(57)【要約】【課題】信号光発生部に対する反射光の影響を抑制しつつ、長波長側の所望の波長を有するレーザ光が得られるファイバレーザ装置を提供する。【解決手段】本発明のファイバレーザ装置１は、光増幅器と、第１の波長フィルタと、第１のラマン波長変換部と、第２の波長フィルタと、第２の光増幅器と、第２のラマン波長変換部と、第３の波長フィルタと、を備えている。【選択図】図１
2016180844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長の光を出力する第１の光増幅器と、
前記第１の光増幅器と光学的に結合され、前記第１の波長の光を透過し、前記第１の波長以外の波長の光を遮断する第１の波長フィルタと、
前記第１の波長フィルタと光学的に結合され、誘導ラマン散乱効果を発現し、前記第１の波長フィルタからの出力光を前記第１の波長よりも長い第２の波長の光に変換する第１のラマン波長変換部と、
前記第１のラマン波長変換部と光学的に結合され、前記第２の波長の光を透過し、前記第２の波長以外の波長の光を遮断する第２の波長フィルタと、
前記第２の波長フィルタと光学的に結合され、前記第２の波長フィルタからの出力光を増幅する第２の光増幅器と、
前記第２の光増幅器と光学的に結合され、誘導ラマン散乱効果を発現し、前記第２の光増幅器からの出力光を前記第２の波長よりも長い第３の波長の光に変換する第２のラマン波長変換部と、
前記第２のラマン波長変換部と光学的に結合され、前記第３の波長の光を透過し、前記第３の波長以外の波長の光を遮断する第３の波長フィルタと、
を備えたことを特徴とするファイバレーザ装置。
【請求項２】
前記第１のラマン波長変換部および前記第２のラマン波長変換部は、光ファイバで構成され、
前記第２のラマン波長変換部を構成する光ファイバのコア径は、前記第１のラマン波長変換部を構成する光ファイバのコア径よりも大きく、
前記第２のラマン波長変換部を構成する光ファイバの長さは、前記第１のラマン波長変換部を構成する光ファイバの長さよりも短いことを特徴とする請求項１に記載のファイバレーザ装置。
【請求項３】
前記第２の光増幅器は、増幅用ファイバとしてＹｂドープファイバを備え、
前記第２の光増幅器から出力される光の波長が１０６０ｎｍよりも長いことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のファイバレーザ装置。
【請求項４】
前記第２のラマン波長変換部への入力用ファイバから出力用ファイバまでに至る光ファイバのＶ値が２．４よりも小さいことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のファイバレーザ装置。
【請求項５】
少なくとも一部に偏波保持ファイバが用いられ、単一偏光を出力することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のファイバレーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファイバレーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１に、パルス発振器と、第１の波長フィルタと、波長変換器と、第２の波長フィルタと、光ファイバ増幅器と、を備えたファイバレーザ装置が開示されている。このファイバレーザ装置において、パルス発振器から出力されたパルス光は、第１の波長フィルタを透過し、波長変換器によって波長が後段の光ファイバ増幅器で所望の出力まで増幅できるように光ファイバ増幅器の利得波長帯域内の波長に変換される。波長変換器によって波長変換されたパルス光は第２の波長フィルタを透過する一方、波長変換器によって波長が変換されなかったパルス光は第２の波長フィルタで遮断される。第２の波長フィルタを透過したパルス光は、光ファイバ増幅器により所望の出力に増幅されて出力され、レーザ加工等の用途に利用される。
【０００３】
