有し、前記光入射部から入射した光を増幅して前記光出射部から出射する。
【００１２】
上記の本発明の光増幅器は、基板に、ドーパントとしてジルコニウムを含む４価の元素を含有し、端面が光入射部及び光出射部となる石英ガラス膜が形成されており、石英ガラス膜を励起する励起源が設けられ、光入射部から入射した光を増幅して光出射部から出射する構成である。
【００１３】
上記の本発明の光増幅器は、好適には、前記石英ガラス膜が、前記ドーパントとして、さらにゲルマニウム及び／またはチタンを混合して含有する。
【００１４】
上記の本発明の光増幅器は、好適には、前記石英ガラス膜が、第１の組成で前記ドーパントを含有する第１の石英ガラス膜と、前記第１の石英ガラス膜上に積層され、前記第１の組成と異なる第２の組成で前記ドーパント含有する第２の石英ガラス膜とを有する積層石英ガラス膜である。
さらに好適には、前記積層石英ガラス膜が、前記第２の石英ガラス膜上に積層され、前記第１の組成及び前記第２の組成と異なる第３の組成でドーパントを含有する第３の石英ガラス膜をさらに含む。
またさらに好適には、前記第１の石英ガラス膜が前記ドーパントとしてゲルマニウムを含み、前記第２の石英ガラス膜が前記ドーパントとしてチタンを含み、前記第３の石英ガラス膜が前記ドーパントとしてジルコニウムを含む。
またさらに好適には、前記第１の石英ガラス膜、前記第２の石英ガラス膜及び前記第３の石英ガラス膜がこの順に繰り返し多層積層されている。
【００１５】
また、本発明の光増幅器は、基板に形成された石英ガラス膜であって、ドーパントとしてゲルマニウム、チタン及びスズを混合して含有し、端面が光入射部及び光出射部となる石英ガラス膜と、前記石英ガラス膜を励起する励起源とを有し、前記光入射部から入射した光を増幅して前記光出射部から出射する。
【００１６】
上記の本発明の光増幅器は、基板に、ドーパントとしてゲルマニウム、チタン及びスズを混合して含有し、端面が光入射部及び光出射部となる石英ガラス膜が形成され、石英ガラス膜を励起する励起源が設けられ、光入射部から入射した光を増幅して光出射部から出射する構成である。
【００１７】
上記の本発明の光増幅器は、好適には、前記積層石英ガラス膜または前記石英ガラス膜に、加熱処理がなされてなる。
【００１８】
また、本発明のレーザ装置は、基板に形成された石英ガラス膜であって、ドーパントとしてジルコニウムを含む４価の元素を含有する石英ガラス膜と、前記石英ガラス膜の一対の端面に設けられた反射部材と、前記石英ガラス膜を励起する励起源とを有し、前記一対の反射部材間で共鳴した波長の光を一方の端面からレーザ光として出射する。
【００１９】
上記の本発明のレーザ装置は、基板に、ドーパントとしてジルコニウムを含む４価の元素を含有する石英ガラス膜が形成され、石英ガラス膜の一対の端面に反射部材が設けられ、石英ガラス膜を励起する励起源が設けられ、一対の反射部材間で共鳴した波長の光を一方の端面からレーザ光として出射する構成である。
【００２０】
上記の本発明のレーザ装置は、好適には、前記石英ガラス膜が、前記ドーパントとして、さらにゲルマニウム及び／またはチタンを混合して含有する。
【００２１】
上記の本発明のレーザ装置は、好適には、前記石英ガラス膜が、第１の組成で前記ドーパントを含有する第１の石英ガラス膜と、前記第１の石英ガラス膜上に積層され、前記第１の組成と異なる第２の組成で前記ドーパント含有する第２の石英ガラス膜とを有する積層石英ガラス膜である。
さらに好適には、前記積層石英ガラス膜が、前記第２の石英ガラス膜上に積層され、前記第１の組成及び前記第２の組成と異なる第３の組成でドーパントを含有する第３の石英ガラス膜をさらに含む。
またさらに好適には、前記第１の石英ガラス膜が前記ドーパントとしてゲルマニウムを含み、前記第２の石英ガラス膜が前記ドーパントとしてチタンを含み、前記第３の石英ガラス膜が前記ドーパントとしてジルコニウムを含む。
またさらに好適には、前記第１の石英ガラス膜、前記第２の石英ガラス膜及び前記第３の石英ガラス膜がこの順に繰り返し多層積層されている。
【００２２】
また、本発明のレーザ装置は、基板に形成された石英ガラス膜であって、ドーパントとしてゲルマニウム、チタン及びスズを混合して含有する石英ガラス膜と、前記石英ガラス膜の一対の端面に設けられた反射部材と、前記石英ガラス膜を励起する励起源とを有し、前記一対の反射部材間で共鳴した波長の光を一方の端面からレーザ光として出射する。
【００２３】
上記の本発明のレーザ装置は、基板に、ドーパントとしてゲルマニウム、チタン及びスズを混合して含有する石英ガラス膜が形成され、石英ガラス膜の一対の端面に反射部材が設けられ、石英ガラス膜を励起する励起源が設けられ、一対の反射部材間で共鳴した波長の光を一方の端面からレーザ光として出射する構成である。
