(57)【要約】【課題】  複数の光源からの光を合波する合波光源において、合波光を高出力・高輝度とする。【解決手段】  複数の光源１１から出射された光を第１ファイバ合波器１４において合波して第１の合波光を形成する複数のファイバ合波光源ユニット１からマルチモード光ファイバ１５によって該第１の合波光を導波させ、第２ファイバ合波器２において更に合波して第２の合波光を形成する。【選択図】  図１
2007041342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源と、該複数の光源から出射された光を合波し、該合波された第１の合波光を出射する第１の光導波路を含む第１の合波手段とを有する複数の光源側合波手段と、
該複数の光源側合波手段の各前記第１の光導波路の出射端から延びた該第１の光導波路が一体化されて形成され、該各第１の光導波路から出射された前記第１の合波光を合波して第２の合波光を出射する第２の合波手段と、
該第２の合波手段の出射端に入射端が接続された第２の光導波路と、
を備えることを特徴とする合波光源。
【請求項２】
前記複数の光源側合波手段のうち、少なくとも１つが、前記第１の合波手段が、前記複数の光源から出射された光を入射する複数の第３の光導波路と、該複数の第３の光導波路の出射端から延びた該第３の光導波路が一体化されて形成され、該各第３の光導波路から出射された光を合波する合波部とを有するものであることを特徴とする請求項１に記載の合波光源。
【請求項３】
前記複数の光源側合波手段のうち、少なくとも１つが、前記第１の合波手段が、前記複数の光源から出射された光を前記第１の光導波路の入射端に集光する光学手段を有し、前記第１の光導波路が前記光学手段によって集光された光を入射して合波するものであることを特徴とする請求項１に記載の合波光源。
【請求項４】
前記複数の光源側合波手段のうち、少なくとも１つが、前記第１の合波手段が、前記複数の光源から出射された光を入射する複数の第３の光導波路と、該複数の第３の光導波路の出射端から延びた該第３の光導波路が一体化されて形成され、該各第３の光導波路から出射された光を合波する合波部とを有するものであり、
他の少なくとも１つが、前記第１の合波手段が、前記複数の光源から出射された光を前記第１の光導波路の入射端に集光する光学手段を有し、前記第１の光導波路が前記光学手段によって集光された光を入射して合波するものであることを特徴とする請求項１に記載の合波光源。
【請求項５】
前記第２の合波手段の出射端におけるコアが、
ＮＡinput×Ｄinput≦ＮＡoutput×Ｄoutput
（但し、ＮＡinputは前記第２の合波手段の出射端の開口率、Ｄinputは前記第２の合波手段の出射端のコア径、ＮＡoutputは前記第２の光導波路の入射端の開口率、Ｄoutputは前記第２の光導波路の入射端のコア径）
の関係を満足していることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の合波光源。
【請求項６】
前記第２の合波光源の出射端の開口率が、０．４６未満であることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の合波光源。
【請求項７】
前記光源は紫外光を射出するものであることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の合波光源。
【請求項８】
前記複数の第１の光導波路が、中心に何れの前記第１の光導波路も配することなしに束ねられて、前記第１の光導波路の出射端から延びた該第１の光導波路が一体化されて前記第２の合波手段の出射端が形成されているものであることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の合波光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の光源から出射される光を光ファイバを用いて合波する合波光源に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバを用いた光源モジュール等において、複数の光源から出射されるレーザ光を合波する場合、特許文献１に開示された技術のように、従来は光源から出射されたレーザ光を集光レンズ等の光学手段を用いてレーザ光を集光させ、合波を行っていた。
