放射の誘導放出による光の増幅のための素子であって、ガラス片と、前記ガラス片内に存在して前記光を導き、前記ガラス片の大部分の平均屈折率よりも低い平均屈折率の境界領域を有する管状構造体と、前記ガラス片内に存在して前記光が増幅されるように導かれた場合に前記光を増幅する複数のセンタと、を備え、前記増幅は、前記センタが別の光により照射された場合の放射の誘導放出によるものである、ことを特徴とする素子。前記管状構造体の内部の屈折率は、前記境界領域の屈折率よりも高い、ことを特徴とする請求項1に記載の素子。前記境界領域は、少なくとも1つのフィラメントを含む、ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の素子。前記少なくとも1つのフィラメントは線である、ことを特徴とする請求項3に記載の素子。前記少なくとも1つのフィラメントはらせん形である、ことを特徴とする請求項3及び請求項4のいずれか1項に記載の素子。前記少なくとも1つのフィラメントは、複数のフィラメントである、ことを特徴とする請求項3から請求項5のいずれか1項に記載の素子。前記複数のフィラメントの少なくとも2つは重なり合う、ことを特徴とする請求項6に記載の素子。前記境界領域は、内側部分及び外側部分を含む、ことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の素子。前記内側部分と前記外側部分は重なり合う、ことを特徴とする請求項8に記載の素子。前記外側部分は、複数のフィラメントを含み、前記内側部分は、別の複数のフィラメントを含み、前記複数のフィラメントの少なくとも1つは、前記別の複数のフィラメントの少なくとも1つと重なり合う、ことを特徴とする請求項8及び請求項9のいずれか一方に記載の素子。前記ガラス片は、フッ化物ガラスである、ことを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の素子。前記ガラス片は、ZrF4、BaF2、LaF3、AlF3及びNaFを含む、ことを特徴とする請求項11に記載の素子。前記ガラス片は、インジウム及びフッ素を含む、ことを特徴とする請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の素子。前記センタは、希土類イオンを含む、ことを特徴とする請求項1から請求項13のいずれか1項に記載の素子。前記境界領域の厚みは、10マイクロメートルよりも大きい、ことを特徴とする請求項1から請求項14のいずれか1項に記載の素子。前記境界領域の厚みは、40マイクロメートルよりも小さい、ことを特徴とする請求項1から請求項15のいずれか1項に記載の素子。前記境界領域の厚みは、20マイクロメートルと30マイクロメートルの間である、ことを特徴とする請求項1から請求項16のいずれか1項に記載の素子。前記境界領域の厚みは、約25マイクロメートルである、ことを特徴とする請求項1から請求項17のいずれか1項に記載の素子。前記境界又は前記フィラメントのいずれか一方の前記平均屈折率は、前記ガラス片の大部分の平均屈折率よりも低い0.0001と0.01の間である、ことを特徴とする請求項1から請求項18のいずれか1項に記載の素子。前記境界又は前記フィラメントのいずれか一方の前記平均屈折率は、前記ガラス片の大部分の平均屈折率よりも低い0.001と0.005の間である、ことを特徴とする請求項1から請求項19のいずれか1項に記載の素子。前記境界又は前記フィラメントのいずれか一方の前記平均屈折率は、前記ガラス片の大部分の平均屈折率よりも低い0.001と0.0025の間である、ことを特徴とする請求項1から請求項20のいずれか1項に記載の素子。前記境界又は前記フィラメントのいずれか一方の前記平均屈折率は、前記ガラス片の大部分の平均屈折率よりも低い約0.0016である、ことを特徴とする請求項1から請求項21のいずれか1項に記載の素子。前記境界領域の厚みは、該境界領域の屈折率と前記ガラス片の大部分の屈折率との差分を考慮して選択されたものである、ことを特徴とする請求項1から請求項22のいずれか1項に記載の素子。請求項1から請求項23のいずれか1項に記載の素子を備える、ことを特徴とする光の増幅器。請求項1から請求項23のいずれか1項に記載の素子と、前記構造体内の前記光を共振させるように配置された反射部分と、を備えることを特徴とするレーザー発振器。放射の誘導放出による光の増幅のための素子の製造方法であって、電磁放射の焦点をガラス片に対して移動させて、光を導くことができる構造体を前記ガラス片内に形成するステップを含み、前記管状構造体は、前記ガラス片の大部分の平均屈折率よりも低い平均屈折率の境界領域を有し、該境界領域の前記屈折率は、少なくとも部分的に前記電磁放射の前記焦点と前記ガラス片との間の相互作用により決定される、ことを特徴とする素子の製造方法。前記焦点は、一連の線に沿って相対的に移動して、前記構造体の前記境界領域を少なくとも部分的に定めるフィラメントを形成する、ことを特徴とする請求項26に記載の方法。前記焦点は、少なくとも1つのらせん経路に沿って移動して、前記構造体の前記境界領域を少なくとも部分的に定める少なくとも1つのらせん形フィラメントを形成する、ことを特徴とする請求項26に記載の方法。前記構造体は、管状構造体である、ことを特徴とする請求項17から請求項19のいずれか1項に記載の方法。本発明の第1の態様によれば、放射の誘導放出による光の増幅のための素子が提供され、この素子は、ガラス片と、このガラス片内に存在して光を導き、ガラス片の大部分の平均屈折率よりも低い平均屈折率の境界領域を有する管状構造体と、ガラス片内に存在して光が増幅されるように導かれた場合に光を増幅する複数のセンタcentresと、を備え、この増幅は、センタが別の光により照射された場合の放射の誘導放出によるものである。