【００２４】
また、本発明のレーザ装置は、基板に形成された石英ガラス膜であって、ドーパントとして４価の元素を含有する石英ガラス膜と、前記石英ガラス膜の一方の端面に設けられた反射部材と、前記石英ガラス膜の他方の端面側に設けられた波長選択部と、前記石英ガラス膜を励起する励起源とを有し、前記反射部材及び前記波長選択部の間で共鳴した波長の光を他方の端面側からレーザ光として出射する。
【００２５】
上記の本発明のレーザ装置は、基板に、ドーパントとして４価の元素を含有する石英ガラス膜が形成され、石英ガラス膜の一方の端面に反射部材が設けられ、石英ガラス膜の他方の端面側に波長選択部が設けられ、石英ガラス膜を励起する励起源が設けられ、反射部材及び波長選択部の間で共鳴した波長の光を他方の端面側からレーザ光として出射する。
【００２６】
上記の本発明のレーザ装置は、好適には、前記石英ガラス膜が、前記ドーパントとして少なくともゲルマニウム、チタン、スズ及びジルコニウムのいずれかを含有する。
さらに好適には、前記石英ガラス膜が、前記ドーパントとしてゲルマニウム、チタン及びジルコニウムを混合して含有する。
さらに好適には、前記石英ガラス膜が、前記ドーパントとしてゲルマニウム、チタン及びスズを混合して含有する。
【００２７】
上記の本発明のレーザ装置は、好適には、前記石英ガラス膜が、第１の組成で前記ドーパントを含有する第１の石英ガラス膜と、前記第１の石英ガラス膜上に積層され、前記第１の組成と異なる第２の組成で前記ドーパント含有する第２の石英ガラス膜とを有する積層石英ガラス膜と、前記第２の石英ガラス膜上に積層され、前記第１の組成及び前記第２の組成と異なる第３の組成でドーパントを含有する第３の石英ガラス膜とを有する積層石英ガラス膜である。
さらに好適には、前記第１の石英ガラス膜が前記ドーパントとしてゲルマニウムを含み、前記第２の石英ガラス膜が前記ドーパントとしてチタンを含み、前記第３の石英ガラス膜が前記ドーパントとしてジルコニウムを含む。
あるいは、さらに好適には、前記第１の石英ガラス膜が前記ドーパントとしてゲルマニウムを含み、前記第２の石英ガラス膜が前記ドーパントとしてチタンを含み、前記第３の石英ガラス膜が前記ドーパントとしてスズを含む。
また、さらに好適には、前記第１の石英ガラス膜、前記第２の石英ガラス膜及び前記第３の石英ガラス膜がこの順に繰り返し多層積層されている。
【００２８】
上記の本発明のレーザ装置は、好適には、前記波長選択部がグレーティングである。
あるいは、好適には、異なる波長の光を出射する複数組の前記石英ガラス膜と前記励起源を有し、前記波長選択部において異なる波長の光から選択して光を出射する。
あるいは好適には、前記波長選択部が表面弾性波印加部を有し、表面弾性波の周波数に応じて光の屈折の程度を変化させて波長選択する。
また、好適には、前記積層石英ガラス膜または前記石英ガラス膜に、加熱処理がなされてなる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の光増幅器は、ドーパントとしてジルコニウムを含む４価の元素を含有する石英ガラス膜、または、ゲルマニウム、チタン及びスズを混合して含有する石英ガラス膜を用いることで、可視光に対応でき、従来より強い発光強度を利用した光増幅器を提供できる。
【００３０】
本発明のレーザ装置は、ドーパントとしてジルコニウムを含む４価の元素を含有する石英ガラス膜、または、ゲルマニウム、チタン及びスズを混合して含有する石英ガラス膜を用いる、あるいは、ドーパントとして４価の元素を含有する石英ガラス膜と用いて反射部材と波長選択部間で共鳴させることで、可視光に対応でき、従来より強い発光強度を利用したレーザ装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下に、本発明の光増幅器及びレーザ装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００３２】
第１実施形態
図１は本実施形態に係る光増幅器の構成を示す模式図である。
例えば、ガラス基板あるいはシリコン基板などの基板１０に石英ガラス膜１１が形成されており、例えば２５４ｎｍまたは３５６ｎｍなどの紫外光などの光源、あるいは電子線源などの励起源１５が設けられている。石英ガラス膜１１は、励起源１５からの紫外光あるいは電子線などの刺激Ｓによって励起されるように構成されている。
【００３３】
