(57)【要約】【課題】広い波長範囲において動作可能な波長可変ファイバーレーザ（チューナブルファイバーレーザ）を提供する。【解決手段】複数の色で発光する蛍光体が添加され, 励起光が入射する光ファイバー１４と、光ファイバー１４の少なくとも一方の端面に成膜され、電気光学効果を有する強誘電体多層膜からなる強誘電体積層構造２０とを備え、強誘電体積層構造２０と光ファイバー１４と光ファイバーの他方の端面とからファブリーペロー型共振器が構成され、強誘電体多層膜を分極反転させるための電極１０、１２を備え、強誘電体多層膜の各層の厚さをｌ、発振波長をλ、屈折率をｎとすると、λ／４ｎ＝ｌを満足する屈折率ｎとなる電界を強誘電体多層膜に印加して分極配向させて共振波長λを可変にして、レーザ発振する波長が可変となる,波長可変ファイバーレーザ。【選択図】図１
2009032721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の色で発光する蛍光体が添加され, 励起光が入射する光ファイバーと、
前記光ファイバーの少なくとも一方の端面に成膜され、電気光学効果を有する強誘電体多層膜と
を備え、前記強誘電体多層膜と前記光ファイバーと前記光ファイバーの他方の端面とからファブリーペロー型共振器が構成されることを特徴とする波長可変ファイバーレーザ。
【請求項２】
前記強誘電体多層膜を分極反転させるための電極を備えることを特徴とする請求項１に記載の波長可変ファイバーレーザ。
【請求項３】
前記電極は、前記強誘電体多層膜の側壁に配置されたことを特徴とする請求項２に記載の波長可変ファイバーレーザ。
【請求項４】
前記電極は、前記強誘電体多層膜をサンドイッチ状に挟み配置されたことを特徴とする請求項２に記載の波長可変ファイバーレーザ。
【請求項５】
前記光ファイバーの他方の端面には、金属膜が配置されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の波長可変ファイバーレーザ。
【請求項６】
前記蛍光体は、希土類イオンエネルギー準位を前記光ファイバーに導入することによって、形成され、多準位の発光遷移を可能としたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の波長可変ファイバーレーザ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファイバーレーザに関し、特に波長可変ファイバーレーザ（チューナブルファイバーレーザ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の波長可変レーザには液体レーザや固体レーザがあるが波長域が限られている。
【０００３】
例えば、Ｃｒ3+を添加したＢｅＡｌ2 Ｏ4からなるアレキサンドライトレーザ（ＢｅＡｌ2 Ｏ4：Ｃｒ3+）の場合には、波長範囲は、約７００ｎｍ〜８２０ｎｍ程度である。また、例えば、Ｔｉ3+を添加したＡｌ2Ｏ3からなるチタンサファイアレーザ（Ａｌ2Ｏ3：Ｔｉ3+  ）の場合には、波長範囲は、約６９０ｎｍ〜１１００ｎｍ程度である。また、一般に、色素レーザの場合には、使用中は溶液を循環させ、劣化した溶液は交換しなければならないという使用上の問題点もある。
【０００４】
放熱性に優れるため、高出力が可能なファイバーレーザにおいて、緑色発振させる方法は、Ｐｒドープのファイバーを用いる方式、およびアップコンバージョンを用いる方式がある。
【０００５】
現在、緑色光を出射可能な緑色ファイバーレーザが知られている（例えば、特許文献１参照。）。一般に、緑色ファイバーは、青色光などの励起光を出射する光源と、Ｐｒ3+などにより蛍光体がドープされ、励起光が入射する光ファイバーと、光ファイバーの入射側に設けられた第１反射部材と、光ファイバーの出射側に設けられた第２反射部材とを備えている。第１反射部材は、励起光を透過可能に、かつ、出射するための緑色光を反射可能に構成されている。また、第２反射部材は、励起光を透過可能に、かつ、一部（例えば、数％）を除き緑色光を反射可能に構成されている。
【０００６】