出願人は、例えば、このような素子を組み込んだ驚くほど高効率の短赤外レーザーを実証した。ある実施形態では、管状構造体の内部の屈折率が、境界領域の屈折率よりも高い。内部は、ガラス片の大部分と同じ屈折率を有することができる。内部の直径は、1マイクロメートよりも大きくすることができる。内部の直径は、40マイクロメートルよりも小さくすることができる。内部の直径は、20マイクロメートルと30マイクロメートルの間とすることができる。一般的には、あらゆる好適な内部寸法を使用することができる。ある実施形態では、管状構造体の内部が、ガラス片の大部分と実質的に同じ光学特性を有する。いくつかの実施形態では、主に管の内部で光が導かれ、それぞれの構造体を形成するために使用するプロセスによって光が大幅に劣化することはなかった。従って、これらの実施形態の構造体内における光伝播では、いくつかの先行技術の導波路内における光伝播よりも損失を抑えることができる。これにより、これらの実施形態の性能を向上させることができる。ある実施形態では、境界領域の厚みが、10マイクロメートルよりも大きい。境界領域の厚みは、40マイクロメートルよりも小さくすることができる。境界領域の厚みは、20マイクロメートルと30マイクロメートルの間とすることができる。境界領域の厚みは、約25マイクロメートルとすることができる。境界領域の厚みは、約23マイクロメートルとすることもできる。境界領域の厚みは、約32マイクロメートルとすることもできる。しかしながら、一般にあらゆる好適な境界領域厚さを使用することができる。ある実施形態では、境界領域が、少なくとも1つのフィラメントを含み、少なくとも1つのフィラメントの各々は、ガラス片の大部分の屈折率よりも低い屈折率を有する。少なくとも1つのフィラメントは、構造体に沿って延びることができる。ある実施形態では、少なくとも1つのフィラメントが線形である。少なくとも1つのフィラメントは、直線状とすることができる。複数のフィラメントを、線形及び/又は直線状とすることもできる。ある実施形態では、少なくとも1つのフィラメントがらせん形である。このらせん形フィラメントは、構造体に沿って延びることができる。少なくとも1つのフィラメントのうちの1つは、それ自体に重なることができる。しかしながら、少なくとも1つのフィラメントを、直線形状及びらせん形状に限定する必要はない。ある実施形態では、少なくとも1つのフィラメントが、複数のフィラメントである。複数のフィラメントの少なくとも2つは重なり合うことができる。或いは、フィラメントは、重なり合わなくてもよい。ある実施形態では、境界領域が、内側部分及び外側部分を含む。内側部分及び外側部分の各々は、ガラス片の大部分の平均屈折率よりも低い平均屈折率を有することができる。内側部分と外側部分は、重なり合うことができる。本出願人の発明の実施形態が実証される前には、追加部分が増幅素子の性能を低下させ、従って望ましくないと一般的に考えられていた。余計な処理を行うと、ガラスに対して応力、欠陥形成、散乱、色中心形成などの望ましくない影響がもたらされると考えられていた。驚くべきことに、出願人は、このことが必ずしも当てはまらないようなパラメータを巧く見出した。実際、出願人は、追加部分を有することにより、素子の性能が著しく改善される場合もあり得ることを見出した。ある実施形態では、外側部分が、少なくとも1つのフィラメントを含み、内側部分が、別の少なくとも1つのフィラメントを含む。この別の少なくとも1つのフィラメントの各々は、ガラス片の大部分の屈折率よりも低い屈折率を有する。ある実施形態では、別の少なくとも1つのフィラメントを、別の複数のフィラメントとすることができる。この別の複数のフィラメントの少なくとも2つは、重なり合うことができる。複数のフィラメントの少なくとも1つは、別の複数のフィラメントの少なくとも1つと重なり合うことができる。ある実施形態では、内側部分及び外側部分の少なくとも一方が、少なくとも5つのフィラメントを有する。内側部分及び外側部分の少なくとも一方は、少なくとも6つのフィラメントを有することもできる。内側部分及び外側部分の少なくとも一方は、少なくとも12個のフィラメントを有することもできる。内側部分及び外側部分の少なくとも一方は、少なくとも20個のフィラメントを有することもできる。一般的には、あらゆる好適な数のフィラメントを使用することができる。ある実施形態では、フィラメントの各々の直径が、1マイクロメートルよりも大きい。フィラメントの各々は、40マイクロメートルよりも小さな直径を有することができる。一般的には、あらゆる好適なフィラメント直径を使用することができる。ある実施形態では、内側部分及び/又は外側部分の各々が、少なくとも5マイクロメートルの直径を有することができる。内側部分及び/又は外側部分の各々は、少なくとも20マイクロメートルの直径を有することもできる。一般的には、あらゆる好適な内側部分直径及び/又は外側部分直径を使用することができる。ある実施形態では、少なくとも1つのフィラメント及び/又は別の少なくとも1つのフィラメントが、フィラメントの長さに沿って離間した複数のフィラメント部分を含む。このフィラメント部分は、光のいくつかの波長成分を反射することができる。ある実施形態では、構造体に沿って回折格子が配置される。この回折格子は、ブラッグ回折格子とすることができる。ブラッグ回折格子は、複数のフィラメント部分を備えることができる。ブラッグ回折格子は、少なくとも部分的に内部の中に配置される。