耐反射光性优异的光纤激光器的制作方法

专利名称：耐反射光性优异的光纤激光器的制作方法
技术领域：
本发明涉及MO-PA方式的光纤激光器，特别是涉及以脉沖光进行 输出的、耐反射光性优异的光纤激光器。
本申请主张基于2007年6月27日在日本提出的专利申请特愿 2007-169042号的优先权，并在此引用其内容。
背景技术：
近年，由于高输出光纤激光器的开发的进展，在加工机器、医疗机 械、测量仪器等各种领域中广泛使用光纤激光器。特别是在材料加工领 域中，光纤激光器与其他的激光器相比具有优异的聚光性，能够得到高 功率密度的非常小的光束斑因此可进行精密加工，而且，由于是非接触 加工，并且能够对可吸收激光的硬物质进行加工，所以其用途被迅速地 扩大。
脉沖输出的光纤激光器一般釆用MO-PA方式的构成，通过脉冲振 荡器(MO: Master Oscillator)产生比较低功率的脉冲光，该脉冲光通 过光纤放大器(PA: Power Amplifier)放大到希望的输出。图1是表 示MO-PA方式的高输出光纤激光器的概略图。在使用 一个光纤放大器 不能放大到希望的输出时，也有串联连接使用多个光纤放大器的情况。
但是，MO-PA方式的光纤激光器，特别是输出为IOW以上的高输 出的光纤激光器存在容易由反射光而引起故障的缺点。例如，使用光纤 激光器进行加工时，存在已经从光纤激光器输出的激光被加工对象物体 的表面反射，其一部分再次返回到光纤激光器的情况。该反射光虽微弱 但通过PA内向MO传输时被放大从而功率增大，有时造成构成MO的 光学部件、配置在MO和PA之间的光学部件的损坏。
而且，在PA内进行脉冲光的放大，在下一束脉冲光射入到PA的 期间内，从PA所使用的添加稀土元素光纤中输出ASE光(Amplified Spontaneous Emission )。该光被加工对象物体反射，再次射入PA时，
3往往会产生寄生振荡。若产生寄生振荡则会从PA向MO发出非常高的 峰值的脉冲光，该脉冲光会损坏构成MO的光学部件、配置在MO和 PA之间的光学部件。
为了保护MO的光学部件以及配置在MO和PA之间的光学部件免 受反射光的损坏，例如专利文献l所公开那样，考虑使用隔离器。此处 提出了为了防止光通信用的光纤放大器中后段的光纤放大器发出的 ASE光射入到前段的光纤放大器而使用了隔离器的方案。同样在光纤激 光器中紧挨着PA的前面配置隔离器能够防止反射光射入到MO、 MO 和PA之间所配置的光学部件中。
专利文献1:日本专利第261卯96号公报
专利文献2:日本特开2002-296630号>^才艮
专利文献3:美国专利第5864644号说明书
与^专矛J文献1: G.Bouwmans，"Fabrication and characterization of an allsolid 2D photonic bandgap fiber with a low-loss region( < 20dB/km)around 1550nm"OPTICS EXPRESS 17，Vol.l3,No.21, 2005,pp 8452-8459
但是，即使如专利文献l所公开那样使用隔离器时，在该隔离器正 常发挥功能时，也存在光纤激光器的输出是比较低的数百mW左右的 情况。能够在数W左右使用的隔离器在市场上虽有但价格非常高。
并且，隔离器的插入损耗^f艮大程度依赖于隔离器的构成要素的法拉 第旋转器。但是法拉第旋转器能够使用的材料是受限制的，存在难于得 到希望波段的低损耗的隔离器的情况。特别是在通过数W以上的激光 的地方使用隔离器时即使只有很小的损耗(通常法拉第旋转器的损耗为 0.5dB左右)由该损耗产生的热也会导致其损坏。
并且，寄生振荡在PA所使用的添加稀土元素光纤的荧光波段内(波 段为lOOnm左右)的任何波长中都可能发生，取得足够大的隔离器的 隔离是10nm左右的波段，对这以外的波长隔离度低，存在无法防止寄 生振荡的发生的情况。