石英ガラス膜１１は、ドーパントとしてジルコニウムを含む４価の元素を含有し、端面が光入射部及び光出射部となっている。上記のように刺激Ｓにより励起された状態で、石英ガラス膜１１の一端面に、所定波長の入射光Ｌ1が入射されると、誘導放出によって、所定波長を保って入射光の強度を増幅した出射光Ｌ2を入射光の進行方向である石英ガラス膜１１の他端面から出射する。このようにして光増幅器として機能する。
【００３４】
上記の石英ガラス膜１１は、ドーパントとしてジルコニウムを含む４価の元素を含有する。
好ましくは、石英ガラス膜１１が、第１の組成でドーパントを含有する第１の石英ガラス膜と、第１の石英ガラス膜上に積層され、第１の組成と異なる第２の組成でドーパント含有する第２の石英ガラス膜とを有する積層石英ガラス膜であり、また好ましくは、石英ガラス膜１１が、第２の石英ガラス膜上に積層され、第１の組成及び第２の組成と異なる第３の組成でドーパントを含有する第３の石英ガラス膜をさらに含む。
例えば、第１の石英ガラス膜が前記ドーパントとしてゲルマニウムを含み、第２の石英ガラス膜がドーパントとしてチタンを含み、第３の石英ガラス膜が前記ドーパントとしてジルコニウムを含み、第１の石英ガラス膜、第２の石英ガラス膜及び第３の石英ガラス膜がこの順に繰り返し多層積層されている。
【００３５】
図２（ａ）は、石英ガラス膜１１の一例の詳細な構成を示す断面図である。
例えば、基板１０上に、４価の元素として、ゲルマニウムが、１０％以下、例えば３〜５％の濃度の第１の組成でドープされた第１の石英ガラス膜１１ａ（Ｇｅ：ＳｉＯ2、以下単にゲルマニウムドープ層とも称する）、４価の元素としてチタンが、１０％以下、例えば３〜５％の濃度の第２の組成でドープされた第２の石英ガラス膜１１ｂ（Ｔｉ：ＳｉＯ2、以下単にチタンドープ層とも称する）、４価の元素として１０％のジルコニウムが、１０％以下、例えば３〜５％の濃度の第３の組成でドープされた第３の石英ガラス膜１１ｃ（Ｚｒ：ＳｉＯ2、以下単にジルコニウムドープ層とも称する）が、この順に繰り返し多層積層されている構成となっている。
第１の石英ガラス膜１１ａ、第２の石英ガラス膜１１ｂ及び第３の石英ガラス膜１１ｃは、それぞれ例えば５〜２０ｎｍ程度の膜厚であり、これらが繰り返して積層された超構造となっており、積層した石英ガラス膜１１全体で１〜数μｍの膜厚となっている。
【００３６】
図２（ｂ）は、石英ガラス膜１１の他の例の詳細な構成を示す断面図である。
例えば、基板１０上に、４価の元素として、ゲルマニウム、チタン及び／またはジルコニウムを第１の組成でドープされた第１の石英ガラス膜１１ａと、４価の元素としてゲルマニウム、チタン及び／またはジルコニウムを第２の組成でドープされた第２の石英ガラス膜１１ｂが、この順に繰り返し多層積層されている構成となっている。ここで、少なくとも第１の石英ガラス膜１１ａと第２の石英ガラス膜１１ｂのいずれかにジルコニウムが含まれる。第１の石英ガラス膜１１ａをゲルマニウムドープ層、第２の石英ガラス膜１１ｂをジルコニウムドープ層などとしてもよい。
第１の石英ガラス膜１１ａ及び第２の石英ガラス膜１１ｂは、それぞれ例えば５〜２０ｎｍ程度の膜厚であり、これらが繰り返して積層された超構造となっており、積層した石英ガラス膜１１全体で１〜数μｍの膜厚となっている。
【００３７】
また、本実施形態の石英ガラス膜１１としては、ドーパントとして、ジルコニウムのほかに、さらにゲルマニウム及び／またはチタンを混合して含有することが好ましい。
【００３８】
図２（ｃ）は、石英ガラス膜１１のさらに他の例の詳細な構成を示す断面図である。
例えば、基板１０上に形成された石英ガラス膜１１に、４価の元素として、ジルコニウムと、さらにゲルマニウム及び／またはチタンを混合してドープされている。単層の石英ガラス膜１１で、例えば１〜数μｍの膜厚となっている。
また、上記の石英ガラス膜１１は、ドーパントとしてゲルマニウム、チタン及びスズを混合して含有する構成としてもよい。
【００３９】
図１に示すように、励起源１５は石英ガラス膜１１を励起するように配置されていればよく、例えば石英ガラス膜１１に隣接して配置される。また、基板１０がガラスなどの透明な材料である場合には、基板１０越しに紫外光などで励起するような配置としてもよい。
【００４０】
図３（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に係る石英ガラス膜の構成を示す斜視図である。
例えば、図３（ａ）に示すように、石英ガラス膜１１は基板１０上でストライプ状に加工されており、石英ガラス膜１１の屈折率が周囲の基板１０及び空気などより高い構成とすることで、光が石英ガラス膜１１内部を伝播する光導波路構造とすることができる。
【００４１】
また、図３（ｂ）に示すように、石英ガラス膜１１は基板１０上に平面状に形成されていてもよく、この場合には、石英ガラス膜１１の面内で光が広がって伝播する、いわゆるスラブ型の導波路を構成することができる。
