(57)【要約】【課題】製造工数の削減を図り、より生産性に優れたレーザ発振器を提供する。【解決手段】このレーザ発振器は、ダブルクラッドファイバからなる増幅用光ファイバ１２を備え、マスターオシレータ１から出射されるシード光をシングルモードファイバＳＭＦ１及び光結合部１１を介して増幅用光ファイバ１２の一端部に入射させることにより同シード光を増幅させる。そして、増幅されたレーザ光を増幅用光ファイバ１２の他端部からタップ１４のシングルモードファイバ１４ａ，１４ｂを介して第２の光増幅器ＰＡ２に入射させ、その出射端２からレーザ光を発振する。ここでは、光結合部１１のシングルモードファイバ１１ａ及び増幅用光ファイバ１２に、シングルモードファイバからなる第１及び第２の接続用光ファイバＦ１，Ｆ２をそれぞれ接続する。そして、第１及び第２の接続用光ファイバＦ１，Ｆ２、光結合部１１、及び増幅用光ファイバ１２をモジュール化する。【選択図】図１
2013077719.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスターオシレータから出射されるシード光を入力側光ファイバを介して増幅用光ファイバの一端部に入射させることにより同シード光を増幅させ、前記増幅用光ファイバの他端部から出力側光ファイバを介してレーザ光を発振するにあたり、前記増幅用光ファイバが前記入力側光ファイバ及び前記出力側光ファイバの双方と異種の光ファイバからなるレーザ発振器において、
前記増幅用光ファイバと、前記入力側光ファイバと同種の光ファイバからなり同増幅用光ファイバの一端部に直接的あるいは間接的に接続される第１の接続用光ファイバと、前記出力側光ファイバと同種の光ファイバからなり前記増幅用光ファイバの他端部に直接的にあるいは間接的に接続される第２の接続用光ファイバとが一体にモジュール化された光増幅モジュールを備え、同光増幅モジュールの前記第１の接続用光ファイバ及び前記第２の接続用光ファイバに前記入力側光ファイバ及び前記出力側光ファイバがそれぞれ接続されてなる
ことを特徴とするレーザ発振器。
【請求項２】
前記増幅用光ファイバは、励起用レーザ光源から出射されるレーザ光により励起されるものであり、前記入力側光ファイバと前記増幅用光ファイバとの間には、前記励起用レーザ光源から出射されるレーザ光、及び前記入力側光ファイバを伝播する前記シード光を前記増幅用光ファイバに伝達する光結合部が設けられ、前記光増幅モジュールには、前記光結合部が更にモジュール化されてなる
請求項１に記載のレーザ発振器。
【請求項３】
前記第１の接続用光ファイバ及び前記第２の接続用光ファイバの少なくとも一方が、シングルモードファイバからなる
請求項１又は２に記載のレーザ発振器。
【請求項４】
入力側光ファイバを介して入射されるレーザ光を増幅用光ファイバで増幅するとともに、この増幅されたレーザ光を出力側光ファイバに伝達するにあたり、前記増幅用光ファイバが、前記入力側光ファイバ及び前記出力側光ファイバと異種の光ファイバからなる光増幅器において、
前記増幅用光ファイバと、前記入力側光ファイバと同種の光ファイバからなり同増幅用光ファイバの一端部に直接的あるいは間接的に接続される第１の接続用光ファイバと、前記出力側光ファイバと同種の光ファイバからなり前記増幅用光ファイバの他端部に直接的にあるいは間接的に接続される第２の接続用光ファイバとが一体にモジュール化されてなる
ことを特徴とする光増幅器。
【請求項５】
マスターオシレータから出射されるシード光を入力側光ファイバを介して増幅用光ファイバの一端部に入射させることにより前記シード光を増幅させ、前記増幅用光ファイバの他端部から出力側光ファイバを介してレーザ光を発振するにあたり、前記増幅用光ファイバが前記入力側光ファイバ及び前記出力側光ファイバの双方と異種の光ファイバからなるレーザ発振器の製造方法であって、
前記入力側光ファイバと同種の光ファイバからなる第１の接続用光ファイバを前記増幅用光ファイバの一端部に直接的あるいは間接的に接続するとともに、前記出力側光ファイバと同種の光ファイバからなる第２の接続用光ファイバを前記増幅用光ファイバの他端部に直接的あるいは間接的に接続する工程と、
前記第１の接続用光ファイバ及び前記第２の接続用光ファイバに前記入力側光ファイバ及び前記出力側光ファイバをそれぞれ接続する工程と