Ｐｒ3+ドープのファイバーレーザとして、ファイバ端面に直接コートされたダイクロイックミラーを用いたＰｒ3+ドープの波長1.3μm ファイバーレーザについては、既に開示されている（例えば、非特許文献１参照。）。また、赤色、橙色、緑色、青色のスペクトル範囲において同調可能な室温動作のアップコンバージョン型ファイバーレーザについても、既に開示されている（例えば、非特許文献２参照。）。また、青緑色、緑色、赤色のスペクトル範囲において室温連続動作可能なＰｒドープのＺｒＦ4ガラスファイバーレーザについても、既に開示されている（例えば、非特許文献３参照。）
非特許文献１および非特許文献３のＰｒドープのファイバーレーザでは、励起波長が４４０ｎｍ付近にあるため効率のよいレーザダイオードを得にくいという問題点がある。また、非特許文献２のアップコンバージョン型ファイバーレーザでは、長波長から短波長への変換を利用するため、変換効率が悪いという問題点がある。
【特許文献１】特開２００３−１５６６９８号公報
【非特許文献１】エイチ・デーリング他（H. Doring et.al.）著、“直接コートされたダイクロイックミラーを用いたPr3+ドープの波長1.3μm ファイバーレーザ（Pr3+-doped 1.3μm fiber laser using direct coated dichroic mirrors）”, エレクトロニクス・レターズ（ELECTRONICS LETTERS）,１９９５年６月２２日, Vol. 31, No.13, pp.1068-1069
【非特許文献２】ピン・シエー他（Ping Xie et. al.）著、“赤色、橙色、緑色、青色のスペクトル範囲において同調可能な室温動作のアップコンバージョン型ファイバーレーザ（Room-temperature upconversion fiber laser tunable in the red, orange, green, and blue spectral regions）”,オプティックスレターズ（OPTICS LETTERS）, Vol. 20, No. 9,１９９５年５月１日, pp. 1014-1016
【非特許文献３】アール・ジー・スマート他（R. G. Smart et. al.）著、“青緑色、緑色、赤色のスペクトル範囲において室温連続動作可能なＰｒドープ  ＺｒＦ4ガラス  ファイバーレーザ（CW room temperature operation of praseodymium-doped fluorozirconate glass fibre lasers in the blue-green, green, and red spectral regions）”,オプテックス・コミュニケーションズ（OPTICS COMMUNICATIONS），８６,  １９９１年,  pp. 333-340
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来技術においては、特定の波長において動作するファイバーレーザは、開示されていたが、広い波長範囲において動作可能な波長可変なファイバーレーザ（チューナブルファイバーレーザ）については、未だ開示されていなかった。
【０００８】
本発明の目的は、広い波長範囲において動作可能な波長可変ファイバーレーザ（チューナブルファイバーレーザ）を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明の一態様によれば、複数の色で発光する蛍光体が添加され, 励起光が入射する光ファイバーと、前記光ファイバーの少なくとも一方の端面に成膜され、電気光学効果を有する強誘電体多層膜とを備え、前記強誘電体多層膜と前記光ファイバーと前記光ファイバーの他方の端面とからファブリーペロー型共振器が構成されることを特徴とする波長可変ファイバーレーザが提供される。
【００１０】
