(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
増幅用光ファイバと、
上記増幅用光ファイバに前方励起光を供給する前方励起光源と、
上記増幅用光ファイバに後方励起光を供給する後方励起光源と、
上記増幅用光ファイバの上記前方励起光源側の端部近傍の樹脂温度を測定する第１の温度計と、
上記増幅用光ファイバの上記後方励起光源側の端部近傍の樹脂温度を測定する第２の温度計と、
上記後方励起光源を消灯して、上記第１の温度計にて測定された樹脂温度が予め定められた閾温度に達するまで上記前方励起光源を点灯させた後、上記前方励起光源を消灯して、上記第２の温度計にて測定された樹脂温度が上記閾温度に達するまで上記後方励起光源を点灯させる制御を繰り返す制御部と、を備えている、
ことを特徴とするファイバレーザ。
【請求項２】
上記増幅用光ファイバは、１つの渦巻を形成するように巻かれており、
当該ファイバレーザは、上記増幅用光ファイバと熱的に接触する放熱ブロックであって、上記増幅用光ファイバの内周部と接触する領域における単位面積あたりの吸熱量が上記増幅用光ファイバの外周部と接触する領域における単位面積あたりの吸熱量よりも大きい放熱ブロックを更に備えている、
ことを特徴とする請求項１に記載のファイバレーザ。
【請求項３】
増幅用光ファイバと、
上記増幅用光ファイバに前方励起光を供給する前方励起光源と、
上記増幅用光ファイバに後方励起光を供給する後方励起光源と、
上記後方励起光源を消灯して、上記前方励起光源を予め定められた点灯時間に亘って点灯させた後、上記前方励起光源を消灯して、上記後方励起光源を予め定められた点灯時間に亘って点灯させる制御を繰り返す制御部と、を備えており、
上記増幅用光ファイバは、１つの渦巻を形成するように巻かれており、
上記前方励起光源及び上記後方励起光源のうち、上記増幅用光ファイバの内周側の端部に接続された励起光源の点灯時間は、上記前方励起光源及び上記後方励起光源のうち、上記増幅用光ファイバの外周側の端部に接続された励起光源の点灯時間よりも短い、
ことを特徴とするファイバレーザ。
【請求項４】
上記増幅用光ファイバは、一方の端部から中間点までの第１の区間が、当該一方の端部近傍を外周とする第１の渦巻を形成するように巻かれており、中間点から他方の端部までの第２の区間が、当該他方の端部近傍を外周とする第２の渦巻を形成するように巻かれている、
ことを特徴とする請求項１に記載のファイバレーザ。
【請求項５】
上記増幅用光ファイバの上記第１の区間と熱的に接触する第１の放熱ブロックと、
上記増幅用光ファイバの上記第２の区間と熱的に接触する第２の放熱ブロックであって、上記第１の放熱ブロックから離間した第２の放熱ブロックと、を更に備えている、
ことを特徴とする請求項４に記載のファイバレーザ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、双方向励起型のファイバレーザに関する。
【背景技術】
【０００２】
加工用のレーザ装置として、ファイバレーザが広く用いられている。ファイバレーザは、コアに希土類元素が添加された光ファイバ（以下、「増幅用光ファイバ」と記載）をレーザ媒質とするレーザ装置である。
【０００３】
ファイバレーザは、増幅用光ファイバと、増幅用光ファイバの一端に接続されたミラー素子と、増幅用光ファイバの他端に接続されたハーフミラー素子と、増幅用光ファイバに励起光を供給する励起光源とにより構成される。励起光には、ミラー素子を介して増幅用光ファイバに供給されるものと、ハーフミラーを介して増幅用光ファイバに供給されるものとがあり、前者は前方励起光、後者は後方励起光と呼ばれる。前方励起光源及び後方励起光源の両方を備えた双方向励起型のファイバレーザでは、１ｋＷ以上の出力パワーを得ることができる。
【０００４】
ファイバレーザでは、増幅用光ファイバに端部から励起光が入射すると、この端部近傍において増幅用光ファイバが励起光を吸収して発熱する。この際、増幅用光ファイバの樹脂部分に関して、その温度（以下、「樹脂温度」と記載）がその材料の耐熱上限温度を超えると、劣化や分解などの問題を生じ得る。このため、増幅用光ファイバの樹脂部分の温度が耐熱上限温度を超えないよう、励起光のパワーを抑えざるを得ず、このことがファイバレーザの高出力化の足枷となっている。
【０００５】
ファイバレーザに用いられる増幅用光ファイバの発熱に関して、特許文献１には、以下の知見が示されている。すなわち、前方励起光に起因する増幅用光ファイバの単位長さあたりの発熱量は、前方励起光が入射する端部において最大になり、この端部から遠ざかるに従って指数関数的に減少する。換言すれば、前方励起光に起因する増幅用光ファイバの発熱は、前方励起光が入射する端部近傍において局所的に起こる。同様に、後方励起光に起因する増幅用光ファイバの単位長さあたりの発熱量は、後方励起光が入射する端部において最大になり、この端部から遠ざかるに従って指数関数的に減少する。換言すれば、後方励起光に起因する増幅用光ファイバの発熱は、後方励起光が入射する端部近傍において局所的に起こる。
【０００６】
また、特許文献１には、上記の知見に基づき考案された増幅用光ファイバの実装形態が示されている。すなわち、増幅用光ファイバを、間隔を空けながら渦巻状に巻いて放熱板の上に載置する実装形態が示されている。特許文献１に記載の実装形態においては、（１）増幅用光ファイバの巻き方を、発熱量の大きい端部近傍が渦巻の外周を構成する巻き方とし、（２）増幅用光ファイバの間隔を、渦巻の外周側において増幅用光ファイバの直径以上とすることによって、増幅用光ファイバの単位面積あたりの発熱量（単位面積内に配置される部分からの発熱量）の分布を一様分布に近づけている。これにより、放熱板を用いた放熱が効率的に行われ、その結果、増幅用光ファイバの端部近傍における樹脂温度が上昇し難くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−９０９０９号公報（公開日：２０１５年５月１１日）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、増幅用光ファイバの実装に特許文献１に記載の形態を採用したとしても、励起光のパワーを上げれば増幅用光ファイバの端部近傍における樹脂温度が上昇することに変わりはない。すなわち、増幅用光ファイバの実装に特許文献１に記載の形態を採用したとしても、励起光のパワーをさらに上げれば増幅用光ファイバの端部近傍において樹脂部分が劣化又は分解するといった問題を生じ得る。