を備えることを特徴とするレーザ発振器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスターオシレータから出射されるシード光を増幅してレーザ光を発振するレーザ発振器、同レーザ発振器に用いられる光増幅器、及びレーザ発振器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のレーザ発振器としては、例えば特許文献１に記載のものが知られている。この特許文献１に記載されているレーザ発振器では、マスターオシレータから出射されるシード光を第１及び第２の光増幅器を通じて増幅し、レーザ光を発振するようにしている。このうち、第１の光増幅器は、マスターオシレータから出射されるシード光、及び励起用レーザ光源から出射される励起光の双方が、光増幅器を介して、希土類元素が添加されたダブルクラッドファイバに入射される構造となっている。そして、第１の光増幅器では、励起光がダブルクラッドファイバに入射されることにより、ダブルクラッドファイバに添加されている希土類元素が励起される。これにより、シード光が、ダブルクラッドファイバを通過する際に、励起された希土類元素を通じて誘導放出作用により増幅される。そして、この増幅されたレーザ光が、第１の光増幅器の後段に設けられた第２の光増幅器を通じてさらに増幅され、第２の光増幅器の出射端から出射される。
【０００３】
ところで、このようなレーザ発振器では、第１の光増幅器に設けられたダブルクラッドファイバがシングルモードファイバを介して第２の光増幅器に接続されることが多い。このため、レーザ発振器の製造時にダブルクラッドファイバ及びシングルモードファイバといった異種の光ファイバ同士を接続する必要がある。しかしながら、これらを融着などにより接続しようとすると、各光ファイバのモードフィールド径の差異に起因して、大きな接続損失が生じるおそれがある。
【０００４】
そこで従来は、例えば特許文献２に見られるように、これら異種の光ファイバ同士を融着させた後、その融着部分を加熱してファイバのコアがテーパ状となるように加工することで、互いのモードフィールド径を近づけるといった方法が提案されている。このような方法によれば、接続損失を低減しつつ、異種の光ファイバ同士を接続することができるため、高出力のレーザ発振器を実現することができるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１０８７７２号公報
【特許文献２】特開平５−４０２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献２に記載されている方法を用いて異種の光ファイバ同士を接続させる場合、例えば各光ファイバの位置合わせや加熱量を厳密に管理する必要があるため、製造環境によっては接続ミスが発生する可能性が高く、再現性が低い。そして、接続ミスが発生すると、各光ファイバの端面を整える、いわゆるクリープ加工を行わなければならない。そしてこのことが、レーザ発振器を製造する上での工数の増加を招き、ひいては生産コストの増加を招く要因となっている。
【０００７】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造工数の削減を図り、より生産性に優れたレーザ発振器、同レーザ発振器に用いられる光増幅器、及びレーザ発振器の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、マスターオシレータから出射されるシード光を入力側光ファイバを介して増幅用光ファイバの一端部に入射させることにより同シード光を増幅させ、前記増幅用光ファイバの他端部から出力側光ファイバを介してレーザ光を発振するにあたり、前記増幅用光ファイバが前記入力側光ファイバ及び前記出力側光ファイバの双方と異種の光ファイバからなるレーザ発振器において、前記増幅用光ファイバと、前記入力側光ファイバと同種の光ファイバからなり同増幅用光ファイバの一端部に直接的あるいは間接的に接続される第１の接続用光ファイバと、前記出力側光ファイバと同種の光ファイバからなり前記増幅用光ファイバの他端部に直接的にあるいは間接的に接続される第２の接続用光ファイバとが一体にモジュール化された光増幅モジュールを備え、同光増幅モジュールの前記第１の接続用光ファイバ及び前記第２の接続用光ファイバに前記入力側光ファイバ及び前記出力側光ファイバがそれぞれ接続されてなることを要旨とする。
【０００９】