ある実施形態では、境界又はフィラメントのいずれか一方の平均屈折率が、ガラス片の大部分の平均屈折率よりも低い0.0001~0.01である。境界又はフィラメントのいずれか一方の平均屈折率は、ガラス片の大部分の平均屈折率よりも低い0.001~0.005とすることもできる。境界又はフィラメントのいずれか一方の平均屈折率は、ガラス片の大部分の平均屈折率よりも低い0.001~0.0025とすることもできる。境界又はフィラメントのいずれか一方の平均屈折率は、ガラス片の大部分の平均屈折率よりも低い約0.0016とすることもできる。一般に、境界又はフィラメントのいずれか一方の平均屈折率は、あらゆる好適な値とすることができる。ある実施形態では、ガラス片がフッ化物ガラスである。ガラス片は、ZrF4、BaF2、LaF3、AlF3及びNaFを含むことができる。ガラス片は、50~54モルのZrF4、18~22モルのBaF2、2~6モルのLaF3、1~5モルのAlF3、18~22モルのNaF、及び約0.01~5モルのセンタを含むことができる。或いは、ガラス片は、ケイ酸鉛ガラス、ゲルマネートガラス、テルライトガラス、Bi2O3が少なくとも30モルのビスマス含有量であるガラス、カルコゲナイドガラス、リン酸塩ガラス及びフッ化リン酸塩ガラス例えばフルオロリン酸塩ガラスとも呼ばれるのうちの1つであってもよい。一般的には、あらゆる好適なガラスを使用することができる。ある実施形態では、ガラス片が、インジウム及びフッ素を含む。ある実施形態では、センタが、希土類イオンを含む。センタは、Tmイオン、Hoイオン、Erイオン、Prイオン、Dyイオン、Ybイオン及びNdイオンのうちの少なくとも1つを含むことができる。一般に、必ずしもそうではないが、ガラス片は、少なくとも1つの希土類イオンでドープされる。或いは、センタは、量子ドット又は分子の少なくとも一方を含むことができる。あらゆる好適なセンタを使用することができる。ある実施形態では、構造体が、ガラス片の表面の下方500マイクロメートル未満に存在する。構造体は、ガラス片の表面の下方約200マイクロメートルに存在することもできる。しかしながら、構造体は、表面の下方のあらゆる好適な深さに存在することができる。ある実施形態では、境界領域の厚みが、境界領域の屈折率とガラス片の大部分の屈折率との差分を考慮して選択されたものである。ある実施形態では、管状構造体が、複数の管状構造体の1つである。複数の管状構造体は、ガラス片の応力破損stressfractureを避けるように相対的に配置することができる。隣接する管状構造体間の間隔は、少なくとも300マイクロメートルとすることができる。隣接する管状構造体間の間隔は、少なくとも400マイクロメートルとすることもできる。隣接する管状構造体間の間隔は、少なくとも450マイクロメートルとすることもできる。本発明の第2の態様によれば、本発明の第1の態様により定義される素子を備えた光の増幅器が提供される。ある実施形態では、この光の増幅器が、構造体内に光を結合するための光カプラを備える。光の増幅器は、構造体内に他の光を結合するための別の光カプラを備えることもできる。光の増幅器は、この別の光カプラによって素子に結合された他の光の光源を備えることもできる。光カプラと別の光カプラは、同じものであってもよい。本発明の第3の態様によれば、本発明の第1の態様により定義される素子と、構造体内の光を共振させるように配置された反射部分と、を備えたレーザー発振器が提供される。ある実施形態では、レーザー発振器が、構造体内に他の光を結合するための別の光カプラを備えることができる。レーザー発振器は、別の光カプラによって素子に結合された他の光の光源を備えることもできる。本発明の第4の態様によれば、放射の誘導放出による光の増幅のための素子の製造方法が提供され、この方法は、電磁放射の焦点をガラス片に対して移動させて、光を導くことができる管状構造体をガラス内に形成するステップを含み、この管状構造体は、ガラス片の大部分の平均屈折率よりも低い平均屈折率の境界領域を有し、この境界領域の屈折率は、少なくとも部分的に電磁放射の焦点とガラス片との間の相互作用により決定される。一般に、必ずしもそうではないが、この電磁放射はレーザーからの光である。驚いたことに、出願人は、結果として得られる素子の光学性能吸収損失及び散乱損失などを大幅に低下させることなく、この方法を実行することができた。出願人は、光パルスを使用することにより、ガラス片内に導波路構造を書き込んで増幅素子の実施形態を形成することができた。ある実施形態では、電磁放射が一時的に変調される。電磁放射は、フェムト秒パルスを含むことができる。ある実施形態では、ガラス片が、光が増幅されるように導かれた場合に光を増幅する複数のセンタを含み、この増幅は、センタが別の光により照射された場合の放射の誘導放出によるものである。ある実施形態では、焦点が一連の線に沿って相対的に移動して、構造体の境界領域を少なくとも部分的に定めるフィラメントを形成する。この線は直線状とすることができる。この線は平行とすることができる。ある実施形態では、焦点が少なくとも1つのらせん経路に沿って移動して、構造体の境界領域を少なくとも部分的に定める少なくとも1つのらせん形フィラメントを形成する。ある実施形態では、構造を書き込むステップが、焦点における平均屈折率を0.0001~0.01に低下させる。屈折率の低下は、0.001~0.005とすることもできる。屈折率の低下は、ガラス片の大部分の平均屈折率よりも低い0.001~0.0025とすることもできる。一般に、屈折率低下は、あらゆる好適な値とすることができる。ある実施形態では、ガラスがフッ化物ガラスである。ガラスは、ZrF4、BaF2、LaF3、AlF3及びNaFを含むことができる。