【００４２】
本実施形態に係る光増幅器は、ドーパントとしてジルコニウムを含む４価の元素を含有する石英ガラス膜、または、ゲルマニウム、チタン及びスズを混合して含有する石英ガラス膜を用いることで、可視光に対応でき、従来より強い発光強度を利用した光増幅器である。
【００４３】
上記の石英ガラス膜１１に対して、例えば６００〜８００℃程度の加熱処理を施すことで、フォトルミネッセンスまたは電子線ルミネッセンスによる石英ガラス膜１１の発光強度を高めることができ、光増幅器としての増幅機能を高めることができる。
【００４４】
次に、第１の石英ガラス膜１１ａとしてゲルマニウムドープ層を、第２の石英ガラス膜１１ｂとしてチタンドープ層を、第３の石英ガラス膜１１ｃとしてジルコニウムドープ層を積層した超構造の積層石英ガラス膜の形成方法について説明する。
例えば、マルチターゲットのスパッタリング装置を用いて、ゲルマニウム、チタン、ジルコニウムと順次ターゲットを換えてこれらをドープした層を順番に積層することで、形成することができる。
また、単一ターゲットのスパッタリング装置を用いても、ターゲット部分を図４（ａ）の側面図及び図４（ｂ）の平面図に示すような構成にすることで、上記の積層構造を形成することができる。
１枚の円形の石英ガラス板ターゲット２０の表面を１２０°毎に３分割し、各領域の上に、ゲルマニウムペレット２１ａ、チタンペレット２１ｂ及びジルコニウムペレット２１ｃを適当量配置する。
さらにターゲットの上部に１２０°の開口窓２２ａを設けた円盤状の回転マスク２２を設け、一定時間毎に回転させることで、ゲルマニウムペレット２１ａ、チタンペレット２１ｂ及びジルコニウムペレット２１ｃの各領域毎に順次露出させてスパッタリングすることで、上記の積層構造を形成することができる。
さらに、上記のように積層石英ガラス膜を形成した後、発光強度を高めるために、例えば６００〜８００℃程度の加熱処理を施す。
【００４５】
上記のようにして、ドーパントとしてジルコニウムを含む４価の元素を含有する石英ガラス膜、または、ゲルマニウム、チタン及びスズを混合して含有する石英ガラス膜を用い、適宜ストライプ形状などに加工することにより、可視光に対応でき、従来より強い発光強度を利用した光増幅器を製造することができる。
【００４６】
第２実施形態
図５は本実施形態に係るレーザ装置の構成を示す模式図である。
例えば、ガラス基板あるいはシリコン基板などの基板１０に石英ガラス膜１１が形成されており、例えば２５４ｎｍまたは３５６ｎｍなどの紫外光などの光源、あるいは電子線源などの励起源１５が設けられている。石英ガラス膜１１は、励起源１５からの紫外光あるいは電子線などの刺激Ｓによって励起されるように構成されている。
【００４７】
例えば、石英ガラス膜１１は、ドーパントとしてジルコニウムを含む４価の元素を含有し、一対の端面に反射部材（Ｍ１，Ｍ２）が設けられている。例えば、一方の反射部材Ｍ１は７０％反射３０％透過の反射部材となっている。
上記のように刺激Ｓにより励起されると、フォトルミネッセンスまたは電子線ルミネッセンスにより石英ガラス膜が発光するが、ここでは一対の反射部材（Ｍ１，Ｍ２）間で所定の波長の光が共鳴し、増幅され、一部光を透過する反射部材Ｍ１からレーザ光Ｌとして出射される。レーザ光の所定の波長は、例えば反射部材（Ｍ１，Ｍ２）の反射波長で選択でき、石英ガラス膜がフォトルミネッセンスまたは電子線ルミネッセンスにより発光する領域の波長から選択される。
【００４８】
上記の石英ガラス膜１１としては、ドーパントとしてジルコニウムを含む４価の元素を含有した石英ガラス膜のほか、ゲルマニウム、チタン及びスズを混合して含有する石英ガラス膜を用いることも可能であり、第１実施形態に記載の石英ガラス膜を用いることができる。
【００４９】
第１実施形態と同様に、石英ガラス膜１１に隣接して配置され、基板１０が透明である場合には、基板１０越しに励起するような配置としてもよい。
また、レーザ装置を構成するため、石英ガラス膜１１は図３（ａ）に示すようにストライプ状に加工されていることが好ましい。
【００５０】
本実施形態に係るレーザ装置は、ドーパントとしてジルコニウムを含む４価の元素を含有する石英ガラス膜、または、ゲルマニウム、チタン及びスズを混合して含有する石英ガラス膜を用いることで、可視光に対応でき、従来より強い発光強度を利用したレーザ装置である。
【００５１】
上記の石英ガラス膜１１に対して、例えば６００〜８００℃程度の加熱処理を施すことで、フォトルミネッセンスまたは電子線ルミネッセンスによる石英ガラス膜１１の発光強度を高めることができ、レーザとしての発光強度を高めることができる。
【００５２】
第３実施形態