同構成によれば、レーザ発振器の製造前に光増幅モジュールを予め製造しておくことで、増幅用光ファイバに第１の接続用光ファイバ及び第２の接続用光ファイバを接続する作業、すなわち異種の光ファイバ同士を接続する作業を事前に済ませておくことができる。これにより、レーザ発振器の製造時には、光増幅モジュールの第１の接続用光ファイバ及び第２の接続用光ファイバに入力側光ファイバ及び出力側光ファイバをそれぞれ接続するだけ、すなわち同種の光ファイバ同士を接続するだけでよいため、接続作業が容易となる。よって、レーザ発振器の製造時の工数が削減され、ひいては生産性が向上するようになる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のレーザ発振器において、前記増幅用光ファイバは、励起用レーザ光源から出射されるレーザ光により励起されるものであり、前記入力側光ファイバと前記増幅用光ファイバとの間には、前記励起用レーザ光源から出射されるレーザ光、及び前記入力側光ファイバを伝播する前記シード光を前記増幅用光ファイバに伝達する光結合部が設けられ、前記光増幅モジュールには、前記光結合部が更にモジュール化されてなることを要旨とする。
【００１１】
このようなレーザ発振器では、励起用レーザ光源から出射されるレーザ光によって励起される増幅用光ファイバが発熱する。また、入力側光ファイバと増幅用光ファイバとの間に光結合部を設け、励起用レーザ光源から出射されるレーザ光、及び入力側光ファイバを伝播するシード光を光結合部を介して増幅用光ファイバに導入しているような場合、同光結合部も発熱し易い。そして、これら増幅用光ファイバ及び光結合部の発熱は、例えばレーザ発振器を構成する各種光ファイバに断線などの異常を生じさせる要因となるため、これを抑制することが求められている。この点、上記構成によるように、光増幅モジュールに光結合部を更にモジュール化させることとすれば、光増幅モジュールに適宜の冷却構造を設けるだけで、増幅用光ファイバ及び光結合部の双方を冷却することができる。よって、それらの発熱を的確に抑制することができるため、上述した光ファイバの断線などの異常を未然に防止することができるようになる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のレーザ発振器において、前記第１の接続用光ファイバ及び前記第２の接続用光ファイバの少なくとも一方が、シングルモードファイバからなることを要旨とする。
【００１３】
シングルモードファイバは、例えばダブルクラッドファイバよりも小さい曲げ径に曲げたとしても、ベンドロスが発生し難いといった特性を有している。よって、上記構成によるように、第１の接続用光ファイバ及び第２の接続用光ファイバの少なくとも一方をシングルモードファイバにより構成することとすれば、レーザ発振器の製造に際しての光ファイバの取り回しの自由度が向上し、ひいてはレーザ発振器の設計の自由度が大幅に向上するようになる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、入力側光ファイバを介して入射されるレーザ光を増幅用光ファイバで増幅するとともに、この増幅されたレーザ光を出力側光ファイバに伝達するにあたり、前記増幅用光ファイバが、前記入力側光ファイバ及び前記出力側光ファイバと異種の光ファイバからなる光増幅器において、前記増幅用光ファイバと、前記入力側光ファイバと同種の光ファイバからなり同増幅用光ファイバの一端部に直接的あるいは間接的に接続される第１の接続用光ファイバと、前記出力側光ファイバと同種の光ファイバからなり前記増幅用光ファイバの他端部に直接的にあるいは間接的に接続される第２の接続用光ファイバとが一体にモジュール化されてなることを要旨とする。
【００１５】