【０００９】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、励起光のパワー（前方励起光のパワーと後方励起光のパワーとの和）を上げても、増幅用光ファイバの端部近傍における樹脂温度が上昇し難いファイバレーザを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るファイバレーザは、上記の課題を解決するために、増幅用光ファイバと、上記増幅用光ファイバに前方励起光を供給する前方励起光源と、上記増幅用光ファイバに後方励起光を供給する後方励起光源と、上記前方励起光のパワーと上記後方励起光のパワーとが相補的な増減を繰り返すように、上記前方励起光源と上記後方励起光源とを制御する制御部と、を備えている、ことを特徴とする。
【００１１】
上記の構成によれば、前方励起光のパワーが増減を繰り返すため、前方励起光のパワーが増加したときに上昇した、増幅用光ファイバの前方励起光が入射する側の端部近傍における樹脂温度を、前方励起光のパワーが減少したときに低下させることができる。その結果、増幅用光ファイバの前方励起光が入射する側の端部近傍における樹脂温度の上昇を抑えることができる。
【００１２】
また、上記の構成によれば、後方励起光のパワーが増減を繰り返すため、後方励起光のパワーが増加したときに上昇した、増幅用光ファイバの後方励起光が入射する側の端部近傍における樹脂温度を、後方励起光のパワーが減少したときに低下させることができる。その結果、増幅用光ファイバの後方励起光が入射する側の端部近傍における樹脂温度の上昇を抑えることができる。
【００１３】
さらに、上記の構成によれば、前方励起光のパワーの増減と後方励起光のパワーの増減とが相補的であるため、増幅用光ファイバに供給される全励起光のパワー（前方励起光のパワーと後方励起光のパワーとの和）を一定又は略一定に保つことができる。
【００１４】
まとめると、増幅用光ファイバに供給される全励起光のパワーを一定又は略一定に保ったまま、増幅用光ファイバの各端部近傍における樹脂温度の上昇を抑えることができる。
【００１５】
本発明に係るファイバレーザにおいて、上記制御部は、上記前方励起光源と上記後方励起光源とが相補的に点滅するように、上記前方励起光源と上記後方励起光源とをＯＮ／ＯＦＦ制御する、ことが好ましい。
【００１６】
上記の構成によれば、前方励起光源が点滅するために、前方励起光源の点灯期間において上昇した、増幅用光ファイバの前方励起光が入射する側の端部近傍における樹脂温度を、前方励起光源の消灯期間において低下させることができる。その結果、増幅用光ファイバの前方励起光が入射する側の端部近傍における樹脂温度の上昇を抑えることができる。
【００１７】
また、上記の構成によれば、後方励起光源が点滅するため、後方励起光源の点灯期間に上昇した、増幅用光ファイバの後方励起光が入射する側の端部近傍における樹脂温度を、後方励起光源の消灯期間において低下させることができる。その結果、増幅用光ファイバの後方励起光が入射する側の端部近傍における樹脂温度の上昇を抑えることができる。
【００１８】
さらに、上記の構成によれば、前方励起光源の点滅と後方励起光源の点滅とが相補的であるため、増幅用光ファイバに供給される全励起光のパワーを一定又は略一定に保つことができる。
【００１９】
まとめると、増幅用光ファイバに供給される全励起光のパワーを一定又は略一定に保ったまま、増幅用光ファイバの各端部近傍における樹脂温度の上昇を抑えることができる。
【００２０】
本発明に係るファイバレーザにおいて、上記制御部は、上記後方励起光源を消灯して、上記前方励起光源を予め定められた点灯時間に亘って点灯させた後、上記前方励起光源を消灯して、上記後方励起光源を予め定められた点灯時間に亘って点灯させる制御を繰り返す、ことが好ましい。
【００２１】
上記の構成によれば、上記前方励起光源の点灯時間及び上記後方励起光源の点灯時間を十分に短く設定することにより、増幅用光ファイバの各端部における樹脂温度を増幅用光ファイバの樹脂部分の耐熱上限温度よりも低く抑えることができる。
【００２２】
本発明に係るファイバレーザは、上記増幅用光ファイバの上記前方励起光源側の端部近傍の樹脂温度を測定する第１の温度計と、上記増幅用光ファイバの上記後方励起光源側の端部近傍の樹脂温度を測定する第２の温度計と、を更に備えており、上記制御部は、上記後方励起光源を消灯して、上記第１の温度計にて測定された樹脂温度が予め定められた閾温度に達するまで上記前方励起光源を点灯させた後、上記前方励起光源を消灯して、上記第２の温度計にて測定された樹脂温度が上記閾温度に達するまで上記後方励起光源を点灯させる制御を繰り返す、ことが好ましい。
【００２３】
上記の構成によれば、閾温度を増幅用光ファイバの樹脂部分の耐熱上限温度よりも低く設定することにより、増幅用光ファイバの各端部における樹脂温度を当該耐熱上限温度よりも低く抑えることができる。
【００２４】
本発明に係るファイバレーザにおいて、上記増幅用光ファイバは、１つの渦巻を形成するように巻かれており、当該ファイバレーザは、上記増幅用光ファイバと熱的に接触する放熱ブロックであって、上記増幅用光ファイバの内周部と接触する領域における単位面積あたりの吸熱量が上記増幅用光ファイバの外周部と接触する領域における単位面積あたりの吸熱量よりも大きい放熱ブロックを更に備えている、ことが好ましい。
【００２５】
上記の構成によれば、増幅用光ファイバが１つの渦巻を形成するように巻かれているので、増幅用光ファイバの実装に要する面積を小さく抑えることができ、その結果、ファイバレーザを小型化することができる。
【００２６】
また、増幅用光ファイバの単位長さあたりの発熱量の分布が対称である場合、増幅用光ファイバの内周部における単位面積あたりの発熱量（単位面積内に配置される部分からの発熱量）は、増幅用光ファイバの外周部における単位面積あたりの発熱量よりも大きくなる。したがって、放熱ブロックの単位面積あたりの吸熱量の分布が一様である場合、増幅用光ファイバの内周部における樹脂温度が増幅用光ファイバの外周部における樹脂温度よりも高くなる。
