(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光を閉じ込めながら伝搬させる励起光導光体と、レーザ活性物質を含んでいて上記励起光導光体から励起光が分布導入されることによりそのレーザ活性物質が励起されてレーザ光を出力する長尺で可撓性を有するレーザ光導光体とを備えたレーザ装置を製造するレーザ装置の製造方法であって、
上記励起光導光体を、リボン状またはシート状に形成されて可撓性を有する導光部材を、全体が一体化するように巻回または周回させ、当該リボン状またはシート状の導光部材の厚みを管壁の厚みとする円管構造に形成することによって作製し、
上記励起光導光体の表面に、少なくとも一つの長尺で一つながりの導波構造を形成する可撓性のレーザ光導光体の所定長さを光学的に接触させながら巻回または周回させることによって、上記励起光導光体から上記レーザ光導光体への励起光の分布導入を行わせるようにしたレーザ装置を製造することを特徴とするレーザ装置の製造方法。
【請求項２】
励起光を閉じ込めながら伝搬させる励起光導光体と、レーザ活性物質を含んでいて上記励起光導光体から励起光が分布導入されることによりそのレーザ活性物質 が励起されてレーザ光を出力する長尺で可撓性を有するレーザ光導光体とを備えたレーザ装置を製造するレーザ装置の製造方法であって、
リボン状、シート状または線状の導光部材を同一平面上にて渦巻き状に巻回して形成される扁平ディスク状の励起光導光体を２つ作製し、上記２つの扁平ディスク状の励起光導光体によって渦巻き状に巻回されたレーザ光導光体を上下から挟み込む構造を形成し、
上記励起光導光体から上記レーザ光導光体への励起光の分布導入を行わせるようにしたレーザ装置を製造することを特徴とするレーザ装置の製造方法。
【請求項３】
励起光導光体が支持体で支持された状態で形成されているとともに、この支持体が熱放出を促進する放熱器を形成していることを特徴とする請求項１に記載のレーザ装置の製造方法。
【請求項４】
励起光導光体とレーザ光導光体の少なくとも互いに光学的に接触した部分を光反射面で囲繞された中に設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のレーザ装置の製造方法。
【請求項５】
励起光を閉じ込めながら伝搬させる励起光導光体と、レーザ活性物質を含んでいて上記励起光導光体から励起光が分布導入されることによりそのレーザ活性物質が励起されてレーザ光を出力する長尺で可撓性を有するレーザ光導光体と、上記レーザ光を加工対象に照射させる手段とを有するレーザ加工装置を製造するレーザ加工装置の製造方法であって、
上記励起光導光体を、リボン状またはシート状に形成されて可撓性を有する導光部材を、全体が一体化するように巻回または周回させ、当該リボン状またはシート状の導光部材の厚みを管壁の厚みとする円管構造に形成することによって作製し、
上記励起光導光体の表面に、少なくとも一つの長尺で一つながりの導波構造を形成する可撓性のレーザ光導光体の所定長さを光学的に接触させながら巻回または周回させることによって、上記励起光導光体から上記レーザ光導光体への励起光の分布導入を行わせるようにしたレーザ加工装置を製造することを特徴とするレーザ加工装置の製造方法。
【請求項６】
励起光を閉じ込めながら伝搬させる励起光導光体と、レーザ活性物質を含んでいて上記励起光導光体から励起光が分布導入されることによりそのレーザ活性物質が励起されてレーザ光を出力する長尺で可撓性を有するレーザ光導光体と、上記レーザ光を加工対象に照射させる手段とを有するレーザ加工装置を製造するレーザ加工装置の製造方法であって、
リボン状、シート状または線状の導光部材を同一平面上にて渦巻き状に巻回して形成される扁平ディスク状の励起光導光体を２つ作製し、上記２つの扁平ディスク状の励起光導光体によって渦巻き状に巻回されたレーザ光導光体を上下から挟み込む構造を形成し、
上記励起光導光体から上記レーザ光導光体への励起光の分布導入を行わせるようにしたレーザ加工装置を製造することを特徴とするレーザ加工装置の製造方法。
【請求項７】
励起光を閉じ込めながら伝搬させる励起光導光体と、レーザ活性物質を含んでいて上記励起光導光体から励起光が分布導入されることによりそのレーザ活性物質が励起されて光増幅を行う長尺で可撓性を有するレーザ光導光体とを備えた光増幅器を製造する光増幅器の製造方法であって、
上記励起光導光体を、リボン状またはシート状に形成されて可撓性を有する導光部材を、全体が一体化するように巻回または周回させ、当該リボン状またはシート状の導光部材の厚みを管壁の厚みとする円管構造に形成することによって作製し、
上記励起光導光体の表面に、少なくとも一つの長尺で一つながりの導波構造を形成する可撓性のレーザ光導光体の所定長さを光学的に接触させながら巻回または周回させることによって、上記励起光導光体から上記レーザ光導光体への励起光の分布導入を行わせるようにした光増幅器を製造することを特徴とする光増幅器の製造方法。
【請求項８】
励起光を閉じ込めながら伝搬させる励起光導光体と、レーザ活性物質を含んでいて上記励起光導光体から励起光が分布導入されることによりそのレーザ活性物質が励起されて光増幅を行う長尺で可撓性を有するレーザ光導光体とを備えた光増幅器を製造する光増幅器の製造方法であって、
リボン状、シート状または線状の導光部材を同一平面上にて渦巻き状に巻回して形成される扁平ディスク状の励起光導光体を２つ作製し、上記２つの扁平ディスク状の励起光導光体によって渦巻き状に巻回されたレーザ光導光体を上下から挟み込む構造を形成し、
上記励起光導光体から上記レーザ光導光体への励起光の分布導入を行わせるようにした光増幅器を製造することを特徴とする光増幅器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバのような長尺のレーザ光導光体の内部に含まれるレーザ活性物質に励起光を供給することによってレーザ発振もしくは増幅を行わせるレーザ装置およびレーザ加工装置および光増幅器に関し、とくに、光通信、光計測、レーザ加工などの分野に適用して有効なものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、光通信、光計測、レーザ加工の分野では、より高出力またはより高効率で、かつより安価なレーザ装置の開発が望まれている。従来、この要請を満たせる可能性の高いものとして光ファイバレーザ装置が知られている。
【０００３】
光ファイバレーザ装置は、レーザ活性物質を含むコア部とこのコア部を同軸状に囲繞するクラッド部からなる光ファイバをレーザ光導光体（いわゆるレーザ媒体）として使用するものであり、コア部の径並びに、コア部とクラッド部間の光屈折率差等を適切に選定することで、比較的簡単にレーザ発振の横モードを単一にすることができる。
【０００４】
また、光ファイバ内に光を高密度に閉じこめることでレーザ活性物質と光との相互作用を高めることができる。さらに、光ファイバの長さを長くすることで相互作用長を大きくとれるので、高い効率で空間的に高品質のレーザ光を発生することができる。したがって、質の良いレーザ光を比較的安価に得ることができる。あるいは、高能率の光増幅を行わせることができる。
【０００５】
ここで、レーザ光のさらなる高出力化または高効率化を実現するには、光ファイバのレーザ活性イオンまたは色素、その他の発光中心（以下、レーザ活性物質という）の添加領域（通常はコア部）に効率良く励起光を導入して吸収させる必要がある。
ところが、通常、単一モードの導波条件を満たすようにコア径を設定すると、その径は十数μｍ以下に限定されるので、この径に効率良く励起光を導入するのは一般的に困難である。
【０００６】
上記困難を克服する手段として、たとえば特開平１１−２８４２５５号（特願平１０−３５０３０６号）公報にて「ファイバレーザ装置及びファイバ加工装置」が提案されている。この提案技術のレーザ装置においては、レーザ活性物質を含むコアを有し、かつその活性物質が励起されることによって端部からレーザ光を出力するレーザファイバが、その活性物質を励起するための励起光を閉じ込める得る導光構造体と直接または光学媒質を介して間接的に接触しており、その接触した部分を通じて入射する励起光により上記活性物質が励起される。
【０００７】
つまり、励起光を閉じ込め得る構造の励起光導光体を使用し、この励起光導光体を介してファイバ状のレーザ光導光体の側面から励起光を導入させるようにしたものであり、励起光はレーザ光導光体の長手方向に分布した状態で導入される。このようにしてレーザ光導光体に分布導入された励起光により、そのレーザ光導光体の内部に含まれるレーザ活性物質を励起することができる。
【０００８】
この場合、励起光導光体への励起光の導入は、その励起光導光体の任意の個所に設けられた入射プリズム部などを介して行うことができる。励起光導光体に入射された励起光は、その励起光導光体の内部で反射を繰り返しながら、その励起光導光体の内部全体に拡がって、レーザ光導光体の側面と直接または間接的に接触する部分から、そのレーザ光導光体に導入される。
【０００９】
励起光導光体は、たとえば中空円筒状あるいは扁平ディスク状の構造体であって、励起光源から導入された励起光を内部反射により閉じ込めながら伝搬させる。この構造体にファイバ状のレーザ光導光体を巻き付けるなどして、レーザ光導光体が所定長さ範囲にわたって励起光導光体の表面に光学的に接触するようにすると、励起光導光体内部に閉じ込められた励起光が、その接触部分を通してレーザ光導光体に入射する。
【００１０】