同構成によれば、レーザ発振器の製造時には、モジュール化された光増幅器の第１の接続用光ファイバ及び第２の接続用光ファイバに入力側光ファイバ及び出力側光ファイバをそれぞれ接続するだけでよい、すなわち同種の光ファイバ同士を接続するだけでよいため、接続作業を容易に行うことができる。このため、レーザ発振器の製造に際しての工数の低減を図ることができるようになる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、マスターオシレータから出射されるシード光を入力側光ファイバを介して増幅用光ファイバの一端部に入射させることにより前記シード光を増幅させ、前記増幅用光ファイバの他端部から出力側光ファイバを介してレーザ光を発振するにあたり、前記増幅用光ファイバが前記入力側光ファイバ及び前記出力側光ファイバの双方と異種の光ファイバからなるレーザ発振器の製造方法であって、前記入力側光ファイバと同種の光ファイバからなる第１の接続用光ファイバを前記増幅用光ファイバの一端部に直接的あるいは間接的に接続するとともに、前記出力側光ファイバと同種の光ファイバからなる第２の接続用光ファイバを前記増幅用光ファイバの他端部に直接的あるいは間接的に接続する工程と、前記第１の接続用光ファイバ及び前記第２の接続用光ファイバに前記入力側光ファイバ及び前記出力側光ファイバをそれぞれ接続する工程とを備えることを要旨とする。
【００１７】
同製造方法によるように、レーザ発振器の製造前に、増幅用光ファイバの一端部及び他端部に第１の接続用光ファイバ及び第２の接続用光ファイバをそれぞれ接続する工程を行うことで、異種の光ファイバ同士を接続する作業を事前に完了させておくことができる。このため、実際のレーザ発振器の製造時には、光増幅モジュールの第１の接続用光ファイバ及び第２の接続用光ファイバに入力側光ファイバ及び出力側光ファイバをそれぞれ接続するだけでよい、すなわち同種の光ファイバ同士を接続するだけでよいため、接続作業が容易となる。このため、レーザ発振器の製造に際しての工数の低減を図ることができるようになる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明にかかるレーザ発振器、同レーザ発振器に用いられる光増幅器、及びレーザ発振器の製造方法によれば、製造工数が削減され、ひいては生産性の向上が図られるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明にかかるレーザ発振器の一実施形態についてその概略構成を模式的に示す図。
【図２】（ａ），（ｂ）は、同実施形態のレーザ発振器についてその製造プロセスを模式的に示す図。
【図３】本発明にかかるレーザ発振器の他の例についてその概略構成を模式的に示す図。
【図４】本発明にかかるレーザ発振器の他の例についてその概略構成を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明にかかるレーザ発振器の一実施形態について図１及び図２を参照して説明する。
図１に示すように、このレーザ発振器は、マスターオシレータ１から出射されるシード光を第１の光増幅器ＰＡ１及び第２の光増幅器ＰＡ２を通じて増幅し、第２の光増幅器ＰＡ２の出射端２からレーザ光を発振する、いわゆるＭＯＰＡ（Ｍａｓｔｅｒ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ  ａｎｄ  Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｒｉｆｉｅｒ）構成からなるものである。
【００２１】
ここで、第１の光増幅器ＰＡ１は、大きくは、励起用レーザ光源１０、光結合部１１、及び増幅用光ファイバ１２を有して構成されている。
このうち、光結合部１１は、マスターオシレータ１にシングルモードファイバＳＭＦ１及び第１の接続用光ファイバＦ１を介して接続されるシングルモードファイバ（ＳＭＦ）１１ａ、及び励起用レーザ光源１０に接続されるマルチモードファイバ（ＭＭＦ）１１ｂを備えている。また、光結合部１１は、増幅用光ファイバ１２の一端部（左端部）に接続されるダブルクラッドファイバ（ＤＣＦ）１１ｃを備えている。なお、ダブルクラッドファイバは、コアの周囲を囲むクラッドが第１クラッドとその周囲を覆う第２クラッドとの２層構造からなるものであって、第１クラッドがコアに対するクラッドとして機能するとともに、第１クラッド自身も第２クラッドに対してコアとして機能するものである。また、第１の接続用光ファイバＦ１は、シングルモードファイバＳＭＦ１と同一のものである。これに対し、光結合部１１のシングルモードファイバ１１ａは、シングルモードファイバＳＭＦ１と異なるシングルモードファイバからなるものである。ちなみに、図１では、シングルモードファイバ及びマルチモードファイバを実線で示すとともに、ダブルクラッドファイバを太線で示している。さらに、各光ファイバの接続部分に「×」の印を付している。