【０００３】
また、マルチモード光ファイバを用いた合波は、ファイバレーザ用の要素技術として盛んに研究が行われている。ファイバレーザにおける励起光を合波する場合、特許文献２及び３に開示された技術のように、中心にシングルモード光ファイバを配置して該シングルモード光ファイバの周辺にマルチモード光ファイバを複数本配置して束ね、シングルモード光ファイバのクラッド部とマルチモード光ファイバの出射端のコアを一体化（複数のコアを１つにする）して、入射された励起光を合波していた。
【特許文献１】特開２００４−２７３６２０号公報
【特許文献２】米国特許５８６４６４４号公報
【特許文献３】米国特許６４３４３０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記したようなファイバレーザを用いた合波の場合、ファイバレーザの励起効率を高めるために高い開口率で合波光が出射されていた。開口率を高くすることにより、出射される合波光の高出力化が可能になる。更にシングルモード光ファイバから出力される信号光とファイバレーザから出力される励起光のオーバーラップを高めることができ、増幅率が高まる。しかし、高い開口率で合波光を出射すると、合波光の輝度が低下してしまうため、高輝度光源には不向きであった。
【０００５】
また、特許文献１に開示された技術の場合、光学手段を用いてレーザ光を集光させて合波を行うため、集光ポイントが大気にさらされ、集塵等による汚染が問題となっていた。また、波長多重による合波モジュールが知られているが、シングルモード光ファイバによる合波のみ対応可能であって、マルチモード光ファイバを用いることができなかった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、複数の光源から出射される光を合波して高出力・高輝度な合波光を得るための合波光源を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明の合波光源は、複数の光源と、該複数の光源から出射された光を合波し、該合波された第１の合波光を出射する第１の光導波路を含む第１の合波手段とを有する複数の光源側合波手段と、該複数の光源側合波手段の各前記第１の光導波路の出射端から延びた該第１の光導波路が一体化されて形成され、該各第１の光導波路から出射された前記第１の合波光を合波して第２の合波光を出射する第２の合波手段と、該第２の合波手段の出射端に入射端が接続された第２の光導波路と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
ここで、第１の光導波路が一体化されて形成される形態には、コア部とクラッド部を有する光導波路において、コア部が実質的に一体化したもの、及びコア部とクラッド部の何れも一体化したもの等が含まれる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載の合波光源であって、前記複数の光源側合波手段のうち、少なくとも１つが、前記第１の合波手段が、前記複数の光源から出射された光を入射する複数の第３の光導波路と、該複数の第３の光導波路の出射端から延びた該第３の光導波路が一体化されて形成され、該各第３の光導波路から出射された光を合波する合波部とを有するものであることとしてもよい。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明のように、請求項１に記載の合波光源であって、前記複数の光源側合波手段のうち、少なくとも１つが、前記第１の合波手段が、前記複数の光源から出射された光を前記第１の光導波路の入射端に集光する光学手段を有し、前記第１の光導波路が前記光学手段によって集光された光を入射して合波するものであることとしてもよい。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明のように、請求項１に記載の合波光源であって、前記複数の光源側合波手段のうち、少なくとも１つが、前記第１の合波手段が、前記複数の光源から出射された光を入射する複数の第３の光導波路と、該複数の第３の光導波路の出射端から延びた該第３の光導波路が一体化されて形成され、該各第３の光導波路から出射された光を合波する合波部とを有するものであり、他の少なくとも１つが、前記第１の合波手段が、前記複数の光源から出射された光を前記第１の光導波路の入射端に集光する光学手段を有し、前記第１の光導波路が前記光学手段によって集光された光を入射して合波するものであることとしてもよい。