本発明の他の態様によれば、複数の色で発光する蛍光体が添加され, 励起光が入射する光ファイバーと、前記光ファイバーの入射側の端面に成膜され、電気光学効果を有する第１強誘電体多層膜からなる第１反射部材と、前記光ファイバーの出射側の端面に成膜され、電気光学効果を有する第２強誘電体多層膜からなる第２反射部材と、前記第１反射部材と、前記光ファイバーと、前記第２反射部材とからファブリーペロー型共振器が構成されていることを特徴とする波長可変ファイバーレーザが提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の波長可変ファイバーレーザ（チューナブルファイバーレーザ）によれば、広い波長範囲において動作可能な波長可変ファイバーレーザを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
【００１３】
また、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の配置などを下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００１４】
[第１の実施の形態] 
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る波長可変ファイバーレーザの模式的構成を示す。
【００１５】
本発明の第１の実施の形態に係る波長可変ファイバーレーザは、図１に示すように、複数の色で発光する蛍光体が添加され, 励起光ｈνが入射する光ファイバー１４と、光ファイバー１４の少なくとも一方の端面に成膜され、電気光学効果を有する強誘電体多層膜ＡＢＡＢＡＢＡＢ…とを備え、強誘電体多層膜ＡＢＡＢＡＢＡＢ…と光ファイバー１４と光ファイバーの他方の端面とからファブリーペロー型共振器が構成されることを特徴とする。
【００１６】
また、強誘電体多層膜ＡＢＡＢＡＢＡＢ…を分極反転させるための電極１０,１２を備えることを特徴とする。
【００１７】
また、電極１０,１２は、強誘電体多層膜ＡＢＡＢＡＢＡＢ…の側壁に配置されていても良い。
【００１８】
強誘電体積層構造２０は、図１に示すように、光ファイバー１４に結合された強誘電体多層膜ＡＢＡＢＡＢＡＢ…と、強誘電体多層膜ＡＢＡＢＡＢＡＢ…を分極反転させるための電極１０,１２とを備える。
【００１９】
本発明の第１の実施の形態に係る波長可変ファイバーレーザにおいては、図１に示すように、光ファイバー１４の一方の端面と同様に、対称となるように、光ファイバー１４の他方の端面においても、強誘電体積層構造２０が配置されている。
【００２０】
また、蛍光体は、希土類イオンエネルギー準位を光ファイバー１４に導入することによって、形成され、多準位の発光遷移を可能としたことを特徴とする。
【００２１】
また、希土類イオンは、後述するように、Ｃｅ3+, Ｐｒ3+, Ｎｄ3+, Ｐｍ3+, Ｓｍ3+, Ｅｕ3+,  Ｇｄ3+, Ｔｂ3+, Ｄｙ3+, Ｈｏ3+, Ｅｒ3+, Ｔｍ3+, Ｙｂ3+、Ｌｕ3+の内のいずれか若しくは複数の組み合わせからなることを特徴とする。
【００２２】
また、強誘電体多層膜ＡＢＡＢＡＢ…は、後述するように、ニオブ酸リチウム（ＬＮ：ＬｉＮｂＯ3）、タンタル酸リチウム（ＬＴ：ＬｉＴａＯ3  ）、マグネシウム添加ＬＮ（Ｍｇ：ＬｉＮｂＯ3）、ニオブ酸バリウムナトリウム（ＢＮＮ：Ｂａ2ＮａＮｂ5Ｏ15）、チタン酸バリウム（ＢＴ：ＢａＴｉＯ3）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、２水素リン酸セシウム（ＣＤＰ：ＣｓＨ2ＰＯ4）、モリブデン酸ガドリニウム（ＧＭＯ或いはＭＧＯ：Ｇｄ（Ｍｏ4）3、２重水素リン酸カリウム（ＤＫＤＰ：ＫＤ2ＰＯ4）、２水素リン酸カリウム（ＫＤＰ：ＫＨ2ＰＯ4）、ニオブ酸カリウム（ＫＮ：ＫＮｂＯ3）、リン酸チタン酸カリウム（ＫＴＰ：ＫＴｉＯＰＯ4）、ロッシェル塩（ＲＳ：ＮａＫＣ4Ｈ4Ｏ4）、硫酸グリシン（ＴＧＳ：（ＮＨ2ＣＨ2ＣＯＯＨ）3・Ｈ2ＳＯ4）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ：Ｐｂ（Ｚｒ,Ｔｉ）Ｏ3、３ゲルマニウム酸５鉛（５Ｐ３Ｇ：Ｐｂ5Ｇｅ3Ｏ11、チタン酸鉛（ＰＴＯ：ＰｂＴｉＯ3）、２水素リン酸ルビジウム（ＲＤＰ：ＲｂＨ2ＰＯ4）、硫酸水素ルビジウム（ＲＨＳ：ＲｂＨＳＯ4）、水晶（α-ＳｉＯ2）、タンタル酸ビスマスストロンチウム（ＳＢＴ：ＳｒＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9）、チタン酸ビスマスランタン（ＢＬＴ：Ｂｉ4-XＬａXＴｉ3Ｏ12）、チタン酸ジルコン酸ストロンチウム（Ｓｒ（ＺｒXＴｉ1-x）Ｏ3）、タンタル酸ビスマスチタン（ＢＴＴ：ＢｉＴｉＴａ Ｏ9）の内、いずれか若しくは複数の組み合わせからなることを特徴とする。
