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公開番号2025067646
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-24
出願番号2023177783
出願日2023-10-13
発明の名称光ファイバ、ファイバ増幅器、及びファイバレーザ
出願人株式会社フジクラ
代理人弁理士法人 HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
主分類H01S 3/10 20060101AFI20250417BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】活性元素をコアに添加した増幅用の光ファイバにおいて、得られるレーザ光のパワーにおける長さ依存性を弱めること。
【解決手段】タンデム励起方式のファイバレーザに励起光を供給する本光ファイバは、コア(141)の添加領域(1411)に活性元素を添加された光ファイバ(14)と、一対のミラー(FBG13,15)と、を備え、添加領域(1411)は、軸方向に沿って延在する領域であり、添加領域(1411)はコア(141)よりも横断面における断面積が小さい。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
コアの一部である添加領域に活性元素を添加された第１の光ファイバと、前記第１の光ファイバに設けられた一対のミラーであって共振器を構成する一対のミラーと、を備え、
前記活性元素は、第１の波長帯域に波長が含まれる第１の光を吸収し、第２の波長帯域に波長が含まれる第２の光を発し、
前記添加領域は、前記コアの軸方向に沿って延在する領域であり、
前記添加領域の横断面における断面積は、コアの横断面における断面積よりも小さく、
前記第２の光は、活性元素が添加された第２の光ファイバに対して励起光として供給される、
光ファイバ。
続きを表示（約 620 文字）【請求項２】
前記活性元素は、イッテルビウムである、
請求項１に記載の光ファイバ。
【請求項３】
前記第１の波長帯域は、９１５ｎｍ以上９８０ｎｍ以下である、
請求項２に記載の光ファイバ。
【請求項４】
前記第２の波長帯域は、１０１０ｎｍ以上１０３０ｎｍ以下である、
請求項３に記載の光ファイバ。
【請求項５】
前記一対のミラーにおいて、一方のミラーにおける前記第２の光に対する反射率は、他方のミラーにおける前記反射率よりも低い、
請求項１～４の何れか１項に記載の光ファイバ。
【請求項６】
請求項１～４の何れか１項に記載の光ファイバと、
前記第１の光を、前記光ファイバに入射させるように構成された励起光源と、を備えている、
ファイバ増幅器。
【請求項７】
請求項６に記載のファイバ増幅器を第１のファイバ増幅器として、
前記第１のファイバ増幅器と、
前記第２の光ファイバが、前記第２の光を吸収し、１０６０ｎｍ以上１０８０ｎｍ以下である第３の波長帯域に波長が含まれる第３の光を発する第２のファイバ増幅器と、を備えている、
ファイバレーザ。
【請求項８】
前記第２の光ファイバは、コアの一部である添加領域に活性元素が添加されている、
請求項７に記載のファイバレーザ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、ファイバ増幅器に含まれる光ファイバであって、活性元素を添加した光ファイバに関する。また、本発明の一態様は、このような光ファイバを備えたファイバ増幅器及びファイバレーザに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
利得媒質として機能する活性元素をコアに添加した光ファイバを用いて光のパワーを増幅させるファイバ増幅器が知られている。このような光ファイバの構成の例としては、活性元素としてイッテルビウム（Ｙｂ）を用い、励起光（本発明の一態様における第１の光に読み替えられる）の波長として９７６ｎｍを用いる構成が挙げられる。このように構成された光ファイバは、励起光のパワーを、波長が約１０７０ｎｍであるレーザ光（本発明の一態様における第３の光に読み替えられる）に変換することにより光増幅を行う。
【０００３】
しかしながら、このように構成された光ファイバにおいては、励起波長と発振波長との間に約１００ｎｍという大きな波長差に起因して、横モード不安定性（Transverse Mode Instability, ＴＭＩ）が生じやすい。
【０００４】
そこで、ＴＭＩを生じにくくするために、励起光を、直接、レーザ光に変換するのではなく、励起波長と発振波長との間に位置する波長（たとえば１０２０ｎｍ）の中間励起光を介して、励起光をレーザ光に変換する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１では、このように構成された光ファイバを備えたファイバレーザのことを二ステージ輝度変換装置と呼んでいる。また、このように波長が励起光とレーザ光との間に位置する中間励起光を用いた励起方式は、タンデム励起方式とも呼ばれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特表２０１２－５１６０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述したような増幅用の光ファイバにおいては、入射される励起光のパワーを一定とした場合に、得られるレーザ光のパワーが増幅用の光ファイバの長さに依存することが知られている。具体的には、得られるレーザ光のパワーは、増幅用の光ファイバの長さを変化させた場合に、ある最適な長さにおいてピークを示し、この最適な長さよりも長くても短くても減少する。以下において、この最適な長さのことを最大効率長と呼ぶ。
【０００８】
したがって、ファイバレーザを製造する場合には、増幅用の光ファイバの長さを最大効率長と一致させることによって、得られるレーザ光のパワーを最大化することができる。
【０００９】
ただし、上述したようなファイバレーザにおいては、なんらかの理由により、活性元素をコアに添加した光ファイバと、他の光ファイバ又は光コンバイナとの融着をやり直すことがある。光ファイバの融着を実施するときには、新しい清潔な端部を得るために、光ファイバの端部を切断する。したがって、活性元素をコアに添加した光ファイバの長さは、融着の回数が増えるにしたがって短くなる。そのため、ファイバレーザにおいて得られるレーザ光のパワーは、融着を実施するたびに変化する。
【００１０】
本発明の一態様は、上述した課題に鑑みなされたものであり、その目的は、利得媒質として機能する活性元素をコアに添加した増幅用の光ファイバにおいて、得られるレーザ光のパワーにおける長さ依存性を弱めることである。また、本発明の一態様の目的は、そのような増幅用の光ファイバを備えたファイバ増幅器及びファイバレーザを提供することである。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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