(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光部を有する面発光レーザと、
前記面発光レーザから射出された光の光路上に配置された光学系と、
前記光学系を介した光が入射されるレーザ共振器とを備え、
前記複数の発光部が形成されている領域の形状は、直径が７．０ｍｍ以上の円形状、あるいは外接円の直径が７．０ｍｍ以上で角の数が６以上の正多角形であり、
前記光学系は、前記面発光レーザから射出された光をコリメートする第１光学素子と、該第１光学素子を介した光を集光する第２光学素子とを含み、
前記第２光学素子からの光を前記レーザ共振器に伝送する伝送部材としてコアの直径が、１．０ｍｍ以上かつ２．０ｍｍ未満である光ファイバを更に備えるレーザ装置。
【請求項２】
前記第１光学素子は、前記複数の発光部に対応する複数のレンズ部を有するマイクロレンズアレイであることを特徴とする請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項３】
前記レーザ共振器は、Ｑスイッチレーザであることを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザ装置。
【請求項４】
前記レーザ共振器は、レーザ媒質及び可飽和吸収体を含むことを特徴とする請求項３に記載のレーザ装置。
【請求項５】
前記レーザ媒質はＮｄがドープされたＹＡＧ結晶であり、前記可飽和吸収体はＣｒがドープされたＹＡＧ結晶であることを特徴とする請求項４に記載のレーザ装置。
【請求項６】
前記レーザ共振器は、コンポジット結晶であることを特徴とする請求項４又は５に記載のレーザ装置。
【請求項７】
前記レーザ共振器は、セラミックスであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のレーザ装置。
【請求項８】
前記伝送部材と前記レーザ共振器との間の光路上に配置された少なくとも１つの光学素子を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のレーザ装置。
【請求項９】
前記光ファイバから射出される光のＭ２値は、１２００以下であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のレーザ装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載のレーザ装置と、
前記レーザ装置からの光を集光する光学系とを備える点火装置。
【請求項１１】
燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する内燃機関において、
前記燃料に点火するための請求項１０に記載の点火装置を備えている内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ装置、点火装置及び内燃機関に係り、更に詳しくは、面発光レーザを有するレーザ装置、該レーザ装置を有する点火装置、及び該点火装置を備える内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
光励起によって発振するレーザ結晶を有するレーザ装置は、点火装置、レーザ加工機、医療用機器など様々な分野への応用が期待されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、レーザ装置と、複数の面発光レーザを有するポンプ光源とを備えたレーザ点火装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、レーザ装置が少なくとも１つの屈折装置を含んでおり、該屈折装置はポンピング光の少なくとも一部を屈折し、さらにレーザ装置と一体型に形成されていることを特徴とする点火装置が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のレーザ装置では、高い励起効率を実現するのは困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、複数の発光部を有する面発光レーザと、前記面発光レーザから射出された光の光路上に配置された光学系と、前記光学系を介した光が入射されるレーザ共振器とを備え、前記複数の発光部が形成されている領域の形状は、直径が７．０ｍｍ以上の円形状、あるいは外接円の直径が７．０ｍｍ以上で角の数が６以上の正多角形であり、前記光学系は、前記面発光レーザから射出された光をコリメートする第１光学素子と、該第１光学素子を介した光を集光する第２光学素子とを含み、前記第２光学素子からの光を前記レーザ共振器に伝送する伝送部材としてコアの直径が、１．０ｍｍ以上かつ２．０ｍｍ未満である光ファイバを更に備えるレーザ装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のレーザ装置によれば、高い励起効率を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係るエンジン３００の概略を説明するための図である。