【００２７】
これに対して、放熱ブロックの単位面積あたりの分布を上記のように非一様化すれば、増幅用光ファイバの内周部と外周部とにおける樹脂温度の差を小さくする（増幅用光ファイバの内周部における樹脂温度を下げる）ことができる。
【００２８】
本発明に係るファイバレーザにおいて、上記増幅用光ファイバは、１つの渦巻を形成するように巻かれており、上記前方励起光源及び上記後方励起光源のうち、上記増幅用光ファイバの内周側の端部に接続された励起光源の点灯時間は、上記前方励起光源及び上記後方励起光源のうち、上記増幅用光ファイバの外周側の端部に接続された励起光源の点灯時間よりも短い、ことが好ましい。
【００２９】
上記の構成によれば、増幅用光ファイバが１つの渦巻を形成するように巻かれているので、増幅用光ファイバの実装に要する面積を小さく抑えることができ、その結果、ファイバレーザを小型化することができる。
【００３０】
また、増幅用光ファイバの単位長さあたりの発熱量の分布が対称である場合、増幅用光ファイバの内周部における単位面積あたりの発熱量（単位面積内に配置される部分からの発熱量）は、増幅用光ファイバの外周部における単位面積あたりの発熱量よりも大きくなる。したがって、放熱ブロックの単位面積あたりの吸熱量の分布が一様である場合、増幅用光ファイバの内周部における樹脂温度が増幅用光ファイバの外周部における樹脂温度よりも高くなる。
【００３１】
これに対して、前方励起光源と後方励起光源との点灯時間を上記のように異なれせれば、すなわち、増幅用光ファイバの単位長さあたりの発熱量の分布を非対称化すれば、増幅用光ファイバの内周部と外周部とにおける樹脂温度の差を小さくする（増幅用光ファイバの内周部における樹脂温度を下げる）ことができる。
【００３２】
本発明に係るファイバレーザにおいて、上記増幅用光ファイバは、一方の端部から中間点までの第１の区間が、当該一方の端部近傍を外周とする第１の渦巻を形成するように巻かれており、中間点から他方の端部までの第２の区間が、当該他方の端部近傍を外周とする第２の渦巻を形成するように巻かれている、ことが好ましい。
【００３３】
上記の構成によれば、増幅用光ファイバが２つの渦巻を形成するように巻かれているので、増幅用光ファイバの実装に要する面積を小さく抑えることができ、その結果、ファイバレーザを小型化することができる。
【００３４】
上記の構成によれば、増幅用光ファイバの各端部から中間点までの区間が、当該端部近傍を外周とする渦巻を形成するように巻かれているので、当該端部近傍を内周とする渦巻を形成するように巻かれている場合と比べて、増幅用光ファイバの当該端部近傍における単位面積あたりの発熱量を小さく抑えることができる。したがって、増幅用光ファイバの端部近傍における樹脂温度の上昇を更に抑えることができる。
【００３５】
本発明に係るファイバレーザは、上記増幅用光ファイバの上記第１の区間と熱的に接触する第１の放熱ブロックと、上記増幅用光ファイバの上記第２の区間と熱的に接触する第２の放熱ブロックであって、上記第１の放熱ブロックから離間した第２の放熱ブロックと、を更に備えている、ことが好ましい。
【００３６】
上記の構成によれば、第１の放熱ブロックと第２の放熱ブロックとが離間しているため、増幅用光ファイバの第１の区間において発生した熱が、増幅用光ファイバの第２の区間に放熱ブロックを介して伝導することを防止することができる。同様に、増幅用光ファイバの第２の区間において発生した熱が、増幅用光ファイバの第１の区間に放熱ブロックを介して伝導することを防止することができる。したがって、第１の放熱ブロックと第２の放熱ブロックとが離間していない場合と比べて、増幅用光ファイバの端部近傍における樹脂温度の上昇をより効果的に抑えることができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、励起光のパワー（前方励起光のパワーと後方励起光のパワーとの和）を上げても、増幅用光ファイバの端部近傍における樹脂温度が上昇し難いファイバレーザを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る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に示すファイバレーザにおける前方励起光源及び後方励起光源の制御方法の具体例を示す図である。（ａ）は、前方励起光源から出力される前方励起光のパワーの時間変化を表すグラフであり、（ｂ）は、後方励起光源から出力される後方励起光のパワーの時間変化を表すグラフであり、（ｃ）は、増幅用光ファイバの前方励起光源側の端部における樹脂温度の時間変化を表すグラフであり、（ｄ）は、増幅用光ファイバの後方励起光源側の端部における樹脂温度の時間変化を表すグラフである。
【図３】図１に示すファイバレーザが備える増幅用光ファイバの第１の実装形態を示す平面図である。
【図４】図３に示す増幅用光ファイバの実装形態に適合した放熱ブロックの構成例を示す図である。（ａ）は、放熱ブロックの第１の構成例を示す平面図であり、（ｂ）は、放熱ブロックの第２の構成例を示す平面図である。
【図５】図３に示す増幅用光ファイバの実装形態に適合した前方励起光源及び後方励起光源の制御方法の具体例を示す図である。（ａ）は、前方励起光源から出力される前方励起光のパワーの時間変化を表すグラフであり、（ｂ）は、後方励起光源から出力される後方励起光のパワーの時間変化を表すグラフである。
【図６】図１に示すファイバレーザが備える増幅用光ファイバの第２の実装形態を示す上面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るファイバレーザの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
≪第１の実施形態≫
〔ファイバレーザの構成〕
本発明の第１の実施形態に係るファイバレーザ１の構成について、図１を参照して説明する。図１は、本実施形態に係るファイバレーザ１の構成を示すブロック図である。
【００４０】
ファイバレーザ１は、図１に示すように、増幅用光ファイバ１１、ミラー素子１２ａ、ハーフミラー素子１２ｂ、前方励起光源１３ａ、後方励起光源１３ｂ、出力用光ファイバ１４、制御部１５、及び放熱ブロック１６を備えている。
