[发明专利]光纤激光器装置和光放大方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用添加有激光介质的光纤的光纤激光器装置和光放大方法。

背景技术

近年来，在材料加工领域，激光加工作为加工方法之一通常应用广泛。例如，已知激光焊接或激光切割相比于其他方法加工品质高。因此，市场上寻求更高品质、高速加工。即，市场上寻求产生高输出功率、高效率、且聚光性更高的所谓的高光束品质的单模激光且将其射出的激光振荡装置或激光放大装置。

以往的激光振荡装置为实现高输出功率，而将添加了激光介质的光纤和传送激励光的光纤接近配置而制成多芯(多个光波导)结构，由具有规定的折射率的物质对其间进行填充(例如参照专利文献1、专利文献2)。

另外，已知如果将光纤以某种曲率半径卷绕，则产生弯曲损失，能够选择传送的光的模式(例如参照专利文献3)。

另一方面，已知有将单纤芯(单一光波导)的光纤一边改变其卷绕曲率半径一边一体化，且从其外部照射激励光(例如专利文献4)。

图7A是表示上述以往的光纤激光器装置的构成图。图7B是图7A的7B-7B线剖面图。图7A、图7B中，传送激励光的激励光传送光纤101、和添加了激光介质的激光放大光纤102被接近而设置。耦合光纤103包含激励光传送光纤101和激光放大光纤102，且由具有规定的折射率的物质充满。

在激光放大光纤102的一端配置有反射激光的未图示的终段镜，在另一端配置有取出一部分激光且将剩余的激光进行反射的未图示的输出镜。利用这些终段镜及输出镜激光进行多重反馈(帰)放大并产生激光。

对于如上构成的以往的激光振荡装置说明其动作。在激励光传送光纤101传播的激励光在耦合光纤103中向激光放大光纤102入射，对激光介质进行激励。通过该激励和多重反馈放大，产生激光并将其从输出镜射出。

以往的光纤激光器装置中，为了高输出功率化而使用多芯构成的耦合光纤103，但该耦合光纤103由树脂系的填充剂充满。该树脂限制从激励光传送光纤101向激光放大光纤102的高输出功率光入射。因此，为了可以进行从激励光传送光纤101向激光放大光纤102的高输出功率光入射，光纤长度变长，不能够提供小型且高输出功率的光纤激光器装置。

专利文献1：特开昭59-114883号公报

专利文献2：美国专利第4938561号说明书

专利文献3：特开平1-203938号公报

专利文献4：特开2001-36170号公报

发明内容

本发明提供一种小型且高输出功率的光纤激光器装置和光放大方法。本发明具有下述构成，即具备多芯构造的光放大光纤，该多芯构造的光放大光纤由第一光波导、第二光波导和第三光波导构成，所述第一光波导入射激励光并传送所述激励光，所述第二光波导由添加了激光介质且产生激光的纤芯及传送所述激励光的包覆层构成，所述第三光波导对所述第一光波导及所述第二光波导进行包含，光放大光纤一边改变曲率半径一边进行卷绕。

根据这种构成，得到小型且高输出功率的光纤激光器装置和光放大方法。

附图说明

图1A是本发明实施方式1的光纤激光器装置的构成图。

图1B是图1A的1B-1B线剖面图。

图1C是同图1C-1C线剖面图。

图1D是同实施方式的主要部分侧面图。

图2是本发明实施方式2的光纤激光器装置的构成图。

图3A是本发明实施方式3的光纤激光器装置的构成图。

图3B是图3A的3B-3B线剖面图。

图3C是同图的3C-3C线剖面图。

图4A是本发明实施方式4的光纤激光器装置的构成图。

图4B是图4A的4B-4B线剖面图。

图4C是同4C-4C线剖面图。

图5A是本发明实施方式5的光纤激光器装置的构成图。

图5B是图5A的5B-5B线剖面图。

图5C是同5C-5C线剖面图。

图6是本发明实施方式6的光纤激光器装置的结构图。

图7A是以往的光纤激光器装置的结构图。

图7B是图7A的7B-7B线剖面图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

(实施方式1)