【図２】点火装置３０１を説明するための図である。
【図３】レーザ共振器２０６を説明するための図である。
【図４】面発光レーザアレイ２０１を説明するための図である。
【図５】第１集光光学系２０３を説明するための図である。
【図６】比較例のレーザ装置４００を説明するための図である。
【図７】図７（Ａ）は、レーザ装置２００において、光ファイバ２０４に入射する光の空間的エネルギー分布を説明するための図であり、図７（Ｂ）は、レーザ装置４００において、光ファイバ２０４に入射する光の空間的エネルギー分布を説明するための図である。
【図８】図８（Ａ）は、レーザ装置２００において、レーザ共振器２０６に入射する光を説明するための図であり、図８（Ｂ）は、レーザ装置４００において、レーザ共振器２０６に入射する光を説明するための図である。
【図９】発光部領域の大きさ、形状、光ファイバのコア径などを変化させたときのＱスイッチレーザ出力の実験結果の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
「概要」
以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。図１には、一実施形態に係る内燃機関としてのエンジン３００の主要部が模式図的に示されている。
【００１０】
このエンジン３００は、点火装置３０１、燃料噴出機構３０２、排気機構３０３、燃焼室３０４、及びピストン３０５などを備えている。
【００１１】
エンジン３００の動作について簡単に説明する。
（１）燃料噴出機構３０２が、燃料と空気の可燃性混合気を燃焼室３０４内に噴出させる（吸気）。
（２）ピストン３０５が上昇し、可燃性混合気を圧縮する（圧縮）。
（３）点火装置３０１が、燃焼室３０４内にレーザ光を射出する。これにより、燃料に点火される（着火）。
（４）燃焼ガスが発生し、ピストン３０５が降下する（燃焼）。
（５）排気機構３０３が、燃焼ガスを燃焼室３０４外へ排気する（排気）。
【００１２】
このように、吸気、圧縮、着火、燃焼、排気からなる一連の過程が繰り返される。そして、燃焼室３０４内の気体の体積変化に対応してピストン３０５が運動し、運動エネルギーを生じさせる。燃料には例えば天然ガスやガソリン等が用いられる。
【００１３】
なお、エンジン３００は、該エンジン３００の外部に設けられ、該エンジン３００と電気的に接続されているエンジン制御装置の指示に基づいて、上記動作を行う。
【００１４】
点火装置３０１は、一例として図２に示されるように、レーザ装置２００、射出光学系２１０、及び保護部材２１２などを有している。
【００１５】
射出光学系２１０は、レーザ装置２００から射出される光を集光する。これにより、集光点で高いエネルギー密度を得ることができる。
【００１６】
保護部材２１２は、燃焼室３０４に臨んで設けられた透明の窓である。ここでは、一例として、保護部材２１２の材料としてサファイアガラスが用いられている。
【００１７】
レーザ装置２００は、面発光レーザアレイ２０１、第１集光光学系２０３、光ファイバ２０４、第２集光光学系２０５、及びレーザ共振器２０６を備えている。なお、本明細書では、ＸＹＺ３次元直交座標系を用い、面発光レーザアレイ２０１からの光の射出方向を＋Ｚ方向として説明する。
【００１８】
面発光レーザアレイ２０１は、励起用光源であり、複数の発光部を有している。各発光部は、垂直共振器型の面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ）である。
【００１９】
面発光レーザアレイは、射出される光の、温度による波長ずれが非常に少ないため、励起波長のずれによって特性が大きく変化するＱスイッチレーザを励起するのに有利な光源である。そこで、面発光レーザアレイを励起用光源に用いると、環境の温度制御を簡易なものにできるという利点がある。
【００２０】
第１集光光学系２０３は、面発光レーザアレイ２０１から射出される光を集光する。
【００２１】
光ファイバ２０４は、第１集光光学系２０３によって光が集光される位置にコアの−Ｚ側端面の中心が位置するように配置されている。
【００２２】