【００４１】
増幅用光ファイバ１１は、コアがレーザ媒質として機能する光ファイバであり、例えば、コアに希土類元素が添加された光ファイバである。利用可能な希土類元素としては、例えば、Ｅｒ（エルビウム）、Ｙｂ（イッテルビウム）、Ｎｄ（ネオジウム）などが挙げられる。増幅用光ファイバ１１のコアに添加された希土類元素は、前方励起光源１３ａ及び後方励起光源１３ｂから供給される励起光によって反転分布状態に遷移する。そして、反転分布状態に遷移した希土類元素は、自然放出光を種光とする連鎖的な誘導放出によってレーザ光を生成する。
【００４２】
本実施形態においては、増幅用光ファイバ１１として、ダブルクラッドファイバを用いる。ここで、ダブルクラッドファイバとは、（１）円柱状のコアと、（２）コアの側面を覆う、コアよりも屈折率の低い円筒状の第１クラッド（「インナークラッド」と呼ばれることもある）と、（３）第１クラッドの外側面を覆う、第１クラッドよりも屈折率の低い円筒状の第２クラッド（「アウタークラッド」とも呼ばれこともある）と、（４）第２クラッドの外側面を覆う円筒状の被覆と、を備えた光ファイバのことを指す。通常、コア及び第１クラッドの基材は、シリカガラスであり、第２クラッド及び被覆の基材は、樹脂である。ダブルクラッドファイバを用いることによって、前方励起光源１３ａ及び後方励起光源１３ｂから供給される励起光を、コアよりも断面積の広い第１クラッドに閉じ込めることが可能になる。このため、ファイバレーザ１の高出力化に有利である。
【００４３】
ミラー素子１２ａは、増幅用光ファイバ１１にて生じたレーザ光を反射するための構成であり、増幅用光ファイバ１１の一方の端部Ａ（以下、「融着点Ａ」と記載）に融着されている。また、ハーフミラー素子１２ｂは、増幅用光ファイバ１１にて生じたレーザ光の一部を反射すると共に、残りの部分を透過させるための構成であり、増幅用光ファイバ１１の他方の端部Ｂ（以下、「融着点Ｂ」と記載）に融着されている。増幅用光ファイバ１１にて生じたレーザ光は、ミラー素子１２ａとハーフミラー素子１２ｂとにより交互に反射され、増幅用光ファイバ１１を繰り返し往復する過程で再帰的に増幅される。増幅用光ファイバ１１にて再帰的に増幅されたレーザ光のうち、ハーフミラー素子１２ｂを透過したレーザ光は、出力用光ファイバ１４を介して外部に出力される（例えば、加工対象物に照射される）。
【００４４】
本実施形態においては、ミラー素子１２ａ及びハーフミラー素子１２ｂとして、ファイバブラッググレーティングを用いる。ここで、ファイバブラッググレーティングとは、長手方向に沿ってコアの屈折率が周期的に変化する（高屈折率断面の集合がグレーティングを構成する）光ファイバのことを指す。ファイバブラッググレーティングは、グレーティングの周期に応じたブラッグ波長を中心波長とする波長帯域の光を選択的に反射する。
【００４５】
ミラー素子１２ａとして用いられるファイバブラッググレーティングにおいては、グレーティングの周期が、発振すべきレーザ光の波長として予め定められた波長λ（例えば、１０５０ｎｍ）における反射率が９９％以上になるように、かつ、後述する前方励起光源１３ａから供給される波長λ’（例えば、９００ｎｍ）の前方励起光を透過するように設定される。また、ハーフミラー素子１２ｂとして用いられるファイバブラッググレーティングにおいては、グレーティングの周期が、上記の波長λにおける反射率が１０％以上２０％以下になるように、かつ、後述する後方励起光源１３ｂから供給される波長λ’の後方励起光を透過するように設定される。
【００４６】
前方励起光源１３ａは、増幅用光ファイバ１１に前方励起光を供給するための構成であり、ミラー素子１２ａを介して増幅用光ファイバ１１の一方の端部に接続されている。また、後方励起光源１３ｂは、増幅用光ファイバ１１に後方励起光を供給するための構成であり、ハーフミラー素子１２ｂを介して増幅用光ファイバ１１の他方の端部に接続されている。前方励起光源１３ａから供給された前方励起光、及び、後方励起光源１３ｂから供給された後方励起光の大部分は、増幅用光ファイバ１１のクラッドモードに結合し、増幅用光ファイバ１１のコアに添加された希土類元素を反転分布状態に遷移させる。なお、反転分布状態に遷移した希土類元素において生じる連鎖的な誘導放出によってレーザ光が生じることは、前述したとおりである。
【００４７】
本実施形態においては、前方励起光源１３ａとして、Ｎ個のＬＤ（Laser Diode）１３ａ１、及び、１個のコンバイナ１３ａ２により構成された高出力光源を用いる。ここで、Ｎは、２以上の任意の自然数である。図１においては、Ｎ＝６の場合を示している。各ＬＤ１３ａ１は、レーザ光を出力する光源である。コンバイナ１３ａ２は、Ｎ＋１個の入力ポート（うち１個は未使用）と１個の出力ポートとを有するコンバイナであり、Ｎ個のＬＤ１３ａの各々から出力されたレーザ光を合波する。コンバイナ１３ａ２から出力されたレーザ光は、前方励起光として増幅用光ファイバ１１に供給される。
【００４８】
各ＬＤ１３ａ１に供給される駆動電流Ｉａの電流路１３ａ４上には、電流量可変な定電流源１３ａ５が設けられている。定電流源１３ａ５の電流量、すなわち、各ＬＤ１３ａ１に供給される駆動電流Ｉａの大きさは、後述する制御部１５により制御されている。
【００４９】
同様に、本実施形態においては、後方励起光源１３ｂとして、Ｎ個のＬＤ（Laser Diode）１３ｂ１、及び、１個のコンバイナ１３ｂ２により構成された高出力光源を用いる。ここで、Ｎは、２以上の任意の自然数である。図１においては、Ｎ＝６の場合を示している。各ＬＤ１３ｂ１は、レーザ光を出力する光源である。コンバイナ１３ｂ２は、Ｎ＋１個の入力ポート（うち１個は出力用光ファイバ１４に接続される）と１個の出力ポートとを有するコンバイナであり、Ｎ個のＬＤ１３ｂの各々から出力されたレーザ光を合波する。コンバイナ１３ｂ２から出力されたレーザ光は、後方励起光として増幅用光ファイバ１１に供給される。
【００５０】
各ＬＤ１３ｂ１に供給される駆動電流Ｉｂの電流路１３ｂ４上には、電流量可変な定電流源１３ｂ５が設けられている。定電流源１３ｂ５の電流量、すなわち、各ＬＤ１３ｂ１に供給される駆動電流Ｉｂの大きさは、後述する制御部１５により制御されている。
