光纤激光装置制造方法及图纸

技术编号:4014888 阅读:151 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术一种光纤激光装置,其输出的激光的强度稳定。光纤激光装置(100)具有:输出激发光的激发光源(11);被输入激发光的稀土元素掺杂光纤(20);对在稀土元素掺杂光纤(20)中被放大的光进行反射的形成于稀土元素掺杂光纤(20)一侧的第1FBG(30)和形成于稀土元素掺杂光纤(20)另一侧的第2FBG(40),所述第2FBG(40)的反射率比第1FBG(30)的反射率低,所述第2FBG(40)的反射波段在第1FBG(30)的反射波段内,所述第2FBG(40)的布拉格波长是在比第1FBG30的布拉格波长短的短波长侧。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光纤激光装置
技术介绍
目前,光纤激光装置之一的法布里珀罗型光纤激光装置已经被应用于实际。在该 法布里珀罗型光纤激光装置中,从激发光源发出的规定波长的激发光输入到稀土元素掺杂 光纤中,稀土元素掺杂光纤发出比输入的激发光的波长长的光。而且,该稀土元素掺杂光纤 发出的光被形成于稀土元素掺杂光纤的两侧的FBG(Fiber Bragg Grating 光隔离器)中 的一个反射。反射后的光再次输入到稀土元素掺杂光纤并被放大。被放大后的光下一次被 另一 FBG反射,该另一 FBG相对于之前发生反射的FBG位于稀土元素掺杂光纤的另一侧。这 样,光被形成于稀土元素掺杂光纤的两侧的FBG反射,每通过稀土元素掺杂光纤一次都会 放大一次,放大后的光的一部分作为激光从一侧的FBG输出。下述专利文献1中已公开这样一种光纤激光装置。在下述专利文献1所公开的光 纤激光装置中,被FBG反射的光的中心波长即布拉格波长在2个FBG中互为相同的波长。这 样,波长与各个FBG的布拉格波长相同的光在2个FBG间发生共振,作为激光从一侧的FBG 输出。专利文献1 日本特许第3219415号公报但是,在上述专利文献1所述的光纤激光装置中存在输出激光的输出强度不稳定 的情况。
技术实现思路
因此,本专利技术的目的在于提供一种输出激光强度稳定的光纤激光装置。为了解决上述问题,本专利技术对专利文献1公开的光纤激光装置输出的激光不稳定 的原因进行了深入的研究。结果发现该原因是在上述专利文献1所述的光纤激光装置中 未考虑被FBG反射的光的分散,而使得输出的激光的输出强度不稳定。S卩,通常在2个FBG间发生共振的光不仅是波长与FBG的布拉格波长相同的光,还 包括在FBG的反射波段中波长稍微偏离布拉格波长的光。当输入到FBG的光被FBG反射 时,波长与FBG的布拉格波长相同的光从光的输入侧观察时,在FBG的正面侧发生反射。另 一方面,虽然在FBG的反射波段中,但是自FBG的布拉格波长偏离到长波长侧或者短波长侧 这些波长的光,在从光的输入侧观察的情况下,在FBG的背面侧被反射。因此,对于波长与 FBG的布拉格波长相同的光,光输入到FBG后反射光会迅速返回,波长自FBG的中心波长越 偏向波长长的一侧或者越偏向波长短的一侧的光,光输入到FBG后反射光返回得越慢。因 此,反射所需的时间在与FBG的布拉格波长相同的波长下取最小值。这里,光的速度与光所通过的介质的折射率成正比例。因此,在将FBG作为光通过 的介质的情况下,反射所需的时间在与FBG的布拉格波长相同的波长下为最小值,这一情 况与下述情况相同当输入到FBG的光的波长与FBG的布拉格波长相同时,FBG的折射率为3最小,波长偏离FBG的布拉格波长越长,FBG的折射率越大。由此,对于输入FBG的光,波长 从FBG的布拉格波长越偏向短波长一侧或越偏向长波长一侧,FBG所显示出的折射率就越 大。因此,对于输入FBG的光,由于从FBG的布拉格波长到短波长一侧,波长越短FBG的折 射率就越大,所以FBG呈现正常分散,而从FBG的中心波长到长波长一侧,波长越长FBG的 折射率就越大,所以FBG呈现异常分散。此外,公众有如下特征在随时间变化的光射入到异常分散介质中的情况下,由于 被称为调制不稳定性的非线性光学现象,输入光的微小的强度变化被强化输出。因此,对于 使FBG呈现出异常分散性质的波长的光,通过输入FBG的光的微小变化,利用调制不稳定性 使得激光的输出发生较大变化。这样,得出结论为存在输出的激光强度不稳定的情况。因此,本专利技术的专利技术人深入研究了抑制FBG对于被输入光所表现出的调制不稳定 性的情况的光纤激光装置,提出了本专利技术。