光結合部１１は、マスターオシレータ１から出射されるシード光がシングルモードファイバＳＭＦ１及び第１の接続用光ファイバＦ１を介してシングルモードファイバ１１ａに入射されると、同シード光をダブルクラッドファイバ１１ｃのコアに入射させる。また、励起用レーザ光源１０から出射される励起光がマルチモードファイバ１１ｂに入射されると、同励起光をダブルクラッドファイバ１１ｃの第１クラッドに入射させる。そして、ダブルクラッドファイバ１１ｃに入射されたシード光及び励起光は、増幅用光ファイバ１２の左端部に出射される。なお、シングルモードファイバＳＭＦ１の途中には、マスターオシレータ１から光結合部１１へ向かう方向のレーザ光のみを透過させ、その逆方向のレーザ光を遮断するアイソレータ１３が設けられている。これにより、増幅用光ファイバ１２からの戻り光がマスターオシレータ１に逆流してこれが損傷することが防止されている。
【００２２】
また、増幅用光ファイバ１２は、例えばＹｂ（イットリビウム）などの希土類元素がコアに添加されたダブルクラッドファイバからなるものである。そして、光結合部１１のダブルクラッドファイバ１１ｃから出射されるシード光及び励起光は、増幅用光ファイバ１２のコア及び第１クラッドにそれぞれ入射される。これにより、増幅用光ファイバ１２の第１クラッドに入射された励起光が同増幅用光ファイバ１２のコアに添加された希土類イオンに吸収されて、誘導放出が生じることで、コア内を伝播するシード光が増幅される。そして、増幅用光ファイバ１２で増幅されたレーザ光（増幅光）は、増幅用光ファイバ１２の他端部（右端部）から第２の接続用光ファイバＦ２を介してタップ１４に出射される。なお、第２の接続用光ファイバＦ２は、シングルモードファイバからなるものである。
【００２３】
タップ１４は、第２の接続用光ファイバＦ２に接続されるシングルモードファイバ１４ａ、第２の光増幅器ＰＡ２の入力側シングルモードファイバＳＭＦ２に接続されるシングルモードファイバ１４ｂ、及び外部出力用のシングルモードファイバ１４ｃを備えている。なお、シングルモードファイバ１４ａは、第２の接続用光ファイバＦ２と同一のものである。また、シングルモードファイバ１４ｂは、第２の光増幅器ＰＡ２の入力側シングルモードファイバＳＭＦ２と同一のものである。タップ１４は、増幅用光ファイバ１２から出射された増幅光が第２の接続用光ファイバＦ２を介してシングルモードファイバ１４ａに入射されると、その大部分をシングルモードファイバ１４ｂに出射するとともに、そのごく一部をシングルモードファイバ１４ｃに出射する。これにより、増幅光がシングルモードファイバ１４ｂを介して第２の光増幅器ＰＡ２の入力側シングルモードファイバＳＭＦ２に入射される。一方、シングルモードファイバ１４ｃから出射されるレーザ光は、例えば図示しない光検出器などに取り込まれて、増幅光の強度測定などに利用される。
【００２４】
また、この第１の光増幅器ＰＡ１では、図中に破線で示すように、光結合部１１、増幅用光ファイバ１２、第１の接続用光ファイバＦ１の一部、及び第２の接続用光ファイバＦ２の一部が例えばシリコン樹脂などの樹脂部材により一体にモールド封止されてモジュール化され、光増幅モジュールＭＤが構成されている。この光増幅モジュールＭＤは、第１の接続用光ファイバＦ１の左端部、第２の接続用光ファイバＦ２の右端部、及び光結合部１１のマルチモードファイバ１１ｂの左端部が外部に露出した構造を有している。そして、光増幅モジュールＭＤから露出した各光ファイバＦ１，Ｆ２，１１ｂに、シングルモードファイバＳＭＦ１、タップ１４のシングルモードファイバ１４ａ、励起用レーザ光源１０がそれぞれ接続されている。このように、光増幅モジュールＭＤでは、シングルモードファイバＳＭＦ１が入力側光ファイバとなるとともに、タップ１４のシングルモードファイバ１４ａが出力側光ファイバとなっている。
【００２５】
一方、第２の光増幅器ＰＡ２の基本的な構成は、第１の光増幅器ＰＡ１と同様である。すなわち、第２の光増幅器ＰＡ２も、励起用レーザ光源、光結合部、及び増幅用光ファイバを備えている。そして、第１の光増幅器ＰＡ１から入力側シングルモードファイバＳＭＦ２に入射されるレーザ光、及び励起用レーザ光源から出射される励起光を増幅用光ファイバに入射させることで、レーザ光を増幅させ、出射端２からレーザ光を発振する。なおここでは、第２の光増幅器ＰＡ２の詳細な説明については、便宜上、割愛する。
【００２６】