【００５１】
前方励起光源１３ａから供給された前方励起光は、主に融着点Ａの近傍において増幅用光ファイバ１１に吸収され、当該部分を発熱させる。このため、融着点Ａの近傍における増幅用光ファイバ１１の樹脂部分の温度（以下、「樹脂温度」と記載）Ｔａが上昇する。同様に、後方励起光源１３ｂから出力された後方励起光は、主に融着点Ｂの近傍において増幅用光ファイバ１１に吸収され、当該部分を発熱させる。このため、融着点Ｂの近傍における増幅用光ファイバ１１の樹脂温度Ｔｂが上昇する。
【００５２】
ただし、前方励起光に起因する増幅用光ファイバ１１の樹脂部分の発熱は、融着点Ａの近傍において局所的に生じる。すなわち、前方励起光が融着点Ｂの近傍における樹脂温度Ｔｂの上昇に与える影響は小さく、無視することができる。同様に、後方励起光に起因する増幅用光ファイバ１１の樹脂部分の発熱は、融着点Ｂの近傍において局所的に生じる。すなわち、後方励起光が融着点Ａの近傍における樹脂温度Ｔａの上昇に与える影響は小さく、無視することができる。
【００５３】
このような発熱により、融着点Ａ，Ｂの近傍における増幅用光ファイバ１１の樹脂部分の温度Ｔａ，Ｔｂが当該樹脂部分を構成する樹脂材料の耐熱上限温度Ｔ０を超えることを防ぐために、ファイバレーザ１においては、以下の対策が講じられている。
【００５４】
対策１：前方励起光のパワーＰａと後方励起光のパワーＰｂとが相補的な増減を繰り返す（例えば、前方励起光のパワーＰａが周期的に変化し、後方励起光のパワーＰｂが、前方励起光のパワーＰａとの和Ｐａ＋Ｐｂが一定になるように、周期的に変化する）ように、前方励起光源１３ａ及び後方励起光源１３ｂを制御する制御部１５を設ける。
【００５５】
対策２：増幅用光ファイバ１１と熱的に接触する放熱ブロック１６を設ける。
【００５６】
対策１により、前方励起光のパワーＰａが増減を繰り返すため、前方励起光のパワーＰａが増加したときに上昇した樹脂温度Ｔａを、前方励起光のパワーＰａが減少したときに低下させることができ、その結果、樹脂温度Ｔａの上昇を抑えることができる。また、後方励起光のパワーＰｂが増減を繰り返すため、後方励起光のパワーＰｂが増加したときに上昇した樹脂温度Ｔｂを、後方励起光のパワーＰｂが減少したときに低下させることができ、その結果、樹脂温度Ｔｂの上昇を抑えることができる。さらに、前方励起光のパワーＰａの増減と後方励起光のパワーＰｂの増減が相補的であるため、増幅用光ファイバ１１に供給される全励起光のパワー（前方励起光のパワーＰａと後方励起光のパワーＰｂとの和Ｐａ＋Ｐｂ）を一定又は略一定に保つことができる。したがって、増幅用光ファイバ１１に供給される全励起光のパワーを一定又は略一定に保ったまま、樹脂温度Ｔａ，Ｔｂの上昇を抑えることができる。
【００５７】
対策２により、増幅用光ファイバ１１の樹脂部分で発生した熱を放熱ブロック１６に逃がすことができる。その結果、樹脂温度Ｔａ，Ｔｂの上昇を更に抑えることができる。
【００５８】
なお、前方励起光源１３ａ及び後方励起光源１３ｂの制御方法の具体例については、参照する図面を代えて後述する。
【００５９】
〔前方励起光源及び後方励起光源の制御方法の具体例〕
次に、前方励起光源１３ａ及び後方励起光源１３ｂの制御方法の具体例について、図２を参照して説明する。図２において、（ａ）は、前方励起光源１３ａから出力される前方励起光のパワーＰａの時間変化を表すグラフであり、（ｂ）は、後方励起光源１３ｂから出力される後方励起光のパワーＰｂの時間変化を表すグラフであり、（ｃ）は、融着点Ａの近傍における増幅用光ファイバ１１の樹脂温度Ｔａの時間変化を表すグラフであり、（ｄ）は、融着点Ｂの近傍における増幅用光ファイバ１１の樹脂温度Ｔｂの時間変化を表すグラフである。
【００６０】
本具体例に係る制御方法は、前方励起光源１３ａと後方励起光源１３ｂとが相補的に点滅する（一方が点灯したとき他方が消灯するという関係を満たしながら、それぞれが点灯と消灯とを繰り返す）ように、前方励起光源１３ａと後方励起光源１３ｂとをＯＮ／ＯＦＦ制御する制御方法である。
【００６１】
すなわち、時刻ｔ１からΔｔ秒間（予め定められた時間）、制御部１５は、（ａ）ＬＤ１３ａ１に供給される駆動電流ＩａがＩ０（予め定められた電流値）になるように定電流源１３ａ５を制御して前方励起光源１３ａを点灯すると共に、（ｂ）ＬＤ１３ｂ１に供給される駆動電流Ｉｂが閾値電流以下になるように定電流源１３ｂ５を制御して後方励起光源１３ｂを消灯する。これにより、時刻ｔ１からΔｔ秒間、（ａ）前方励起光のパワーＰａは、図２の（ａ）に示すようにＰ０（予め定められたパワー）になり、（ｂ）後方励起光のパワーＰｂは、図２の（ｂ）に示すように０［Ｗ］になる。
【００６２】
次に、時刻ｔ２＝ｔ１＋ΔｔからΔｔ秒間、制御部１５は、（ａ）ＬＤ１３ａ１に供給される駆動電流Ｉａが閾値電流以下になるように定電流源１３ａ５を制御して前方励起光源１３ａを消灯すると共に、（ｂ）ＬＤ１３ｂ１に供給される駆動電流ＩｂがＩ０になるように定電流源１３ｂ５を制御して後方励起光源１３ｂを点灯する。これにより、時刻ｔ２からΔｔ秒間、（ａ）前方励起光のパワーＰａは、図２の（ａ）に示すように０［Ｗ］になり、（ｂ）後方励起光のパワーＰｂは、図２の（ｂ）に示すようにＰ０になる。
【００６３】
以後、制御部１５は、上記のＯＮ／ＯＦＦ制御を繰り返す。これにより、増幅用光ファイバ１１に供給される全励起光のパワー（前方励起光のパワーＰａと後方励起光のパワーＰｂとの和Ｐａ＋Ｐｂ）をＰ０に保ったまま、前方励起光源１３ａ及び後方励起光源１３ｂの点灯時間をそれぞれΔｔに抑えることができる。
【００６４】
前方励起光源１３ａを上記のように制御することによって、融着点Ａの近傍における増幅用光ファイバ１１の樹脂温度Ｔａは、図２の（ｃ）の示すように変化する。すなわち、各周期（点灯期間＋消灯期間）について、樹脂温度Ｔａは、前方励起光源１３ａの点灯期間（ｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４、ｔ５〜ｔ６，ｔ７〜ｔ８，ｔ９〜ｔ１０）において、その周期の始温度からその周期の最高温度にまで上昇した後、前方励起光源１３ａの消灯期間（ｔ２〜ｔ３、ｔ４〜ｔ５、ｔ６〜ｔ７、ｔ８〜ｔ９）において、その周期の最高温度からその周期の終温度にまで低下する。この際、各周期における最高温度は、図２（ｃ）に点線で示すように、周期を重ねるに従って次第に上昇するが、その上昇の仕方は、前方励起光源１３ａを連続点灯させた場合の樹脂温度Ｔａの上昇の仕方よりもゆっくりしたものとなる。