【００２３】
また、光ファイバー１４は石英ガラスで形成されたことを特徴とする。
【００２４】
本発明の第１の実施の形態に係る波長可変ファイバーレーザにおいては、強誘電体多層膜ＡＢＡＢＡＢＡＢ…の各層の厚さをｌ、発振波長をλ、屈折率をｎとすると、λ／４ｎ＝ｌを満足する屈折率ｎとなる電界を強誘電体多層膜ＡＢＡＢＡＢＡＢ…に印加して分極配向させて、共振波長λを可変にして、レーザ発振する波長が可変となることを特徴とする。
【００２５】
図１２は、本発明の第１の実施の形態に係る波長可変ファイバーレーザの励起光および発光スペクトルを示す。波長約４４０ｎｍの励起光に対して、発振波長は広い範囲において得られており、例えば青色光の発振波長は約４９０ｎｍ程度であり、緑色光の発振波長は約５２０ｎｍ程度であり、赤色光の発振波長は約６３０ｎｍ程度が得られている。しかも、レーザ発振する波長が可変となる。
【００２６】
（レーザ光の取り出し）
本発明の第１の実施の形態に係る波長可変ファイバーレーザのレーザ光の取り出しについては、光ファイバーの入射側の端面あるいは前記光ファイバーの出射側の端面から取り出すことができる。或いはまた、各種のファイバカプラ（図示省略）の構成を本発明の第１の実施の形態に係る波長可変ファイバーレーザに作りこむことによっても、レーザ光を取り出すことができる。
【００２７】
したがって、本発明の第１の実施の形態に係る波長可変ファイバーレーザは、複数の色で発光する蛍光体が添加され, 励起光が入射する光ファイバー１４と、光ファイバー１４の入射側の端面に成膜され、電気光学効果を有する第１強誘電体多層膜からなる第１反射部材と、光ファイバー１４の出射側の端面に成膜され、電気光学効果を有する第２強誘電体多層膜からなる第２反射部材と、第１反射部材と、光ファイバー１４と、第２反射部材とからファブリーペロー型共振器が構成されていることを特徴とする。
【００２８】
或いはまた、第１反射部材は、励起光を透過可能に、かつ、出射光を反射可能に構成され、第２反射部材は、励起光を透過可能に、かつ、一部（数％）を除き出射光を反射可能に構成されていても良い。
【００２９】
上記において、第１反射部材、第２反射部材は、本発明の第１の実施の形態に係る波長可変ファイバーレーザにおいては、図１に示すように、強誘電体積層構造２０で構成されている。
【００３０】
（希土類添加ファイバー）
希土類イオンエネルギー準位を石英ガラスファイバーに導入することによって、多準位の発光遷移を可能とするファイバーを実現することができる。
【００３１】
例えば、希土類イオンとしては、Ｃｅ3+, Ｐｒ3+, Ｎｄ3+, Ｐｍ3+, Ｓｍ3+, Ｅｕ3+,  Ｇｄ3+, Ｔｂ3+, Ｄｙ3+, Ｈｏ3+, Ｅｒ3+, Ｔｍ3+, Ｙｂ3+、Ｌｕ3+などを適用することができる。  上記の、希土類イオンを組み合わせることによって、波長範囲約０．１７２μｍ〜約５．１５μｍまでの範囲で、合計７０の遷移が増幅動作に寄与することができる。したがって、波長範囲約０．１７２μｍ〜約５．１５μｍまでの広範囲の波長可変ファイバーレーザを実現することができる。
【００３２】
（強誘電体積層構造）
本発明の第１の実施の形態に係る波長可変ファイバーレーザに適用可能な強誘電体材料としては、分極反転構造を実現可能なものであれば、すべて適用可能である。
【００３３】