図６は本実施形態に係るレーザ装置の構成を示す模式図である。
例えば、ガラス基板あるいはシリコン基板などの基板１０に石英ガラス膜１１が形成されており、例えば２５４ｎｍまたは３５６ｎｍなどの紫外光などの光源、あるいは電子線源などの励起源１５が設けられている。石英ガラス膜１１は、励起源１５からの紫外光あるいは電子線などの刺激Ｓによって励起されるように構成されている。
【００５３】
石英ガラス膜１１は、ドーパントとして４価の元素を含有し、一方の端面に反射部材Ｍが設けられ、石英ガラス膜の他方の端面側に波長選択部としてグレーティングＧが設けられている。例えば、反射部材Ｍは７０％反射３０％透過の反射部材となっている。
上記のように刺激Ｓにより励起されると、フォトルミネッセンスまたは電子線ルミネッセンスにより石英ガラス膜が発光するが、ここでは反射部材Ｍ及び波長選択部間で所定の波長の光が共鳴し、増幅され、一部光を透過する反射部材Ｍからレーザ光Ｌとして出射される。レーザ光の所定の波長は、グレーティングによって選択でき、石英ガラス膜がフォトルミネッセンスまたは電子線ルミネッセンスにより発光する領域の波長から選択される。
【００５４】
例えば、上記の石英ガラス膜１１はドーパントとして少なくともゲルマニウム、チタン、スズ及びジルコニウムのいずれかを含有するものであり、例えば、第１実施形態に記載の石英ガラス膜を用いることができる。さらに、例えば、ゲルマニウム、チタン、スズを含有する石英ガラス膜としてもよい。
【００５５】
例えば、上記の石英ガラス膜１１は、ドーパントとしてゲルマニウム、チタン及びジルコニウムを混合して含有する。
あるいは、例えば、上記の石英ガラス膜１１は、ドーパントとしてゲルマニウム、チタン及びスズを混合して含有する。
【００５６】
また、上記の石英ガラス膜１１が、好ましくは、第１実施形態と同様に、第１の組成でドーパントを含有する第１の石英ガラス膜と、第１の石英ガラス膜上に積層され、第１の組成と異なる第２の組成でドーパント含有する第２の石英ガラス膜とを有し、さらに好ましくは、第２の石英ガラス膜上に、第１の組成及び第２の組成と異なる第３の組成でドーパントを含有する第３の石英ガラス膜が積層された積層石英ガラス膜となっている。
例えば、第１の石英ガラス膜がドーパントとしてゲルマニウムを含むゲルマニウムドープ層であり、第２の石英ガラス膜がドーパントとしてチタンを含むチタンドープ層であり、第３の石英ガラス膜がドーパントとしてジルコニウムを含むジルコニウムドープ層である。
また、例えば、第１の石英ガラス膜がドーパントとしてゲルマニウムを含むゲルマニウムドープ層であり、第２の石英ガラス膜がドーパントとしてチタンを含むチタンドープ層であり、第３の石英ガラス膜がドーパントとしてスズを含むスズドープ層である。
上記の第１の石英ガラス膜、第２の石英ガラス膜及び第３の石英ガラス膜がこの順に繰り返し多層積層されていることが好ましい。
上記以外は、第２実施形態と同様である。
【００５７】
本実施形態に係るレーザ装置は、ドーパントとしてジルコニウムを含む４価の元素を含有する石英ガラス膜、または、ゲルマニウム、チタン及びスズを混合して含有する石英ガラス膜などの石英ガラス膜を用いることで、可視光に対応でき、従来より強い発光強度を利用したレーザ装置である。さらに、波長選択部となるグレーティングを有しているので、レーザ光の波長としては、石英ガラス膜がフォトルミネッセンスまたは電子線ルミネッセンスにより発光する領域の波長から、適宜選択することが可能である。
【００５８】
第４実施形態
図７は本実施形態に係るレーザ装置の構成を示す模式図である。
例えば、基板１０上に、複数組の石英ガラス膜（１１ｐ，１１ｑ，１１ｒ，１１ｓ）が設けられ、各石英ガラス膜に対応して励起源（１５ｐ，・・・）がそれぞれ設けられている。図面上、石英ガラス膜（１１ｑ，１１ｒ，１１ｓ）に対応する励起源は省略している。
上記の石英ガラス膜自体は、第３実施形態に記載の石英ガラス膜が用いられている。
さらに、第２実施形態と同様に、一対の端面に反射部材（Ｍ１，Ｍ２）が設けられ、所定の波長のレーザ光Ｌが出射される構成となっている。ここで、各石英ガラス膜は、それぞれ異なる波長の光を出射することができるように、設計されている。
ここで、石英ガラス膜（１１ｐ，１１ｑ，１１ｒ，１１ｓ）の光出射側に波長選択部となる光カプラ１２が設けられており、石英ガラス膜（１１ｐ，１１ｑ，１１ｒ，１１ｓ）のそれぞれから導かれたレーザ光は、共通の出射部１３から出射される。
ここで、光カプラ１２において、４つの波長のレーザ光から１つを選択するようにして、波長を選択したレーザ光を出射部１３から出射することが可能となる。
上記の構成は、複数個ある励起源（１５ｐ，・・・）のうち、駆動させる励起源を１つ選択するようにしても実現できる。