次に、図２を参照して、レーザ発振器の製造方法について説明する。なお、図２でも、シングルモードファイバ及びマルチモードファイバを実線で示すとともに、ダブルクラッドファイバを太線で示している。また、各光ファイバの接続部分に「×」の印を付している。
【００２７】
図２（ａ）に示すように、本実施形態では、まず、レーザ発振器の製造前に光増幅モジュールＭＤを製造する。すなわち、光結合部１１のシングルモードファイバ１１ａの左端部に第１の接続用光ファイバＦ１の右端部を接続するとともに、光結合部１１のダブルクラッドファイバ１１ｃの右端部に増幅用光ファイバ１２の左端部を接続する。また、増幅用光ファイバ１２の右端部に第２の接続用光ファイバＦ２の左端部を接続する。その後、第１の接続用光ファイバＦ１、光結合部１１、増幅用光ファイバ１２、及び第２の接続用光ファイバＦ２を樹脂部材により一体にモールド封止することで光増幅モジュールＭＤを成形する。なおこの際、第１の接続用光ファイバＦ１の左端部、第２の接続用光ファイバＦ２の右端部、及び光結合部１１のマルチモードファイバ１１ｂの左端部を光増幅モジュールＭＤから外部に露出させる。
【００２８】
そして、レーザ発振器の製造時には、図２（ｂ）に示すように、光増幅モジュールＭＤから露出した第１の接続用光ファイバＦ１の左端部にシングルモードファイバＳＭＦ１を接続する。また、光増幅モジュールＭＤから露出した第２の接続用光ファイバＦ２の右端部にタップ１４のシングルモードファイバ１４ａを接続する。さらに、光増幅モジュールＭＤから露出したマルチモードファイバ１１ｂの左端部に励起用レーザ光源１０を接続し、第１の光増幅器ＰＡ１を組み立てる。その後、第１の光増幅器ＰＡ１、第２の光増幅器ＰＡ２、及びマスターオシレータ１をそれぞれ連結し、レーザ発振器の製造を完了する。
【００２９】
次に、本実施形態にかかるレーザ発振器の作用について説明する。
第１の光増幅器ＰＡ１が先の図１に示すような構造からなる場合、異なる光ファイバ同士が接続されている部分は以下の（ａ１）〜（ａ３）に示す部分となる。
【００３０】
（ａ１）第１の接続用光ファイバＦ１と光結合部１１のシングルモードファイバ１１ａとが接続されている部分Ｐ１。
（ａ２）光結合部１１のダブルクラッドファイバ１１ｃと増幅用光ファイバ１２とが接続されている部分Ｐ２。
【００３１】
（ａ３）増幅用光ファイバ１２と第２の接続用光ファイバＦ２とが接続されている部分Ｐ３。
ここで、（ａ１）及び（ａ２）の接続部分Ｐ１，Ｐ２は、同種の光ファイバ同士が接続されている部分ではあるものの、異なる光ファイバ同士が接続される部分であるため、それらの接続には多少の工数が必要となる。また、（ａ３）の接続部分Ｐ３は、異種の光ファイバ同士が接続される部分となるため、それらの接続には多くの工数が必要となる。
【００３２】
したがって、先の図２（ａ）に例示したようにレーザ発振器の製造前に光増幅モジュールＭＤを予め製造しておくこととすれば、光ファイバ同士の接続の際に工数を要する作業を予め済ませておくことができる。そして、レーザ発振器の製造時には、先の図２（ｂ）に例示したように、光増幅モジュールＭＤの第１の接続用光ファイバＦ１の左端部にシングルモードファイバＳＭＦ１を接続するとともに、第２の接続用光ファイバＦ２の右端部にタップ１４のシングルモードファイバ１４ａを接続するだけでよい。すなわち、同種の光ファイバ同士を接続するだけでよい。よって、接続作業が容易となるため、レーザ発振器の製造時の工数が削減され、ひいては生産性を向上させることができる。
【００３３】
一方、増幅用光ファイバ１２を構成するダブルクラッドファイバは、モードフィールド径が大きく且つ、ＮＡ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ）が低い部材であるため、ベンドロスを抑制するためには、その曲げ径を所定の値（５０ｍｍ程度）以上に設定する必要がある。よって、レーザ発振器の製造に際しては、増幅用光ファイバ１２の取り回しにより設計の自由度が大きく制限されてしまうといった実情がある。
【００３４】
この点、シングルモードファイバは、例えばダブルクラッドファイバよりも小さい曲げ径（２０ｍｍ程度）に曲げたとしても、ベンドロスが発生し難いといった特性を有している。よって、本実施形態のようにレーザ発振器の製造時にシングルモードファイバ同士を接続する作業のみを行うだけでよい場合、レーザ発振器の製造に際しての光ファイバの取り回しの自由度が向上するため、ひいてはレーザ発振器の設計の自由度が大幅に向上するようになる。また、レーザ発振器の製造の際に第１の光増幅器ＰＡ１に作用する曲げや外圧の耐性が向上するため、生産時の組み込み作業が容易となる。