例えば、ニオブ酸リチウム（ＬＮ：ＬｉＮｂＯ3）、タンタル酸リチウム（ＬＴ：ＬｉＴａＯ3  ）、マグネシウム添加ＬＮ（Ｍｇ：ＬｉＮｂＯ3）、ニオブ酸バリウムナトリウム（ＢＮＮ：Ｂａ2ＮａＮｂ5Ｏ15）、チタン酸バリウム（ＢＴ：ＢａＴｉＯ3）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、２水素リン酸セシウム（ＣＤＰ：ＣｓＨ2ＰＯ4）、モリブデン酸ガドリニウム（ＧＭＯ或いはＭＧＯ：Ｇｄ（Ｍｏ4）3、２重水素リン酸カリウム（ＤＫＤＰ：ＫＤ2ＰＯ4）、２水素リン酸カリウム（ＫＤＰ：ＫＨ2ＰＯ4）、ニオブ酸カリウム（ＫＮ：ＫＮｂＯ3）、リン酸チタン酸カリウム（ＫＴＰ：ＫＴｉＯＰＯ4）、ロッシェル塩（ＲＳ：ＮａＫＣ4Ｈ4Ｏ4）、硫酸グリシン（ＴＧＳ：（ＮＨ2ＣＨ2ＣＯＯＨ）3・Ｈ2ＳＯ4）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ：Ｐｂ（Ｚｒ,Ｔｉ）Ｏ3、３ゲルマニウム酸５鉛（５Ｐ３Ｇ：Ｐｂ5Ｇｅ3Ｏ11、チタン酸鉛（ＰＴＯ：ＰｂＴｉＯ3）、２水素リン酸ルビジウム（ＲＤＰ：ＲｂＨ2ＰＯ4）、硫酸水素ルビジウム（ＲＨＳ：ＲｂＨＳＯ4）、水晶（α-ＳｉＯ2）、タンタル酸ビスマスストロンチウム（ＳＢＴ：ＳｒＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9）、チタン酸ビスマスランタン（ＢＬＴ：Ｂｉ4-XＬａXＴｉ3Ｏ12）、チタン酸ジルコン酸ストロンチウム（Ｓｒ（ＺｒXＴｉ1-x）Ｏ3）、タンタル酸ビスマスチタン（ＢＴＴ：ＢｉＴｉＴａ Ｏ9）などを適用することができる。
【００３４】
図２（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る波長可変ファイバーレーザを構成する誘電体積層構造に適用可能なＰｂ（ＺｒXＴｉ1-x）Ｏ3）の結晶構造、図２（ｂ）本発明の第１の実施の形態に係る波長可変ファイバーレーザを構成する誘電体積層構造に適用可能なの結晶構造を示す。
【００３５】
さらに、図３（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る波長可変ファイバーレーザを構成する誘電体積層構造に適用可能なＳＢＴ(ＳｒＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9)の結晶構造、図３（ｂ）は、同じく誘電体積層構造に適用可能なＢＬＴ(Ｂｉ4-XＬａXＴｉ3Ｏ12)の結晶構造、図３（ｃ）は、同じく誘電体積層構造に適用可能なＢＴＴ(ＢｉＴｉＴａ Ｏ9)の結晶構造をそれぞれ示している。
【００３６】
（レーザ光の波長変換素子）
図４は、本発明の第１の実施の形態に係る波長可変ファイバーレーザを構成する誘電体積層構造の一例であって、周期的積層構造（ＰＬＳ：Periodic Laminar Structure）３４によるレーザ光の波長変換素子の模式的構造を示す。図４においては、分極配向を制御するための電極１０,１２は、図示を省略している。
【００３７】
本発明の第１の実施の形態に係る波長可変ファイバーレーザを構成する強誘電体積層構造２０には、図４に示すようなニオブ酸リチウム（ＬＮ：ＬｉＮｂＯ3）によって形成した厚さｌが約２００μｍの薄板からなる周期的積層構造（ＰＬＳ）３４であって、極性軸であるｚ軸が互いに逆方向となるように重ねた構造を適用することができる。
【００３８】
入射光の電界Ｅω方向をｚ軸に平行にとることで、ｚ軸に平行な電界Ｅ2ωを有するＳＨＧ（Second Harmonic Generation）光を得ることができる。
【００３９】
本発明の第１の実施の形態に係る波長可変ファイバーレーザの構造に適用することで、入射励起光の周波数ωの２倍の周波数２ωを有するＳＨＧ光を出力することができることから、波長可変ファイバーレーザの動作可能な可変波長範囲を広げることができる。
【００４０】
（変形例１）
図５は、本発明の第１の実施の形態の変形例１に係る波長可変ファイバーレーザの模式的構成を示す。
【００４１】
本発明の第１の実施の形態の変形例１に係る波長可変ファイバーレーザは、図５に示すように、透明電極１６,１８は、強誘電体多層膜ＡＢＡＢＡＢＡＢ…をサンドイッチ状に挟み配置されたことを特徴とする。本発明の第１の実施の形態の変形例１に係る波長可変ファイバーレーザにおいて、光ファイバー１４の一方の端面には、強誘電体多層膜ＡＢＡＢＡＢＡＢ…と、強誘電体多層膜ＡＢＡＢＡＢＡＢ…をサンドイッチ状に挟み配置された透明電極１６,１８からなる強誘電体積層構造２２が形成されている。
【００４２】