このような励起構造を有するレーザ装置は、ファイバ状レーザ光導光体への励起光の導入が容易であるとともに、従来はファイバの端面からの入射に限られていた励起光の導入が、励起光導光体をなす構造体の任意の位置からの導入が可能になり、これにより、複数の励起源による励起も容易になった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のレーザ装置では、励起光導光体からレーザ光導光体へ励起光を効率良く導入させるためには、その励起光導光体とレーザ光導光体とが接する領域に励起光をできるだけ高効率で導く必要がある。
【００１２】
また、レーザ光導光体の内部に含まれるレーザ活性物質を効率良く励起させるためには、励起光導光体とレーザ光導光体とが接する領域の長さ、すなわち励起光の分布導入範囲を大きく確保する必要がある。
【００１３】
このため、励起光導光体はできるだけ大きな表面積を持つ構造であることが必要となるが、その反面、励起光がコア部に吸収される割合を大きくするには、できるだけ小さな内部容積であることも必要となる。励起光導光体の内部容積が大きいと、実効的吸収計数が下がり、散乱等の損失によって励起効率が下がってしまうからである。
【００１４】
そこで、上記励起光導光体は、大きな表面積を持つために、たとえば中空円筒状あるいは扁平ディスク状に形成されるが、励起効率を下げないためには、できるだけ薄肉な構造とする必要があった。しかし、このような構造体をたとえばガラス等の光学材料を成形あるいは加工して形成することは、生産性およびコスト面で不利という問題があった。
【００１５】
たとえば、特開平１１−２８４２５５号（特願平１０−３５０３０６号）公報に開示されている「ファイバレーザ装置及びファイバ加工装置」では、励起光導光体としてガラス円管が例示されているが、励起効率を下げないためには、その円管の壁厚を少なくとも０.５ｍｍ程度にまで薄くする必要があり、このような薄肉構造を機械加工などで形成することは難しく、したがって、その作製は高コストにならざるを得なかった。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上のような課題に鑑みてなされたものであり、レーザファイバのような長尺構造のレーザ光導光体に励起光を分布導入させる方式の長所、たとえばレーザ発振の横モードを単一にすることができる、高い効率で空間的に高品質のレーザ光を発生することができる、などの長所を活かしつつ、励起光導光体を介して行われるレーザ活性物質の励起効率を高めて、レーザ光の高出力化あるいは高能率化、または増幅効率の向上を低コストで達成することができるレーザ装置およびレーザ加工装置および光増幅器を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の手段は、励起光を閉じ込めながら伝搬させる励起光導光体と、レーザ活性物質を含んでいて上記励起光導光体から励起光が分布導入されることによりそのレーザ活性物質が励起されてレーザ光を出力する長尺で可撓性を有するレーザ光導光体とを備えたレーザ装置であって、上記励起光導光体は、リボン状またはシート状で可撓性を有する導光部材が所定形状に巻回または周回されて、全体が一体化された形状構造および薄肉状の導光構造を有するように形成されているとともに、その表面に、少なくとも一つの長尺で一つながりの導波構造を形成する可撓性のレーザ光導光体の所定長さを光学的に接触させながら巻回または周回させて、上記励起光導光体から上記レーザ光導光体への励起光の分布導入を行わせるようにしたことを特徴とするレーザ装置である。
【００１８】
第２の手段は、第１の手段において、励起光導光体が支持体で支持された状態で形成されているとともに、この支持体が熱放出を促進する放熱器を形成していることを特徴とするレーザ装置である。
【００１９】
第３の手段は、第１または第２の手段において、励起光導光体とレーザ光導光体の少なくとも互いに光学的に接触した部分を光反射面で囲繞された中に設けたことを特徴とするレーザ装置である。
【００２０】
第４の手段は、第１から第３のいずれかの手段において、励起光導光体への励起光の導入を、その励起光導光体を形作っている導光部材の端面から行わせるようにしたことを特徴とするレーザ装置である。
【００２１】
第５の手段は、第１から第４のいずれかの手段において、励起光導光体への励起光の導入を、その励起光導光体を形作っている導光部材の一端面から行わせるとともに、その他端面まで達した励起光を上記一端面から再導入させるようにしたことを特徴とするレーザ装置である。
【００２２】
第６の手段は、励起光を閉じ込めながら伝搬させる励起光導光体と、レーザ活性物質を含んでいて上記励起光導光体から励起光が分布導入されることによりそのレーザ活性物質が励起されてレーザ光を出力する長尺で可撓性を有するレーザ光導光体と、上記レーザ光を加工対象に照射させる手段とを有するレーザ加工装置であって、上記励起光導光体は、リボン状またはシート状で可撓性を有する導光部材が所定形状に巻回または周回されて、全体が一体化された形状構造および薄肉状の導光構造を有するように形成されているとともに、その表面に、少なくとも一つの長尺で一つながりの導波構造を形成する可撓性のレーザ光導光体の所定長さを光学的に接触させながら巻回または周回させて、上記励起光導光体から上記レーザ光導光体への励起光の分布導入を行わせるようにしたことを特徴とするレーザ加工装置である。
【００２３】
第７の手段は、励起光を閉じ込めながら伝搬させる励起光導光体と、レーザ活性物質を含んでいて上記励起光導光体から励起光が分布導入されることによりそのレーザ活性物質が励起されて光増幅を行う長尺で可撓性を有するレーザ光導光体とを備えた光増幅器であって、上記励起光導光体は、リボン状またはシート状で可撓性を有する導光部材が所定形状に巻回または周回されて、全体が一体化された形状構造および薄肉状の導光構造を有するように形成されているとともに、その表面に、少なくとも一つの長尺で一つながりの導波構造を形成する可撓性のレーザ光導光体の所定長さを光学的に接触させながら巻回または周回させて、上記励起光導光体から上記レーザ光導光体への励起光の分布導入を行わせるようにしたことを特徴とする光増幅器である。
【００２４】
上記以外に、本発明は次のような解決手段も有する。
すなわち、上述した手段において、複数の導光部材を幅方向に並べて巻回または周回させることにより一つの励起光導光体を形作るとともに、各導光部材にそれぞれ励起光を導入させる。
上記手段において、励起光導光体への励起光の導入を上記励起光導光体を形作っている導光部材の側部から行わせる。
上記手段において、励起光導光体に導入された励起光を、その励起光導光体を形作っている導光部材の巻回または周回の方向に沿って螺旋状に進行させながら上記励起光導光体内全体を巡回させる。
上記手段において、励起光導光体への励起光の導入を、その励起光導光体を形作っている導光部材の一端面から行わせるとともに、その他端面に達した励起光を反射により回帰させる。
上記手段において、励起光導光体に導入された励起光を、その励起光導光体を形作っている導光部材の巻回または周回の方向に沿って進行させるとともに、その進行の方向を周期的に反射反転させながら上記励起光導光体内全体を巡回させる。
【００２５】
上述した手段によれば、励起光の伝達損失が少なくて励起光を効率良く閉じ込めながらレーザ光導光体に分布導入させることが可能な導光構造を有する励起光導光体を比較的簡単に低コストで形成することができるようになる。
これにより、レーザファイバのような長尺構造のレーザ光導光体に励起光を分布導入させる方式の長所、たとえばレーザ発振の横モードを単一にすることができる、高い効率で空間的に高品質のレーザ光を発生することができる、などの長所を活かしつつ、励起光導光体を介して行われるレーザ活性物質の励起効率を高めて、レーザ光の高出力化あるいは高能率化、または光増幅の高能率化を低コストで達成することができるレーザ装置およびレーザ加工装置および光増幅器を提供する、という目的が達成される。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面を参照しながら説明する。
なお、各図間において、同一符号は同一あるいは相当部分を示すものとする。
図１は、本発明によるレーザ装置の第１の実施形態を模式的に示す。
図２は、図１のレーザ装置で使用する励起光導光体の実施形態を示す。
【００２７】
図１および図２にて示すレーザ装置は、内部にレーザ活性物質を含むレーザ光導光体１、このレーザ光導光体１に励起光５１を分布導入する励起光導光体２、この励起光導光体２に励起光源４１からの励起光５１を導入する励起光導入部材３などにより構成される。
【００２８】
レーザ光導光体１は長尺で一つながりの導波構造を形成する可撓性の光ファイバを用いて構成される。この光ファイバ状のレーザ光導光体１はレーザファイバとも呼ばれ、レーザ活性物質を含んだコア部と、このコア部を囲繞するクラッド部とにより形成される。その一端１ａには鏡面研磨および誘電体多層膜等により反射面（反射端面）が形成され、他端１ｂには上記レーザ活性物質の励起により生成されるレーザ光５２の出力窓（出光端面）が形成されている。
【００２９】
このレーザ光導光体１は、コア部の径並びに、コア部とクラッド部間の光屈折率差等を適切に選定することにより、単一横モードでレーザ発振されることができる。
励起光導光体２は、図２に示すように、リボン状またしシート状で可撓性を有する導光部材２１を所定形状に巻回または周回させることにより形作られている。
【００３０】
図２において、（ａ）は導光部材２１の外観、（ｃ）はその断面、（ｄ）はその導光部材２１を用いて構成された励起光導光体２をそれぞれ模式的に示す。同図に示すように、リボン状に形成されて可撓性を有するガラス製の導光部材２１が、円筒状の支持体６の外側に螺旋状に巻回されることにより、全体として一つの一体化された円管構造が形作られている。
この円管状の励起光導光体２は、これを形作っているリボン状の導光部材２１の厚みが管壁の厚みとなっているため、非常に肉薄の構造となっている。
