[发明专利]光纤激光装置

说明书

光纤激光装置具备：激励光源，输出激励光；放大用光纤，具有添加有被来自所述激励光源的激励光激励的稀土类元素的纤芯；输入侧光纤，熔敷连接于所述放大用光纤的输入侧，形成有HR‑FBG；输出侧光纤，熔敷连接于所述放大用光纤的输出侧，形成有反射率比所述HR‑FBG小的OC‑FBG；输出端，输出激光；以及波模滤光器，从所述放大用光纤的所述纤芯除去规定的高阶模的至少一部分。所述输入侧光纤、或者配置于所述放大用光纤与所述输入侧光纤之间的中间光纤通过熔敷连接部熔敷连接于所述放大用光纤，在所述熔敷连接部、与从所述熔敷连接部远离因在所述放大用光纤中传播的信号光的模间干涉而产生的差拍的相干长度的位置之间的区域配置有所述波模滤光器的至少一部分。

技术领域

本发明涉及光纤激光装置。

本申请主张2019年2月21日在日本提出的日本特愿2019-029366号的优先权，并在此引用其内容。

背景技术

在专利文献1中，公开了具备输出激励光的激励光源、添加了Yb等活性元素的放大用光纤、HR-FBG、以及OC-FBG的光纤激光装置。作为使这样的光纤激光装置高输出化的一种方法，考虑使具有多个模的放大用光纤单模振荡，而除去非线形光学效果等的限制。

专利文献1：日本特开2018-190834号公报

在使用了具有多个模的放大用光纤的光纤激光装置中，作为妨碍高光束质量化的重要因素之一，举出TMI(Transverse Mode Instability：横模不稳定性。此外，也称为Thermal modal Instability：热模态不稳定性)现象。所谓TMI现象，是当使向放大用光纤施加的激励光的功率增大时，在热量的影响下从激励光向激光的转换效率减少，而失去线性特征的现象。当该现象产生时，由于从基模向高阶模产生模间的耦合，因此激光的光束质量降低。并且，由于因放大高阶模的激光而有助于基模的激光的放大的能量减少，因此基模的激光的放大效率降低。

在专利文献1中，未考虑到TMI现象，而针对使光束质量提高并且提高放大效率还存在改善的余地。

发明内容

本发明是考虑到这样的情况而完成的，目的在于提供一种能够使光束质量提高并且提高放大效率的光纤激光装置。

为了解决上述课题，本发明的一形式所涉及的光纤激光装置具备：激励光源，输出激励光；放大用光纤，具有添加有通过来自上述激励光源的激励光而被激励的稀土类元素的纤芯；输入侧光纤，熔敷连接于上述放大用光纤的输入侧，形成有HR-FBG；输出侧光纤，熔敷连接于上述放大用光纤的输出侧，形成有与上述HR-FBG相比反射率较小的OC-FBG；输出端，输出激光；以及波模滤光器，从上述放大用光纤的上述纤芯除去规定的高阶模的至少一部分。上述输入侧光纤、或者配置于上述放大用光纤与上述输入侧光纤之间的中间光纤通过熔敷连接部熔敷连接于上述放大用光纤，在上述熔敷连接部、与从上述熔敷连接部远离差拍的相干长度的位置之间的区域配置有上述波模滤光器的至少一部分，上述差拍因在上述放大用光纤中传播的信号光的模间干涉而产生。

根据上述形式的光纤激光装置，通过使用设置于共振器内的作为高阶模的产生源的熔敷连接部的附近的波模滤光器，在较早的阶段除去不需要的高阶模，使放大用光纤内的高阶模的光量减少，从而能够减小对热光栅的振幅产生影响的差拍调制度。因此，能够抑制TMI现象的产生。通过像这样抑制TMI现象的产生，能够抑制从基模向高阶模的模间的耦合，使激光的光束质量提高。另外，由于能够抑制激励光源所输入的能量中的有助于基模的激光的放大的比例减少，因此能够提高基模的放大效率而高输出化。

另外，对于该结构而言，与例如使激励光的峰值波长从放大用光纤的吸收峰值波长错开的情况相比较，由于从输出端发射的激光的强度不易降低，因此能够实现光纤激光装置的高输出化。

这里，上述规定的高阶模也可以是比LP01高阶的模、或者比LP11高阶的模。该情况下，能够进一步实现光纤激光装置的高输出化。