ガラスは、約52モルのZrF4、20モルのBaF2、4モルのLaF3、3モルのAlF3、20モルのNaF、及び約1モルのセンタを含むことができる。或いは、このガラスは、ケイ酸鉛ガラス、ゲルマネートガラス、テルライトガラス、Bi2O3が少なくとも30モルのビスマス含有量であるガラス、カルコゲナイドガラス、リン酸塩ガラス及びフッ化リン酸塩ガラス例えばフルオロリン酸塩ガラスとも呼ばれるのうちの1つであってもよい。一般的には、あらゆる好適なガラスを使用することができる。ある実施形態では、ガラスが、インジウム及びフッ素を含む。以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態をほんの一例として説明する。図1は、放射の誘導放出による光の増幅のための素子の実施形態の概略図であり、この素子を全体的に数字10で示している。素子10は、ガラス片14内に形成された細長い構造体12を有する。この構造体は一般に管状形であり、ガラス片の表面15の約200マイクロメートル下方に配置されるが、一般にあらゆる好適な深さに存在することができる。この構造体12は、自然放出又は誘導放出により構造体自体に沿って生成された光などの光を導くことができる。この実施形態の構造体は直線形であるが、一般に、例えば曲がりくねった形又はらせん形などのあらゆる好適な任意の形をとることができる。ガラスは、例えばフッ化物ガラスとすることができる。このガラスは、例えばZrF4、BaF2、LaF3、AlF3及びNaFを含むZBLANガラスなどであってもよい。出願人が許容できる結果を示すと認めた1つのガラス組成は、約52モルのZrF4、20モルのBaF2、4モルのLaF3、3モルのAlF3、及び20モルのNaFを含む。しかしながら、このガラスは、一般にインジウム及びフッ素を含むガラスなどのあらゆる好適なガラスとすることもできる。或いは、このガラスは、例えば、ケイ酸鉛ガラス、ゲルマネートガラス、テルライトガラス、Bi2O3が少なくとも30モルのビスマス含有量であるガラス、カルコゲナイドガラス、リン酸塩ガラス及びフッ化リン酸塩ガラスフルオロリン酸塩ガラスとも呼ばれるのうちの1つであってもよい。図2は、管状構造体12の概略横断面図である。この構造体の境界領域16の平均屈折率は、ガラス片14の大部分18の平均屈折率よりも低い。必ずしも全ての実施形態でそうとは限らないが、この実施形態では、ガラス14に、20詳細に示すなどの複数のセンタが均一にドープされ、これらのいくつかは管状構造体の内部22に配置される。いくつかの実施形態では、ガラスに、センタである少なくとも一種類の希土類イオンを約1ドープすることができる。好適な希土類イオンの例としては、Tmイオン、Hoイオン、Erイオン、Prイオン、Dyイオン、Ybイオン及びNdイオンが挙げられる。或いは、センタを、例えば量子ドット又は分子とすることもできる。一般的には、光を増幅できるあらゆる好適なセンタを使用することができる。構造体12内のセンタは、この構造体によって光が増幅されるように導かれた場合に光を増幅する。この増幅は、センタが別の光24によって照射された場合に行われる放射の誘導放出によるものである。ドープはほぼ均一に行われるが、いくつかの実施形態では、ガラスが均一にドープされない。例えば、イオン注入システムを用いて、構造体12の近傍にのみイオンを配置することができる。出願人は、上記の特定の組成のZBLANガラス内にTmイオンを有する素子10において増幅を実証した。この実証では、TmF3のドープ量は約2.0モルである。しかしながら、希土類濃度は異なってもよい。増幅を実証した素子10は、内部22の直径が25μmで開口数が0.07の構造体を有していた。境界領域16の屈折率は、ZBLANガラスの未修正の屈折率である1.5よりも低い0.0016であった。図3は、構造体に入射する他の光24の概略図である。例えばファイバーピグテールダイオードレーザー27からの他の光24は、WDMカプラ29を介してファイバ30に入射し、構造体の端部28及び光ファイバ30の端部に隣接するレンズ26により構造体12内に結合される。実証したTm:ZBLANレーザーの場合、他の光の波長は約790nmである。管状構造体の内部22の屈折率は、境界領域16の屈折率よりも高い。必ずしもそうではないが、一般に内部の屈折率は、ガラスの大部分と同じく約1.5である。必ずしもそうではないが、内部の直径は、1マイクロメートルよりも大きくすることができる。必ずしもそうではないが、内部の直径は、40マイクロメートルよりも小さくすることができる。必ずしもそうではないが、一般に境界領域の厚みは、10マイクロメートルよりも大きく、必ずしもそうではないが、一般に40マイクロメートルよりも小さい。出願人は、一般に、内部の直径が20マイクロメートル~30マイクロメートルであり、境界領域の厚みが20マイクロメートル~30マイクロメートルであれば、許容可能な結果が得られることを見出した。境界厚さが約25マイクロメートルの構造体を有する素子を用いたレーザーを実証した。この実施形態の境界領域の厚みは、境界領域の屈折率とガラスの大部分の屈折率との差分を考慮して選択したものである。図4は、モデル化した素子の損失計算のグラフであり、-1×103及び-1.5×103という2つの代表的なクラッディングΔn及び直径30マイクロメートルのコアの、図2のような円形対称なW型の屈折率分布の正確な電磁的解決策を示すものである。図4に示すように、Δnコントラスト及び境界領域16クラッディングの幅が増加するにつれて、λ=1.89マイクロメートルの基本モードFM閉じ込め損失は大幅に減少し、23マイクロメートルのクラッディング幅では、第1の高次モードHOMの損失の方が実質的に高い~25×FM損失。