【００１２】
尚、請求項１〜４に記載の発明は、前記第２の合波手段の出射端におけるコアが、ＮＡinput×Ｄinput≦ＮＡoutput×Ｄoutput（但し、ＮＡinputは前記第２の合波手段の出射端の開口率、Ｄinputは前記第２の合波手段の出射端のコア径、ＮＡoutputは前記第２の光導波路の入射端の開口率、Ｄoutputは前記第２の光導波路の入射端のコア径）の関係を満足していることが望ましい。更に、前記第２の合波光源の出射端の開口率が、０．４６未満であり、更に好ましくは０．２２以下であることが望ましい。
【００１３】
また、請求項１〜６に記載の合波光源は、前記光源は紫外光を射出するものであることを特徴とするものである。
【００１４】
また、請求項１〜７に記載の合波光源は、前記複数の第１の光導波路が、中心に何れの前記第１の光導波路も配することなしに束ねられて、前記第１の光導波路の出射端から延びた該第１の光導波路が一体化されて前記第２の合波手段の出射端が形成されているものであることとしてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
光源側合波手段において複数の光源から出射された光を合波して第１の合波光を形成し、該複数の光源側合波手段の各第１の光導波路の出射端から延びた該第１の光導波路を一体化させ、第１の光導波路によって導波された第１の合波光を更に合波することにより、高出力・高輝度な第２の合波光を得ることができる。また、第１の光導波路を一体化して第２の合波手段を形成するため、第１の合波光の合波が光導波路内において行われる。このため、光学手段を用いて合波する場合より、安定した第２の合波光を得ることができる。
【００１６】
更に、第２の合波手段の出射端と第２の光導波路の入射端が、ＮＡinput×Ｄinput≦ＮＡoutput×Ｄoutput（但し、ＮＡinputは第２の合波手段の出射端の開口率、Ｄinputは第２の合波手段の出射端のコア径、ＮＡoutputは第２の光導波路の入射端の開口率、Ｄoutputは第２の光導波路の入射端のコア径）を満足するように第２の合波手段を形成することにより、第２の合波光の損失を抑えることができる。また、第２の合波光源の出射端の開口率が、０．４６未満（更に好ましくは０．２２以下）とすることにより、低ＮＡであって高輝度な第２の合波光を得ることができる。
【００１７】
そして、中心に第１の光導波路を配することなく複数の第１の光導波路を束ねて第２の合波手段を形成することにより、第１の光導波路の各々に均一に力が加わるため、チャンネル間の特性の均一化、第２の合波光の光強度分布の均一化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１９】
〔第１の実施の形態〕
図１は第１の実施の形態における合波光源１００を示した図である。合波光源１００は、光源１１と、レンズ１２と、マルチモード光ファイバ（第３の光導波路）１３と、マルチモード光ファイバ１３が一体化されて形成された第１ファイバ合波器（第１の合波手段）１４と、第１ファイバ合波部１４によって合波された第１の合波光を出射するマルチモード光ファイバ（第１の光導波路）１５を有する３つのファイバ合波光源ユニット（光源側合波手段）１と、マルチモード光ファイバ１５が一体化されて形成された第２ファイバ合波器（第２の合波手段）２と、第２ファイバ合波器２の出射端に接続され、第２の合波光を出射するマルチモード光ファイバ（第２の光導波路）３と、を備えて構成される。
【００２０】
光源１１として半導体レーザ、発光ダイオード等を用いる。各光源１１から出射される光の光路上には各光源１１に対応してレンズ１２が配置され、各光源１１から出射された光はレンズ１２を介して各マルチモード光ファイバ１３の入射端面に結合されて入射される。
【００２１】
各マルチモード光ファイバ１３の出射端側のコアは一体化されて第１ファイバ合波部１４を形成しており、マルチモード光ファイバ１３に入射された光が第１ファイバ合波部１４において合波される。合波された第１の合波光は、マルチモード光ファイバ１５によって導波される。