【００６５】
ここで、点灯期間における温度上昇量（最高温度−始温度）は、周期を重ねるに従って次第に小さくなり、消灯期間における温度低下量（最高温度−終温度）は、周期を重ねるに従って次第に大きくなる。これは、樹脂温度Ｔａが高くなるに従って、樹脂温度Ｔａと環境温度Ｔｅ（例えば、放熱ブロック１６の温度）との温度差が大きくなり、その結果、放熱効率が高くなるためである。このため、各周期の最高温度は、図２（ｃ）に点線で示すように、点灯期間における温度上昇量と消灯期間における温度低下量とがバランスするまでは、次第に上昇するが、点灯期間における温度上昇量と消灯期間における温度低下量とがバランスしてからは、定常温度Ｔ１に保たれる。
【００６６】
前方励起光源１３ａを連続点灯させた場合、樹脂温度Ｔａは、図２の（ｃ）に鎖線で示すように、前方励起光源１３ａを点滅させた場合の定常温度Ｔ１よりも高い定常温度Ｔ２に達する。このため、図２（ｃ）に示すように、上限耐熱温度Ｔ０が、前方励起光源１３ａを点滅させた場合の定常温度Ｔ１よりも高く、前方励起光源１３ａを連続点灯させた場合の定常温度Ｔ２よりも低い場合、前方励起光源１３ａを連続点灯させれば、増幅用光ファイバ１１の樹脂部分が劣化したり分解したりするところ、前方励起光源１３ａを点滅させれば、増幅用光ファイバ１１の樹脂部分が劣化することも分解することもない。
【００６７】
また、後方励起光源１３ｂを上記のように制御することによって、融着点Ｂの近傍における増幅用光ファイバ１１の樹脂温度Ｔｂは、図２の（ｄ）の示すように変化する。すなわち、各周期について、樹脂温度Ｔｂは、後方励起光源１３ｂの点灯期間（ｔ２〜ｔ３、ｔ４〜ｔ５、ｔ６〜ｔ７、ｔ８〜ｔ９）において、その周期の始温度からその周期の最高温度にまで上昇した後、後方励起光源１３ｂの消灯期間（ｔ３〜ｔ４、ｔ５〜ｔ６，ｔ７〜ｔ８，ｔ９〜ｔ１０）において、その周期の最高温度からその周期の終温度にまで低下する。この際、各周期における最高温度は、図２（ｄ）に点線で示すように、周期を重ねるに従って次第に上昇するが、その上昇の仕方は、前方励起光源１３ｂを連続点灯させた場合の樹脂温度Ｔａの上昇の仕方よりもゆっくりしたものとなる。
【００６８】
ここで、点灯期間における温度上昇量（最高温度−始温度）は、周期を重ねるに従って次第に小さくなり、消灯期間における温度低下量（最高温度−終温度）は、周期を重ねるに従って次第に大きくなる。これは、樹脂温度Ｔｂが高くなるに従って、樹脂温度Ｔｂと環境温度Ｔｅ（例えば、放熱ブロック１６の温度）との温度差が大きくなり、その結果、放熱効率が高くなるためである。このため、各周期の最高温度は、図２（ｄ）に点線で示すように、点灯期間における温度上昇量と消灯期間における温度低下量とがバランスするまでは、次第に上昇するが、点灯期間における温度上昇量と消灯期間における温度低下量とがバランスしてからは、定常温度Ｔ１に保たれる。
【００６９】
後方励起光源１３ｂを連続点灯させた場合、樹脂温度Ｔｂは、図２の（ｃ）に鎖線で示すように、後方励起光源１３ｂを点滅させた場合の定常温度Ｔ１よりも高い定常温度Ｔ２に達する。このため、図２（ｃ）に示すように、上限耐熱温度Ｔ０が、後方励起光源１３ｂを点滅させた場合の定常温度Ｔ１よりも高く、後方励起光源１３ｂを連続点灯させた場合の定常温度Ｔ２よりも低い場合、後方励起光源１３ｂを連続点灯させれば、増幅用光ファイバ１１の樹脂部分が劣化したり分解したりするところ、後方励起光源１３ｂを点滅させれば、増幅用光ファイバ１１の樹脂部分が劣化することも分解することもない。
【００７０】
〔増幅用光ファイバの第１の実装形態〕
次に、増幅用光ファイバ１１の第１の実装形態について、図３を参照して説明する。図３は、増幅用光ファイバ１１の第１の実装形態を示す上面図である。
【００７１】
本実装形態において、増幅用光ファイバ１１は、図３に示すように、１つの渦巻を形成するように巻かれて放熱ブロック１６上に載置される。このような実装形態を採用することによって、増幅用光ファイバ１１の実装に要する面積を小さく抑えることができる。
【００７２】
なお、増幅用光ファイバ１１は、融着点Ａの近傍が渦巻の外周を構成する（融着点Ｂの近傍が渦巻の内周を構成する）ように巻かれていても、融着点Ａの近傍が渦巻の内周を構成する（融着点Ｂの近傍が渦巻の外周を構成する）ように巻かれていてもよいが、図３及び以下の説明では、前者を仮定する。
【００７３】
図３に示す実装形態を採用すると、増幅用光ファイバ１１の単位長さあたり発熱量の分布が対称である場合、増幅用光ファイバ１１の内周部における単位面積あたりの発熱量は、増幅用光ファイバ１１の外周部における単位面積あたりの発熱量よりも大きくなる。このため、放熱ブロック１６の単位面積あたりの吸熱量が一様である場合、増幅用光ファイバ１１の内周部における樹脂温度Ｔｂは、増幅用光ファイバ１１の外周部における樹脂温度Ｔａよりも高くなる。なお、増幅用光ファイバ１１の単位長さあたりの発熱量の分布が対称であるとは、融着点Ａからの距離の関数としてみた単位長さあたりの発熱量の分布と融着点Ｂからの距離の関数としてみた単位長さあたりの発熱量の分布とが一致又は略一致することを指す。
【００７４】
このように内周部と外周部とで増幅用光ファイバ１１の樹脂温度Ｔａ，Ｔｂが異なると、例えば、以下のような問題を生じる。すなわち、増幅用光ファイバ１１の外周部における樹脂温度Ｔａが耐熱上限温度Ｔ０を超えないように前方励起光源１３ａ及び後方励起光源１３ｂの点灯時間Δｔを設定すると、増幅用光ファイバ１１の内周部における樹脂温度Ｔｂが耐熱上限温度Ｔ０を超えるといった問題を生じる。
【００７５】
このような問題を回避する方法としては、（１）放熱ブロック１６の単位面積あたりの吸熱量を非一様にする方法と、（２）増幅用光ファイバ１１の単位長さあたりの発熱量の分布を非対称にする方法とが考えられる。
【００７６】
（１）放熱ブロック１６の単位面積あたりの吸熱量を非一様にする方法