これにより、このような構造体を効果的単一モードとすることが可能になる。この23マイクロメートルのクラッディング幅は、例えば図25の構造体のクラッディング幅に近い。図5~図12には、様々な構造体の例の横断面を、それぞれ全体的に数字40、50、60、70、80、90、93及び96によって示している。各構造体の境界領域には、例えば、図を示すシートから飛び出しているかのように構造体に沿って複数のフィラメントが延びる。図5には、42などの複数の重なったフィラメントを示している。各フィラメントの屈折率は、ガラス片の大部分の屈折率よりも低く、これらのフィラメントは、管状構造体を形成するように配置される。図6~図9に示す実施形態の境界領域は、52などの内側部分及び54などの外側部分を有する。これらの内側部分及び外側部分の平均屈折率は、いずれもガラス片の大部分の平均屈折率よりも低い。図7及び図8に示すように、内側部分と外側部分は重複していてもよく、していなくてもよい。出願人が実証した1つのレーザーは、図12に示す構造を有していた。これらの内側部分及び外側部分は、それぞれ内側リング部分及び外側リング部分と呼ぶことができる。他の実施形態では、構造体が、以下に限定されるわけではないが、3つ、4つ又は5つのリングのうちの1つを含む2つよりも多くのリングを有する。複数の実施形態において、5つよりも多くのリングを有することができる。内側部分及び/又は外側部分は、各々が例えば少なくとも5マイクロメートルの直径を有し、いくつかの実施形態では、例えば各々が少なくとも20マイクロメートルの直径を有することができる。部分52、54は、各々が例えば5個、6個、12個及び20個のフィラメントのうちの1つなどの様々な数のフィラメントを有することができる。デバイスが動作可能であれば、一般にいずれの数のフィラメントを使用してもよい。一般に、フィラメントは、各々が1マイクロメートルよりも大きな直径を有することができ、40マイクロメートルよりも小さな直径を有することができるが、その他の値も可能である。フィラメントの少なくともいくつかは、線に沿って離間した数珠のように、フィラメントの長さに沿って離間した複数のフィラメント部分を有することができる。図11~図12の構造は、一般にそれぞれ十二角形及び二重リング十二角形と呼ぶことができる。図13には、別の実施形態における素子の構造の例を示しており、らせん状に配置されたフィラメント100を有するこの構造に沿って光を導くことができる。一般に、光は、らせんの中心を下方に導かれる。らせんのピッチは、フィラメント自体が重なり合うようなものとすることができる。この構造は、例えば二重らせん、三重らせん、又は一般にあらゆる数の織り合わせた又はより継ぎしたらせんなどの複数のらせんを有することができる。必ずしもそうではないが、複数のらせんフィラメントは重なり合うことができる。各フィラメントは、ガラス片の大部分の屈折率よりも低い屈折率を有することができる。必ずしもそうではないが、少なくとも1つのフィラメントの各々は、1マイクロメートルよりも大きな直径を有することができ、40マイクロメートルよりも小さな直径を有することができる。らせん形に配置されたフィラメントの各々は、線に沿って離間された数珠のように、フィラメントの長さに沿って離間された複数のフィラメント部分を有することができる。この構造に沿ってブラッグ回折格子を配置することもできる。らせん自体が波長選択特性を有して、実質的に回折格子となることもできる。様々な実施形態では、境界又はフィラメントのいずれか一方の平均屈折率を、ガラスの大部分の平均屈折率よりも低い0.0001~0.01とすることができるが、0.001~0.005の屈折率降下の方が、以下で詳述するレーザー直接描画法などのプロセスを使用して達成しやすい。レーザー直接描画法により形成される境界又はフィラメントのいずれか一方の平均屈折率は、一般にガラスの大部分の平均屈折率よりも低い0.001~0.0025であり、これは許容可能である。図3に全体的に数字23によって示すデバイスは、光の増幅器として動作することができる。増幅を行うセンタ20を励起する他の光24に加え、構造体12には、WDMカプラ29及び光ファイバ30を介して光25が入射することができ、この光はここで増幅される。その後、この光は素子10の表面27から出射することができる。構造体12に沿って、素子10の利得スペクトル内の光を反射するブラッグ回折格子を書き込んで光フィードバックを提供することができる。一般に、この回折格子の少なくとも一部は、内部22に配置される。図14に、レーザー直接描画法を用いて構造体104の中心導波路コア102内に1つずつ書き込まれる回折格子例100の概略横断面図を示す。図15は、構造体内に書き込まれた実際の回折格子1550nmの4次の微分干渉コントラスト顕微鏡画像である。この回折格子の分光特性を図16に示す。ブラッグ回折格子は、レーザー共振器を構成することができる。或いは、構造体の端部における素子の表面上に誘電体ミラーを堆積させて共振器ミラーを形成することもでき、又は構造体のいずれかの端部に外部ミラーが当接することもできる。ミラーは、例えばイオンビームスパッタリングを用いて堆積させることができる。一般的には、光フィードバックを提供するあらゆる好適な手段を使用することができる。図17に、素子の1つの実施形態の測定した吸収及び発光スペクトルを示す。この素子は、図18のレーザーで使用するTmドープしたZBLANガラスを備える。図18は、Tmドープした素子224を有するレーザーの実証された実施形態の写真である。