【００３５】
ところで、このようなレーザ発振器では、マスターオシレータ１や第１の光増幅器ＰＡ１のそれぞれの個体差などにより、発振されるレーザ光の強度にばらつきが生じるおそれがある。
【００３６】
この点、本実施形態のレーザ発振器では、例えば光増幅モジュールＭＤ毎の増幅率を予め測定するようにすれば、マスターオシレータ１や第２の光増幅器ＰＡ２の個体差を相殺することのできる光増幅モジュールＭＤを選定することが可能となる。このため、レーザ光の強度のばらつきを的確に抑制することも可能である。
【００３７】
一方、このようなレーザ発振器では、励起用レーザ光源１０から出射される励起光によって励起される増幅用光ファイバ１２が発熱する。また、マスターオシレータ１から出射されるシード光、並びに励起用レーザ光源１０から出射される励起光が入射される光結合部１１も発熱し易い。そして、これら増幅用光ファイバ１２及び光結合部１１の発熱は、例えばレーザ発振器を構成する各種光ファイバの断線などの異常を生じさせる要因となるため、これを抑制することが求められている。
【００３８】
この点、本実施形態のレーザ発振器によれば、光増幅モジュールＭＤに例えばヒートシンクなどの適宜の冷却構造を設けることで、増幅用光ファイバ１２及び光結合部１１の双方を冷却することができる。よって、それらの発熱を的確に抑制することができるため、上述した光ファイバの断線などの異常を未然に防止することができるようになる。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態にかかるレーザ発振器、第１の光増幅器ＰＡ１、及びレーザ発振器の製造方法によれば、以下のような効果が得られるようになる。
（１）増幅用光ファイバ１２、光結合部１１、増幅用光ファイバ１２の一端部に光結合部１１を介して間接的に接続される第１の接続用光ファイバＦ１、及び増幅用光ファイバ１２の他端部に直接的に接続される第２の接続用光ファイバＦ２を一体にモジュール化し、光増幅モジュールＭＤを構成することとした。そして、レーザ発振器の製造前に光増幅モジュールＭＤを予め製造しておくこととした。これにより、レーザ発振器の製造時には、光増幅モジュールＭＤの第１の接続用光ファイバＦ１にシングルモードファイバＳＭＦ１を接続するとともに、光増幅モジュールＭＤの第２の接続用光ファイバＦ２にタップ１４のシングルモードファイバ１４ａを接続するだけ、すなわち同種の光ファイバを接続するだけでよい。よって、接続作業が容易となるため、レーザ発振器の製造時の工数が削減され、ひいては生産性が向上するようになる。また、光増幅モジュールＭＤに適宜の冷却構造を設けるだけで、増幅用光ファイバ１２及び光結合部１１の双方を冷却することができるため、それらの発熱を的確に抑制することができ、ひいては光ファイバの断線異常などを未然に防止することができるようになる。
【００４０】
（２）光増幅モジュールＭＤから外部に露出する第１の接続用光ファイバＦ１及び第２の接続用光ファイバＦ２をシングルモードファイバにより構成することとした。これにより、レーザ発振器の製造時に光ファイバの取り回しの自由度が向上するため、ひいてはレーザ発振器の設計の自由度が大幅に向上するようになる。
【００４１】
（３）光増幅モジュールＭＤを成形するにあたり、増幅用光ファイバ１２などの部品を樹脂部材でモールド封止することとした。これにより、各種部品のモジュール化を、より安定して行うことができるようになる。
【００４２】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、増幅用光ファイバ１２及び光結合部１１をモジュール化することとしたが、これらに更にアイソレータ１３及びタップ１４を加えてモジュール化してもよい。具体的には、図３に示すように、光結合部１１のシングルモードファイバ１１ａの左端部に第１の接続用光ファイバＦ１の右端部を接続するとともに、光結合部１１のダブルクラッドファイバ１１ｃの右端部に増幅用光ファイバ１２の左端部を接続する。また、第１の接続用光ファイバＦ１の途中にアイソレータ１３を設ける。さらに、増幅用光ファイバ１２の右端部にタップ１４のシングルモードファイバ１４ａの左端部を接続する。