光ファイバ２０４を設けることによって、面発光レーザアレイ２０１をレーザ共振器２０６から離れた位置に置くことができる。これにより配置設計の自由度を増大させることができる。また、レーザ装置２００を点火装置に用いる際に、熱源から面発光レーザアレイ２０１を遠ざけることができるため、エンジン３００を冷却する方法の幅を広げることが可能である。
【００２３】
光ファイバ２０４に入射した光はコア内を伝播し、コアの＋Ｚ側端面から射出される。
【００２４】
第２集光光学系２０５は、光ファイバ２０４から射出された光の光路上に配置され、該光を集光する。第２集光光学系２０５で集光された光は、レーザ共振器２０６に入射する。
【００２５】
レーザ共振器２０６は、Ｑスイッチレーザであり、一例として図３に示されるように、レーザ媒質２０６ａ、及び可飽和吸収体２０６ｂを有している。
【００２６】
レーザ媒質２０６ａは、共振器長が８ｍｍの直方体形状のＮｄ：ＹＡＧ結晶である。可飽和吸収体２０６ｂは、長さが２ｍｍの直方体形状のＣｒ：ＹＡＧ結晶である。
【００２７】
なお、ここでは、Ｎｄ：ＹＡＧ結晶とＣｒ：ＹＡＧ結晶は接合されており、いわゆるコンポジット結晶となっている。また、Ｎｄ：ＹＡＧ結晶及びＣｒ：ＹＡＧ結晶は、いずれもセラミックスである。
【００２８】
第２集光光学系２０５からの光は、レーザ媒質２０６ａに入射される。すなわち、第２集光光学系２０５からの光によってレーザ媒質２０６ａが励起される。なお、面発光レーザアレイ２０１から射出される光の波長は、ＹＡＧ結晶において最も吸収効率の高い波長８０８ｎｍであることが望ましい。そして、可飽和吸収体２０６ｂは、Ｑスイッチの動作を行う。
【００２９】
レーザ媒質２０６ａの入射側（−Ｚ側）の面、及び可飽和吸収体２０６ｂの射出側（＋Ｚ側）の面は光学研磨処理がなされ、ミラーの役割を果たしている。なお、以下では、便宜上、レーザ媒質２０６ａの入射側の面を「第１の面」ともいい、可飽和吸収体２０６ｂの射出側の面を「第２の面」ともいう（図３参照）。
【００３０】
そして、第１の面及び第２の面には、面発光レーザアレイ２０１から射出される光の波長、及びレーザ共振器２０６から射出される光の波長に応じた誘電体膜がコーティングされている。
【００３１】
具体的には、第１の面には、波長が８０８ｎｍの光に対して十分に高い透過率を示し、波長が１０６４ｎｍの光に対して十分に高い反射率を示すコーティングがなされている。また、第２の面には、波長が１０６４ｎｍの光に対して所望のしきい値が得られるように選択された反射率を示すコーティングがなされている。
【００３２】
これにより、レーザ共振器２０６内で光が共振し増幅される。ここでは、レーザ共振器２０６の共振器長は１０（＝８＋２）ｍｍである。
【００３３】
図２に戻り、駆動装置２２０は、エンジン制御装置２２２の指示に基づいて、面発光レーザアレイ２０１を駆動する。すなわち、駆動装置２２０は、エンジン３００の動作における着火のタイミングで点火装置３０１から光が射出されるように、面発光レーザアレイ２０１を駆動する。なお、面発光レーザアレイ２０１における複数の発光部は、同時に点灯及び消灯される。
【００３４】
上記実施形態において、面発光レーザアレイ２０１をレーザ共振器２０６から離れた位置に置く必要がない場合は、光ファイバ２０４が設けられなくても良い。
【００３５】
また、ここでは、内燃機関として燃焼ガスによってピストンを運動させるエンジン（ピストンエンジン）の場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ロータリーエンジンや、ガスタービンエンジンや、ジェットエンジンであっても良い。要するに、燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成するものであれば良い。
【００３６】
また、排熱を利用して、動力や温熱や冷熱を取り出し、総合的にエネルギー効率を高めるシステムであるコジェネレーションに、点火装置３０１を用いても良い。
【００３７】
また、ここでは、点火装置３０１が内燃機関に用いられる場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【００３８】
また、ここでは、レーザ装置２００が点火装置に用いられる場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、レーザ加工機、レーザピーニング装置、テラヘルツ発生装置などに用いることができる。
【００３９】
「詳細」