【００５９】
本実施形態に係るレーザ装置は、ドーパントとしてジルコニウムを含む４価の元素を含有する石英ガラス膜、または、ゲルマニウム、チタン及びスズを混合して含有する石英ガラス膜を用いることで、可視光に対応でき、従来より強い発光強度を利用したレーザ装置である。さらに、波長選択部を有しているので、レーザ光の波長としては、石英ガラス膜がフォトルミネッセンスまたは電子線ルミネッセンスにより発光する領域の波長から、適宜選択することが可能である。
【００６０】
第５実施形態
図８は本実施形態に係るレーザ装置の構成を示す模式図である。
例えば、基板１０上に形成された石英ガラス膜１１は、図３（ａ）に示すようにストライプ状に形成されているが、一方の端部側に屈曲して延伸した部分１１ｔが形成されている。石英ガラス膜自体は、第３実施形態に記載の石英ガラス膜が用いられている。
ここで、石英ガラス膜１１のストライプ状の部分の石英ガラス膜１１には７０％反射３０％透過の反射部材Ｍが設けられ、また、延伸した部分１１ｔの端面には、反射波長の異なる反射部材（Ｍａ，Ｍｂ，Ｍｃ）が設けられている。
ここで、ストライプ状と屈曲して延伸した部分１１ｔの接続部近傍に表面弾性波素子１４が配置されており、上記の接続部近傍に表面弾性波ＳＡＷを印加できるように構成されている。
【００６１】
表面弾性波ＳＡＷが印加されると、石英ガラス膜１１内の光軸が屈折されるが、ここで、表面弾性波の周波数に応じて光の屈折の程度を変化させることができるので、周波数を選択することで、反射部材（Ｍａ，Ｍｂ，Ｍｃ）のいずれかで反射させるかを選択することができる。上記のように、反射部材（Ｍａ，Ｍｂ，Ｍｃ）はそれぞれ反射波長が異なることから、共鳴して出射されるレーザ光Ｌの波長を選択することができる。
【００６２】
本実施形態に係るレーザ装置は、ドーパントとしてジルコニウムを含む４価の元素を含有する石英ガラス膜、または、ゲルマニウム、チタン及びスズを混合して含有する石英ガラス膜を用いることで、可視光に対応でき、従来より強い発光強度を利用したレーザ装置である。さらに、波長選択部が表面弾性波印加部を有し、表面弾性波の周波数に応じて光の屈折の程度を変化させて波長選択する構成であるので、レーザ光の波長としては、石英ガラス膜がフォトルミネッセンスまたは電子線ルミネッセンスにより発光する領域の波長から、適宜選択することが可能である。
【００６３】
（実施例１）
基板上に、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すターゲット部分を有するＲＦマグネトロンスパッタリング装置により、３％のゲルマニウムドープ層、３％のチタンドープ層及び３％のスズドープ層をこの順に繰り返し多層積層し、（Ｇｅ／Ｔｉ／Ｓｎ）の超構造の積層石英ガラス膜を形成した。
スパッタリングは、８０％のアルゴン及び２０％の酸素の混合ガス雰囲気下、１〜２Ｐａのガス圧とし、２００〜２５０℃の基板温度で行った。
ゲルマニウムドープ層、チタンドープ層、スズドープ層の各層の膜厚はそれぞれ２０ｎｍ程度とし、これらを積層させて全体で１０μｍとした。
積層石英ガラス膜を形成した後、６００〜８００℃で加熱処理して、発光強度を高めた。
上記の積層石英ガラス膜を有する発光素子について、２５４ｎｍの波長の紫外光を照射したときの積層石英ガラス膜からの発光を分光して得られる蛍光スペクトルを測定した。
【００６４】
図９は本実施例に係る積層石英ガラス膜の可視光領域の蛍光スペクトルである。
４２０ｎｍ付近にピークを有する幅広なスペクトルが得られた。
上記のスペクトルから、本実施例の石英ガラス膜は、特に４００〜５００ｎｍ近傍で発光強度が強く、上記の波長領域で発振するレーザ装置を構成するのに適している。
【００６５】
（実施例２）
実施例１と同様にして、３％のゲルマニウムドープ層、３％のチタンドープ層及び３％のジルコニウムドープ層をこの順に繰り返し多層積層し、（Ｇｅ／Ｔｉ／Ｓｎ）の超構造の積層石英ガラス膜を形成した。
（Ｇｅ／Ｔｉ／Ｚｒ）の超構造の積層石英ガラス膜を形成した。
上記の積層石英ガラス膜を有する発光素子について、２５４ｎｍの波長の紫外光を照射したときの積層石英ガラス膜からの発光を分光して得られる蛍光スペクトルを測定した。
【００６６】
図１０中の曲線ａは本実施例に係る積層石英ガラス膜の可視光領域の蛍光スペクトルである。
５００ｎｍ付近にピークを有する幅広なスペクトルが得られた。
上記のスペクトルから、本実施例の石英ガラス膜は、特に４００〜６００ｎｍ近傍で発光強度が強く、上記の波長領域の光を増幅する光増幅器あるいは、上記の波長発振するレーザ装置を構成するのに適している。
【００６７】
（実施例３）