その後、第１の接続用光ファイバＦ１、アイソレータ１３、光結合部１１、増幅用光ファイバ１２、及びタップ１４を樹脂部材により一体にモールド封止することで光増幅モジュールＭＤを成形する。なおこの際、第１の接続用光ファイバＦ１の左端部、光結合部１１のマルチモードファイバ１１ｂの左端部、及びタップ１４のシングルモードファイバ１４ｂ，１４ｃのそれぞれの右端部を光増幅モジュールＭＤから外部に露出させる。そして、レーザ発振器の製造時には、光増幅モジュールＭＤから露出した第１の接続用光ファイバＦ１にシングルモードファイバＳＭＦ１を接続するとともに、タップ１４のシングルモードファイバ１４ｂに第２の光増幅器ＰＡ２の入力側シングルモードファイバＳＭＦ２を接続する。このような構成であれば、レーザ発振器の製造時に同種の光ファイバ同士を接続するだけでよいため、上記実施形態と同様、レーザ発振器の製造時の工数を削減することが可能である。なお、図３に例示した光増幅モジュールＭＤでは、シングルモードファイバＳＭＦ１が入力側光ファイバとなるとともに、第２の光増幅器ＰＡ２の入力側シングルモードファイバＳＭＦ２が出力側光ファイバとなっている。
【００４３】
・また、図４に示すように、増幅用光ファイバ１２のみをモジュール化してもよい。具体的には、図中に示すように、増幅用光ファイバ１２の左端部に第１の接続用光ファイバＦ１の右端部を接続するとともに、増幅用光ファイバ１２の右端部に第２の接続用光ファイバＦ２の左端部を接続する。なお、第１の接続用光ファイバＦ１は光結合部１１のダブルクラッドファイバ１１ｃと同一のダブルクラッドファイバからなるものである。そして、第１の接続用光ファイバＦ１、増幅用光ファイバ１２、及び第２の接続用光ファイバＦ２を樹脂部材により一体にモールド封止することで光増幅モジュールＭＤを形成する。なおこの際、第１の接続用光ファイバＦ１の左端部、及び第２の接続用光ファイバＦ２の右端部を光増幅モジュールＭＤから外部に露出させる。そして、レーザ発振器の製造時には、光増幅モジュールＭＤから露出した第１の接続用光ファイバＦ１に光結合部１１のダブルクラッドファイバ１１ｃを接続するとともに、第２の接続用光ファイバＦ２にタップ１４のシングルモードファイバ１４ａを接続する。このような構成であれば、レーザ発振器の製造時に、光結合部１１のシングルモードファイバ１１ａとシングルモードファイバＳＭＦ１との接続については多少の工数が必要となるものの、基本的には同種の光ファイバ同士を接続するだけでよいため、レーザ発振器の製造時の工数を削減することが可能である。なお、図４に例示した光増幅モジュールＭＤでは、光結合部１１のダブルクラッドファイバ１１ｃが入力側光ファイバとなるとともに、タップ１４のシングルモードファイバ１４ａが出力側光ファイバとなっている。
【００４４】
・上記実施形態及びその変形例では、光増幅モジュールＭＤを成形するにあたり、増幅用光ファイバ１２などの部品を樹脂部材でモールド封止することとしたが、これに代えて、例えばこれらの部品をケースの内部に収容してパッケージ化してもよい。
【００４５】
・上記実施形態では、増幅用光ファイバ１２がダブルクラッドファイバからなるものであったが、同増幅用光ファイバ１２がダブルクラッドファイバ以外の光ファイバからなるものであってもよい。
【００４６】
・上記実施形態では、本発明にかかるレーザ発振器を、２つの光増幅器を備えるレーザ発振器に適用することとしたが、１つの光増幅器のみを備えるレーザ発振器、あるいは３つ以上の光増幅器を備えるレーザ発振器にも適用することが可能である。
【符号の説明】
【００４７】
Ｆ１…第１の接続用光ファイバ、Ｆ２…第２の接続用光ファイバ、ＭＤ…光増幅モジュール、ＰＡ１…第１の光増幅器、ＰＡ２…第２の光増幅器、ＳＭＦ１…シングルモードファイバ、ＳＭＦ２…入力側シングルモードファイバ、１…マスターオシレータ、２…出射端、１０…励起用レーザ光源、１１…光結合部、１１ａ…シングルモードファイバ、１１ｂ…マルチモードファイバ、１１ｃ…ダブルクラッドファイバ、１２…増幅用光ファイバ、１３…アイソレータ、１４…タップ、１４ａ〜１４ｃ…シングルモードファイバ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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