一方、被加工面からの反射光は、光ファイバ増幅器を透過することで増幅され、高強度の反射光となって第２の波長フィルタに入射する。この反射光の波長は、波長変換器から光ファイバ増幅器に入射する出力光の波長と一致するため、反射光は第２の波長フィルタを透過し、波長変換器に入射する。波長変換器を透過した反射光は、第１の波長フィルタに入射するが、反射光の波長がパルス発振器から出力された元の出力光の波長と異なるため、第１の波長フィルタで遮断される。このようにして、反射光のパルス発振器への入射を抑制できるため、反射光によるパルス発振器内の部品の故障を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５１９８２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、ファイバレーザ装置の用途が多様化しており、従来よりも長波長側のレーザ光を出力するファイバレーザ装置が求められる場合がある。しかしながら、光ファイバ増幅器により得られる光の長波長化には限界がある。そのため、上記の特許文献１のファイバレーザ装置では、長波長側の所望の波長を有するレーザ光が得られないという問題があった。したがって、パルス発振器等の信号光発生部に対する反射光の影響を抑制しつつ、長波長側の所望の波長を有するレーザ光が得られるファイバレーザ装置の提供が望まれている。
【０００６】
本発明の一つの態様は、上記の課題を解決するためになされたものであって、信号光発生部に対する反射光の影響を抑制しつつ、長波長側の所望の波長を有するレーザ光が得られるファイバレーザ装置を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明の一つの態様のファイバレーザ装置は、第１の波長の光を出力する第１の光増幅器と、前記第１の光増幅器と光学的に結合され、前記第１の波長の光を透過し、前記第１の波長以外の波長の光を遮断する第１の波長フィルタと、前記第１の波長フィルタと光学的に結合され、誘導ラマン散乱効果を発現し、前記第１の波長フィルタからの出力光を前記第１の波長よりも長い第２の波長の光に変換する第１のラマン波長変換部と、前記第１のラマン波長変換部と光学的に結合され、前記第２の波長の光を透過し、前記第２の波長以外の波長の光を遮断する第２の波長フィルタと、前記第２の波長フィルタと光学的に結合され、前記第２の波長フィルタからの出力光を増幅する第２の光増幅器と、前記第２の光増幅器と光学的に結合され、誘導ラマン散乱効果を発現し、前記第２の光増幅器からの出力光を前記第２の波長よりも長い第３の波長の光に変換する第２のラマン波長変換部と、前記第２のラマン波長変換部と光学的に結合され、前記第３の波長の光を透過し、前記第３の波長以外の波長の光を遮断する第３の波長フィルタと、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の一つの態様のファイバレーザ装置は、第２の光増幅器と光学的に結合された第２のラマン波長変換部を備えているため、第２の光増幅器からの出力光の波長が長波長側にシフトされ、第２の波長の光が第３の波長の光に変換される。そのため、第２の光増幅器単独では長波長化に限界があったとしても、第２のラマン波長変換部を備えていない従来の装置に比べて、長波長の出力光が得られる。
【０００９】
一方、被照射体で反射した第３の波長の反射光は、被照射体から戻ってくると、第３の波長フィルタを透過して第２のラマン波長変換部に入射する。ここで、反射光の波長がさらに長波長側にシフトし、より長波長の反射光が第２の光増幅器に入射する。この反射光は第２の光増幅器で増幅されるが、第２の光増幅器で増幅された反射光の波長は第３の波長よりもさらに長波長であり、第１のラマン波長変換部により変換された光の波長（第２の波長）と異なるため、第２の光増幅器で増幅された反射光は第２の波長フィルタを透過できない。また、仮に反射光中に第２の波長成分が含まれ、その第２の波長成分が第２の波長フィルタを透過できたとしても、第２の波長成分は第１の波長フィルタを透過できない。