【００３１】
上記導光部材２１の一端２１ａには、図１に示すように、励起光導入部材３が光学的に接続されていて、そこから励起光が導入されるようになっている。また、その他端２１ｂには鏡面研磨および金メッキ等により反射面（反射端面）が形成されていて、励起光導光体２内に導入された励起光がその他端２１ｂから外部へ抜けないようにしている。
上記励起光導光体２の外側面には、上記レーザ光導光体１が所定長さ範囲にわたって光学的に密に接触しながら螺旋状に巻回されている。
【００３２】
励起光導入部材３はリボン状の導光部材を用いて形成され、その一端３ａは励起光源４１側に配置され、その他端３ｂは上記励起光導光体２を形作っている導光部材２１の一端２１ａに端面同士で突き合わせられて光学的に接続されている。この励起光導入部材３は、上記励起光導光体２を形作っている導光部材２１と同じ材質（石英ガラス）で構成されている。また、その断面の形状およびサイズも同じに形成されていて、端面同士（３ｂと２１ａ）が過不足無く合致して突き合わさるようになっている。
【００３３】
励起光源４１は多数の半導体レーザ素子（ＬＤ素子）を一列配置で集合したＬＤ素子アレイ（またはＬＤバー）を用いて構成され、リボン状の励起光導入部材３の一端３ａの端面形状に合致すべく、幅方向に線状に広がる強度分布状態で励起光５１を出射する。これにより、その励起光源４１からの励起光５１は集光光学系４２を介して上記励起光導入部材３の一端３ａに高効率で入光させられる。
【００３４】
上述したレーザ装置では、まず、レーザ光導光体１を長尺で一つながりの導波構造を形成する可撓性の光ファイバで形成したことにより、次のような効果が得られる。
すなわち、レーザ光導光体１をなす光ファイバのコア部の径並びに、コア部とクラッド部間の光屈折率差等を適切に選定することで、比較的簡単にレーザ発振の横モードを単一にすることができる。
【００３５】
また、その光ファイバ内に光を高密度に閉じこめることでレーザ活性物質と光との相互作用を高めることができる。さらに、その光ファイバの長さを長くすることでレーザ励起の相互作用長を大きくとれるので、高い効率で空間的に高品質のレーザ光を発生することができる。したがって、質の良いレーザ光を比較的安価に得ることができる。
【００３６】
さらに、励起光導光体２で励起光５１を閉じ込めながらレーザ光導光体１に分布導入させるように構成したことにより、上記効果に加えて、次のような効果を得ることができる。
すなわち、励起光５１はレーザ光導光体１の端面からではなく、その側部から長手方向に分布した状態で導入させることができる。つまり、励起光導光体２は、励起光源４１から励起光導入部材３を介して導入された励起光５１を内部反射により閉じ込めながら伝達するが、この励起光導光体２にファイバ状のレーザ光導光体１を巻き付けて、レーザ光導光体１を所定長さ範囲にわたって励起光導光体２の表面に光学的に接触させると、励起光導光体２内部に閉じ込められた励起光が、その接触部分を通してレーザ光導光体１に入射するようになる。このようにしてレーザ光導光体１に分布導入される励起光により、そのレーザ光導光体１の内部に含まれるレーザ活性物質を効率良く励起させることができる。
【００３７】
そして、上記励起光導光体２を、リボン状またしシート状で可撓性を有する導光部材２１を巻回または周回させて形作ることにより、上述した効果と共に、次のような効果を得ることができる。
すなわち、ガラス等の光学材料を成形あるいは加工することによっては形成が困難であった薄肉構造の励起光導光体２を、可撓性の導光部材２１の巻回または周回によって比較的簡単かつ高い自由度で構成することができる。
【００３８】
たとえば、円管状の励起光導光体２の場合、励起光の伝達損失を少なくするためには、その円管の壁厚を少なくとも０.５ｍｍ以下、望ましくは１００μｍ以下にまで薄くすることが要求されるが、このような薄肉構造も、面倒な機械加工に依存することなく、簡単に実現することができる。
【００３９】
これにより、励起光の低損失で閉じ込めながらレーザ光導光体に効率良く分布導入させることが可能な導光構造を有する励起光導光体２を比較的簡単に低コストで形成することができる。
【００４０】
以上のようにして、レーザファイバのような長尺構造のレーザ光導光体に励起光を分布導入させる方式の長所、たとえばレーザ発振の横モードを単一にすることができる、高い効率で空間的に高品質のレーザ光を発生することができる、などの長所を活かしつつ、励起光導光体を介して行われるレーザ活性物質の励起効率を高めて、レーザ光の高出力化あるいは高能率化が低コストで達成することができるレーザ装置を提供することができる。
【００４１】
また、上記レーザ装置から出力されるレーザ光５２を加工対象に照射させる手段を使用することにより、高能率で高出力のレーザ加工装置を提供することができる。
さらに、上述のようにして励起されるレーザ光導光体１にて光増幅を行わせるようにすれば、高能率の光増幅器とすることができる。
【００４２】
図３は、本発明によるレーザ装置の第２の実施形態を模式的に示す。
同図に示すレーザ装置は、図１および図２に示したのと同じ構造の励起光導光体２を使用したものであって、その励起光導光体２を形作っているリボン状導光部材２１の両端２１ａ，２ｂからそれぞれに励起光５１，５１を導入させるようにしている。
これにより、より多くの励起光５１を導入させることができるようになるが、このことは、たとえばレーザ光５２の高出力化を可能にするという効果をもたらす。
【００４３】
図４は、本発明によるレーザ装置の第３の実施形態を模式的に示す。
同図に示すレーザ装置は、図１および図２に示したのと同じ構造の励起光導光体２を使用している。
励起光導光体２は円菅状であって、リボン状の導光部材２１を螺旋状に巻回して形成されている。この励起光導光体２への励起光の導入は、その励起光導光体２を形作っている導光部材２１の一端２１ａ面から行うようにしてあるが、これとともに、その他端２１ｂ面まで達した励起光を上記一端２１ａ面に  再導入して循環させるようにしてある。
【００４４】
このため、導光部材２１の他端２１ｂと一端２１ａの間に回帰用導光部材３２が接続されている。この回帰用導光部材３２は可撓性を有するリボン状に形成され、その一端３２ａ面は上記導光部材２１の他端２１ｂ面に接続し、その他端３２ｂは上記導光部材２１の一端２１ａ面に接続して、それぞれに密な光学接合状態を形成している。
【００４５】
この場合、上記導光部材２１の一端２１ａ側には、励起光導入部材３と回帰用導光部材３２の２系統の導光端が接続する。このため、励起光導入部材３と回帰用導光部材３２はそれぞれリボン状に形成されるとともに、そのリボン幅が一端から他端にかけて半減するようなテーパ状に形成されている。
【００４６】
同図において、導光部材２１の一端２１ａに導入された励起光は、その導光部材２１内部に閉じ込められながら伝達する過程にてレーザ光導光体１に分布導入されるが、その一部は導光部材２１の他端２１ｂに達する。この他端２１ｂに達した励起光は、回帰用導光部３２の一端３２ａから他端３２ｂへ伝達されて、再び上記導光部材２１の一端２１ａに導入される。
【００４７】
このような導光構造により、励起光導光体２内にいったん導入された励起光５１は、エンドレス状の光路に閉じ込められて周回させられる。この結果、励起光導光体２からレーザ光導光体１への励起光の導入は、両者（２と１）が実際に接触している長さよりも、大幅に長い範囲に分布して行われるのと同じ効果が得られる。つまり、励起光導光体２からレーザ光導光体１への励起光の分布導入範囲を実効的に拡大するという効果が得られる。
【００４８】
これにより、レーザ光導光体１の巻き付け長さを短くしても、また励起光導光体２の表面積を小さくしても、励起光を励起光導光体２内にて閉じ込めながら伝達させること、およびその閉じ込められた励起光をレーザ光導光体１に分布導入させることを、それぞれ効率良く行わせれることができる。したがって、簡単で低コストな構成でもって、高出力のレーザ光を高効率で得ることができる。
【００４９】
図５は励起光導光体２の別の実施形態を示す。
同図に示す励起光導光体２は、複数（３本）のリボン状導光部材２１，２１，２１を幅方向に横一列状態で並行させた集合状態で支持体６上に螺旋状に巻回することにより、一つの円管状に形作られている。
【００５０】
この励起光導光体２では、各導光部材２１，２１，２１の一端２１ａ，２１ａ，２１ａまたは両端２１ａ，２１ａ，２１ａと２１ｂ，２１ｂ，２１ｂから励起光を導入する。
励起光を両端２１ａ，２１ａ，２１ａと２１ｂ，２１ｂ，２１ｂから導入させる場合には、その両端２１ａ，２１ａ，２１ａと２１ｂ，２１ｂ，２１ｂにそれぞれ、たとえば図１に示したような励起光導入部材３を接続する。
また、励起光を各導光部材２１，２，１，２１の一端２１ａ，２１ａ，２１ａだけから導入させる場合には、他端２１ｂ，２１ｂ，２１ｂにそれぞれ励起光の反射面（反射端面）を形成する。
【００５１】
このように、複数の導光部材２１，２１，２１を集合させて一つの励起光導光体を形作るとともに、各導光部材２１，２１，２１にそれぞれ励起光を導入させることにより、より多くの励起光を導入させることが可能になる。したがって、この励起光導光体２は、たとえばレーザ加工装置に使われるレーザ装置のように、とくに高出力のレーザ装置を構成するのに適している。
【００５２】
この場合、上記複数の導光部材２１，２１，２１を互いに隙間が生じないように巻回するとともに、隣り合う幅端同士を互いに光学的に接続すれば、その複数の導光部材２１，２１，２１を一つの広幅の導光部材として扱うこともできる。
【００５３】
図６は励起光導光体のさらに別の実施形態を示す。
同図に示す励起光導光体２は、可撓性を有する１枚のシート状導光部材２１を円筒状支持体６の胴部に一回り周回させることにより略円管状に形作られている。
【００５４】