S卩,本专利技术的光纤激光装置的特征在于,其具有输出激发光的激发光源;输入所述 激发光的稀土元素掺杂光纤;对在所述稀土元素掺杂光纤中被放大的光进行反射的形成于 所述稀土元素掺杂光纤一侧的第1FBG、形成于所述稀土元素掺杂光纤另一侧的第2FBG,所 述第2FBG的反射率比所述第IFBG的反射率低,所述第2FBG的反射波段在所述第IFBG的 反射波段内,所述第2FBG的布拉格波长在比所述第IFBG的布拉格波长短的短波长侧。根据这种光纤激光装置,从激发光源输出的激发光输入到稀土元素掺杂光纤时, 稀土元素掺杂光纤的稀土元素就会呈现出激发状态。呈激发状态的稀土元素发出波长比激 发光长的光。上述光从稀土元素掺杂光纤输入到第2TOG并在第2TOG被反射。发生反射的 光作为反射光再次输入稀土元素掺杂光纤。并且,在稀土元素掺杂光纤中,通过由反射光引 起的稀土元素的受激辐射放大反射光的强度。此外,反射光输入到第IFBG并被反射。并且, 再次输入到稀土元素掺杂光纤并被放大。通过重复该过程,使得光在第IFBG和第2FBG间 进行放大并发生共振。并且,边放大边发生共振的光的一部分从反射率低的第2TOG侧作为 激光输出。这时,第2FBG的反射波段位于第IFBG的反射波段内,第2FBG的反射率比第IFBG 的反射率低,因此,在第IFBG和第2FBG间发生共振的光的中心波长是与第2FBG的布拉格 波长相同的波长。此外,第2FBG的布拉格波长是在比第IFBG的布拉格波长短的短波长侧, 因此,在第IFBG和第2FBG间发生共振的光的中心波长是在比第IFBG的布拉格波长短的短 波长侧的波长。这样,在第IFBG上发生反射的光是比第IFBG的布拉格波长短的短波长侧 的波长,因此,第IFBG对输入的光表现出正常分散的性质。因此,会抑制在第IFBG中表现 出的调制不稳定性的情况。这样,从第2FBG作为激光输出的光的强度变为稳定。此外,在上述光纤激光装置中,优选所述第IFBG的在反射波段内的规定波段中的 反射率实质上恒定。此外,在上述光纤激光装置中,优选所述第2FBG的布拉格波长为所述第IFBG的反 射率实质上恒定的所述规定波段的最短波长侧的波长与所述第IFBG的布拉格波长之间的 波长。专利技术效果如上所述,本专利技术提供一种输出激光强度稳定的光纤激光装置。附图说明图1是表示本专利技术实施方式的光纤激光装置的图。图2是示意性地表示在与图1所示光纤的长度方向垂直的方向上的截面构造的 图。图3是示意性地表示在与图1所示稀土元素掺杂光纤的长度方向垂直的方向上的 截面构造的图。图4是示意性地表示沿着图1所示的形成有第IFBG光纤的长度方向的截面构造 的图。图5是示意性地表示沿着图1所示的形成有第2FBG光纤的长度方向的截面构造 的图。图6是表示第IFBG以及第2FBG中的波长与反射率的关系的图。图7是表示从稀土元素掺杂光纤输出的激光的时间强度的图。符号说明10...激发光源部;11...激发光源;20...稀土元素掺杂光纤;21...芯部; 22. · ·包层;23. · ·树脂包层;30. · ·第 IFBG ;35,45. · ·光纤;36,46. · ·芯部;37,47. · ·包 层;38、48···树脂包层;31、41...高折射率部;32、42...低折射率部;40...第2FBG ; 100...光纤激光装置。具体实施例方式下面,参照附图,对本专利技术光纤激光装置的最佳的实施方式进行详细地说明。图1是表示本专利技术实施方式中的光纤激光装置的图。如图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤激光装置,其特征在于,具有:输出激发光的激发光源;被输入所述激发光的稀土元素掺杂光纤;及对在所述稀土元素掺杂光纤中被放大的光进行反射的形成于所述稀土元素掺杂光纤一侧的第1FBG、形成于所述稀土元素掺杂光纤另一侧的第2FBG,所述第2FBG的反射率比所述第1FBG的反射率低,所述第2FBG的反射波段是在所述第1FBG的反射波段内,所述第2FBG的布拉格波长是在比所述第1FBG的布拉格波长短的短波长侧。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:岛研介
申请(专利权)人:株式会社藤仓
类型:发明
国别省市:JP

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