このようにして、本発明の一つの態様のファイバレーザ装置によれば、第２の光増幅器だけでは得られない、より長波長の所望の出力光が得られるとともに、第１の光増幅器に対する反射光の影響を確実に抑制することができる。
【００１０】
本発明の一つの態様のファイバレーザ装置において、前記第１のラマン波長変換部および前記第２のラマン波長変換部は、光ファイバで構成されていてもよい。その場合、前記第２のラマン波長変換部を構成する光ファイバのコア径は、前記第１のラマン波長変換部を構成する光ファイバのコア径よりも大きく、前記第２のラマン波長変換部を構成する光ファイバの長さは、前記第１のラマン波長変換部を構成する光ファイバの長さよりも短くてもよい。
【００１１】
誘導ラマン散乱による波長変換は、非線形媒質に所定の閾値(ラマン閾値)を超えるような強い入射光が入射されたときに生じる。特に、光のピークパワー密度（＝ピークパワー／コア断面積）が高く、ファイバ長が長い場合、波長変換はより発生しやすくなる。本発明の一つの態様のファイバレーザ装置の場合、第２のラマン波長変換部への入射光は、第２の光増幅器で増幅されている分、第１のラマン波長変換部への入射光よりもピークパワーが大きい。そのため、仮にファイバ長およびコア断面積が同じであると、第２のラマン波長変換部において高次の不要なラマン散乱が生じる虞がある。そこで、上記構成とすれば、第２のラマン波長変換部における高次の不要な誘導ラマン散乱を抑制できる。
【００１２】
本発明の一つの態様のファイバレーザ装置において、前記第２の光増幅器は、増幅用ファイバとしてＹｂドープファイバを備え、前記第２の光増幅器から出力される光の波長が１０６０ｎｍよりも長い構成であってもよい。
【００１３】
被照射体からの第３の波長の反射光は、被照射体から戻ってくると、第３の波長フィルタを透過して第２のラマン波長変換部に入射する。このとき、反射光が第２のラマン波長変換部を通ることにより反射光の波長がさらに長波長側にシフトし、より長波長にシフトした反射光が第２の光増幅器に入射する。ここで、Ｙｂドープファイバは、利得のピークが１０３０ｎｍと１０６０ｎｍ付近にあり、波長が１０６０ｎｍよりも長くなるにつれてゲインが低くなる傾向がある。そのため、Ｙｂドープファイバを用いた場合には第２の光増幅器からの出力光の波長が１０６０ｎｍよりも長ければ、第２の光増幅器から入力側へ戻る反射光の増幅が抑制され、第１の光増幅器への反射光の影響をさらに抑制することができる。
【００１４】
本発明の一つの態様のファイバレーザ装置において、前記第２のラマン波長変換部への入力用ファイバから出力用ファイバまでに至る光ファイバのＶ値が２．４よりも小さい構成であってもよい。
【００１５】
この構成によれば、ファイバレーザ装置から得られる出力がシングルモード出力となるため、ビーム品質が向上する。
【００１６】
本発明の一つの態様のファイバレーザ装置は、少なくとも一部に偏波保持ファイバが用いられ、単一偏光を出力する構成であってもよい。
この構成によれば、出力光として単一偏光が要求される用途に対応することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の一つの態様によれば、信号光発生部に対する反射光の影響を抑制しつつ、長波長側の所望の波長を有するレーザ光が得られるファイバレーザ装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態のファイバレーザ装置の概略構成図である。
【図２】パルス発振器出力後、第１のラマン波長変換部出力後、および第２のラマン波長変換部出力後のそれぞれの光の波長を示す図である。
【図３】第１の波長フィルタ、第２の波長フィルタ、および第３の波長フィルタのそれぞれの透過特性を示す図である。
【図４】第２実施形態のファイバレーザ装置の概略構成図である。
【図５】第２実施形態の変形例のファイバレーザ装置の概略構成図である。
【図６】第２実施形態の変形例のファイバレーザ装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１および図２を用いて説明する。