发明内容
本发明正是鉴于上述情况而做出的，目的在于提供一种在高输出脉
冲的MO-PA方式的光纤激光器中，不使用昂贵的光学部件就能够防止 由反射光引起的光纤激光器的损坏的光纤激光器。
为达到上述目的，本发明提供一种激光器，是MO-PA方式的光纤 激光器，包括脉冲振荡器，以及与所述脉冲振荡器的后段连接的将添加 稀土元素光纤作为增益介质的第一光纤放大器，在脉冲振荡器和光纤放 大器之间具有波长变换部，并且在所述波长变换部和脉冲振荡器之间具 有仅使从脉冲振荡器发出的脉冲光的波长成分通过的波长滤波器。
在本发明的光纤激光器中，优选在所述波长变换部和所述光纤放大 器之间，具有仅使由波长变换部对从所述脉冲振荡器发出的脉冲光进行 波长变换后的波长通过的波长滤波器。
在本发明的光纤激光器中，优选所述波长变换部，是将从脉冲振荡 器发出的脉冲光的波长变换为用第一光纤放大器能够放大的波长的部 件。
在本发明的光纤激光器中，优选所述波长变换部是产生受激拉曼散 射的波长变换用光纤。
在本发明的光纤激光器中，优选所述波长变换用光纤是光子带隙光纤。
在本发明的光纤激光器中，优选所述波长变换部是第二光纤放大
在本发明的光纤激光器中，优选还包括用于容易引发波长变换的种光 光源，种光光源与脉冲振荡器同步，并发出波长与从脉冲振荡器发出的脉 冲光被第二光纤放大器进行波长变换后的波W目同的光，从与自脉沖振荡 器来的脉冲光被射入的方向相同方向射入第二光纤放大器。
发明效果
本发明的光纤激光器作为在脉冲振荡器(MO )和光纤放大器(PA)之间具有波长变换部，并且在所述波长变换部和脉冲振荡器之间具有仅 通过脉冲振荡器发出的脉冲光的波长成分的波长滤波器的构成，由于从 脉冲振荡器发出的脉冲光的波长和反射光脉冲的波长不同，所以不使用
隔离器而在波长变换器的前后使用BPF等的波长滤波器，就能够防止 反射光脉冲对部件的损坏从而保护部件。
而且，由于没有使用非常昂贵的隔离器，所以能够降低光纤激光器 的成本。
而且，由于在波长变换中使用拉曼散射，因此不根据从脉沖振荡器 发出的脉冲光的波长就能进行波长变换。
而且，通过在波长变换中使用光纤放大器，能够增大射入到PA的 脉冲光功率，所以使用小的激发功率即可得到规定的输出，能够抑制光 纤激光器的成本。
而且，通过在波长变换中使用光纤放大器，能够增大射入到PA的 脉冲光功率，因此使用小的激发功率即可得到规定的输出，能够抑制 PA的寄生振荡，因此能够提高光纤激光器的可靠性。


图1是以例子表示MO-PA方式的光纤激光器的基本构成的构成图。
图2是表示本发明的光纤激光器的一个实施方式的构成图。
图3是表示本发明的光纤激光器中MO的构造的一个例子的构成图。
图4是表示本发明的光纤激光器中PA的构造的一个例子的构成图。 图5是表示根据实施例1所制造的光纤激光器的MO发出的脉冲光 的光谱波长的图。
图6是表示在实施例1中波长变换后的脉冲光的光谱波长的图。
图7是表示实施例1中波长变换后、通过波长滤波器后的光的光谱 波长的图。图8是说明实施例1中波长变换时的脉冲波形变化的图。
图9是表示实施例1中波长变换后的脉冲波形图。
图10是表示实施例1中从PA返回到MO的反射光脉冲的平均功 率和通过第一波长滤波器射入到MO的反射光脉冲功率的测量结果的 图。
图ll是实施例2所使用的波长变换用PBGF的截面图。
图12是表示实施例2所使用的波长变换用PBGF的直径方向的折 射率分布图。
图13是表示实施例2中从作为波长变换器使用的PBGF输出的光 镨波长的图。
图14是表示根据实施例3所制造的光纤激光器的构成的图。
图15是表示根据实施例3所制造的光纤激光器输出的光镨波长的图。
图16是表示根据实施例4所制造的光纤激光器输出的光i普波长的图。
附图符号说明