【００２２】
第２ファイバ合波器２は、３本のマルチモード光ファイバ１５の出射端側の各コアが一体化されて形成される。マルチモード光ファイバ１５によって導波される各第１の合波光は第２ファイバ合波器２において更に合波され、第２の合波光としてマルチモード光ファイバ３から出射される。即ち、複数の第１ファイバ合波器１４を一段目、第２のファイバ合波器を二段目として多段接続することにより、各第１ファイバ合波器１４によって合波された第１の合波光が第２ファイバ合波器２によって更に合波されるため、高出力・高輝度な第２の合波光を得ることができる。
【００２３】
尚、光源１１とマルチモード光ファイバ１３の数は異なっていてもよく、例えば、１つの光源１１から出射された光がレンズ１２を介して複数のマルチモード光ファイバ１３に入射されるように構成してもよい。また、図１において、各ファイバ合波光源ユニット１が備える光源１１の数を３つとしているが、各ファイバ合波光源ユニット１によって光源１１の数やマルチモード光ファイバ１３の数が異なってもよい。更に、第２ファイバ合波器２に入射される光は全て合波光（第１の合波光）でなくてもよく、複数の光源側合波手段のうち、少なくとも２つ以上はファイバ合波光源ユニット１であり、他の少なくとも１つは１つの光源１１から出射された光をマルチモード光ファイバ１５が導波するものであってもよい。また、マルチモード光ファイバ１３及び１５は、石英ファイバ、ガラスファイバ、プラスチックファイバ等の何れでもよい。
【００２４】
次に、第１ファイバ合波器１４及び第２ファイバ合波器２の作製方法について図２を用いて説明する。尚、図２では第２ファイバ合波器２を例に挙げて説明するが、第１ファイバ合波器も同様の方法で作製可能である。最初にマルチモード光ファイバ１５の所定の領域Ａの被覆１５１を除去し（図２（１））、被覆１５１の除去されたマルチモード光ファイバ１５を複数本（３本）束ねる。続いて、被覆１５１が除去された領域Ａを加熱によって軟化させる。この加熱処理によって複数のマルチモード光ファイバ１５の加熱部分の各コアが一体化されて１つのコアとなる。
【００２５】
そして複数のマルチモード光ファイバ１５の両端を引っ張って、加熱処理によって軟化された部分を伸延させる（図２（２））。この伸延処理によってマルチモード光ファイバ１５の軟化部分が細径化され、マルチモード光ファイバ１５の両端のファイバ径より軟化部分のファイバ径が細いテーパ構造となる。このように光ファイバが細径化すると導波する光の閉じ込めが弱くなるため、モード径を広げることができる。ここで、マルチモード光ファイバ１５を加熱により軟化させる領域は３ｍｍ長程度でよいが、３〜２０ｍｍ長の領域を軟化させることにより、伸延処理の際に軟化部分を緩やかなテーパ構造にすることができる。これにより、合波光の損失を低減させることができる。
【００２６】
次に、マルチモード光ファイバ１５の細径化された領域のうち、
ＮＡinput×Ｄinput≦ＮＡoutput×Ｄoutput  ・・・（１）
の式を満足する位置でマルチモード光ファイバ１５を切断し、その切断面２１に対して加熱融着や接着剤等を用いてマルチモード光ファイバ３を接続する（図２（３）、（４））。尚、ＮＡinputはマルチモード光ファイバ１５の切断面２１における開口率、Ｄinputは切断面２１のコア径、ＮＡoutputはマルチモード光ファイバ３の入射端面の開口率、Ｄoutputはマルチモード光ファイバ３の入射端面のコア径である。更に、高輝度な合波光を出射させるために、ＮＡoutputは０．４６未満、好ましくは０．２２以下の低ＮＡとする。マルチモード光ファイバ１５において、加熱・伸延処理によって複数のコアが１つのコアとなった部分が第２ファイバ合波器２に相当する。
【００２７】
上述した方法で作製された第２ファイバ合波器２の長さ方向の断面図を図３に示す。図３において、点線Ａの位置の断面図を図４（Ａ）、点線Ｂの位置の断面図を図４（Ｂ）、点線Ｃの位置の断面図を図４（Ｃ）、点線Ｄの位置の断面図を図４（Ｄ）に示す。
【００２８】
位置Ａにおいて、マルチモード光ファイバ１５のコアとクラッドの境界はステップ状に変化するステップインデックスと呼ばれる境界面になっている。加熱・伸延処理の行われた部分（位置Ｂ及びＣ）はコアとクラッドの境界面のドーパントが熱拡散し、なだらかな屈折率分布となる。更に、位置Ｃのようにファイバ外径が小さくなると、光ファイバのほぼ全域に光が導波される状態となる。