増幅用光ファイバ１１の内周部（融着点Ｂの近傍）と接触する領域における放熱ブロック１６の単位面積あたりの吸熱量を、増幅用光ファイバ１１の外周部（融着点Ａの近傍）と接触する領域における放熱ブロック１６の単位面積あたりの吸熱量よりも大きくする。これにより、増幅用光ファイバ１１の内周部における樹脂温度Ｔｂが上限耐熱温度Ｔ０を超え難くなる。
【００７７】
単位面積あたりの吸熱量の分布を上記のように非一様化した放熱ブロック１６の構成例を、図４の（ａ）及び図４の（ｂ）に示す。図４の（ａ）は、放熱ブロック１６の第１の構成例を示す平面図であり、図４の（ｂ）は、放熱ブロック１６の第２の構成例を示す平面図である。
【００７８】
図４の（ａ）に示す放熱ブロック１６の裏面には、渦巻状流路１６ａが設けられており、この渦巻状流路１６ａには、内周側が上流（外周側が下流）となるように冷却液が流されている。増幅用光ファイバ１１は、その内周部が渦巻状流路１６ａの内周側と重なり、その外周部が渦巻状流路１６ａの外周側と重なるように配置される。
【００７９】
上記の構成によれば、増幅用光ファイバ１１の内周部と接触する領域における放熱ブロック１６の単位面積あたりの吸熱量を、増幅用光ファイバ１１の外周部と接触する領域における放熱ブロック１６の単位面積あたりの吸熱量よりも大きくすることができる。これにより、増幅用光ファイバ１１の内周部における樹脂温度Ｔｂが上限耐熱温度Ｔ０を超え難くなる。
【００８０】
図４の（ｂ）に示す放熱ブロック１６の裏面には、同心円状に配置された２つの環状流路１６ａ１，１６ａ２が設けられており、小径の環状流路１６ａ１を流れる冷却液の温度Ｔｌｏｗは、大径の環状流路１６ａ２を流れる冷却液の温度Ｔｈｉｇｈよりも低い。増幅用光ファイバ１１は、その内周側が小径の環状流路１６ａ１と重なり、その外周側が大径の環状流路１６ａ２と重なるように放熱ブロック１６の表面に配置される。
【００８１】
上記の構成によれば、増幅用光ファイバ１１の内周部と接触する領域における放熱ブロック１６の単位面積あたりの吸熱量を、増幅用光ファイバ１１の外周部と接触する領域における放熱ブロック１６の単位面積あたりの吸熱量よりも大きくすることができる。これにより、増幅用光ファイバ１１の内周部における樹脂温度Ｔｂが上限耐熱温度Ｔ０を超え難くなる。
【００８２】
（２）増幅用光ファイバ１１の単位長さあたりの発熱量の分布を非対称にする方法
増幅用光ファイバ１１の内周部（融着点Ｂの近傍）における単位長さあたりの発熱量を、増幅用光ファイバ１１の外周部（融着点Ａの近傍）における単位長さあたりの発熱量よりも小さくする。これにより、増幅用光ファイバ１１の内周部における樹脂温度Ｔｂが上限耐熱温度Ｔ０を超え難くなる。
【００８３】
増幅用光ファイバ１１の単位長さあたりの発熱量の分布を上記の非一様化する前方励起光源１３ａ及び後方励起光源１３ｂの制御例を、図５に示す。図５において、（ａ）は、前方励起光源１３ａから出力される前方励起光のパワーＰａの時間変化を表すグラフであり、（ｂ）は、後方励起光源１３ｂから出力される後方励起光のパワーＰｂの時間変化を表すグラフである。
【００８４】
図５に示す制御例においては、増幅用光ファイバ１１の内周側の端点（融着点Ｂ）に接続される後方励起光源１３ｂの点灯時間Δｔｂを、増幅用光ファイバ１１の外周側の端面（融着点Ａ）に接続される前方励起光源１３ａの点灯時間Δｔａよりも長くしている。
【００８５】
上記の構成によれば、増幅用光ファイバ１１の内周部における単位長さあたりの発熱量を、増幅用光ファイバ１１の外周部における単位長さあたりの発熱量よりも小さくすることができる。これにより、増幅用光ファイバ１１の内周部における樹脂温度Ｔｂが上限耐熱温度Ｔ０を超え難くなる。
【００８６】
〔増幅用光ファイバの第２の実装形態〕
次に、増幅用光ファイバ１１の第２の実装形態について、図６を参照して説明する。図６は、増幅用光ファイバ１１の第２の実装形態を示す上面図である。
【００８７】
本実施形態において、増幅用光ファイバ１１は、図６に示すように、２つの渦巻を形成するように巻かれて放熱ブロック１６１，１６２上に載置される。このような実装形態を採用することによっても、増幅用光ファイバ１１の実装に要する面積を小さく抑えることができる。
【００８８】
なお、増幅用光ファイバ１１の融着点Ａから中間点Ｍ（融着点Ａと融着点Ｂとの間の点であれば、増幅用光ファイバ１１を２等分する点であることを要さない）までの区間により形成される第１の渦巻は、融着点Ａの近傍が外周を構成する（中間点Ｍの近傍が渦巻の内周を構成する）ように巻かれていることが好ましい。また、増幅用光ファイバ１１の中間点Ｍから融着点Ｂまでの第２の区間により形成される第２の渦巻は、融着点Ｂの近傍が渦巻の外周を構成する（中間点Ｍの近傍が渦巻の内周を構成する）ように巻かれていることが好ましい。融着点Ａ，Ｂの近傍が内周を構成するように巻かれている場合と比べて、融着点Ａ，Ｂの近傍における単位面積あたりの発熱量を小さく抑えることができるからである。
【００８９】
図６に示す実装形態を採用すると、増幅用光ファイバ１１の単位長さあたり発熱量の分布が対称である場合、融着点Ａの近傍における増幅用光ファイバ１１の単位面積あたりの発熱量と融着点Ｂの近傍における増幅用光ファイバ１１の単位面積あたりの発熱量とが等しくなる。したがって、図３に示す実装形態を採用したときのように、放熱ブロック１６の単位面積あたりの吸熱量を非一様にしたり、増幅用光ファイバ１１の単位長さあたりの発熱量の分布を非対称にしたりする必要はない。
【００９０】
なお、図６に示す実装形態においては、増幅用光ファイバ１１の第１の区間と熱的に接触する第１の放熱ブロック１６１を用いて、増幅用光ファイバ１１の第１の区間において発生した熱を逃がし、増幅用光ファイバ１１の第２の区間と熱的に接触する第２の放熱ブロック１６２を用いて、増幅用光ファイバ１１の第２の区間において発生した熱を逃がす構成を採用している。ここで、第１の放熱ブロック１６１と第２の放熱ブロック１６２とは、互いに離間しており、熱的に接触していない。
【００９１】
このような構成を採用することによって、増幅用光ファイバ１１の第１の区間において発生した熱が、増幅用光ファイバ１１の第２の区間に放熱ブロックを介して伝導する（すなわち、増幅用光ファイバ１１の樹脂温度Ｔｂを上昇させる）ことを防止することができる。同様に、増幅用光ファイバ１１の第２の区間において発生した熱が、増幅用光ファイバ１１の第１の区間に放熱ブロックを介して伝導する（すなわち、増幅用光ファイバ１１の樹脂温度Ｔａを上昇させる）ことを防止することができる。