100—光纤激光器；110—MO; 120—PA; 130—波长变换器；140— 第一波长滤波器；150—第二波长滤波器；lll一激发光源；112—WDM 耦合器；113—添加稀土元素光纤；114一隔离器；115—输出耦合器；117— 带通滤波器；118—光开关；121—激发光源；122—信号端口； 123—光 耦合器；124—射出端口； 125—添加稀土元素双包层光纤；500—PBGF; 501—低折射率区域；502—高折射率部分。
具体实施例方式
下面参照

本发明的实施方式。
图2是表示本发明的光纤激光器的一个实施方式的构成图。本实施方式的光纤激光器100是在脉冲振荡器(以下称为MO ) 110和光纤放 大器(以下称为PA) 120之间设置波长变换器130,在MO110和波长 变换器130之间设置第一波长滤波器140，并且在波长变换器130和 PA120之间设置第二波长滤波器150而构成的。在MO—PA之间所设 置的第一波长滤波器140、波长变换器130以及第二波长滤波器150， 在从MO110发出的脉冲光朝向PA120通过时进行以下动作。
从MO110发出的脉冲光通过第一波长滤波器140射入到波长变换 器130中。波长变换器130变换射入的脉冲光的波长。变换后的波长在 PA120中能够放大到所期望的输出，并处于PA120的增益波段内。第二 波长滤波器150通过由波长变换器130变换了波长的脉冲光，遮断在波 长变换器130中没有进行波长变换的成分。这样，通过第二波长滤波器 150后的脉冲光被PA120放大到所期望的输出后被输出。
另一方面，第一波长滤波器140、波长变换器130、第二波长滤波 器150对于反射光进行以下动作。已经输出的激光由外部的反射等再次 射入PA120时，即使仅有少量的反射光在通过PA120的期间也会被放 大，成为高强度的脉冲射入第二波长滤波器150。射入到第二波长滤波 器150的反射光脉冲因为与从波长变换器130射入PA120的脉冲是相同 的波长，因此没被第二波长滤波器150遮断而通过，射入到波长变换器 130。通过波长变换器130的反射光脉冲射入到第一波长滤波器140，但 由于反射光脉冲的波长是与MO110原来发出的波长不同的波长，因此 被第一波长滤波器140遮断。如上所述，不使用隔离器也能够遮断向 MO110射入的反射光脉冲，因此能够防止发生由反射光引起的MO110 内的部件的故障。
下面说明具体的实施例。
实施例1
MO110是激光振荡器，在本实施例中使用光纤环形激光器。如图3 所示，该光纤环形激光器包括激发光源111，耦合激发光和激光的 WDM耦合器112,作为增益介质的添加稀土元素光纤113，隔离器114, 带通滤波器117，光开关118，以及输出耦合器115。从激发光源111射 出的激发光经由WDM耦合器112射入到添加稀土元素光纤113。射入
8到添加稀土元素光纤113的激发光由添加稀土元素光纤113的纤芯中所 添加的稀土元素离子吸收，使稀土元素离子处于激发状态。成为激发状 态的稀土元素离子放出特定波长的自然放射光，该自然放射光一边被放 大一边在添加稀土元素光纤113内传播，作为ASE (Amplified Spontaneous Emission)被输出。WDM耦合器112和添加稀土元素光 纤113、隔离器114、输出耦合器115、带通滤波器117以及光开关118 连接成为环形，带通滤波器117的通过波段的波长的ASE通过这些部 件环绕一周后，再次在添加稀土元素光纤113中被放大，最后激发出激 光，其一部分通过输出耦合器115作为激光被输出。而且光开关元件117 若总是处于低损耗的状态则进行CW发光，激光输出作为连续光被输 出。若光开关元件117周期性重复在低损耗状态和高损耗状态之间这样 动作的话则发出脉冲光，能够得到脉冲形式的激光输出。