光励起によって発振するレーザ結晶を有するレーザ装置は、点火装置、レーザ加工機、医療用機器など様々な分野への応用が期待されている。また、レーザ結晶の端部に可飽和吸収体が設けられたＱスイッチレーザは、非常に尖頭値の高いレーザ出力が可能なことから、高いエネルギー密度を必要とする応用に関して非常に有望である。
【００４０】
ところで、面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ）は、基板に対して垂直な方向にレーザ発振を行う半導体レーザである。この面発光レーザは、温度に対する波長の安定性が非常に高く、また、２次元アレイ化による高出力化が容易、といった特長を持っている。それらの特長から、面発光レーザは、レーザ結晶を励起するための光源（励起用光源）としての用途が期待されている。
【００４１】
しかしながら、面発光レーザから射出される光を直接集光レンズで集光した場合、集光された光は、径方向に関して空間的に比較的均一な強度分布を持っている。
【００４２】
空間的に比較的均一な強度分布の光はビーム品質が悪いため、レーザ結晶に集光させて入射させるとビームウェストの前後でビーム径が大きく変化し、効率良くレーザ結晶を励起できないという不都合があった。
【００４３】
ここでは、面発光レーザアレイ２０１における複数の発光部は、直径９．０ｍｍの領域に、発光部間隔が５０μｍとなるように、六方充填配置されている（図４参照）。そして、面発光レーザアレイ２０１から光を射出する際には、複数の発光部は、同時に発光される。また、面発光レーザアレイ２０１から射出される光の波長は８０８ｎｍである。
【００４４】
第１集光光学系２０３は、一例として図５に示されるように、マイクロレンズアレイ２０３ａ及び集光レンズ系２０３ｂを有している。
【００４５】
マイクロレンズアレイ２０３ａは、面発光レーザアレイ２０１から射出された光の光路上に配置されている。このマイクロレンズアレイ２０３ａは、面発光レーザアレイ２０１の複数の発光部に対応する複数のレンズ部を有している。そして、各レンズ部は、対応する発光部から射出された光を略平行光とする。すなわち、マイクロレンズアレイ２０３ａは、面発光レーザアレイ２０１から射出された光をコリメートする。
【００４６】
面発光レーザアレイ２０１とマイクロレンズアレイ２０３ａとのＺ軸方向に関する距離は、マイクロレンズアレイ２０３ａの焦点距離に応じて決定されている。
【００４７】
集光レンズ系２０３ｂは、マイクロレンズアレイ２０３ａを介した光を集光する。集光レンズ系２０３ｂは、マイクロレンズアレイ２０３ａを介した光の断面積、光ファイバ２０４のコア径及びＮＡに応じて適切なものが選択されている。ここでは、集光レンズ系２０３ｂとして、焦点距離が８ｍｍ、有効径が１０ｍｍの集光レンズを用いている。なお、集光レンズ系２０３ｂが複数の光学素子から構成されていても良い。
【００４８】
ここでは、第２集光光学系２０５として、焦点距離が６ｍｍの集光レンズを用いている。なお、第２集光光学系２０５として、複数の光学素子を用いても良い。
【００４９】
図６には、レーザ装置２００の比較例としてのレーザ装置４００が示されている。このレーザ装置４００は、レーザ装置２００からマイクロレンズアレイ２０３ａを除いた構成を有している。
【００５０】
図７（Ａ）には、レーザ装置２００において、光ファイバ２０４に入射する光の空間的エネルギー分布が示され、図７（Ｂ）には、レーザ装置４００において、光ファイバ２０４に入射する光の空間的エネルギー分布が示されている。
【００５１】
レーザ装置２００では、集光レンズ系２０３ｂに入射する光がマイクロレンズアレイ２０３ａによって略平行光とされている。そのため、レーザ装置２００の集光レンズ系２０３ｂでは、レーザ装置４００に比べて、光エネルギーがより光ファイバ２０４の中央付近に集中するような集光がなされる。
【００５２】
そして、光ファイバ２０４に入射する光の空間的エネルギー分布が異なると、光ファイバ２０４から射出される光のビーム品質（Ｍ２値）に違いが生じる。具体的には、レーザ装置４００よりも、レーザ装置２００のほうが、Ｍ２値が小さくなる。すなわち、ビーム品質が良くなる。ところで、面発光レーザアレイから射出される光を直接集光レンズで集光した場合、集光された光は、径方向に関して空間的に比較的均一な強度分布を持っている。このような強度分布を持つ光が光ファイバに入射されると、光ファイバの逆側から射出される光のビーム品質は悪い（Ｍ２値が大きい）ものとなる。
【００５３】
図８（Ａ）には、レーザ装置２００において、レーザ共振器２０６に入射する光の概略図が示され、図８（Ｂ）には、レーザ装置４００において、レーザ共振器２０６に入射する光の概略図が示されている。なお、以下では、レーザ共振器２０６に入射する光を「励起光」ともいう。