【００９２】
〔実施例〕
発明者らは、以下のように構成された出力パワー２ｋＷのファイバレーザ１において、前方励起光源１３ａ及び後方励起光源１３ｂの点灯時間Δｔを１ｍｓｅｃとしたときに、増幅用光ファイバ１１の樹脂温度Ｔａ，Ｔｂが耐熱上限温度Ｔ０よりも低く抑えられることを確かめた。
【００９３】
前方励起光源１３ａ及び後方励起光源１３ｂ：それぞれ、１８個のＬＤと、各ＬＤから出力されたレーザ光を合波する１個のポンプコンバイナとにより構成した。各ＬＤの出力は１４０Ｗとした。ポンプコンバイナとしては、１８個の励起ポート（コア径１０５μｍ、クラッド径１２５μｍ、ＮＡ０．２２）と、１個の出力ポート（コア径２５μｍ、クラッド径４００μｍ、コアＮＡ０．０６、クラッドＮＡ０．４６）とを有する１８入力のコンバイナを用いた。
【００９４】
増幅用光ファイバ１１：コア径２５μｍ、クラッド径４００μｍ、コアＮＡ０．０６、クラッドＮＡ０．４６のダブルクラッドファイバを用いた。
【００９５】
ミラー素子１２ａ：反射率９９％のファイバブラッググレーティングを用いた。
【００９６】
ハーフミラー素子１２ｂ：反射率１０％のファイバブラッググレーティングを用いた。
【００９７】
≪第２の実施形態≫
本発明の第２の実施形態に係るファイバレーザ１’の構成について、図７を参照して説明する。図７は、本実施形態に係るファイバレーザ１’の構成を示すブロック図である。
【００９８】
ファイバレーザ１’は、図７に示すように、増幅用光ファイバ１１、ミラー素子１２ａ、ハーフミラー素子１３ｂ、前方励起光源１３ａ、後方励起光源１３ｂ、出力用光ファイバ１４、制御部１５、及び放熱ブロック１６を備えている。これらのブロックは、制御部１５を除き、ファイバレーザ１の対応するブロック（同一の参照符号が付されたブロック）と同等の機能を有しているので、ここでは、その説明を省略する。
【００９９】
ファイバレーザ１’は、更に、２つの温度計１７ａ，１７ｂを備えている。第１の温度計１７ａは、融着点Ａの近傍における増幅用光ファイバ１１の樹脂温度Ｔａを測定するための手段であり、第２の温度計１７ｂは、融着点Ｂの近傍における増幅用光ファイバ１１の樹脂温度Ｔｂを測定するためのものである。
【０１００】
制御部１５は、２つの温度計１７ａ，１７ｂにて測定された樹脂温度Ｔａ，Ｔｂに基づき、励起光源１３ａ，１３ｂに供給する駆動電流Ｉａ，Ｉｂの大きさを制御する。具体的には、増幅用光ファイバ１１の樹脂部分を構成する樹脂材料の耐熱上限温度Ｔ０よりも低い、予め定められた閾温度Ｔｔｈを用いた以下の制御を行う。
【０１０１】
すなわち、制御部１５は、樹脂温度Ｔａが閾温度Ｔｔｈに達するまでの間、前方励起光源１３ａに供給される駆動電流ＩａをＩ０（予め定められた電流値）に制御して前方励起光源１３ａを点灯する。この間、後方励起光源１３ｂは、消灯状態に保たれる。そして、制御部１５は、樹脂温度Ｔａが閾温度Ｔｈに達すると、前方励起光源１３ａに供給される駆動電流Ｉａを閾値電流以下に制御して前方励起光源１３ａを消灯する。
【０１０２】
次に、制御部１５は、樹脂温度Ｔｂが閾温度Ｔｔｈに達するまでの間、後方励起光源１３ｂに供給される駆動電流ＩｂをＩ０に制御して後方励起光源１３ｂを点灯する。この間、前方励起光源１３ａは、消灯状態に保たれる。そして、制御部１５は、樹脂温度Ｔｂが閾温度Ｔｈに達すると、後方励起光源１３ｂに供給される駆動電流Ｉｂを閾値電流以下に制御して後方励起光源１３ｂを消灯する。
【０１０３】
以後、制御部１５は、上記のＯＮ／ＯＦＦ制御を繰り返す。これにより、増幅用光ファイバ１１に供給される全励起光のパワー（前方励起光のパワーＰａと後方励起光のパワーＰｂとの和Ｐａ＋Ｐｂ）をＰ０に保ったまま、樹脂温度Ｔａ，Ｔｂをそれぞれ耐熱上限温度Ｔ０よりも低い閾温度Ｔｔｈ以下に抑えることができる。
【０１０４】
≪付記事項≫
なお、本発明は上述した各実施形態や実施例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、実施形態または実施例に開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１０５】
例えば、上述した各実施形態においては、前方励起光源１３ａと後方励起光源１３ｂとが交互に点灯するように、各励起光源１３ａ，１３ｂに供給される駆動電流Ｉａ，ＩｂのＯＮ／ＯＦＦ制御する構成を採用しているが、本発明はこれに限定されない。すなわち、前方励起光のパワーＰａと後方励起光のパワーＰａとが相補的な増減を繰り返す構成であれば、各励起光源１３ａ，１３ｂに供給される駆動電流Ｉａ，Ｉｂの制御は、必ずしもＯＮ／ＯＦＦ制御であることを要さない。例えば、前方励起光のパワーＰａが曲線的に立ち上がる／立ち下がる際に、後方励起光のパワーＰｂがＰａ＋Ｐｂ＝Ｐ０（一定）を満たすように曲線的に立ち下がる／立ち上がる構成も本発明の範疇に含まれる。また、前方励起光のパワーＰａの最小値が０［Ｗ］よりも大きい（全てのＬＤ１３ａ１がフルパワーＰａ／Ｎよりも小さいパワーで点灯するか、又は、一部のＬＤ１３ａ１がフルパワーＰａ／Ｎで点灯し、残りのＬＤ１３ａ１が消灯する）構成や後方励起光のパワーＰｂの最小値が０［Ｗ］よりも大きい（全てのＬＤ１３ｂ１がフルパワーＰｂ／Ｎよりも小さいパワーで点灯するか、又は、一部のＬＤ１３ｂ１がフルパワーＰａ／Ｎで点灯し、残りのＬＤ１３ｂ１が消灯する）構成なども本発明の範疇に含まれる。
【符号の説明】
【０１０６】
１，１’    ファイバレーザ
１１        増幅用光ファイバ
１２ａ      ミラー素子
１２ｂ      ハーフミラー素子
１３ａ      前方励起光源
１３ｂ      後方励起光源
１４        出力用光ファイバ
１５        制御部
１６        放熱ブロック
【図１】
0006681680.tif 000002
【図２】
0006681680.tif 000003
【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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