この場合、そのシート状導光部材２１は、両端２１ａ，２１ｂの端面同士が突き合わせられるとともに、その突き合わせ面２１ｃが幅方向に若干ずれて食い違う状態となるように、やや斜め方向に周回させられている。つまり、シート状導光部材２は、その両端２１ａ，２１ｂの突き合わせ面２１ｃにオフセット面２１１ａ，２１１ｂが生じるように巻回されている。このオフセット面２１１ａおよび／または２１１ｂにて励起光の導入を行わせることができる。
【００５５】
オフセット面２１１ａ，２１１ｂの幅長はシート状導光部材２１の周回方向によって任意に設定することができる。すなわち、そのオフセット面２１１ａ，２１１ｂの幅長は、支持体６の円筒軸に対する周回方向の傾きの大きさによって変わる。
つまり、そのオフセット面２１１ａ，２１１ｂでの励起光導入幅は、シート状導光部材２１の周回の仕方によって任意に設定することができる。高出力を得るために、より多くの励起光を導入させたい場合には、上記オフセット面２１１ａ，２１１ｂの幅長が大きくなるように、比較的急傾斜で周回させることにより対応することができる。
また、励起光を効率良く閉じ込めたいような場合には、上記オフセット面２１１ａ，２１１ｂの幅長が小さくなるように、比較的緩傾斜で周回させることにより対応することができる。
【００５６】
励起光の導入は、上記シート状導光部材２１の一端２１ａと他端２１ｂにそれぞれ形成されるオフセット面２１１ａ，２１１ｂの両方または片方のどちらでも良く、目的とするレーザ出力のレベル等に応じて適宜選択する。
【００５７】
シート状導光部材２１の突き合わせ面２１ｃについては、励起光が行き来できるように光学的に連続させる構成と、その突き合わせ面にて励起光が反射して進行方向を反転させる構成の、どちらも可能である。上記突き合わせ面２１ｃを光学的に連続させる場合は、その突き合わせ面２１ｃを融着または樹脂（接着またはモールド）等で接合することにより機械的および光学的な接続状態を形成する。
【００５８】
なお、突き合わせ面２１ｃを光学的に接続させた構造の励起光導光体２は、リボン状の導光部材２１を用いても形成することができる。すなわち、リボン状導光部材２１を螺旋状に巻回して円管を形作るとともに、その巻回状態の導光部材２１の隣接部分を融着または樹脂によって接合することによっても、形成することができる。
【００５９】
図７はシート状導光部材の構成例を模式的に示す断面図である。
たとえば図６に示した励起光導光体２を構成するためのシート状導光部材２１は、同図の（ａ）に示すように、単一構成の部材で構成してもよいが、（ｂ）または（ｃ）に示すように、複数の導光部材２１０を幅方向に並べた状態で集合させることによって構成することもできる。（ｂ）は複数のリボン状導光部材２１０を使って一枚のシート状導光部材２１を構成した例、（ｃ）は多数の線状導光部材２１０を使って一枚のシート状導光部材２１を構成した例をそれぞれ示す。各導光部材２１０の間は融着または樹脂（接着またはモールド）等によって機械的および光学的に接合される。
【００６０】
図８は環状構造を有する励起光導光体の導光構造の例を示す。
同図において、（ａ）は励起光導光体２の外観斜視図、（ｂ）はその励起光導光体２の平面展開図をそれぞれ示す。
【００６１】
たとえば図６に示した円管状励起光導光体２は、シート状導光部材２１の両端２１ａ，２１ｂを突き合わせることによって一種の環状構造が形成されている。このような環状構造を有する励起光導光体２では、シート状導光部材２１の両端２１ａ，２１ｂをオフセット面２１１ａ，２１１ｂが生じるように突き合わせるとともに、その突き合わせ面２１ｃを融着または樹脂（接着またはモールド）または光学的接触（オプチカル・コンタクト）などによって光学的に連続させることにより、図中に矢印で示すように、一方のオフセット面２１１ａから導入された励起光５１を環状に進行させながら励起光導光体２内全体を巡回させる導光構造を形成することができる。
【００６２】
さらに、その環状構造を有する励起光導光体２は、図９の（ａ）（ｂ）に示すような導光構造を持たせることができる。
【００６３】
図９は環状構造を有する励起光導光体の導光構造の別の例を示す。
同図において、（ａ）および（ｂ）はそれぞれ円管状励起光導光体２の平面展開図を示す。
【００６４】
同図の（ａ）は、シート状導光部材２１の両端２１ａ，２１ｂをオフセット面２１１ａ，２１１ｂが生じるように突き合わせるとともに、その突き合わせ面２１ｃを鏡面研磨および金メッキ等により光学反射面としたものである。
これにより、図中に矢印で示すように、励起光導光体２に導入された励起光を、その励起光導光体２を形作っている導光部材２１の巻回または周回の方向に沿って進行させるとともに、その進行の方向を周期的に反射反転させながら上記励起光導光体２内全体を巡回させるような導光構造が形成される。このような導光構造は、励起光導光体２内部での励起光５１の光路長を長くとることができるので、励起光導光体２のサイズに対して高い閉じ込め効率を得ることができるという利点が得られる。また、励起光導光体２からレーザ光導光体１への励起光の分布導入範囲を実効的に拡大するという効果が得られる。
【００６５】
同図の（ｂ）は、同図の（ａ）において、励起光５１の出口に位置するオフセット面２１１ｂを光学反射面で塞いだものである。
この場合、一方のオフセット面２１１ａから導入された励起光５１は、図中に矢印で示すように、励起光導光体２内全体を巡回して他方のオフセット面２１１ｂに達したところで進路を逆方向に反転して、再び励起光導光体２内を巡回させられるようになる。これにより、励起光導光体２内部での励起光５１の光路長を大幅に長くすることができるため、励起光導光体２のサイズを小さくしても、励起光５１の閉じ込めを高効率に行わせることができる。また、励起光導光体２からレーザ光導光体１への励起光の分布導入範囲を実効的に拡大することができるので、レーザ光導光体１を短くしても励起光を効率良く分布導入させることができる。
【００６６】
図１０は環状構造を有する励起光導光体の別の構成例を示す。
同図に示す励起光導光体２は、シート状導光部材２１の両端２１ａ，２１ｂを、オフセット面が生じないように、完全に重ね合わせて突き合わせることにより、閉じた構造の円管状に形作られている。
【００６７】
このような構造の励起光導光体２への励起光５１の導入は、同図に示すように、他端３ｂが先鋭テーパ状に形成されたリボン状励起光導光部材３によって効率良く行わせることができる。リボン状励起光導入部材３は石英ガラスをリボン状に延伸または線引きしたものであって、その一端３ａには励起光源４１から集光光学系４２を介して励起光が導入される。その他端３ｂは先鋭テーパ状にカットされていて、そのテーパ・カット面３ｃが円管状励起光導光体２の開口端面部に光学的に密着させられている。これにより、導入部材３内を伝達されてきた励起光５１を、そのテーパ・カット面３ｃから励起光導光体２内に円滑に導入させることができる。
【００６８】
図１１は導光部材が巻回または周回される支持体の構成例を示す。
導光部材２１を巻回または周回して所定形状の励起光導光体２を形作る場合、目的とする形状に応じた支持体６を使用することによって、作業を容易にすることができる。この支持体６は、導光部材２１の巻回または周回より形作った構造体形状の保形および補強の機能を併せ持つことができるが、それ以外に、熱放出を積極的に促進する放熱器としての機能も持たせることができる。
【００６９】
図１１の（ａ）（ｂ）はそれぞれ放熱器としての機能を付与された支持体６の構成例を示す。
同図の（ａ）に示す支持体６は、たとえばアルミニウムや銅などのように、励起光導光体の構成材質であるガラスよりも大きな熱伝導率を呈する良熱伝導体で構成するとともに、両端開放の中空円筒状に形成することにより、放熱面積の増大および空気等の冷却媒体の流通促進による放熱効果を高めている。符号６１はその中空円筒の中空部を示す。
【００７０】
同図の（ｂ）に示す支持体６は、良熱伝導体で熱吸収容積の大きな円柱状に構成するとともに、その円柱の軸方向に貫通する複数の放熱孔６２をほぼ均等な分散配置で形成することにより、放熱面積の増大と空気等の冷却媒体の流通促進による放熱効果をさらに高めている。
【００７１】
支持体６の放熱効果を高めるためには、アルミニウムや銅などのように、熱伝導率の高い材質を使用するほかに、たとえばヒートパイプのような、構造的な放熱手段を使用してもよい。
【００７２】
図１２は導光部材が巻回または周回される支持体の別の構成例を示す。
同図に示す支持体６は、導光部材２１を巻回または周回する部分に案内溝６３を設けたものであって、これにより、導光部材２１の巻回または周回する際の作業性や再現性などを向上させることができる。
【００７３】
図１３は、案内溝を有する支持体の使用例を示す。
同図に示す支持体６は、導光部材２１を巻回または周回する部分に案内溝６３を有する。その案内溝６３の内側面（溝の底面および側面）には、反射面を形成する被覆層６４が形成されている。この反射被覆層６４は、金メッキを施した上に石英ガラスよりも低い屈折率（約１.３８）の樹脂を均一にコート（被覆）することにより形成される。
【００７４】
リボン状の導光部材２１は上記案内溝６３に巻き付けられて励起光導光体２を形成している。この励起光導光体２の外側面には、共に石英ガラスを母材とするコア部１１とクラッド部１２からなるレーザ光導光体（レーザファイバ）１が巻き付けられている。そのレーザ光導光体１の巻き付け個所には、石英ガラスとほぼ同じ屈折率（約１．４６）の樹脂２２が、そのレーザ光導光体１を埋め込むような形で塗布されている。
レーザ光導光体１の外側はカバー部材６５で覆われている。このカバー部材６５の内側面にも上記反射被覆層６４が形成されている。
【００７５】