f=25mmの平凸レンズ220が、左から進む790ナノメートルの励起ビームを集束させる。この励起ビームは、ダイオードレーザーからのものである。ビームの開口数は、構造体の開口数である0.07に一致するように調整される。レンズ220の後には、790ナノメートルでの伝達性が高く、1.9マイクロメートルでの反射性が高い、平面二色性入力カプラーミラー222が続く。構造体を有するドープされたガラスシートを224で示している。この後に、平面出力カプラーミラー226が続く。シリコン片228があらゆる残留励起を阻止し、パワーメータ230により光出力が測定される。図19に、構造体の端部からの様々な共振器出力カプラ67~96の出力結合のTmレーザーの実証性能を示す。ガラスは、2.0モルのTmF3をドープした上述の組成のZBLANαTm3ZBLAN、λ790nm=5.1dB/cmである。最も良いスロープ効率は、直径30μmのWG、及びR=77のOCを用いて達成された。これにより、50の内部スロープ効率、21mWの閾値、及び47mWの出力が得られた。自走レーザースペクトルを測定した結果、λ=1880nmを中心とする広い5nmの帯域幅であった図19の挿入図。市販の超高速Ti:サファイア発信器FEMTOSOURCEXL500-FemtolasersGmbH、中心波長800nm、繰り返し率5.1MHz、パルスエネルギー550nJ、パルス持続時間50fsを用いて構造体又は導波路、WGを作製し、コンピュータ制御されたXYZ空気ベアリング移動ステージの組を用いてサンプルを移動させながら、NA1.25、100×の油浸対物レンズを用いてZBLANガラスの連続体に集束させた。高NA集束と高繰り返し率の組み合わせによって累積的な加熱が生じ、その後に熱拡散が生じる。この結果、最大50マイクロメートルの直径を有する準円形断面の構造が得られる。堆積した熱により、~1.6×103というnの相対的降下に伴ってガラス構造が変化する。構造体の作製については、以下でさらに詳細に説明する。このZBLANガラスを高濃度のTmF32.0モルでドープして、790nmで励起した時にTm3イオンの励起状態となる効率的な2対1の交差緩和を可能にする。このZBLANサンプルは、50gのバッチサイズを用いて制御雰囲気のガラス溶解設備内で作製したものである。この作業では、CNCダイヤモンドソーを用いてWG基板をダイスカットし、長さ9mm、幅8mm及び高さ2mmのチップ又はピースにした。各サンプルの上面を光学等級に研磨し、これにより超音速の直接書き込みレーザーがこの面を通じて集束されるようにした。各チップには、fsレーザーにより150μmの深さの最大42個のWGを刻み込んだ。WGの書き込み後、端面を~250μmだけ逆研磨してWGの端部を表すようにした。WGの伝搬損失を推定するために、図19に示すレーザデータをフィンドレイクレイFindlay-Clay解析して、0.22±0.06dB/cmという推定損失を得た。この値は、ツリウムが1.9μm遷移する3準位性に起因する基底状態吸収損失を含むので、上限と考えるべきである。アレイセンサSpiriconPyrocam上の集束ビーム幅を求めることによりビーム品質を測定し、M2=1.7±0.2であることが測定された。基本モードに関して予想される遠視野でのガウスビームプロファイルが観察された。図20は、希土類イオンで均一にドープされ、内部に複数の線形導波構造を書き込まれたZBLANガラス片240の例の概略図である。この図は、ガラス片に構造を書き込む機械が読み取ることができるCADファイルのレンダリングである。これらの構造は、ガラス片の上面から少なくとも150マイクロメートル下方に存在する。構造間の間隔は、一般に150マイクロメートルである。数字242で示す構造は、六角形の角部に配置されたフィラメントを有する。数字244で示す構造は、十二角形の角部に配置されたフィラメントを有する。素子のいくつかの実施形態を製造するための装置を図21に示し、全体的に数字200で示している。図22は、図22の装置を用いて実行できる素子の製造方法の1つの実施形態のフロー図246である。800nmの中心波長、5.1MHzの繰り返し率、50fsのパルス、550njのパルスエネルギーを有するフェムト秒レーザー202からの光204の形の電磁放射がミラー208によって向きを変え、その後対物レンズ212により、ZBLAN又は別のフッ化物ガラスなどのガラス片210内の焦点に集束する。対物レンズ212は、100x、NA1.25の油浸対物レンズである。焦点は、ガラス片210に対して移動して、ガラス内に構造216を書き込む。この構造は、これに沿って光を導くことができる管状構造とすることができる。この実施形態では、ガラスを動かす3軸空気ベアリング精密CNCステージ214Aerotech社空気ベアリング上にガラス片210を配置することによってこの処理が行われる。一般的には、あらゆる好適なコンピュータ制御ステージを使用することができる。ステージ214は、有線又は無線接続を介してステージと通信するコントローラ215により制御され、この接続を破線で示している。ステージ214は、限定するわけではないが、コントローラ215によって読み取られるCADファイルなどのファイル内のデータに従って移動する。1つの実施形態では、このコントローラが、以下に限定されるわけではないが、LabView、WonderWare及びLabtechNotebookを含む好適なソフトウェアを実行するパーソナルコンピュータを含む。コントローラは、ソフトウェアとステージ214をインターフェイス接続するためのインターフェイス拡張カードを有することができる。