透明電極１６,１８は、ＺｎＯ、ＩＴＯ、ＩＺＯなどによって形成することができる。透明電極１６,１８を、強誘電体多層膜ＡＢＡＢＡＢＡＢ…をサンドイッチ状に挟むように配置することによっても、強誘電体多層膜ＡＢＡＢＡＢＡＢ…の各層の分極配向を、透明電極１６,１８間に印加する電圧によって各層に生じる電界によって制御することができる。
【００４３】
（変形例２）
図６は、本発明の第１の実施の形態の変形例２に係る波長可変ファイバーレーザの模式的構成を示す。
【００４４】
本発明の第１の実施の形態の変形例２に係る波長可変ファイバーレーザは、図６に示すように、光ファイバー１４の他方の端面には、金属膜３０が配置されたことを特徴とする。金属膜３０の形成材料としては、Ａｕ,Ｎｉ,Ｃｒ,Ｗ,Ｃｏ、或いはこれらの多層膜などで形成される。
【００４５】
（変形例３）
図７は、本発明の第１の実施の形態の変形例３に係る波長可変ファイバーレーザの模式的構成を示す。
【００４６】
本発明の第１の実施の形態の変形例３に係る波長可変ファイバーレーザは、図７に示すように、光ファイバー１４の他方の端面には、強誘電体多層膜ＡＢＡＢＡＢＡＢ…が光ファイバー１４の一方の端面と対称になるように配置されたことを特徴とする。他方の端面に配置された強誘電体多層膜ＡＢＡＢＡＢＡＢ…には、電極１０,１２が特に設けられておらず、図７に示すように、簡単な構成の強誘電体積層構造２４が形成されている。
【００４７】
（変形例４）
図８は、本発明の第１の実施の形態の変形例４に係る波長可変ファイバーレーザの模式的構成を示す。
【００４８】
本発明の第１の実施の形態の変形例４に係る波長可変ファイバーレーザは、図８に示すように、光ファイバー１４の一方の端面において、強誘電体多層膜ＡＢＡＢＡＢＡＢ…と電極１０,１２からなる強誘電体積層構造２０と、強誘電体積層構造２０と光ファイバー１４を結合する電気光学効果素子２６を配置したことを特徴とする。電気光学効果素子２６としては、前述の強誘電体材料からなる積層構造を適用することができる。強誘電体積層構造２０によって励起光ｈνを波長変換し、さらに波長変換された励起光を電気光学効果素子２６を介して光ファイバー１４に導入する場合などに適用することができる。
【００４９】
（変形例５）
図９は、本発明の第１の実施の形態の変形例５に係る波長可変ファイバーレーザの模式的構成を示す。
【００５０】
本発明の第１の実施の形態の変形例５に係る波長可変ファイバーレーザは、図９に示すように、光ファイバー１４の一方の端面において、強誘電体多層膜ＡＢＡＢＡＢＡＢ…と金属膜３２,透明電極２８からなる強誘電体積層構造を備えることを特徴とする。金属膜３２は、励起光ｈνを透過可能である。金属膜３２の材料としては、例えば、Ａｕの薄膜などを適用することができる。また、透明電極２８は、ＺｎＯ、ＩＴＯ、ＩＺＯなどの透明電極材料によって形成することができる。
【００５１】
（変形例６）
図１０は、本発明の第１の実施の形態の変形例６に係る波長可変ファイバーレーザの模式的構成を示す。
【００５２】
本発明の第１の実施の形態の変形例６に係る波長可変ファイバーレーザにおいては、図１０に示すように、光ファイバー１４の一方の端面において、強誘電体多層膜ＡＢＡＢＡＢＡＢ…の各層に電極１０ａ,１０ｂ,１２ａ,１２ｂ…を配置し、それぞれ＋ＶA,＋ＶB, −ＶA, −ＶBを印加する構造を備えた点に特徴を有する。
【００５３】
強誘電体多層膜ＡＢＡＢＡＢＡＢ…の各層における分極配向状態を、強誘電体多層膜ＡＢＡＢＡＢＡＢ…の各層に配置された電極１０ａ,１０ｂ,１２ａ,１２ｂ…のそれぞれに印加する電圧＋ＶA,＋ＶB, −ＶA, −ＶBによって精密に制御することができる。
【００５４】
（変形例７）
図１１は、本発明の第１の実施の形態の変形例７に係る波長可変ファイバーレーザの模式的構成を示す。
【００５５】
本発明の第１の実施の形態の変形例７に係る波長可変ファイバーレーザにおいては、図１１に示すように、光ファイバー１４の一方の端面において、強誘電体多層膜ＡＢＡＢＡＢＡＢ…の側壁に共通に電極１２を配置すると共に、強誘電体多層膜ＡＢＡＢＡＢＡＢ…の各層に電極１０ａ,１０ｂ…を配置し、それぞれ＋ＶA,＋ＶBを印加する構造を備えた点に特徴を有する。
【００５６】
