[发明专利]光纤激光器、供给方法、以及制造方法

说明书

在双向激励型光纤激光器中，使由放大用光纤生成的斯托克斯光的功率降低，而不使从放大用光纤输出的激光的功率降低。经由低反射光纤布拉格光栅(FBG2)输入至放大用光纤(AF)的后方激励光的功率(PB)大于经由高反射光纤布拉格光栅(FBG2)输入至放大用光纤(AF)的前方激励光的功率(PF)。

技术领域

本发明涉及双向激励型光纤激光器。另外，涉及在这种光纤激光器中供给激励光的供给方法、以及制造这种光纤激光器的制造方法。

背景技术

作为用于进行激光加工的激光装置，广泛使用有光纤激光器。光纤激光器是一种具备共振器的激光装置，该共振器由向纤芯添加了稀土类元素后的放大用光纤、连接于放大用光纤的一端的高反射镜、以及连接于放大用光纤的另一端的低反射镜构成。被放大用光纤放大的激光经由低反射镜而被输出。

光纤激光器根据激励光源的配置，大致区分为单向激励型和双向激励型。

在单向激励型光纤激光器中，激励光源经由高反射镜或者低反射镜连接于放大用光纤的一端。在使用多个激励光源的情况下，从各激励光源输出的激励光通过连接于高反射镜的激励合束器合波。经由高反射镜输入至放大用光纤的激励光用于使添加于放大用光纤的纤芯的稀土类元素转变为粒子数反转状态。

另一方面，在双向激励型光纤激光器中，前方激励光源经由高反射镜连接于放大用光纤的一端，后方激励光源经由低反射镜连接于放大用光纤的另一端。在使用多个前方激励光源的情况下，从各前方激励光源输出的激励光通过连接于高反射镜的前方激励合束器合波，在使用多个后方激励光源的情况下，从各后方激励光源输出的激励光通过连接于低反射镜的后方激励合束器合波。透过高反射镜而入射至放大用光纤的激励光被称为前方激励光，透过低反射镜而入射至放大用光纤的激励光被称为后方激励光。在双向激励型光纤激光器中，稀土类元素的激励能够使用前方激励光以及后方激励光这两方，因而与单向激励型光纤激光器相比，高输出化较容易。作为公开了双向激励型光纤激光器(光纤放大器)的文献，可举出专利文献1。

此外，在双向激励型光纤激光器中，从放大用光纤输出的激光透过对后方激励光进行合波的后方激励合束器。因此，在双向激励型光纤激光器中，通常采用将后方激励光的功率设为前方激励光的功率以下的结构。这是为了避免从放大用光纤输出的激光的光束品质由于后方激励光的影响而劣化。

然而，在加工用的光纤激光器中，存在被加工对象物反射的激光再次入射至放大用光纤，从而产生故障的情况。例如，若向在放大用光纤沿顺向传播的正向激光加入被加工对象物反射后在放大用光纤内沿逆向传播的方向激光，则放大用光纤的各点处的激光的功率密度显著增高。这样，会促进放大用光纤中的受激拉曼散射。另外，被加工对象物反射的反射光中包含的斯托克斯光成为促进受激拉曼散射的籽光，该籽光随着在放大用光纤传播而被放大使得放大用光纤中的受激拉曼散射受到进一步促进。这样，若受激拉曼散射受到促进，则有时引起斯托克斯光的振荡。众所周知，若在放大用光纤中产生斯托克斯的振荡，则光纤激光器的动作变得不稳定，导致光纤激光器的可靠性降低(参照专利文献2)。

专利文献1：日本公开专利公报“日本特开平5-145161号公报”(1993年6月11日公开)

专利文献2：日本公开专利公报“日本特开2015-95641号公报”(2015年5月18日公开)

为了不牺牲输出地实现耐反射性高的光纤激光器，需要使由放大用光纤生成的斯托克斯光的功率降低，而不使从放大用光纤输出的激光的功率降低。这里，“耐反射性高”是指，即使被加工对象物反射的激光再次入射，也难以产生斯托克斯光的振荡。