或いは、コントローラは、シリアルポート又はその他のポートを介してステージと通信することもできる。コントローラは、一般にカスタムハードウェアとソフトウェアのあらゆる好適な組み合わせを含むことができる。コントローラは、埋込みシステム、マイクロコントローラ、デジタル信号処理、メモリ、ユーザインタフェース、及びバスを介して接続されたその他の構成要素のうちの1又はそれ以上を含むことができる。コントローラは、産業用PCであってもよい。別の実施形態では、焦点が走査される。反射ミラーは、傾斜アクチュエータ217に結合することができ、この傾斜アクチュエータ217は、アクチュエータがCAD表現に従ってミラーを傾けるようにするコントローラ215と通信してここから命令を受け取る。例えば100mm/分~2000mm/分の速度で焦点を移動させて、フィラメント又はその他の構造形態を各々書き込むことができる。形成される管状構造の平均屈折率は、ガラス片の大部分の平均屈折率よりも低く、この屈折率の低下は、電磁放射の焦点とガラスの相互作用によって少なくとも部分的に決定される。或いは、このガラスは、例えば、ケイ酸鉛ガラス、ゲルマネートガラス、テルライトガラス、Bi2O3が少なくとも30モルのビスマス含有量であるガラス、カルコゲナイドガラス、リン酸塩ガラス及びフッ化リン酸塩ガラスフルオロリン酸塩ガラスとも呼ばれるのうちの1つであってもよい。一般的には、あらゆる好適なガラスを使用することができる。焦点を一連の真っ直ぐな平行線に沿って移動させて、図5~図12に示すような構造を書き込むことも、又はらせんに沿って移動させて図13に示すような構造を書き込むこともできる。一般的には、あらゆる好適なフィラメント形状を書き込むことができる。ガラスの修正は焦点付近に強く制限されるので、構造の内部は、ガラスの大部分の光学特性を有することができ、光の吸収は、光の強度とともに線形的によりも早く即ち非線形的に増加する。これにより、構造の内部からの光の吸収及び散乱を比較的抑えることができる。図21の装置を用いてZBLANガラスに書き込んだ3つのWG幾何形状の端面図の顕微鏡画像を図23~図25に示す。これらの構造は、W型導波路の幾何形状に近似し、所与のインデックスコントラストの場合にクラッディングの陥凹領域が十分に広ければ、特定の波長の誘導電磁モードをサポートすることができる。複雑性が増した構造図23~図25は、クラッディング内の屈折率をより均一に減少させること、及びクラッディング幅を増加させることを目的として書き込まれる。なお、これらの構造は全て光を導いたが、図25の構造のみが、2マイクロメートルの波長のレーザー発振を達成したこのことは、図4の数値モデリング予測に一致する。図23のWGは、未露光コアの周囲に六角形に配置された6つの円筒で構成されて60nJのパルスを用いて書き込まれ、図24は、12個の重なり合った円筒65nJで構成され、図25は、各々が~30μmのコア直径を有する12個の円筒からなる2つの部分的に重なり合うリングから形成された24個の円筒50nJのパルスで構成される。既に修正されたガラスを介して集束するのを避けるように、全てのWGの陥凹クラッディングを下部から上部へ連続的に書き込みながら、サンプルを1000mm/分で移動させた。図23及び図25で明らかな応力破損は、案内動作には影響を与えないと思われる。この破損はデバイスの高密度に起因するものであり、その分離はほんの150μmであった。2つの重なり合うリングなどの互いに非常に接近した陥凹円筒を書き込む効果を調べるために、屈折率プロフィロメータRINCKElektronik社を使用して、2つのリングWG構造を有する構造の高解像度屈折率分布を637nmで撮影した。図26のメイン画像は、50nJで作製された24個の円筒WG構造の絶対屈折率分布を示し、挿入図は、同じWGの光学顕微鏡像を示している。n個のデータは、~-1×103から-1.5×103のリング構造の正味Δn変化を表わす。恐らくは応力に起因してnがわずかに増加した局所的な領域も観察された。第1のさらなる実施例0.22モルのHoF3及び1.96モルのTmF3でドープした50gのZBLANガラスブロックを作製し、長方形の部分又は断片長さ9mm、幅8mm及び高さ2.7mmにダイスカットして、上面、下面及び端面を光学等級に研磨した。このドープしたガラスに、超高速光パルスを用いてWG導波路を書き込んだ。2つのWGを含む研磨した端面の顕微鏡画像を図27に示す。導波路の中心間距離は、450マイクロメートルである。各WGは、24個の部分的に重なり合う直接書き込まれた長手方向フィラメントにより形成されてW型の屈折率分布を示し、バルクガラス及び未修正の内部コアに比べて-0.0016±0.003の測定されたクラッディングΔn、及び~32μmの境界領域クラッディング幅を有する。隣接するWG間の間隔を150μmから450μmに増やすことにより、間隔が狭い導波路の場合には問題となり得る応力破損の兆候を示さずに単一のガラス片内に複数のWGが作製された。導波路間隔は、少なくとも300マイクロメートルであれば、応力破損を回避することができる。作製されたHo3、Tm3のWGデバイスは、WGのコア直径が15μm~45μmの15個の陥凹クラッディングWGを含んでいた。研磨したHo、Tm:ZBLANサンプルの測定された吸収作用を図28に示すCARY5000分光光度計。図29に、Ho及びTmでドープしたZBLANガラス片を有するレーザー装置例256の詳細を示す。~29μmのスポットサイズをもたらすf=50mmレンズ260を用いて、790nmα=5.4dB/cmに調整されたCWTi:サファイアレーザーを、コーティングしていないWGスラブ258内に集束させた。