このように構成されたレーザ装置では、レーザ光導光体１を覆っている樹脂２２の屈折率をほぼ石英ガラスと同じとなるようにしているため、励起光導光体２内を閉じ込められながら伝達される励起光を、その樹脂２２を介して高い確率でレーザ光導光体１のクラッド部１２内に導入させることができる。そして、そのクラッド１２を通してコア部１１に含まれるレーザ活性物質を効率良く励起させてレーザ発振または増幅を行わせることができる。
【００７６】
さらに、案内溝６３とカバー部材６５の両方に反射被覆層６４を形成していることにより、導光部材２１の巻回または周回によって形成された励起光導光体２と、この励起光導光体２に光学的に接触しながら巻き付けられたレーザ光導光体１の全体を、光学的に閉じ込めた中に形成することができる。これにより、励起光の漏れをほぼ完全に遮断して励起効率を向上させることができる。
【００７７】
図１４は励起光導入部材の別の構成例を示す。
励起光源４１からの励起光を励起光導光体２に導く励起光導入部材３は、リボン状の導光部材のほかに、同図に示すように、多数本の光ファイバ３１を用いても構成することができる。
【００７８】
同図に示すレーザ装置では、レーザ装置の励起光源４１をなすＬＤ集合素子（ＬＤバーまたはＬＤアレイ）出力光を、各ＬＤ素子ごとに光ファイバ３１で励起光導光体２に導くようにしている。
【００７９】
この場合、各光ファイバ３１，３１，．．．の一端面と各ＬＤ素子の発光面とはそれぞれ正確に突き合わせる必要があり、そのためには位置決め用の治具７を使用する。この位置決め用治具７は、詳細な図示は省略するが、９０度のＶ字形断面を有する案内溝を一定ピッチで並べて形成し、各案内溝にて上記光ファイバ３１，３１，．．．の各一端をそれぞれに位置決めさせる。
【００８０】
励起光導光体２は、同図に示す実施形態では、図６から図８に示したように、一枚のシード状励起光導光部材２１の両端２１ａ，２１ｂを、それぞれにオフセット面２１１ａ，２１１ｂを残しながら端面同士で突き合わせて略円管状に形成したものが使用されている。
【００８１】
ここで、上記２つのオフセット面２１１ａ，２１１ｂは共に励起光の導入ポートとして使用される。各オフセット面２１１ａ，２１１ｂには、上記光ファイバ３１の各他端が融着接続されて励起光が導入されるようになっている。
【００８２】
図１５は励起光導光体の形状に関する別の実施形態を示す。
同図に示すように、狭幅のリボン状または線状の導光部材２１を同一平面上にて渦巻き状に巻回することにより、扁平ディスク状の励起光導光体２を比較的簡単に形作ることができる。このディスク状の励起光導光体２は、たとえば同図に示すように、渦巻き状に巻回されたレーザ光導光体１を上下から挟み込む構造のレーザ装置を構成することができる。
【００８３】
このように、励起光導光体２は円管状以外に形状たとえばディスク状にも形作ることができ、またそれを形作る導光部材２１もリボン状、シート状、線状など、様々な形態が可能である。
【００８４】
また、上述した導光部材２１の材質は、通常は石英ガラスが適当であるが、これは必ずしも石英ガラスである必要はなく、励起光に対して透明な材料であれば何でもよく、たとえば、フッ素樹脂やプラスチック等を用いることもできる。
リボン状の導光部材２１には、幅及び厚さが均一なものを用いたが、支持体６の形状などに合わせて幅や厚さが変化するようなものを用いてもよい。
レーザ光導光体２への励起光導入手段は、上述したリボン状の部材３や光ファイバ３１を用いる手段以外に、プリズムや回折格子を用いるなどの手段を用いてもよい。
【００８５】
以上、本発明の代表的な実施形態を図面に基づいて説明してきたが、本発明は上述した実施形態を含めて、以下のような実施形態が可能である。
（１）励起光導光体にて閉じ込められながら伝達される励起光を、レーザ活性物質を含むファイバ状レーザ光導光体に分布導入することにより、上記レーザ活性物質を励起してレーザ光を出力するファイバ型レーザ装置において、上記励起光導光体は、少なくとも励起光を閉じこめることが可能な導光部材を所定形状の支持体に押し当てながら巻回または周回することによって形成される。
【００８６】
上記導光部材は、たとえばファイバ状、リボン状、またはシート状であって、長尺または薄く形成されて可撓性を有する。この導光部材は支持体に巻回または周回されて所定形状を形作るとともに、互いに密着して一体構造の励起光導光体を形成する。
【００８７】
レーザ光導光体はクラッド部とコア部とからなる光ファイバであって、そのコア部にはレーザ活性物質が含まれていて、いわゆるレーザファイバを形成する。
このレーザファイバの少なくとも一部と上記励起光導光体とが直接または光学媒質を介して間接的に接触し、その接触した部分を通じて入射する励起光により上記活性物質が励起される。
【００８８】
（２）上記ファイバ型レーザ装置において、励起光導光体の形状は、その導光体を形成する導光部材が巻回または周回される支持体の形状によって付与される。つまり、励起光導光体は支持体を母型にして形成される。
【００８９】
この支持体を、円柱形状、円錐形状、円錐台形状、樽形、または糸巻形のように、中心軸方向に断面形状が変化するような形状、あるいは円盤形状とすることにより、ファイバ状、リボン状、シート状等の導光部材を効率良く巻き付けて所定構造の励起光導光体を形作ることができる。
【００９０】
（３）上記ファイバ型レーザ装置において、励起光導光体を形成する導光部材の屈折率は、レーザ光導光体（レーザファイバ）のクラッド部の屈折率とほぼ等しいかもしくは小さい。
【００９１】
導光部材とレーザ光導光体の屈折率を上記のように選定することにより、導光部材内を伝達する励起光がレーザ光導光体のクラッド部へ入射しやすくなる。これにより、コア部に含まれるレーザ活性物質の励起効率を高めることができる。
【００９２】
また、両者に同じ材質を用いることにより、屈折率などの光学的性質を揃えることができるとともに、熱的、機械的性質も同じに揃えることができるため、熱膨張などによって生じる好ましくない応力の発生などを防ぐこともできる。
【００９３】
（４）上記ファイバ型レーザ装置において、励起光導光体を形成する導光部材と、この導光部材が巻回または周回される支持体との間に、その導光部材よりも屈折率が小さい物質の層が設けられている。
【００９４】
導光部材と支持体の間に屈折率の小さな層があることにより、その屈折率の小さな層側への光の漏洩を抑えることができる。また、支持体を形成する物質に導光部材が直接接することがないので、その支持体にて不要な光吸収が起きるのを防ぐことができる。これにより、レーザ光導光体側へより多くの励起光を伝達させることができるようになって、その導光体中に含まれるレーザ活性物質の励起効率を高めることができる。
【００９５】
（５）上記ファイバ型レーザ装置において、支持体の表面に少なくとも励起光を反射するような手段が設けられている。
導光部材が巻回または周回される支持体の表面に励起光の反射手段が設けられていることにより、その導光部材から支持体側へ励起光が出てしまっても、その励起光をレーザ光導光体側へ反射して戻すことができる。これにより、励起光を無駄なく利用することが可能となる。
【００９６】
（６）上記ファイバ型レーザ装置において、励起光導光体とその表面に接しているレーザ光導光体の少なくとも一部が、励起光を反射可能な手段によって覆われている。
励起光を反射する手段によって覆われていることにより、励起光導光体またはレーザ光導光体から漏洩した励起光を再び励起のために利用させることが可能となる。
【００９７】
（７）上記ファイバ型レーザ装置において、ファイバ状、リボン状、またはシート状の導光部材の端面より励起光を入射する。
ファイバ状、リボン状、またはシート状の導光部材の端面より励起光を入射させることにより、新たに光を入射するための手段をその導光部材に設ける必要がなくなる。また、いったん入射した励起光が、その入射口から外へと逃げ出す確率を低く押さえることができ、無駄を少なくすることができる。
【００９８】
（８）上記ファイバ型レーザ装置において、ファイバ状、リボン状、またはシート状の導光部材の側面もしくは表面に、可撓性を有するファイバ状、リボン状、またはシート状の励起光導入部材を融着接続し、この融着接続した励起光導入部材によって励起光導光体への励起光導入を行わせる。
【００９９】
これにより、励起光の導入を低損失で行わせることが可能になる。また、可撓性を有するファイバ状、リボン状、またはシート状の励起光導入部材を用いることにより、励起光源との接続の自由度を増すことができる。
【０１００】
（９）上記ファイバ型レーザ装置において、励起光導光体への励起光の導入を、その励起光導光体を形作っている導光部材の一端面から行わせるとともに、その他端面に達した励起光を反射により回帰させる。
これにより、励起光導光体内での励起光の光路長を実効的に拡大して励起光の閉じ込め効率を高めることができるとともに、レーザ光導光体への励起光の分布導入も効率良く行わせることができる。
【０１０１】
（１０）上記ファイバ型レーザ装置において、励起光導光体が複数の導光部材により形成されている。導光部材（励起光導光部材）は、ファイバ状、リボン状、またはシート状に形成されている。
励起光導光体を複数の導光部材を用いて形成することにより、励起光導光体の構造の自由度が増すと共に、複数の導光部材のそれぞれの両端面から励起光の入射が可能になるため、より多くの励起光を用いることが可能になる。これにより、大出力のレーザファイバ装置の実現も可能となる。
【０１０２】
（１１）上記ファイバ型レーザ装置において、ファイバ状レーザ光導光体をガイドするための案内溝が、ファイバ状、リボン状、またはシート状の励起光導光部材を斜めに横断するように設けられている。
【０１０３】
励起光導光体を形成するファイバ状、リボン状、またはシート状の導光部材の表面に、レーザ光導光体（レーザファイバ）の巻き付けピッチに合わせたガイド溝を設けることにより、上記導光部材の巻付けのピッチとは関係なく、あるいはその巻き付けの方向等に乱されることなく、上記レーザ光導光体を所定ピッチで正確かつ安定に巻き付けることができる。