本实施例作为MO110的添加稀土元素光纤113使用在纤芯中添加 Yb离子、纤芯直径是4nm、吸收量是500dB/m的光纤，激发光源使用 在波长976nm下振荡的光源，以便能够激发在添加稀土元素光纤的纤 芯中所添加的Yb离子，光开关元件使用声光学元件(AOM)。驱动激 发光源使其能够输出500mW，使AOM以20kHz周期动作时，作为 MO输出可得到脉冲宽度是50ns、峰值功率是70W左右的脉冲输出。
MO110也可不使用这样的光纤环形激光器，而使用在添加稀土元素 光纤的两端设置谐振器反射镜的法布里-佩洛型光纤激光器或组合输出 连续光的半导体激光器和外部调制器的部件等的激光器。
另一方面，PA12(H吏用如图4所示的构成的PA。
该PA120由激发光源121、光耦合器123、添加稀土元素双包层光 纤125、以及激发光源121构成。光耦合器123例如可以使用专利文献 3所记载的光耦合器。该光耦合器123具有由多模光纤构成的多根激发 端口 122，以及由一根单模光纤构成的信号端口 122，还具有将这些熔 化拉伸一体化所形成的一个射出端口 124。
从MO110射出的激光从信号端口 122射入，经由光耦合器123入 射到添加稀土元素双包层光纤125的纤芯。另一方面激发端口 122连接 有激发光源121，激发光经由光耦合器123射入到添加稀土元素双包层光纤125的第一包层。射入到添加稀土元素双包层光纤125的第一包层 的激发光被纤芯所添加的稀土元素离子吸收后形成逆态分布，通过产生 受激发射来放大在纤芯内传播的激光，并作为激光输出被输出。
本实施例中作为PA120的添加稀土元素双包层光纤125，使用在纤 芯中添加Yb离子的添加Yb双包层光纤，上述光纤的纤芯直径是6jim， 第一包层直径为125nm，纤芯吸收量是1200dB/m@976nm。激发光源 为了要激发Yb离子所以使用波长为915nm的激发光源。每一台激发光 源的输出为6W，通过使用这样的12台光源能够射入最大是72W的激 发光。激发光源的台数(最大功率)根据需要的激光输出进行调整。而 且，在PA120的输出达不到所期望的输出时，也可在PA120的后段设 置相同构成的PA,放大到所期望的输出。
波长变换部130使用波长变换用光纤。该波长变换用光纤是在高强 度的光射入时通过受激拉曼散射使射入光的波长向波长长的一侧偏移 的光纤。受激拉曼散射产生的光的强度能够通过波长变换光纤的纤芯直 径、光纤长度进行调节，在本实施例中通过使用50m的纤芯直径6nm 的单模光纤，在射入到波长变换用光纤的脉冲光的峰值超过约50W时，
引发基于受激拉曼散射的波长变换。
由于本实施例的MO110发出的脉冲光峰值是70W左右，因此能够 发生足够的波长变换。如图5所示，从MO110发出的脉冲光的波长为 1040nm,在通过波长变换用光纤时，如图6所示通过拉曼散射脉冲光 的波长偏移到约10卯nm。在图6中，虽然只产生波长10卯nm的光(一 次拉曼光)，但如果通过使光纤的长度变长，或使纤芯直径变小等，调 整为更容易产生受激拉曼散射时，则能够波长变换为更长波长、例如 1140nm (2次拉曼光)的波长。本实施例中，能够通过后段所连接的 PA120的添加Yb双包层光纤125进行脉冲放大，因此只对波长10卯nm 脉冲光进行波长变换。而且，若脉冲光的时间波形完全成为矩形时，则 能够完全地波长变换到10卯nm,但实际上从MO110发出的脉冲的时间 波形是如图8所示的形状，在波长的上升和下降的部分不发生波长变换， 在脉冲的峰值前后发生波长变换，因此来自波长变换用光纤的输出光是 射出包含1040nm和1090nm这两者的波长成分的脉冲光。