実施例１と同様にして、３％のゲルマニウム、３％のチタン及び３％のジルコニウムをドープした単層の石英ガラス膜を形成した。
上記の積層石英ガラス膜を有する発光素子について、２５４ｎｍの波長の紫外光を照射したときの積層石英ガラス膜からの発光を分光して得られる蛍光スペクトルを測定した。
【００６８】
図１０中の曲線ｂは本実施例に係る石英ガラス膜の可視光領域の蛍光スペクトルである。
４００〜５００ｎｍ付近にピークを有する幅広なスペクトルが得られた。
上記のスペクトルから、本実施例の石英ガラス膜は、特に４００〜５００ｎｍ近傍で発光強度が強く、上記の波長領域の光を増幅する光増幅器あるいは、上記の波長発振するレーザ装置を構成するのに適している。
【００６９】
（実施例４）
図１１は、上記の石英ガラス膜についての光増幅を調べる実験装置の模式構成図である。
光源３０から４０５ｎｍの波長の信号光が出射され、チョッパー３１で時間的にオン／オフの区切りが設けられ、チョッパー３１を通過した光は、光ファイバ３２のコア３２ａ中を伝播され、基板１０上の石英ガラス膜１１の端面に入射される。
石英ガラス膜１１は、１０μｍの膜厚で、光軸方向に２５ｍｍの長さがあり、そのうちの１０ｍｍの範囲が２５４ｎｍあるいは３６５ｎｍの紫外光で励起される。
石英ガラス膜１１から出射された光は、紫外線カットフィルタ３３及びロッドレンズ３４を経て光ファイバ３５のコア３５ａ中を伝播され、光ファイバ３５から出射して光電子増倍管３６で検出される。
【００７０】
上記の実験装置を用いて、実施例１に係る３％のゲルマニウムドープ層、３％のチタンドープ層及び３％のスズドープ層をこの順に繰り返し多層積層した（Ｇｅ／Ｔｉ／Ｓｎ）の超構造の積層石英ガラス膜の光増幅試験を行った。
【００７１】
図１２（ａ）は石英ガラス膜に紫外光を照射しないときの４０５ｎｍの信号光を受光した光電子増倍管３６の出力であり、図１２（ｂ）は石英ガラス膜に２５４ｎｍの紫外線を照射したときの光電子増倍管３６の出力である。
光はチョッパー３１でオン／オフに区切られていることと、光電子増倍管３６の時定数があることから、出力はそれぞれ山形に形状となっているが、その高さは、石英ガラス膜に２５４ｎｍの紫外線を照射することで約５倍に高くなっており、４０５ｎｍの信号光が約５倍に増幅された。
上記のように（Ｇｅ／Ｔｉ／Ｓｎ）の超構造の積層石英ガラス膜は光増幅が可能であり、端部に反射部材及び波長選択部を設けることで、第３〜第５実施形態に記載のレーザ装置に適用することができる。
【００７２】
（実施例５）
実施例４に記載の実験装置を用いて、実施例１に係る３％のゲルマニウムドープ層、３％のチタンドープ層及び３％のスズドープ層をこの順に繰り返し多層積層した（Ｇｅ／Ｔｉ／Ｓｎ）の超構造の積層石英ガラス膜の光増幅試験を行った。
【００７３】
図１３（ａ）は石英ガラス膜に紫外光を照射しないときの４０５ｎｍの信号光を受光した光電子増倍管３６の出力であり、図１３（ｂ）は石英ガラス膜に３６５ｎｍの紫外線を照射したときの光電子増倍管３６の出力である。
図１２（ａ）及び（ｂ）と同様に、出力はそれぞれ山形に形状となっているが、その高さは、石英ガラス膜に３６５ｎｍの紫外線を照射することで高くなっており、４０５ｎｍの信号光が約０．２ｄＢ程度増幅できた。
上記のように（Ｇｅ／Ｔｉ／Ｓｎ）の超構造の積層石英ガラス膜は光増幅が可能であり、端部に反射部材及び波長選択部を設けることで、第３〜第５実施形態に記載のレーザ装置に適用することができる。
【００７４】
（実施例６）
実施例４に記載の実験装置を用いて、実施例１に係る３％のゲルマニウムドープ層、３％のチタンドープ層及び３％のスズドープ層をこの順に繰り返し多層積層した（Ｇｅ／Ｔｉ／Ｓｎ）の超構造の積層石英ガラス膜の光増幅試験を行った。ここで、光の検出はスペクトルアナライザを用い、波長分光して測定した。
【００７５】
図１４（ａ）は石英ガラス膜に紫外光を照射しないときの４０５ｎｍの信号光を受光したスペクトルアナライザの出力であり、図１４（ｂ）は石英ガラス膜に２５４ｎｍの紫外線を照射したときのスペクトルアナライザの出力である。
石英ガラス膜に２５４ｎｍの紫外光を照射することで、スペクトルアナライザの４０５ｎｍの出力が高められ、信号光が増幅できることが確認された。
上記のように（Ｇｅ／Ｔｉ／Ｓｎ）の超構造の積層石英ガラス膜は光増幅が可能であり、端部に反射部材及び波長選択部を設けることで、第３〜第５実施形態に記載のレーザ装置に適用することができる。
【００７６】
（実施例７）
実施例６において、石英ガラス膜内で信号光がより表層近くを通過するように調整して、同じ実験を行った。