【０１０４】
（１２）上記ファイバ型レーザ装置において、励起光導光体は、シート状の導光部材が環状に周回されてその両端面が突き合わせられているとともに、その突き合わせ面が融着接続されている。
シート状の励起光導光部材の両端面を突き合わせて融着接続することにより、その突き合わせ面を光学的に滑らかに連続させることができ、これにより、励起光を周回させながら閉じ込める込めることを低損失で行わせることができる励起光導光体が可能となる。
【０１０５】
（１３）上記ファイバ型レーザ装置において、励起光導光体は、シート状の励起光導光部材が環状に周回されてその両端面が突き合わせられているとともに、その突き合わせ面に高反射膜が形成されている。
突き合わせ面に高反射膜を設けることにより励起光が折り返され、シートの終端に到達するまでの間に、実効的により多くの光路長を辿ることができ、これにより励起光導光体の大きさを小さくすることが可能になる。
【０１０６】
（１４）上記ファイバ型レーザ装置において、励起光導光体は、ファイバ状、リボン状、またはシート状の導光部材が環状に周回されることで形成されるとともに、そのシート状導光部材の両端面同士が全面的または部分的に突き合わせられ、その突き合わせ部分が光学的に結合させられている。
【０１０７】
導光部材の両端面同士を光学的に結合することにより、励起光導光体に一度入射した励起光は、その励起光導光体からレーザ光導光体へ分布導入されてレーザ活性物質に吸収されるまで、その励起光導光体の中を同一方向に進行しながら周回し続けるようになる。
これにより、励起光導光体内にいったん入射した励起光は、その入射口から外部に漏れ出すことなく、レーザ活性物質の励起に有効に利用されるようになる。
【０１０８】
さらに、励起光の周回回数を増やすことでレーザ光導光体（レーザファイバ）の長さを短くすることが可能となり、これにより、そのレーザ光導光体内での損失を低減すること、そのレーザファイバにかかるコストを減らすことが、それぞれ可能となる。
【０１０９】
（１５）上記ファイバ型レーザ装置において、励起光導光部材が巻回または周回される支持体がレーザ光導光体よりも熱伝導性の良い物質、または放熱性の良い物質よりなっている。
励起光が励起光導光体内で吸収されて発生する熱を効率良く逃がすことができ、安定性や信頼性を向上させることができる。
【０１１０】
（１６）上記ファイバ型レーザ装置において、励起光導光体は、支持体を使って形作られた後、その支持体が除去された形態である。
支持体を除去することにより励起光導光体に構造的な得られるようになって、その励起光導光体の収納が容易になる。
【０１１１】
（１７）上記ファイバ型レーザ装置において、支持体の表面に励起光導光部材を巻回または周回させる案内溝が設けられている。
案内溝によって励起光導光体をより再現性よく安定に形成することができるとともに、励起光導光部材の側面より漏洩した励起光を励起光導光体内に閉じこめることが可能になる。
【０１１２】
（１８）上記ファイバ型レーザ装置において、ファイバ状、リボン状、またはシート状の導光部材によって形成された励起光導光体の壁部分の厚さが５００μｍ以下である。
励起光導光体の厚さを上記の値以下にすることにより、励起光を低損失で閉じ込めながら伝達してレーザ光導光体に導入させることが可能となる。
【０１１３】
（１９）上記ファイバ型レーザ装置において、ファイバ状、リボン状、またはシート状の励起光導光部材より形成された励起光導光体と、ファイバ状レーザ光導光体とが、交互に層状に積み重ねられている。
【０１１４】
交互に層状に積み重ねることにより、励起光導光体とレーザ光導光体との接触量が増え、これにより励起光導光体からレーザ光導光体へより多くの励起光を導入することができ、高出力のファイバ型レーザ装置が実現可能になる。
【０１１５】
（２０）上記ファイバ型レーザ装置において、励起光導光体上に巻かれたレーザ光導光体が、そのレーザ光導光体のクラッド部の屈折率と同じかそれよりも小さく、かつ励起光導光部材の屈折率と同じかそれよりも大きい屈折率を持つ光学媒質で覆われている。
【０１１６】
上述のような光学媒質で覆われていることにより、励起光は、励起光導光体からレーザ光導光体へ、両者が直接に接触している面からだけでなく、光学媒質を通じても伝わるようになる。これにより、より効率良く活性物質を励起することが可能になる。
【０１１７】
（２１）上記ファイバ型レーザ装置において、励起光導光体を形成するファイバ状、リボン状、またはシート状の導光部材が、線引き法または押し出し成型により作製されている。
ファイバ状、リボン状、またはシート状の導光部材は、線引き法または押し出し成型により、任意の幅や厚さで容易に作製することが可能になる。
【０１１８】
（２２）レーザ光源と、このレーザ光源から発生したレーザ光を加工対象に導くための手段と、導かれたレーザ光を加工対象に照射するための手段を有するレーザ加工装置において、上記レーザ光源として上記ファイバ型レーザ装置を用いる。
レーザ光源として上記ファイバ型レーザ装置を用いることにより、レーザ光を導く手段として光ファイバを容易に接続することができる。また、高出力で集光性がよいレーザ光を加工に用いることができるため、効率の良い微細加工が可能となる。
【０１１９】
【実施例】
以下、本発明をその代表的な実施例によってさらに具体的に詳述する。
（実施例１）
実施例１として、図１および図２にて示したファイバ型レーザ装置を作製した。
この実施例のファイバ型レーザ装置は、ガラス製でリボン状の導光部材２を円筒または円柱状の支持体６の外周囲に巻回して励起光導光体２を形作り、この励起光導光体２の表面にファイバ状のレーザ光導光体（レーザファイバ）１を巻いて作製した。
励起光源４１には、発振波長０．８μｍで総出力３０ＷのＬＤ素子アレイを使用した。
【０１２０】
支持体６には、外径１０ｃｍ、内径９ｃｍ、長さ７ｃｍの銅製円筒を使用した。この支持体６の外周囲には屈折率約１.３８の樹脂が均一にコートされている。
励起光導光部材２１には、石英ガラスを線引きにより引き延ばすことにより、幅１０ｍｍ、厚さ２５０μｍのリボン状に形成したものを使用した。このリボン状の導光部材２１を上記支持体６の外周囲に隙間が生じないように約６.５回巻き付けて、円管状の励起光導光体２を作製した。
【０１２１】
励起光導光体２の両端面は光学研磨を施した後、一方の端面には励起光に対して９９％以上の反射率の多層膜コートを施し、他方の端面には励起光導入部材３として、ガラスリボンを熱融着により接続した。
この励起光導入部材３を形成するガラスリボンは、上記導光部材２１を形成するガラスリボンと同じであるが、励起光導光体２の作製と、この励起光導光体２と励起光源４１との結合をそれぞれ効率良く行うために、両者はそれぞれ別々に作製してから融着接続した。
【０１２２】
レーザ光導光体１には、コア径５０μｍ、クラッド径１２５μｍのレーザファイバを用いた。このレーザファイバのコア部には０．５ａｔ％の濃度でＮｄ３＋イオンがドープされている。ファイバの母材には石英ガラスを用いている。ファイバの一端は平面研磨後に、レーザ発振波長１．０６μｍにおいて反射率９８％以上となるような多層膜コートが施されている。また、その他端面はファイバを垂直破断しただけの面であって、コート処理等もなされていない。この他端面での反射率は、レーザ発振波長１．０６μｍに対して４％程度である。このレーザファイバを上記励起光導光体２に約４５０周、およそ１４０ｍ、巻き付けることによって全体を構成した。
【０１２３】
励起光導光体２の屈折率は、レーザ光導光体（レーザファイバ）１のクラッド部での屈折率とはほぼ等しくなるようにしてある。これにより、励起光導光体２内を全反射しながら伝達されて来た励起光は、レーザ光導光体１との接触部分にて、全反射されずに、そのレーザ光導光体１内に導入されるようになる。つまり、励起光導光体２とレーザ光導光体１とが接触する部分での両者の屈折率をほぼ等しくすることで、励起光導光体２からレーザ光導光体１へ励起光を効率良く導入させることができる光結合状態が部分的に形成されている。
【０１２４】
これにより、励起光導光体２に閉じこめられながら伝達されてきた励起光をレーザ光導光体１内に高い効率で導入させることができる。この実施例では、レーザ光導光体１の出力端（１ｂ）から、波長１．０６μｍでレーザ出力８Ｗという良好なレーザ光５２出力を得ることができた。
また、線引きによって作製したリボン状の導光部材１を巻き付けるだけで、閉じ込め損失や伝達効率などの特性にすぐれた形状の励起光導光体２を簡単に作製することができた。
【０１２５】
このファイバ型レーザ装置の出力レーザ光５１を集光する集光レンズ系（焦点距離１０ｍｍ）を設けてレーザ加工装置を構成したところ、直径２００μｍ以内に出力の９０％以上のエネルギーを集光できた。このとき、出力レーザ光の集光径はレーザ出力や熱の状態によらず常に安定であった。
【０１２６】
なお、実施例１においてはリボンを１本のみ用いたが、図３に示すように複数のリボンを用いてもよい。こうすることにより、さらに多くの励起光を入射することができるようになって、高出力化が可能となる。
【０１２７】
レーザ光導光体上には、さらに導光部材を巻き付けてもよい。また、リボン状導光部材の一方の端面には高反射膜を設けたが、この面からも励起光を入射する手段を設けてもよく、こうすることで、より大きな励起光パワーを投入することができるようになって、高出力化が可能となる。
【０１２８】
（実施例２）
実施例２として、図１１の（ｂ）に示したような支持体６を作製してレーザ装置を構成した。作製した支持体６は直径１０ｃｍのアルミニウム円柱に直径１０ｍｍの放熱孔６２を１２個所設けたものであって、これにより表面積を約３０％広げて放熱効果を大幅に高めることができた。放熱効果が高めたことに伴い、励起光導光体２の強度や安定性も向上させることができた。