本実施形態のファイバレーザ装置は、例えばレーザ加工等の用途に用いて好適なパルスファイバレーザ装置の例である。ただし、用途はレーザ加工に限るものではない。
図１は、本実施形態のファイバレーザ装置の概略構成図である。
【００２０】
図１に示すように、ファイバレーザ装置１は、パルス発振器２と、第１の波長フィルタ３と、第１のラマン波長変換部４と、第２の波長フィルタ５と、光増幅器６と、第２のラマン波長変換部７と、第３の波長フィルタ８と、を備えている。
【００２１】
図２に示すように、ファイバレーザ装置１においては、パルス発振器２からの出力光の波長である第１の波長（λ１）が第１のラマン波長変換部４により長波長側にシフトして第２の波長（λ１）となり、光増幅器６を経た後、第２の波長（λ２）が第２のラマン波長変換部７によってさらに長波長側にシフトして第３の波長（λ３）となる。
【００２２】
パルス発振器２は、第１の波長（λ１）のパルス光を出力する。パルス発振器２には、例えばファブリペロー型のファイバレーザ、ファイバリングレーザ等を含む周知のパルス発振器が用いられる。詳細な説明は省略するが、パルス発振器２は、例えば励起光源と、希土類添加ファイバと、光スイッチと、を備えている。励起光源からの励起光によって希土類添加ファイバ中の希土類イオンが励起状態となり、自然放出光が放出される。自然放出光は増幅されつつ光ファイバ内を伝搬し、出力される。希土類添加ファイバからの出力光は、光スイッチによりスイッチングされ、パルス光となる。本実施形態では、希土類添加ファイバとしてＹｂファイバを用いており、利得帯域は１０３０〜１１００ｎｍ程度である。したがって、第１の波長は、例えば最も短波長側とすると、１０３０ｎｍ程度である。
本実施形態のパルス発振器２は、特許請求の範囲の第１の光増幅器に対応する。
【００２３】
第１の波長フィルタ３は、パルス発振器２と光学的に結合されている。第１の波長フィルタ３は、例えばバンドパスフィルタにより構成される。第１の波長フィルタ３は、図３（Ａ）に透過特性を示すように、第１の波長（λ１）の一例である１０３０ｎｍ近傍の光を透過し、第１の波長（λ１）以外の波長の光を遮断する。
【００２４】
第１のラマン波長変換部４は、第１の波長フィルタ３と光学的に結合されている。第１のラマン波長変換部４は、高パワーの光が入射したときに誘導ラマン散乱効果を発現する光ファイバで構成されている。誘導ラマン散乱が生じる光のパワーは、光ファイバのコア径やファイバ長で調整できる。第１のラマン波長変換部４は、第１の波長フィルタ３からの出力光を第１の波長（λ１）よりも長い第２の波長（λ２）の光に変換する。第１のラマン波長変換部４では、第１の波長フィルタ３からの出力光の波長を長波長側に５０ｎｍ程度シフトさせることができる。これにより、第１のラマン波長変換部４において、波長１０３０〜１１００ｎｍの光は、波長１０８０〜１１５０ｎｍの光に変換される。最も短波長側で考えると、例えば波長１０３０ｎｍ（λ１）の光は、波長１０８０ｎｍ（λ２）の光に変換される。
【００２５】
第２の波長フィルタ５は、第１のラマン波長変換部４と光学的に結合されている。第２の波長フィルタ５は、例えばバンドパスフィルタにより構成される。第２の波長フィルタ５は、図３（Ｂ）に透過特性を示すように、第２の波長（λ２）の一例である１０８０ｎｍ近傍の光を透過し、第２の波長（λ２）以外の波長の光を遮断する。
【００２６】
光増幅器６は、第２の波長フィルタ５と光学的に結合され、第２の波長フィルタ５から出力された光を増幅する。詳細な説明は省略するが、光増幅器６は、例えば複数のレーザダイオードを含む励起光源と、希土類元素としてＹｂがドープされたＹｂドープファイバからなる増幅用ファイバと、を備えている。励起光源からの励起光が増幅用ファイバ中のＹｂに吸収されて反転分布が形成され、誘導放出が生じる。これにより、コア内を伝搬するレーザ光が増幅され、レーザ出力として出力される。光増幅器６から出力される光の波長帯域は、１０８０〜１１００ｎｍである。光増幅器６から出力される光は、最も短波長側で考えると、第２の波長λ２の１０８０ｎｍである。