【００２９】
以上、説明したように、第１ファイバ合波器１４を含む複数のファイバ合波光源ユニット１と、第２ファイバ合波器２とを多段接続することによって、低出力光源から出射された光の合波が繰り返され、マルチモード光ファイバ３から高出力・高輝度な第２の合波光を出射させることができる。また、マルチモード光ファイバの出射端側の各コアを一体化して第１ファイバ合波器１４及び第２ファイバ合波器２を形成することにより、各合波器内において合波が行われるため、光学手段を用いて合波する場合より、安定した合波光を得ることができ、光学手段にかかるコストを削減することができる。更に、合波のために光学手段を用いると、マルチモード光ファイバ１５の出射端面やマルチモード光ファイバ３の入射端面が大気にさらされるため、汚染による性能劣化が問題となるが、第１ファイバ合波器１４及び第２ファイバ合波器２の内部において合波を行うことによって汚染による性能劣化を防ぐことができる。
【００３０】
尚、本実施の形態は本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、図１ではファイバ合波器を２段（第１ファイバ合波器１４と第２ファイバ合波器２）を備えた合波光源１００について説明したが、３段以上の多段構成を持つ合波光源としてもよい。
【００３１】
また、本実施の形態において、マルチモード光ファイバが一体化されて第１ファイバ合波器１４及び第２ファイバ合波器２を形成する形態としてマルチモード光ファイバのコア部とクラッド部が実質的に一体化した場合について説明したが、マルチモード光ファイバのコア部のみが実質的に一体化した形態であってもよい。
【００３２】
更に、マルチモード光ファイバ１３及びマルチモード光ファイバ１５を複数本束ねる際に図７に示すように中心に１本のマルチモード光ファイバ１５を配置し、その周囲を囲むように他のマルチモード光ファイバ１５を配置させて束ねてもよいが、中心に何れのマルチモード光ファイバ１５を配置せずに束ねることによって、合波光の出力強度分布を均一にすることができる。図５及び図６は、マルチモード光ファイバ１３又はマルチモード光ファイバ１５を複数本束ねる際の各ファイバの配置を説明するための図であり、マルチモード光ファイバの長さ方向に対して直交する方向から見た図である。以下、マルチモード光ファイバ１５を複数本束ねる場合を例に挙げて説明する。図５及び図６において、１つの二重丸は１つのマルチモード光ファイバ１５の断面図であり、各図において１つの二重丸にのみ符号を付して、その他のマルチモード光ファイバの対する符号の付与は省略する。図５及び図６に示すように、複数のマルチモード光ファイバ１５を束ねる際に、マルチモード光ファイバ１５の長さ方向に対して直交する方向の中心にマルチモード光ファイバ１５を配置することなしに束ねる。このとき、マルチモード光ファイバ１５の本数Ｎは、式（１）又は（２）によって決定される。
【００３３】
Ｎ＝３×ｊ    ・・・（１）
Ｎ＝４×ｊ    ・・・（２）
ここで、ｊは１以上の整数とする。図５はマルチモード光ファイバ１５の本数が３の倍数のとき、図６は４の倍数のときを示している。マルチモード光ファイバ１５の本数を３の倍数又は４の倍数とすることで、中心にマルチモード光ファイバ１５を配することなしに最密に束ねた構成とすることができる。このような配置構成を用いて複数のマルチモード光ファイバ１５を束ねることにより、マルチモード光ファイバ１５の加熱軟化プロセスの際に全てのファイバに均一に力が加わるようになるため、合波光の出力強度分布の均一化を実現することができる。
【００３４】
〔第２の実施の形態〕
第１の実施の形態では、複数の光源から出射された光を第１ファイバ合波器１４にて合波して第１の合波光を出射するマルチモード光ファイバ１５を有する複数のファイバ合波光源ユニット１と、複数の第１の合波光を合波して第２の合波光を形成する第２ファイバ合波器２とを備える合波光源１００について説明した。第２の実施の形態では、複数の光源から出射された光を光学手段を用いて合波する複数のレンズ合波光源ユニットを備える合波光源２００について説明する。尚、図１において説明した構成要素と同様のものについては同じ符号を付し、説明は省略する。