強誘電体多層膜ＡＢＡＢＡＢＡＢ…の各層における分極配向状態を、強誘電体多層膜ＡＢＡＢＡＢＡＢ…の各層に配置された電極１０ａ,１０ｂ…のそれぞれに印加する電圧＋ＶA,＋ＶBによって精密に制御することができる。
【００５７】
本発明の波長可変ファイバーレーザ（チューナブルファイバーレーザ）によれば、広範囲な波長範囲において波長可変なファイバーレーザを提供することができる。
【００５８】
[その他の実施の形態]
上記のように、本発明は第１の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
【００５９】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明の実施の形態に係るファイバーレーザは、波長可変ファイバーレーザ（チューナブルファイバーレーザ）であることから、フルカラーディスプレイ、プロジェクター、ヘッドマウントディスプレイなど幅広い分野において適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る波長可変ファイバーレーザの模式的構成図。
【図２】（ａ）本発明の第１の実施の形態に係る波長可変ファイバーレーザを構成する誘電体積層構造に適用可能なＰＺＴ（Ｐｂ（ＺｒXＴｉ1-x）Ｏ3）の結晶構造、（ｂ）本発明の第１の実施の形態に係る波長可変ファイバーレーザを構成する誘電体積層構造に適用可能なＳｒ（ＺｒXＴｉ1-x）Ｏ3）の結晶構造。
【図３】（ａ）本発明の第１の実施の形態に係る波長可変ファイバーレーザを構成する誘電体積層構造に適用可能なＳＢＴ(ＳｒＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9)の結晶構造、（ｂ）本発明の第１の実施の形態に係る波長可変ファイバーレーザを構成する誘電体積層構造に適用可能なＢＬＴ(Ｂｉ4-XＬａXＴｉ3Ｏ12)の結晶構造、（ｃ）本発明の第１の実施の形態に係る波長可変ファイバーレーザを構成する誘電体積層構造に適用可能なＢＴＴ(ＢｉＴｉＴａ Ｏ9)の結晶構造。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る波長可変ファイバーレーザを構成する誘電体積層構造の一例であって、周期的積層構造（ＰＬＳ）によるレーザ光の波長変換素子の模式的構造図。
【図５】本発明の第１の実施の形態の変形例１に係る波長可変ファイバーレーザの模式的構成図。
【図６】本発明の第１の実施の形態の変形例２に係る波長可変ファイバーレーザの模式的構成図。
【図７】本発明の第１の実施の形態の変形例３に係る波長可変ファイバーレーザの模式的構成図。
【図８】本発明の第１の実施の形態の変形例４に係る波長可変ファイバーレーザの模式的構成図。
【図９】本発明の第１の実施の形態の変形例５に係る波長可変ファイバーレーザの模式的構成図。
【図１０】本発明の第１の実施の形態の変形例６に係る波長可変ファイバーレーザの模式的構成図。
【図１１】本発明の第１の実施の形態の変形例７に係る波長可変ファイバーレーザの模式的構成図。
【図１２】本発明の第１の実施の形態に係る波長可変ファイバーレーザの励起光および発光スペクトル。
【符号の説明】
【００６２】
１０、１０ａ、１０ｂ、１２、１２ａ、１２ｂ…電極
１４…光ファイバー
１６、１８、２８…透明電極
２０、２２、２４…強誘電体積層構造
２６…電気光学効果素子
３０、３２…金属膜
３４…周期的積層構造（ＰＬＳ）
【図１】
2009032721.tif 000003
【図２】
2009032721.tif 000004
【図３】
2009032721.tif 000005
【図４】
2009032721.tif 000006
【図５】
2009032721.tif 000007
【図６】
2009032721.tif 000008
【図７】
2009032721.tif 000009
【図８】
2009032721.tif 000010
【図９】
2009032721.tif 000011
【図１０】
2009032721.tif 000012
【図１１】
2009032721.tif 000013
【図１２】
2009032721.tif 000014