本実施形態の光増幅器６は、特許請求の範囲の第２の光増幅器に対応する。
【００２７】
第２のラマン波長変換部７は、光増幅器６と光学的に結合されている。第２のラマン波長変換部７は、高パワーの光が入射したときに誘導ラマン散乱効果を発現する光ファイバで構成されている。誘導ラマン散乱が生じる光のパワーは、光ファイバのコア径やファイバ長で調整できる。第２のラマン波長変換部７は、光増幅器６からの出力光を第２の波長（λ２）よりも長い第３の波長（λ３）の光に変換する。第２のラマン波長変換部７では、光増幅器６からの出力光の波長を長波長側に５０ｎｍ程度シフトさせることができる。これにより、第２のラマン波長変換部７において、波長１０８０〜１１００ｎｍの光は、波長１１３０〜１１５０ｎｍの光に変換される。最も短波長側で考えると、例えば波長１０８０ｎｍ（λ２）近傍の光は、波長１１３０ｎｍ（λ３）近傍の光に変換される。
【００２８】
第３の波長フィルタ８は、第２のラマン波長変換部７と光学的に結合されている。第３の波長フィルタ８は、例えばバンドパスフィルタにより構成される。第３の波長フィルタ８は、図３（Ｃ）に透過特性を示すように、第３の波長（λ３）の一例である１１３０ｎｍ近傍の光を透過し、第３の波長（λ３）以外の波長の光を遮断する。
【００２９】
［表１］は、上述した各構成要素の波長特性をまとめたものである。
以下、［表１］を参照しつつ、本実施形態のファイバレーザ装置１の作用について説明する。
【００３０】
【表１】
2016180844.tif 000003
【００３１】
最初に、出力光に着目する。パルス発振器２から出力された第１の波長λ１（例えば１０３０ｎｍ）の光は、第１の波長フィルタ３を透過し、第１のラマン波長変換部４において波長変換され、第２の波長λ２（例えば１０８０ｎｍ）の光となる。このとき、全ての光が波長変換されることはなく、第１の波長λ１の光が一部残るが、第１の波長λ１の光は後段の第２の波長フィルタ５によって遮断される。
【００３２】
第１のラマン波長変換部４から出力された第２の波長λ２の光は、第２の波長フィルタ５を透過し、光増幅器６によって増幅された後、第２のラマン波長変換部７において波長変換され、第３の波長λ３（例えば１１３０ｎｍ）の光となる。ここでも、第１のラマン波長変換部４と同様、全ての光が波長変換されることはなく、第２の波長λ２の光が一部残るが、第２の波長λ２の光は後段の第３の波長フィルタ８によって遮断される。第２のラマン波長変換部７から出力された第３の波長λ３の光は、第３の波長フィルタ８を透過し、出力される。出力光は例えば被加工面に照射され、レーザ加工に用いられる。
【００３３】
次に、反射光に着目する。被加工面からの第３の波長λ３の反射光は、第３の波長フィルタ８を透過し、第２のラマン波長変換部７に入射する。ここで、反射光の波長が第３の波長λ３からさらに長波長側にシフトし、より長波長の反射光が光増幅器６に入射する。この反射光は光増幅器６で増幅されるが、光増幅器６で増幅された光は第２の波長フィルタ５で遮断され、それ以上戻ることはない。また、仮に反射光中に第２の波長の光が混在し、第２の波長の光が第２の波長フィルタ５を透過したとしても、その光は第１の波長フィルタ３で遮断され、パルス発振器２に戻ることはない。
【００３４】
このように、本実施形態のファイバレーザ装置１は、光増幅器６の後段に第２のラマン波長変換部７を備えているため、光増幅器６単独では光の長波長化に限界があったとしても、第２のラマン波長変換部７を備えていない従来の装置に比べて、長波長の出力光が得られる。具体的には、増幅用ファイバとしてＹｂドープファイバを用いた光増幅器は、出力パワーを向上しやすい、ビーム品質に優れる等の利点がある反面、利得のピークが１０３０ｎｍと１０６０ｎｍ付近にあり、波長が１０６０ｎｍよりも長くなるにつれてゲインが低くなる傾向がある。そのため、１１００ｎｍ以上の波長の光を増幅しにくいという欠点を有している。したがって、この種のファイバレーザ装置は、１１００ｎｍ以上の波長が要求される用途には使用できないという問題があった。これに対し、本実施形態のファイバレーザ装置１によれば、上述したように、１１００ｎｍを超える波長の出力光を得ることができる。このようにして、本実施形態によれば、光増幅器６だけでは得られない、より長波長の所望の出力光が得られるとともに、パルス発振器２に対する反射光の影響を確実に抑制できるファイバレーザ装置１を実現することができる。