【００３５】
図８は第２の実施の形態における合波光源２００を示した図である。合波光源２００は、光源４１と、コリメートレンズ４２と、集光レンズ（光学手段）４３と、マルチモード光ファイバ（第１の光導波路）１５とを有する３つのレンズ合波光源ユニット（光源側合波手段）４と、マルチモード光ファイバ１５の各コアが一体化されて形成された第２ファイバ合波器２と、第２ファイバ合波器２の出射端に接続され、第２の合波光を出射するマルチモード光ファイバ３とを備えて構成される。
【００３６】
各光源４１から出射される光Ｌは、対応するコリメートレンズ４２によって平行化される。平行化された光Ｌは集光レンズ４３によって集光され、マルチモード光ファイバ１５の入射端面に結合される。結合された光はマルチモード光ファイバ１５内において合波され、第１の合波光を形成し、更に第２ファイバ合波器２において複数の第１の合波光が合波されて、マルチモード光ファイバ３から第２の合波光が出射される。
【００３７】
尚、図８において、各レンズ合波光源ユニット４が備える光源の数を３つとしているが、各レンズ合波光源ユニット４によって光源４１の数が異なってもよい。更に、第２ファイバ合波器２に入射される光は全て合波光（第１の合波光）でなくてもよく、複数の光源側合波手段のうち、少なくとも２つ以上はレンズ合波光源ユニット１であって、他の少なくとも１つは１つの光源４１から出射された光をマルチモード光ファイバ１５が導波するものであってもよい。また、図８ではレンズ合波光源４を一段目、第２ファイバ合波器２を二段目とした二段接続の合波光源２００について説明したが、３段以上の多段構成を持つ合波光源としてもよい。
【００３８】
上記したような光学手段を用いて複数の光を合波する方法は従来から知られており、多くの光源モジュールにおいて用いられている。しかし、光学手段を用いて合波を行う光源モジュールにおいて、更に高輝度・高出力な合波光を得たいときは、光源モジュールの大幅な設計変更が必要であった。そこで、本実施の形態に示したように、光学手段を用いたレンズ合波光源ユニット４（即ち、光学手段を用いた従来の光源モジュールに相当）と、第２ファイバ合波器２とを多段接続することによって、高出力・高輝度な第２の合波光を得ることができる。
【００３９】
〔第３の実施の形態〕
第１の実施の形態では、ファイバ合波光源ユニット１によって合波された第１の合波光を第２ファイバ合波器２で更に合波する合波光源１００について説明し、第２の実施の形態では、レンズ合波光源ユニット４によって合波された第１の合波光を第２ファイバ合波器２で更に合波する合波光源２００について説明した。第３の実施の形態では、ファイバ合波光源ユニットとレンズ合波光源ユニットの両方を有し、各光源ユニットにおいて合波された第１の合波光を第２ファイバ合波器２が合波する合波光源３００について説明する。尚、図１及び図８において説明した構成要素と同様のものについては同じ符号を付し、説明は省略する。
【００４０】
図９は第３の実施の形態における合波光源３００を示した図である。合波光源３００は、光源４１と、コリメートレンズ４２と、集光レンズ４３と、マルチモード光ファイバ１５とを有する２つのレンズ合波光源ユニット４と、光源１１と、レンズ１２と、マルチモード光ファイバ１３と、マルチモード光ファイバ１３の各コアが一体化されて形成された第１ファイバ合波器１４と、マルチモード光ファイバ１５とを有するファイバ合波光源ユニット１と、マルチモード光ファイバ１５の各コアが一体化されて形成された第２ファイバ合波器２と、第２ファイバ合波器２の出射端に接続され、第２の合波光を出射するマルチモード光ファイバ３とを備えて構成される。
【００４１】
尚、図９において、合波光源３００は１つのファイバ合波光源ユニット１と２つのレンズ合波光源ユニット４を備えることとしているが、ファイバ合波光源ユニット１とレンズ合波光源ユニット４がそれぞれ１つ以上配置された構成であればよい。また、ファイバ合波光源ユニット１及びレンズ合波光源ユニット４が備える光源の数を３つとしているが、各光源ユニットによって光源の数が異なってもよい。更に、第２ファイバ合波器２に入射される光は全て合波光（第１の合波光）でなくてもよく、少なくとも１つはファイバ合波光源ユニット１によって合波された第１の合波光、他の少なくとも１つはレンズ合波光源ユニット４によって合波された第１の合波光であれば、他は１つの光源から出射された光をマルチモード光ファイバ１５が導波するものであってもよい。