【０１２９】
（実施例３）
実施例３として、図４に示した再生循環型の導光構造を有するレーザ装置を構成した。このレーザ装置では、リボン状導光部材２１を螺旋状に巻回して略円管状の励起光導光体２を形成した。その導光部材２１の一端２１ａ面から励起光５１を導入させるとともに、その他端２１ｂ面まで達した励起光を上記一端１ａ面に再導入して循環させるようにした。導光部材２１の他端２１ｂと一端２１ａの間には回帰用導光部材３２が設けた。
【０１３０】
励起光導光体２は、外径１０ｃｍ、内径９ｃｍ、長さ７ｃｍの銅製円筒を支持体６とし、この支持体６の外周に屈折率約１.３８の樹脂を均一にコートした後、幅１０ｍｍ、厚さ２５０μｍのリボン状導光部材２１を隙間が生じないように約３回巻き付けることにより作製した。リボン状導光部材２１は、石英ガラスを線引きにより引き延ばして作製した
【０１３１】
上記励起光導光体２上に、先の実施例と同じファイバ状のレーザ光導光体１を約１５０周、およそ４５ｍ、巻き付けることによって全体を構成した。励起光源４１は先の実施例と同じものを用いた。
【０１３２】
上記回帰用導光部材３２としては、幅が１０ｍｍから５ｍｍへと狭くなる形状をしたテーパ形のリボンを用いた。材質は、励起光導光体２を形成する励起光導光部材２１と同じ石英ガラスを使用し、厚さは２５０μｍ、長さは約１ｍとした。
【０１３３】
励起光導光部材２１の一端２１ａには、上記回帰用導光部材３２の１０ｍｍ幅側端（３２ａ）が接続されている。また、その導光部材２１の他端２１ｂには、上記回帰用導光部材３２の５ｍｍ幅側端（３２ｂ）が接続されている。
これにより、導光部材２１の他端２１ｂから一端２１ａへ９５％以上の効率で励起光を再導入させることができた。
【０１３４】
励起光導光部材２１の一端２１ａには、励起光源４１からの励起光５１を導入するために、リボン状の励起光導入部材３の他端３ｂも接続されるが、この励起光導入部材３も、上記回帰用導光部材３２と同様に、その一端３ａから他端３ｂに向けて幅が１０ｍｍから５ｍｍへと狭くなるテーパ形にしてある。
【０１３５】
励起光導光部材２１の一端２１ａは幅が５ｍｍずつ２分割され、その一方の分割幅５ｍｍにて励起光源４１からの励起光５１の新規導入を行うとともに、その他方の分割幅５ｍｍにて励起光の再導入を行うようにしている。
【０１３６】
この実施例の構成によれば、励起光導光体２内にいったん導入された励起光５１はレーザ光導光体１に吸収されるまで励起光導光体２内を周回し続け、ほぼその全てがレーザ励起のために有効に使われるようになる。
【０１３７】
上述のような導光構造により、レーザ光導光体１の長さを短くすることが可能となる。すなわち、吸収されきれなかった励起光は励起光導光体２内に繰り返し再導入されて循環するので、励起光導光体２内での光路長が短くても、等価的に十分に長い光路長を確保することができる。これにより、励起光導光体２の設計が容易になり、励起光導光体２のサイズを小型にしても高い励起効率を得ることができるようになった。
【０１３８】
また、励起光が励起光導光体２から抜け出る前に吸収されるようにレーザ光導光体１の長さを設定する必要もなくなり、その長さを短くしても励起光の損失を抑えることができるようになった。これにより、レーザ光導光体１を短くしても高効率または高出力のレーザ光を得ることができる。また、高価なレーザ光導光体１の使用量を少なくすることができるので、コスト低減の利点も得られる。
【０１３９】
さらに、励起光の入射口となる励起光導光部材２１の一端２１ａは、励起光源４１からの励起光の出射口である励起光導入部材３の他端３ｂと、再導入される励起光の出射口である回帰用導光部材３２の他端３２ｂとで塞がれるので、その入射口からの励起光の漏れはほとんどなくすことができる。
【０１４０】
以上のような作用により、この実施例では、レーザ光導光体１の他端１ｂから、波長１．０６μｍでレーザ出力１０Ｗという良好な出力レーザ光５２を得ることができた。
【０１４１】
（実施例４）
実施例４として、図１３に示した構造のレーザ装置を構成した。
この実施例では、まず、上述した実施例の場合と同じリボン状の励起光導光部材２１とファイバ状のレーザ光導光体１を使用した。
【０１４２】
支持体６としては銅製の円筒を使用した。この支持体６には深さ５５０μｍの案内溝６３が加工され、その溝６３の表面には金メッキ（６４）が施されている。溝６３の内側には先の実施例と同様に、石英ガラスより低い屈折率約１.３８の樹脂を均一にコートした。この溝６３の中にリボン状の励起光導光部材２１およびファイバ状のレーザ光導光体１を巻き付けた後、そのレーザ光導光体１を埋め込むように屈折率約１.４６の樹脂を塗布した。さらに、その溝６３を、金メッキ（６４）を施したカバー部材６５で覆った。
【０１４３】
この実施例のレーザ装置では、レーザ光導光体１を覆っている樹脂の屈折率を石英ガラスとほぼ同じにしたことにより、励起光導光部材２１内を伝搬してきた励起光を高い効率で樹脂側に移動させることができる。さらに、その樹脂によって励起光導光部材２１とレーザ光導光体１との光学的な接触面積も大きくすることができる。これにより、励起光は、レーザ光導光体（レーザファイバ）１のクラッド部を通して効率良くコア部内のレーザ活性物質に吸収されるようになる。
【０１４４】
また、励起光導光部材２１内を伝搬する励起光のうち、全反射を破ってその導光部材２１の外に漏れた光も、金メッキ（６４）の反射面で反射されて再びレーザ光導光体１に到達させられるようになるため、励起光を効率良く利用することができる。
【０１４５】
これらにより、この実施例では、レーザ光導光体１の出力端（１ｂ）から、波長１．０６μｍでレーザ出力１３Ｗという良好な出力レーザ光５２を得ることができた。
【０１４６】
（実施例５）
実施例５として、図１４に示した構造のレーザ装置を構成した。
この実施例では、励起光導光体２を形成するためのシート状導光部材２１を、石英ガラスの線引きにより作製した。作製したシート状導光部材２１は、幅６０ｍｍ、厚さ２５０μｍ、長さ３１４ｍｍのガラスシートであって、両端面には光学研磨を施した。
【０１４７】
上記シート状導光部材２１を、外径１０ｃｍ、内径９ｃｍの銅製の円筒状支持体６に、約１.８２度傾けて巻き付けるとともに、両端面同士を融着接続して略円管状の励起光導光体２を作製した。支持体６は表面に金メッキが施され、その上に屈折率約１.３８の樹脂が薄くコートされている
【０１４８】
作製した円管状励起光導光体２は、導光部材２１を傾けて巻いたことにより、両端面同士が接する突き合わせ面２１ｃと、両端面同士の接触がないオフセット面（非突き合わせ面）２１１ａ，２１１ｂとを有する形状に形作られている。オフセット面２１１ａ，２１１ｂはそれぞれ幅１０ｍｍの励起光入射面を形成する。
【０１４９】
各オフセット面２１１ａ，２１１ｂはそれぞれ、励起光導入部材３を形成する光ファイバ３１束を介して励起光源４１に接続されている。各励起光源４１はそれぞれ、２１個のＬＤ素子が一列に配置されたＬＤ素子アレイを４台用いて構成されている。
【０１５０】
オフセット面２１１ａ，２１１ｂと励起光源４１，４１との間はそれぞれ、８４本の光ファイバ３１を用いて接続した。この光ファイバ３１は石英製で、クラッド部が無い空気クラッド方式ものである。
【０１５１】
この場合、１本の光ファイバ３１が１個のＬＤ素子の発光を導くように使用されている。したがって、全体としては、１６８個のＬＤ素子に対応して１６８本の光ファイバ３１が励起光導入部材３として使用されている。
１６８本の光ファイバ３１は８４本ずつ２群に分けて使用され、一方の光ファイバ３１群は一方のオフセット面２１１ａと励起光源４１の間、他方の光ファイバ３１群は他方のオフセット面２１１ｂと励起光源４１の間をそれぞれ接続する。
【０１５２】
各光ファイバ３１の一端面はそれぞれ位置決め用治具７にて個々のＬＤ素子の発光面に直接対向させられている。また、各光ファイバ３１の他端面はそれぞれ上記オフセット面２１１ａ，２１１ｂに融着により接続されている。
【０１５３】
位置決め治具７は、図示を省略するが、９０度のＶ字形断面を有する案内溝を５００μｍピッチで加工したものであって、その案内溝にて光ファイバ３１の一端部を位置決めおよび保持する。位置決め治具７は各ＬＤアレイに対応するユニットに分けて構成されている。各ユニットはそれぞれ、各ＬＤアレイの素子数（２１個）に対応して２１本の光ファイバ３１を位置決めして保持する。
【０１５４】
上記励起光導光体２には、レーザ光導光体（レーザファイバ）１を４００周、約１２５ｍを巻き付けてレーザ装置を構成した。レーザ光導光体１は、実施例１と同じくコア径５０μｍ、クラッド径１２５μｍのレーザファイバを使用した。このレーザファイバのコア部には０．５ａｔ％の濃度でＮｄ３＋イオンがドープされている。レーザファイバの母材は石英ガラスであって、その一端１ａ面は平面研磨後に、レーザ発振波長１．０６μｍにおいて反射率９８％以上となるような多層膜コートが施される。その他端１ｂ面はファイバを垂直破断しただけの面であって、コート処理等もなされていない。この他端１ｂ面ｗでの反射率は、レーザ発振波長１．０６μｍに対して４％程度である。
【０１５５】
ＬＤ素子の光出力は１個あたり２Ｗで、励起光源４１から励起光導光体２までを効率約９０％で接続することができ、これにより、励起光導光体２には約３００Ｗの励起光を導入させることができた。そして、レーザファイバの出力端から、波長１．０６μｍでレーザ出力１１０Ｗという良好な出力レーザ光５２を得ることができた。
【０１５６】
また、この実施例のファイバ型レーザ装置で使用した励起光導光体２は、シート状の導光部材２１を１周巻いただけの簡単な構成であるため、その作製は容易である。