第 一波长滤波器140使用设计成通过从MO110发出的波长1040nm附近的脉冲光的带通滤波器，而且第二波长滤波器150使用设计为通过 波长变换后的1090nm附近的带通滤波器。任何一个都使用多层电介质 薄膜滤波器。因此，从波长变换用光纤射出的脉冲光(图6)之中，仅 通过具有波长10卯nm附近的波长成分的脉冲光(图7)。此时，脉冲波 形也从图8的波形变为图9的波形，脉冲宽度也变窄。这样如上所述， 波长变换只在脉冲的峰值附近发生。而且由于通过波长变换使脉冲宽度 变窄，因此在被PA120放大时，能够放大到更高峰值。
通过第二波长滤波器150的脉冲光射入到PA120，被放大后作为激 光输出被输出。本实施例中激发光功率是70W时，可得到25W的输出， 可得到脉冲宽度为53ns、峰值功率为25kW的脉冲。
下面，在按照激光输出是25W的方式驱动光纤激光器的状态下， 在PA120的射出端配置反光镜改变反射损耗，测量从PA120返回到 MO110的反射光脉冲的平均功率和通过第一波长滤波器140后射入到 MO110的反射光脉冲的功率。结果如图10所示。
如图10所示，来自PA120的最大功率约30dBm (1W)的反射光 脉冲射出到MOllO。假设1W的反射光脉冲也射入MO110中，会使 MO110中所使用的光学部件发生故障。但是，实际上已控制射入到 MO110的反射光脉冲的功率在0dBm (lmW)以下。
这是因为第一波长滤波器140只能通过和MO110相同波长的光， 已经进行波长变换而波长发生变化的反射光脉冲通过第一波长滤波器 140时其将被遮断。通常，MO110所使用的光学部件在100mW功率时 也不会损坏。而且，由于波长滤波器140、 150使用具有优异的耐功率 性的多层电介质薄膜，因此即使遮断高强度的反射光脉冲也不会损坏。 而且，也不需要昂贵的隔离器。
在此，通过信号光射入到高度非线性的光纤而发生的拉曼散射进行 波长变换，之后在波长滤波器中进行仅取出波长变换后的波长成分的波 长变换技术，例如专利文献2所记载的技术。假设，将该构成设置在本 实施例的MO110和PA120之间，则在从MO110射入到PA120时，能 够对由PA120可放大的脉冲光进行波长变换，反射光都通过波长滤波 器、高度非线性光纤后，射入到MOllO,因此该构成不能保护MO110免受反射光脉冲的损害。
实施例2
实施例1中，拉曼变换后的光镨波长如图6所示，通过第二波长滤 波器150时功率损耗大。即使调整波长变换用光纤的长度等，使拉曼散 射更容易地产生，由于开始发生了 2次拉曼光，因此不能增加l次拉曼 光的功率。因此，使用与实施例l相同的构成，通过在波长变换器130 中使用光子带隙光纤(以下称为PBGF)，抑制功率损耗，实现改善效 率。
PBGF例如是非专利文献1所记载的。图11是表示PBGF的截面图， 图12是表示其直径方向的折射率分布图。该PBGF500在中心具有与纯 石英相同低折射率的区域501，在其周围通过添加Ge等形成高折射率 部分502，将该高折射率部分排列成三角形栅格状的周期构造。通过调 整高折射率部分的直径、间隔能够形成所期望的波段的光子带。当光射
入到该PBGF500的低折射率区域501时，光子带隙的波段的光不能在 周期构造配置的高折射率部分502中传播，因此被封闭在低折射率区域 501中，在纤芯区域被传播。这与原有的光通信等中所使用的光纤的传 播原理不同。关于这以外的波段的光，能够在周期构造中传播，因此直 接在光纤整体中扩散放射。即对于光子带隙的波段的光，PBGF成为以 低折射率区域作为纤芯、以高折射率区域作为包层发挥功能的光纤。
在本实施例中，作为波长变换用光纤4吏用PBGF500,该PBGF500 将光子带隙配置在MO110发出的脉冲光和其1次拉曼光的波段(1020 ~ 1120nm)中，2次拉曼光的波段(1140nm)在光子带隙的波段以外。 通过这样的构成，从MO110发出的脉冲光通过PA120时，从MOllO 发出的脉冲光和其1次拉曼光被封闭在纤芯区域中进行传播，1次拉曼 光产生的拉曼散射光不在纤芯区域中传播，在受激拉曼散射前被放出。 若没有产生受激拉曼散射，为了能够有效抑制从1次拉曼光向2次拉曼 光的波长变换，通过使用该PBGF500,比实施例1中的波长变换用光 纤能够产生更多1次拉曼光。