【００３５】
また、各ラマン波長変換部における光ファイバのコア径やファイバ長は、例えば誘導ラマン散乱が生じる光のパワーの調整等の目的により適宜設定することができる。ただし、第２のラマン波長変換部７を構成する光ファイバのコア径を、第１のラマン波長変換部４を構成する光ファイバのコア径よりも大きくし、かつ、第２のラマン波長変換部７を構成する光ファイバの長さを、第１のラマン波長変換部４を構成する光ファイバの長さよりも短くすることにより、以下の効果が得られる。
【００３６】
誘導ラマン散乱による波長変換は、非線形媒質に所定の閾値(ラマン閾値)を超えるような強い入射光が入射されたときに生じる。特に、光のピークパワー密度（＝ピークパワー／コア断面積）が高く、ファイバ長が長い場合、波長変換はより発生しやすくなる。ここで、Ａ＝ピークパワー×（ファイバ長）／（コアの断面積）としたとき、Ａの値が所定の閾値を超えると、ある波長のラマン光が生じる。例えば２次ラマン光が生じる閾値をＡ２、３次ラマン光が生じる閾値をＡ３、…、ｎ次ラマン光が生じる閾値をＡｎとすると、Ａ２＜Ａ３＜…＜Ａｎとなっている。
【００３７】
本実施形態のファイバレーザ装置１の場合、第２のラマン波長変換部７への入射光は、光増幅器６で増幅されている分、第１のラマン波長変換部４への入射光よりもピークパワーが大きい。そのため、仮にファイバ長およびコア断面積が同じであると、第２のラマン波長変換部７において高次の不要なラマン散乱が生じるおそれがある。そこで、第２のラマン波長変換部７を構成する光ファイバのコア径を、第１のラマン波長変換部４を構成する光ファイバのコア径よりも大きくし、かつ、第２のラマン波長変換部７を構成する光ファイバの長さを、第１のラマン波長変換部４を構成する光ファイバの長さよりも短くすれば、第２のラマン波長変換部７における高次の不要な誘導ラマン散乱を抑制できる。
【００３８】
本実施形態のように、光増幅器６からの出力光の波長は１０６０ｎｍよりも長いことが好ましい。その理由は、光増幅器６からの出力光の波長が１０６０ｎｍよりも長いと、パルス発振器２への反射光の影響をより確実に抑制できるからである。すなわち、被加工面から戻ってきた反射光は、第２のラマン波長変換部７を通ることにより波長がさらに長波長側にシフトし、より長波長にシフトした反射光が光増幅器６に入射する。ここで、Ｙｂドープファイバは、上述したように、波長が１０６０ｎｍよりも長くなるにつれてゲインが低くなる傾向がある。そのため、光増幅器６からの出力光の波長が１０６０ｎｍよりも長ければ、光増幅器６からパルス発振器２側へ戻る反射光の増幅が抑制される。
【００３９】
また、第２のラマン波長変換部７への入力用ファイバから出力用ファイバまでに至る光ファイバのＶ値は、２．４よりも小さいことが好ましい。この場合、ファイバレーザ装置１から得られる出力がシングルモード出力となるため、ビーム品質が向上する。
【００４０】
［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について、図４を用いて説明する。
第２実施形態のファイバレーザ装置の基本構成は第１実施形態のファイバレーザ装置と同様であるが、単一偏光の出力が得られる単一偏光レーザとした点が第１実施形態と異なる。
図４において、第１実施形態で用いた図１と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４１】