この実施例では、平面形状が長方形シート状の導光部材２１を傾けて円筒に巻き付けたが、その導光部材２１は、両端面を斜めに切断、研磨するなどして平行四辺形に加工したものでもよい。
【０１５７】
なお、この実施例５ではシー状導光部材２１の両端面の一部がオフセット面２１１ａ，２１１ｂとして残るように巻回して励起光導光体２を作製したが、上記オフセット面がシートの幅方向に対して片側のみ現れるような構成、あるいは両側共に上記オフセット面が現れないような構成でもよい。
【０１５８】
シート状導光部材２１の両端面同士を完全に重ねて、上記オフセット面２１１ａ，２１１ｂが生じないような構成とした場合には、たとえば図１０に示したように、励起光導入部材３としてテーパ形のリボンを使用し、そのテーパ・カット面３ｃをシート状導光部材２１のシート側面に沿った形で融着接続する構成であってもよい。この構成でも、励起光導光体２内に励起光を導入させることができる。
【０１５９】
以上説明してきたように、本発明の第１の発明は、励起光を閉じ込めながら伝搬させる励起光導光体と、レーザ活性物質を含んでいて上記励起光導光体から励起光が分布導入されることによりそのレーザ活性物質が励起されてレーザ光を出力する長尺で可撓性を有するレーザ光導光体とを備えたレーザ装置であって、上記励起光導光体は、リボン状またはシート状で可撓性を有する導光部材が所定形状に巻回または周回されて、全体が一体化された形状構造および薄肉状の導光構造を有するように形成されているとともに、その表面に、少なくとも一つの長尺で一つながりの導波構造を形成する可撓性のレーザ光導光体の所定長さを光学的に接触させながら巻回または周回させて、上記励起光導光体から上記レーザ光導光体への励起光の分布導入を行わせるようにしたことを特徴とするレーザ装置である。
これにより、レーザファイバのような長尺構造のレーザ光導光体に励起光を分布導入させる方式の長所、たとえばレーザ発振の横モードを単一にすることができる、高い効率で空間的に高品質のレーザ光を発生することができる、などの長所を活かしつつ、励起光導光体を介して行われるレーザ活性物質の励起効率を高めて、レーザ光の高出力化あるいは高能率化が低コストで可能になる。
【０１６０】
第２の発明は、第１の発明において、励起光導光体が支持体で支持された状態で形成されているとともに、この支持体が熱放出を促進する放熱器を形成していることを特徴とするレーザ装置である。
これにより、励起光導光体の強度や熱的な安定性をさらに向上させることができる。
【０１６１】
第３の発明は、第１または第２の発明において、励起光導光体とレーザ光導光体の少なくとも互いに光学的に接触した部分を光反射面で囲繞された中に設けたことを特徴とするレーザ装置である。
これにより、励起光の漏れによる損失を減らして励起光率の一層の向上をはかることができる。
【０１６２】
第４の発明は、第１から第３のいずれかの発明において、励起光導光体への励起光の導入を、その励起光導光体を形作っている導光部材の端面から行わせるようにしたことを特徴とするレーザ装置である。
励起光導光体を形作っている導光部材はリボン状またはシート状に形成されていて、励起光はその幅方向に広がる扁平な端面から線状に分布させて導入させることができるため、多量の励起光を簡単かつ効率良く導入させることができる。
【０１６３】
第５の発明は、第１から第４のいずれかの発明において、励起光導光体への励起光の導入を、その励起光導光体を形作っている導光部材の一端面から行わせるとともに、その他端面まで達した励起光を上記一端面から再導入させるようにしたことを特徴とするレーザ装置である。
これにより、励起光導光体内での励起光の光路長を実効的に拡大して励起光の閉じ込め効率を高めることができ、この結果、レーザ光導光体への励起光の分布導入も効率良く行わせることができる。
【０１６４】
第６の発明は、励起光を閉じ込めながら伝搬させる励起光導光体と、レーザ活性物質を含んでいて上記励起光導光体から励起光が分布導入されることによりそのレーザ活性物質が励起されてレーザ光を出力する長尺で可撓性を有するレーザ光導光体と、上記レーザ光を加工対象に照射させる手段とを有するレーザ加工装置であって、上記励起光導光体は、リボン状またはシート状で可撓性を有する導光部材が所定形状に巻回または周回されて、全体が一体化された形状構造および薄肉状の導光構造を有するように形成されているとともに、その表面に、少なくとも一つの長尺で一つながりの導波構造を形成する可撓性のレーザ光導光体の所定長さを光学的に接触させながら巻回または周回させて、上記励起光導光体から上記レーザ光導光体への励起光の分布導入を行わせるようにしたことを特徴とするレーザ加工装置である。
これにより、高出力で集光性がよいレーザ光を加工に用いることができるようになり、効率の良い微細加工が可能となる。また、レーザ光導光体にレーザファイバを使用することにより、レーザ光を導く手段として光ファイバを容易に接続することができる。
【０１６５】
第７の発明は、励起光を閉じ込めながら伝搬させる励起光導光体と、レーザ活性物質を含んでいて上記励起光導光体から励起光が分布導入されることによりそのレーザ活性物質が励起されて光増幅を行う長尺で可撓性を有するレーザ光導光体とを備えた光増幅器であって、上記励起光導光体は、リボン状またはシート状で可撓性を有する導光部材が所定形状に巻回または周回されて、全体が一体化された形状構造および薄肉状の導光構造を有するように形成されているとともに、その表面に、少なくとも一つの長尺で一つながりの導波構造を形成する可撓性のレーザ光導光体の所定長さを光学的に接触させながら巻回または周回させて、上記励起光導光体から上記レーザ光導光体への励起光の分布導入を行わせるようにしたことを特徴とする光増幅器である。
これにより、励起光の導入効率が高められて、光増幅を高能率で行わせることができる。
【０１６６】
以上、本発明を代表的な実施形態および実施例について説明してきたが、本発明は上述した以外に様々の形態が可能である。たとえばレーザ光導光体はリボン状に形成したものを使用してもよい。
【０１６７】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明は、励起光導光体にて励起光を閉じ込めながらレーザ光導光体に分布導入してレーザ発振または増幅を行わせるレーザ装置おいて、リボン状またはシート状で可撓性を有する導光部材の巻回または周回によって、全体が一体化された形状構造および薄肉状の導光構造を有するように形成された励起光導光体を用いたことより、励起光の閉じ込めおよび分布導入を効率良く行わせることができる導光構造を簡単かつ低コストに構成することができ、これにより、レーザ光の高出力化あるいは高能率化を達成することができる。
また、上記レーザ装置をレーザ加工装置として用いた場合には、高出力で集光性がよいレーザ光を加工に用いることができるようになって、効率の良い微細加工が可能になる。  さらに、上記レーザ装置を光増幅器として用いることにより、低コストで高能率の光増幅が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるレーザ装置の第１の実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１のレーザ装置で使用する励起光導光体の実施形態を模式的に示す複合図である。
【図３】本発明によるレーザ装置の第２の実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図４】本発明によるレーザ装置の第３の実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図５】励起光導光体の別の実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図６】励起光導光体のさらに別の実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図７】シート状導光部材の構成例を模式的に示す断面図である。
【図８】環状構造を有する励起光導光体の導光構造の例を模式的に示す斜視図および展開図である。
【図９】環状構造を有する励起光導光体の導光構造の別の例を模式的に示す展開図である。
【図１０】環状構造を有する励起光導光体の別の構成例を模式的に示す斜視図である。
【図１１】導光部材が巻回または周回される支持体の構成例を示す斜視図である。
【図１２】導光部材が巻回または周回される支持体の別の構成例を示す斜視図である。
【図１３】案内溝を有する支持体の使用例を模式的に示す断面図である。
【図１４】励起光導入部材の別の構成例を模式的に示す斜視図である。
【図１５】励起光導光体の形状に関する別の実施形態を模式的に示す一部破断斜視図である。
【符号の説明】
１  レーザ光導光体
１１  コア部
１２  クラッド部
１ａ  レーザ光導光体１の一端
１ｂ  レーザ光導光体１の他端
２  励起光導光体
２１  励起光導光部材
２１ａ  導光部材２１の一端
２１ｂ  導光部材２１の他端
２１ｃ  突き合わせ面
２１０  導光部材
２１１ａ  オフセット面
２１１ｂ  オフセット面
３  励起光導入部材
３ａ  励起光導入部材３の一端
３ｂ  励起光導入部材３の他端
３ｃ  テーパ・カット面
３２  回帰用導光部材
３２ａ  回帰用導光部材の一端
３２ｂ  回帰用導光部材の他端
４１  励起光源
４２  集光光学系
５１  励起光
５２  レーザ光
６  支持体
６１  中空部
６２  放熱孔
６３  案内溝
６４  反射面を形成するメッキ層
６５  カバー部材
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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