图13是表示作为波长变换器130使用PBGF500时的、从PBGF500 输出的光镨波长。与实施例1的情况(图6)相比能够产生更多波长1090nm的脉冲光。通过第二波长滤波器150时的损耗相对于实施例1 中的3.5dB，本实施例能够降低到1.8dB。
而且，通过降低损耗能够得到以下的效果。
通过降低损耗可提高向PA120输入的脉冲光的功率，为了得到与实 施例l相同的25W的输出而需要的激发功率减少到65W。即、通过小 的激发功率能够得到与实施例l相同的输出。光纤激光器中的激发光源 是成本高的部件，减少需要的激发功率即可达到需要的输出则在成本控 制方面具有很大的效果。而且，由于能够降低激发功率，可降低添加稀 土元素光纤的增益，难以发生寄生振荡，因此具有能够提高光纤激光器 的可靠性的效果。
在按照激光输出是25W的方式驱动光纤激光器的状态下，与实施 例1相同，在PA120的射出端配置反射镜且反射损耗是20dB，测量从 PA120返回到MO110的反射光脉冲的平均功率和通过第一波长滤波器 140射入到MO110的光脉冲的功率。从其结果可知来自PA120的最 大功率约29dBm (0.8W)的反射光脉冲向MO110射出，射入MO110 的反射光脉冲的功率被抑制在-3dBm(0.5mW)，得到与实施例1大体 上相同的效果。
实施例3
在实施例2中，通过在波长变换器中使用PBGF，抑制了功率损耗 并提高了效率。
但是，为了产生足够的波长变换，需要数十米非常长的波长变换用 光纤。因此在制造激光器时操作性差，且需要大的容纳空间。特别是形 成如图12所示的复杂的折射率构造时，比通常的光纤更难制造而且成 本高。
射入到波长变换器130的光，在PBGF中传播的同时通过自然拉曼 散射产生波长比入射光长的光。该自然拉曼散射光随着入射光在PBGF 中的传播而逐渐地积蓄，达到某个强度时迅速地产生由受激拉曼散射引 发的波长偏移。
13因此，在入射光接近波长变换器130的射出侧时产生2次拉曼光， 即使波长变换器130的射入侧部分没有PBGF光纤，只要在射出侧部分 使用PBGF，就能够抑制2次拉曼光的产生。
通过上述，相对于实施例2的激光器增加了以下的变更。
基本构成与实施例2相同，但波长变换器130是由以下的两个部分 构成的这一点与实施例2不同。(图14)
第一波长变换器131使用纤芯直径为4ftm的单模光纤。由于与实施 例l相比纤芯直径变小，因此能够使在纤芯内传播的光的功率密度增高， 使用更短的光纤就可产生波长变换。光纤长度调整为观测到来自第一波 长变换器131的输出光仅产生1次拉曼光的长度(15m)。图15表示来 自第一波长变换器的输出光镨。
第二波长变换器使用25m与实施例2中所使用的光纤相同的光纤， 该输出光镨是与实施例2的PBGF的输出(图13)相同的输出光谱， 作为波长变换器130具有与实施例2的构成的情况同样的功能。
而且，使用的PBGF与实施例相比只是其一半的长度，因此能够缩 短所4吏用的PBGF。
实施例4
作为波长变换器130使用添加Yb的光纤放大器。添加Yb光纤使 用具有纤芯直径为6nm、包层直径为120nm的双包层构造的光纤，纤 芯吸收量是1200dB/m ( @976nm)。调整该添加Yb光纤的长度以及激 发光强度，以使该添加Yb光纤的最大增益波长处于10卯nm附近，在 从MO110发出的脉冲光射入时，能够得到如图16所示的输出，能够将 脉冲光的波长从1040nm变换到10卯nm。在此，根据光纤放大器的动 作条件，也有产生1140nm脉冲光的情况。这是由于波长变换到10卯nm 的脉沖光通过拉曼散射使波长偏移的缘故，当发生量多时将成为导致损 耗的主要原因，因此也可使用纤芯直径大的添加Yb光纤，或使用在 PBGF500的纤芯中添加Yb的光纤等，抑制拉曼散射引起的波长偏移。 而且，通过将种光从与将来自MO110的脉冲光射入到光纤放大器的方 向相同的方向输入，能够容易地发生波长偏移。种光以希望波长变换到的波长与脉冲光同步地射入到光纤放大器中即可。
