[发明专利]光纤激光器装置

说明书

第一光纤连接至掺杂有稀土元素的第三光纤的第一端，而第二光纤连接至第三光纤的第二端。在该掺杂有稀土元素的第三光纤中，芯的中心部分比芯的外周部分更重掺杂有该稀土元素。

技术领域

本发明涉及光纤激光器装置。

背景技术

日本专利申请公开第2007-273600号(JP 2007-273600A)描述了一种输出激光的光纤激光器装置。在该光纤激光器装置中，各自具有光纤布拉格光栅(Fiber BraggGrating，FBG)的光纤连接至稀土掺杂光纤的两端。

发明内容

在光纤激光器装置中包括的稀土掺杂光纤中，稀土元素均匀地分布在它的整个芯中。当使用在其整个芯中均匀地分布有稀土元素的稀土掺杂光纤来输出高强度激光时，该激光不是单模(单峰)激光，而是聚光性能差的多模激光。

与稀土元素均匀地分布在整个芯中的情况相比，本发明涉及用于有效输出单模激光的技术。

根据本发明的第一方面的光纤激光器装置包括：第一光纤，其具有第一光纤布拉格光栅；第二光纤，其具有第二光纤布拉格光栅，该第二光纤布拉格光栅的反射率小于该第一光纤布拉格光栅的反射率；以及第三光纤，其掺杂有稀土元素，该第三光纤具有与该第一光纤连接的第一端，并且具有与该第二光纤连接的第二端。该第三光纤的芯的中心部分相比于该芯的外周部分更重掺杂有该稀土元素。

根据上述配置，已经进入第一光纤的激发光激发被添加至第三光纤的芯的稀土元素。该激发的稀土元素从而自发发射具有特定波长的光。自发发射的光进入第二光纤，并被第二光纤布拉格光栅反射。

被第二光纤布拉格光栅反射的光在当其在第一光纤布拉格光栅和第二光纤布拉格光栅之间往返传播时，被该激发的稀土元素放大。已经放大并因而已经超过振荡条件的放大的光穿过第二光纤布拉格光栅，并作为激光输出。

芯的中心部分相比于芯的外周部分更重地掺杂有稀土元素。相应地，穿过芯的中心部分的光在当其在第一光纤布拉格光栅和第二光纤布拉格光栅之间多次往返传播时被放大。从而输出单模激光。因此，与稀土元素在整个芯中均匀地分布的情况相比，光纤激光器装置有效地输出单模激光。

在根据第一方面的光纤激光器装置中，该芯的该中心部分可以掺杂有该稀土元素，而该芯的该外周部分可以未掺杂该稀土元素；并且可以满足以下表达式，其中，Da代表掺杂有该稀土元素的该中心部分的直径，Db代表该芯的直径：

Db/2≤Da≤(3·Db)/4。

与在掺杂部分的直径Da大于(3·Db)/4或者小于Db/2的情况下相比，根据以上配置，作为单模的LP01模的放大程度更高。从而光纤激光器装置有效地输出单模激光。

在根据第一方面的光纤激光器装置中，该芯的该外周部分可以包括吸收输出波段中的光的吸收部分。

根据以上配置，在该芯的该外周部分包括吸收输出波段中的光的吸收部分时，从该芯的该外周部分输出的光的增益减小。因此，与该芯的该外周部分不包括吸收输出波段中的光的吸收部分的情况相比，光纤激光器装置有效地输出单模激光。

在根据第一方面的光纤激光器装置中，该稀土元素可以为镱，并且该吸收部分可以为掺钐石英。

根据本发明，与稀土元素在整个芯中均匀地分布的情况相比，光纤激光器装置有效地输出单模激光。

附图说明

以下将参照附图对本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义进行描述，其中相似的标记表示相似的元件，其中：

图1为根据本发明的第一实施例的光纤激光器装置中包括的稀土掺杂光纤的截面图；

图2为示出根据本发明的第一实施例的光纤激光器装置中包括的稀土掺杂光纤的折射率的分布的折射率分布图；