【００５４】
Ｍ２値は光のビーム品質を表すパラメータであり、ビームウェストｗ０の前後における光の拡がりを示している。レーザ装置４００においては、Ｍ２値が大きいために、図８（Ｂ）に示されるように、ビームウェストｗ０の前後でビーム径が大きく拡がっている。
【００５５】
ところで、レーザ共振器２０６において最も強く励起されている領域はビームウェストｗ０内の領域（図中破線の内側）であり、Ｑスイッチレーザの発振に寄与するのはほぼこの領域のみである。そして、ビームウェストの外側に入射された光は全て損失となり、熱に変換される。
【００５６】
このため、レーザ装置４００では、レーザ装置２００に比べてレーザ共振器２０６の励起効率が非常に低く、所望のＱスイッチレーザ特性を得るためには、非常に大きな出力の励起用光源が必要となる。さらに、レーザ装置４００では、熱の影響によりレーザ共振器２０６の特性が変動し、所望のＱスイッチレーザ特性が安定して得られにくいという不都合がある。
【００５７】
一方、レーザ装置２００では、Ｍ２値が小さいために、図８（Ａ）に示されるように、ビームウェストｗ０の前後のビーム径の拡がりは小さい。このため、レーザ装置２００では、損失となる光の割合が小さくなり、励起効率が非常に高くなる。さらに、発熱が少ないため、レーザ共振器２０６の特性は安定しており、その結果、所望のＱスイッチレーザ特性を安定して得ることができる。
【００５８】
レーザ装置２００では、光ファイバ２０４から射出される光の出力（ファイバアウト出力）は約１８０Ｗ（ワット）であり、そのビーム品質を示すＭ２値は約１２００であった。そして、レーザ共振器２０６からは、所望のＱスイッチ出力を得ることができた。
【００５９】
ところで、所望のＱスイッチレーザ出力を得るためには、レーザ共振器２０６を効率良く励起することが必要である。これには、（１）励起光の出力が大きいことと、（２）ビーム品質が良好であること、すなわちＭ２値が小さいことと、が求められる。
【００６０】
そこで発明者らは、これら２つの特性を両立させるための手段として、面発光レーザアレイ２０１における複数の発光部が形成されている領域の形状と、マイクロレンズアレイ２０３ａの有無と、光ファイバ２０４のコア径との組み合わせに着目した。なお、以下では、煩雑さを避けるため、面発光レーザアレイ２０１における複数の発光部が形成されている領域を「発光部領域」と略述する。
【００６１】
大きな出力の励起光を得るには、発光部領域を大きくすることが考えられる。そして、この大きな発光部領域からの光をレーザ共振器２０６に伝送するには、光ファイバ２０４のコア径を大きくする必要がある。
【００６２】
しかしながら、光ファイバ２０４から射出される光のＭ２値は、光ファイバ２０４のコア径によって決定され、光ファイバ２０４のコア径が大きいほど射出される光のＭ２値は大きくなる。Ｍ２値が大きくなりすぎると、レーザ共振器２０６を効率良く励起することが困難となり、励起光の出力が大きくても、所望のＱスイッチレーザ出力が得られないことがある。
【００６３】
そこで、発明者らは、発光部領域の大きさ及び形状、並びに光ファイバのコア径などを変化させながら、種々の実験を行い、それらとＱスイッチレーザ出力との関係を求めた。その結果の一例が図９に示されている。なお、Ｑスイッチレーザ出力の評価では、所望のＱスイッチレーザ出力が得られた場合を「○」とし、所望のＱスイッチレーザ出力が得られなかった場合を「×」としている。
【００６４】
上記種々の実験結果から、本実施形態において、（１）発光部領域が直径７．０ｍｍ以上の円形状、あるいは、角の数が６以上の正多角形であり、（２）光ファイバ２０４のコア径が１．０ｍｍ以上であり、かつ２．０ｍｍ未満の場合に、上記２つの特性を両立させることが可能であることがわかった。また、マイクロレンズアレイ２０３ａを有し、ファイバアウト出力が１２０Ｗ（ワット）以上であり、光ファイバ２０４から射出される光のＭ２値が１２００以下であるのが好ましいことがわかった。
【００６５】
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係るレーザ装置２００では、マイクロレンズアレイ２０３ａと集光レンズ系２０３ｂとによって、本発明のレーザ装置における「面発光レーザから射出された光の光路上に配置された光学系」が構成されている。そして、マイクロレンズアレイ２０３ａによって第１光学素子が構成され、集光レンズ系２０３ｂによって第２光学素子が構成されている。
【００６６】