接着在PA120中对波长变换后的脉冲光进行放大，激光输出调整为 25W，与实施例1中进行的相同，在PA120的射出端配置反射镜且反射 损耗为20dB时，测量从PA120返回到MO110的反射光脉冲的平均功 率和通过第一波长滤波器140射入到MO110的反射光脉冲的功率。其 结果可以确认来自PA120的最大功率约29dBm (0.8W)的反射光脉 冲向MO110射出，能够将射入到MO110的反射光脉沖功率抑制在+ 8dBm(6nW)。由于反射光通过光纤放大器时被放大，因此与实施例1 和实施例2相比反射光脉冲功率变大，但能够充分地抑制到不损坏 MO110的光学部件的程度。
而且，由于作为波长变换器130使用光纤放大器，所以能够得到实 施例l和实施例2得不到的效果。在本实施例中相对于波长变换前的脉 冲光的功率是70mW，波长变换后的输出被放大到卯OmW。即、射入 PA120的脉冲光功率比实施例1和实施例2能够增大10倍以上。若增 大射入PA120的脉冲光功率，则可减少用于得到规定的输出的PA120 的激发光，即能够降低PA120的增益，因此能够防止由寄生振荡引起的 光纤激光器的故障，并具有能够减少在光纤激光器的成本中占最大比例 的激发光激光器的台数的优点。
产业上利用的可能性
根据本发明的光纤激光器，不必使用昂贵的光学部件就能够防止由 反射光引起的光纤激光器的损坏。
权利要求
1.一种光纤激光器，其是MO-PA方式的光纤激光器，包括脉冲振荡器，以及与所述脉冲振荡器的后段连接的将添加稀土元素光纤作为增益介质的第一光纤放大器，其特征在于，在脉冲振荡器和光纤放大器之间具有波长变换部，并且在所述波长变换部和脉冲振荡器之间具有仅使从脉冲振荡器发出的脉冲光的波长成分通过的波长滤波器。
2.根据权利要求1所述的光纤激光器，其特征在于，在所述波长变换部和所述光纤放大器之间，具有仅使由波长变换部 对从所述脉冲振荡器发出的脉冲光进行波长变换后的波长通过的波长 滤波器。
3. 根据权利要求1或2所述的光纤激光器，其特征在于， 所述波长变换部，是将从脉冲振荡器发出的脉冲光的波长变换为用第一光纤放大器能够放大的波长的部件。
4. 根据权利要求1或2所述的光纤激光器，其特征在于， 所述波长变换部是产生受激拉曼散射的波长变换用光纤。
5. 根据权利要求4所述的光纤传感器，其特征在于， 所述波长变换用光纤是光子带隙光纤。
6. 根据权利要求1或2所述的光纤激光器，其特征在于， 所述波长变换部是第二光纤放大器。
7. 根据权利要求6所述的光纤激光器，其特征在于， 还包括用于容易引发波长变换的种光光源，种光光源与脉冲振荡器同步，并发出波长与从脉沖振荡器发出的脉 冲光被第二光纤放大器进行波长变换后的波长相同的光，从与自脉冲振 荡器来的脉冲光被射入的方向相同方向射入第二光纤放大器。
全文摘要
一种光纤激光器，是MO-PA方式的光纤激光器，包括脉冲振荡器，以及与所述脉冲振荡器的后段连接的将添加稀土元素光纤作为增益介质的第一光纤放大器，在脉冲振荡器和光纤放大器之间具有波长变换部，并且在所述波长变换部和脉冲振荡器之间具有仅使从脉冲振荡器发出的脉冲光的波长成分通过的波长滤波器，因此能够不使用昂贵的光学部件就能防止由反射光造成的光纤激光器的损坏。
文档编号H01S3/06GK101584093SQ20088000122
公开日2009年11月18日 申请日期2008年6月25日 优先权日2007年6月27日
发明者北林和大 申请人:株式会社藤仓