図４に示すように、本実施形態のファイバレーザ装置１１においては、第２の波長フィルタ５と光増幅器６との間に、偏光子１２が設けられている。偏光子１２は、ランダム偏光を単一偏光化する素子である。空間型の偏光子として、グラントムソンプリズム、グランテーラープリズム、グランレーザプリズム等の偏波スプリッタが用いられる。ファイバ型の偏光子として、複屈折率が通常よりも大きい偏波保持ファイバが用いられる。ファイバ型の偏光子では、光ファイバのslow軸とfast軸とで曲げ損失が異なることを利用し、ファイバの曲げを変えることで例えばslow軸の損失をゼロ、 fast軸の損失を２０ｄＢとし、slow軸だけの光を取り出して単一偏光化する。
【００４２】
図４において、パルス発振器２から第２の波長フィルタ５までの部分はランダム偏光を取り扱うランダム偏光部１３である。偏光子１２から第３の波長フィルタ８までの部分は単一偏光を取り扱う単一偏光部１４である。ランダム偏光部１３では、通常の光ファイバ１６を用いることができる。一方、単一偏光部１４では、偏波保持ファイバ１７を用いる必要がある。偏波保持ファイバ１７として、例えばＰＡＮＤＡファイバを用いることができる。
その他の構成は、第１実施形態と同様である。
【００４３】
本実施形態においても、長波長の所望の出力光が得られるとともに、パルス発振器に対する反射光の影響を確実に抑制できるファイバレーザ装置１１を実現することができる、という第１実施形態と同様の効果が得られる。さらに本実施形態によれば、単一偏光レーザが要求される用途に対応することができる。
【００４４】
なお、図４においては、偏光子１２が第２の波長フィルタ５と光増幅器６との間に設けられた例を示したが、ファイバレーザ装置を単一偏光レーザとする構成はこの例に限られず、例えば図５、図６に示す構成を採用してもよい。
【００４５】
図５に示すように、第１変形例のファイバレーザ装置２１において、偏光子１２は、パルス発振器２と第１の波長フィルタ３との間に設けられている。この場合、パルス発振器２から偏光子１２の入力までの部分はランダム偏光を取り扱うランダム偏光部１３である。偏光子１２から第３の波長フィルタ８までの部分は単一偏光を取り扱う単一偏光部１４である。ランダム偏光部１３では、通常の光ファイバ１６が用いられる。単一偏光部１４では、偏波保持ファイバ１７が用いられる。
【００４６】
図６に示すように、第２変形例のファイバレーザ装置３１においては、偏光子が設けられていない。この場合、パルス発振器２から第３の波長フィルタ８までの全てが単一偏光部１４であり、全ての光ファイバに偏波保持ファイバ１７が用いられる。
【００４７】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば上記の実施形態では、第１、第２のラマン波長変換部が光ファイバで構成されている例を示したが、第１、第２のラマン波長変換部は必ずしも光ファイバで構成されていなくてもよい。第１、第２のラマン波長変換部として、例えば誘導ラマン散乱効果を発現する非線形光学結晶などを用いることもできる。
その他、ファイバレーザ装置の各構成要素の具体的な構成、および発振波長、増幅波長、波長フィルタの透過波長および阻止波長等については、上記実施形態に限らず、適宜変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、例えば材料加工等に用いるファイバレーザ装置に利用が可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１，１１，２１，３１…ファイバレーザ装置、２…パルス発振器（第１の光増幅器）、３…第１の波長フィルタ、４…第１のラマン波長変換部、５…第２の波長フィルタ、６…光増幅器（第２の光増幅器）、７…第２のラマン波長変換部、８…第３の波長フィルタ、１７…偏波保持ファイバ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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