図１５（ａ）は石英ガラス膜に紫外光を照射しないときの４０５ｎｍの信号光を受光したスペクトルアナライザの出力であり、図１５（ｂ）は石英ガラス膜に２５４ｎｍの紫外線を照射したときのスペクトルアナライザの出力である。
上記のように調整したことで、４０５ｎｍの信号光が増幅される割合が、実施例６よりも大きくなることが確認された。これから、紫外光による励起が、石英ガラス膜の表層に近いほど効率が高くなるものと推察される。
【００７７】
本発明は上記の実施形態に限定されない。
例えば、石英ガラス膜の組成は上記の実施形態に限定されず、ジルコニウムドープ層を含む積層石英ガラス膜や、ジルコニウムを含む４価の元素を混合して含む単層の石英ガラス膜、あるいは、ゲルマニウム、チタン及びスズを混合して含む単層の石英ガラス膜を適用できる。
さらに、レーザ装置としては、上記のほかに、ゲルマニウム、チタン及びスズをそれぞれドープした積層石英ガラス膜なども用いることが可能である。
上記の実施形態では紫外光を照射して励起する場合について説明しているが、これに限らず、電子線ルミネッセンスにより電子線を照射して励起することもできる。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明の光増幅器は、光を増幅する装置に適用でき、特に波長可変で増幅する装置に適用できる。
本発明のレーザ装置は、可視領域のレーザ光を発振するレーザ装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】図１は本発明の第１実施形態に係る光増幅器の構成を示す模式図である。
【図２】図２（ａ）は本発明の第１実施形態に係る石英ガラス膜の一例の詳細な構成を示す断面図であり、図２（ｂ）は石英ガラス膜の他の例の詳細な構成を示す断面図であり、図２（ｃ）は石英ガラス膜のさらに他の例の詳細な構成を示す断面図である。
【図３】図３（ａ）及び（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る石英ガラス膜の構成を示す斜視図である。
【図４】図４（ａ）は本発明の第１実施形態に係る石英ガラス膜を形成するためのスパッタリング装置のターゲット部分の側面図であり、図４（ｂ）は平面図である。
【図５】図５は本発明の第２実施形態に係るレーザ装置の構成を示す模式図である。
【図６】図６は本発明の第３実施形態に係るレーザ装置の構成を示す模式図である。
【図７】図７は本発明の第４実施形態に係るレーザ装置の構成を示す模式図である。
【図８】図８は本発明の第５実施形態に係るレーザ装置の構成を示す模式図である。
【図９】図９は実施例１に係る蛍光スペクトルである。
【図１０】図１０は実施例２及び実施例３に係る蛍光スペクトルである。
【図１１】図１１は実施例４に係る実験装置の模式構成図である。
【図１２】図１２（ａ）及び（ｂ）は実施例４に係る出力結果である。
【図１３】図１３（ａ）及び（ｂ）は実施例５に係る出力結果である。
【図１４】図１４（ａ）及び（ｂ）は実施例６に係る出力結果である。
【図１５】図１５（ａ）及び（ｂ）は実施例７に係る出力結果である。
【符号の説明】
【００８０】
１０…基板
１１，１１ｐ，１１ｑ，１１ｒ，１１ｓ…石英ガラス膜
１１ａ…第１の石英ガラス膜
１１ｂ…第２の石英ガラス膜
１１ｃ…第３の石英ガラス膜
１１ｔ…延伸した部分
１２…光カプラ
１３…光出射部
１４…表面弾性波素子
１５，１５ｐ…励起源
２０…石英ガラス板ターゲット
２１ａ…ゲルマニウムペレット
２１ｂ…チタンペレット
２１ｃ…ジルコニウムペレット
２２…回転マスク
２２ａ…開口窓
３０…光源
３１…チョッパー
３２…光ファイバ
３２ａ…コア
３３…紫外光カットフィルタ
３４…ロッドレンズ
３５…光ファイバ
３５ａ…コア
３６…光電子増倍管
ＰＬ…励起光
Ｌ1…入射光
Ｌ2…出射光
Ｌ…レーザ光
Ｍ，Ｍ１，Ｍ２，Ｍａ，Ｍｂ，Ｍｃ…反射部材
Ｇ…グレーティング
Ｓ…刺激
ＳＡＷ…表面弾性波
【図１】
2008235482.tif 000003
【図２】
2008235482.tif 000004
【図３】
2008235482.tif 000005
【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】
2008235482.tif 000011
【図１０】
2008235482.tif 000012
【図１１】
2008235482.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2008235482.tif 000015
【図１５】
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【図１４】
2008235482.tif 000017