また、第２集光光学系２０５によって、本発明のレーザ装置における「伝送部材とレーザ共振器との間の光路上に配置された少なくとも１つの光学素子」が構成され、光ファイバ２０４によって、伝送部材が構成されている。
【００６７】
また、本実施形態に係る点火装置３０１では、射出光学系２１０によって、本発明の点火装置における光学系が構成されている。
【００６８】
以上説明したように、本実施形態に係るレーザ装置２００は、面発光レーザアレイ２０１、第１集光光学系２０３、光ファイバ２０４、第２集光光学系２０５、及びレーザ共振器２０６を備えている。
【００６９】
面発光レーザアレイ２０１は複数の発光部を有している。第１集光光学系２０３は、マイクロレンズアレイ２０３ａ及び集光レンズ系２０３ｂを有している。マイクロレンズアレイ２０３ａは、複数の発光部に対応する複数のレンズ部を有している。そして、各レンズ部は、対応する発光部から射出された光をコリメートする。
【００７０】
レーザ共振器２０６は、レーザ媒質２０６ａと可飽和吸収体２０６ｂのコンポジット結晶である。
【００７１】
この場合、集光レンズ系２０３ｂでは、光エネルギーが光ファイバ２０４の中央付近に集中するような集光がなされる。そして、レーザ共振器２０６に入射する光は、Ｍ２値が小さくなる。このため、レーザ共振器２０６では、損失となる光の割合が小さくなり、励起効率が非常に高くなる。すなわち、本実施形態に係るレーザ装置２００によると、高い励起効率を実現することができる。さらに、レーザ共振器２０６の特性が安定し、その結果、所望のＱスイッチレーザ特性を安定して得ることができる。
【００７２】
また、本実施形態では、面発光レーザアレイ２０１から射出された光は、光ファイバ２０４によってレーザ共振器２０６に伝送される。この場合、面発光レーザアレイ２０１を燃焼室３０４から離れた場所に設置することができるため、面発光レーザアレイ２０１の信頼性が損なわれるのを抑制することができる。
【００７３】
また、光ファイバ２０４から射出される光は、第２集光光学系２０５で集光されてレーザ共振器２０６に入射する。この場合、レーザ共振器２０６の断面積が小さくても、光ファイバ２０４から射出される光を効率良くレーザ共振器２０６に入射させることができる。
【００７４】
そして、本実施形態に係る点火装置３０１は、レーザ装置２００を有しているため、結果として、効率良く、しかも安定した点火が可能となる。
【００７５】
さらに、本実施形態に係るエンジン３００は、点火装置３０１を備えているため、結果として、効率良く、しかも動作を安定させることができる。
【００７６】
なお、上記実施形態では、発光部領域が直径９．０ｍｍの円形状であり、光ファイバ２０４のコア径が１．５ｍｍの場合について説明したが、これに限定されるものではない。要するに、発光部領域が直径７．０ｍｍ以上の円形状、あるいは、角の数が６以上の正多角形であり、光ファイバ２０４のコア径が１．０ｍｍ以上であり、かつ２．０ｍｍ未満であれば良い。
【００７７】
また、上記実施形態では、光ファイバ２０４から射出される光の出力（ファイバアウト出力）が約１８０Ｗ（ワット）であり、そのビーム品質を示すＭ２値が約１２００である場合について説明したが、これに限定されるものではない。なお、ファイバアウト出力は１２０Ｗ（ワット）以上であり、Ｍ２値は１２００以下であるのが好ましい。
【００７８】
また、レーザ装置２００において、用途によっては、前記面発光レーザアレイ２０１に代えて、一つの発光部を有する面発光レーザを用いても良い。
【符号の説明】
【００７９】
２００…レーザ装置、２０１…面発光レーザアレイ（面発光レーザ）、２０３…第１集光光学系、２０３ａ…マイクロレンズアレイ（第１光学素子）、２０３ｂ…集光レンズ系（第２光学素子）、２０４…光ファイバ（伝送部材）、２０５…第２集光光学系（伝送部材とレーザ共振器との間の光路上に配置された少なくとも１つの光学素子）、２０６…レーザ共振器、２０６ａ…レーザ媒質、２０６ｂ…可飽和吸収体、２１０…射出光学系（レーザ装置からの光を集光する光学系）、３００…エンジン（内燃機関）、３０１…点火装置、３０２…燃料噴出機構、３０３…排気機構、３０４…燃焼室、３０５…ピストン。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８０】
【特許文献１】特表２０１３−５４５２８０号公報
【特許文献２】特表２００９−５３８４０２号公報
【図１】
0006741207.tif 000002
【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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