この励起集束状態では、直径24μmのWGのスロープ効率が最も高く、従ってこの実施形態を通じてこのWGを使用した。スラブの両端に、平面誘電体コーティングキャビティミラー262、264を突き合わせ、この場合、入力カプラ262は、790nmでの伝達性が高く、1.8μm~2.1μmでの反射性が高い。いくつかの出力カプラ264OCを試したところ、R=77OCのみが、790nmの励起光を二重通過させるように設計されていた。Ti:サファイアレーザーをフィードバックから分離させるために、光アイソレータ266を使用した22dBの分離。励起レーザーへのフィードバックをさらに低減し、非吸収励起光の推定を可能にするために、λ/4板268により、WGへの入射光を円偏光に変換し、非吸収逆伝播励起ビームをさらに垂直直線偏光に変換して、偏光板270を介して光路外でパワーメータに向けた。装置256は、λ/2板272も有する。Ho、Tm:ZBLANレーザーのスペクトル特性図30及び図31及びパワー特性図32は、使用するOCに依存することが分かった。これは、Tm33H4の状態とHo35I7の状態の間の共有励起状態占有率の利得競合によるものである。R=77のOCを使用した場合、レーザーは、図30に示すようにλ=1880nm及び1978nmで同時に動作したスペクトルは横河電機製AQ6375OSAで記録。このR=77のOCでは、吸収パワースロープ効率は最大29であった吸収パワーは、枯渇励起パワーを測定することにより計算した。150mWの高レーザー閾値図32が、これらの波長におけるHoイオン吸収図28を参照による追加の内部キャビティ損失と一致した。95及び98のOCを使用した場合、このレーザーは、2052nm付近のHo3-の蛍光放出のピークにおける図31を参照単一の線上で動作することが観察された。これらのOCの吸収パワースロープ効率を図32に示している。95のOCがもたらした最も高い性能は、20のスロープ効率及び20mWの閾値入射スロープ効率は12であったであったことが分かる。98のOCのスロープ効率は、250mWの吸収パワーに到達するまでは16と低く、>250mWの励起パワーでは効率が低下しており、これは、エネルギー伝達アップコンバージョンと励起状態吸収の組み合わせによって損失が増加したことに起因する可能性が高い。SpiriconPyrocamカメラを用いてレーザーのビーム品質を測定した。単一の横断モードを観察したところ、測定されたM2=1.6であった。非平行ビームの近視野像を、図31の挿入図に示す。第2のさらなる実施例図33に、顕微鏡を用いて撮影した、素子260の実施形態における構造例262の端面図を示す。素子260は、3マイクロメートル付近の中間赤外で動作するように構成される。この素子は、5マイクロメートルまで延びる中間赤外波長において実質的に透明な、2モルのHoでドープしたZBLANガラス片を含む。この素子は、3マイクロメートル付近の波長の光を導くように構成された構造を有する。この構造を、図21の装置を使用してガラスに書き込んだ。この素子は、1150nmで励起した場合、3マイクロメートル付近で利得をもたらすと予想される。この素子は、図29の素子と同様に装置に組み込んで、例えば励起波長及びレーザー又は増幅波長に好適に適合させることができる。構造262は、3つの同心リングの形で配置された約50個のフィラメント、直径27マイクロメートルの内部コア及び42.5マイクロメートルの境界領域クラッディング幅を有する。数値モデリングによれば、この比較的長い波長において<0.02dBと予想される低い損失を実現するためには、比較的厚い境界領域幅が必要であることが示されると理解されよう。必ずしも全ての実施形態でそうとは限らないが、この実施形態では、1つ又は2つではなく3つのフィラメントリングを有することにより、この比較的厚い境界領域を達成した。いくつかの実施形態は、以下の利点のいくつかを有することができる。比較的効率の高い低閾値の中赤外レーザーを実現することができる。固有の励起モードとレーザーモードの重なりを有する直接書き込まれた導波路が、レーザー閾値、特に3準位遷移に関するレーザー閾値を低下させることができる。回折が制限されたビーム品質を達成することができる。最小限に準備されたドープガラス内に、導波路を素早く安価に加工することができる。応力破損を伴わずにガラス片内に複数の導波路を形成することができる。赤外レーザー放射の小型光源を実現することができる。いくつかの実施形態の矩形平面素子が、集積回路、電子回路基板、光チップデバイス及び固有の平面形状を有するその他の構造とともに使用するのに適することができる。中間赤外波長で動作するレーザー及び増幅器を実現することができる。本発明の当業者には、本発明の思想及び範囲から逸脱することなく多くの修正を行うことができると理解されるであろう。例えば、管状構造は、三角形、四角形、六角形、又は状況に応じてその他のあらゆる好適な形状などのあらゆる好適な形状の横断面を有することができる。ガラス片は、円形、球形、又は一般にあらゆる好適な形状とすることができる。本明細書においていずれかの先行技術を引用している場合、このような引用は、この先行技術が、オーストラリア又はその他のあらゆる国において、当業における一般常識の一部を形成することを容認するものではない。以下の特許請求の範囲及び上述した発明の詳細な説明では、明確な文言又は必要な含意によって文脈が他の表現を必要とする場合を除き、備えるcompriseという用語、或いはcomprises又はcomprisingなどの変形を包括的な意味で使用しており、すなわち記載する特徴の存在を特定するものではあるが、本発明の様々な実施形態におけるさらなる特徴の存在又は追加を排除するものではない。