【００４２】
このように、ファイバ合波光源ユニット１とレンズ合波光光源ユニット４の両方を含む光源ユニットを一段目、第２ファイバ合波器２を二段目として多段接続することによって、高出力・高輝度な第２の合波光を得ることができる。例えば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の３色の光を合波して、ＲＧＢ光を出射する合波光源の場合、Ｒ及びＧの光はレンズ合波光源ユニットを用いて高出力な光を得ることができるが、Ｂの光を出射する光源は他の色に比べて光出力が低いため、同様のレンズ合波光源ユニットを用いると、Ｒ及びＧの光の出力よりＢの光の出力が低くなっていた。そのため、従来はＲ及びＧの光を出射する光源の出力を下げ、３色の光出力のバランスを取って合波を行っていた。しかし、光出力の弱いＢの光をファイバ合波光源ユニットを用いて合波することにより、高出力・高輝度なＢの合波光を得ることができる。
【００４３】
このように、各光源ユニットが有する光源の出力に応じてファイバ合波光源ユニット１又はレンズ合波光源ユニット４を適用し、各光源ユニットから出力された第１の合波光を第２ファイバ合波器２によって合波することによって、各光源の光出力に差があっても、パワーバランスを保って合波を行うことができる。
【００４４】
また、本実施の形態の他の実施例を図１０に示す。図１０に示す合波光源４００は、３つのレンズ合波光源ユニット４から出射された合波光をファイバ合波器６によって合波して第１の合波光を形成し、該第１の合波光と２つのレンズ合波光源ユニット４から出射された第１の合波光を第２ファイバ合波器２が合波して第２の合波光を得るものである。この２段以上で多段接続された合波光源４００のように、各光源ユニットとしてレンズ合波光源ユニット４を用い、各合波光を更に合波する手段としてファイバ合波器を用いてもよい。つまり、第２の合波光を得る合波手段（多段接続のうちの最終段の合波手段。図１０における第２ファイバ合波器２に相当）が、マルチモード光ファイバの出射端の各コアを一体化させて形成した合波器であれば、前段の合波手段はファイバ合波、レンズ合波の何れの方法を用いてもよい。
【００４５】
尚、ファイバ合波器６は複数のマルチモード光ファイバ５の出射端側の各コアが一体化されて形成されたものであり、第１の実施の形態において第２ファイバ合波器２を用いて説明した作製方法と同じ方法で作製されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】第１の実施の形態における合波光源を示した図
【図２】合波光源の製造方法を説明するための図
【図３】マルチモード光ファイバと合波器の長さ方向の断面図
【図４】マルチモード光ファイバと合波器の各位置における断面図
【図５】本数が３の倍数の時のマルチモード光ファイバの配置を説明するための図
【図６】本数が４の倍数の時のマルチモード光ファイバの配置を説明するための図
【図７】マルチモード光ファイバの従来の配置を説明するための図
【図８】第２の実施の形態における合波光源を示した図
【図９】第３の実施の形態における合波光源を示した図
【図１０】第３の実施の形態における他の実施例の合波光源を示した図
【符号の説明】
【００４７】
１００、２００、３００、４００  合波光源
１              ファイバ合波光源ユニット
１１、４１      光源
１３、１５、３  マルチモード光ファイバ
１４            第１ファイバ合波器
２              第２ファイバ合波器
４              レンズ合波光源ユニット
４２            コリメートレンズ
４３            集光レンズ
【図１】
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【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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【図１０】
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