激光放大裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及進行激光放大的激光放大裝置。
【背景技術】
[0002]平面波導型激光放大器由波導元件構成，在該波導元件中，由折射率比激光介質小的包層夾住激光介質的上下兩面。在波導元件內，利用芯層與包層的全反射，在波導模式下傳播激光。在平面波導元件內，利用激勵光形成反轉分布，激光經過該平面波導元件內，從而被放大。
[0003]在向平面波導型激光放大器輸入激光時，從在平面波導元件的一部分上形成的防反射膜輸入激光。另外，通過使激光在形成于平面波導元件的相對的側面的全反射膜上進行多重反射，延長光路長度，提高放大增益。放大后的激光從在平面波導元件的一部分上形成的防反射膜輸出。在以下的專利文獻中記載了該平面波導型激光放大器的結構。
[0004]現有技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻l:US2003/0063884Al
【發明內容】
[0007]發明要解決的課題
[0008]在現有的平面波導型激光放大器中，在向平面波導元件輸入信號光時，信號光在平面波導內的激勵光通過的部分被放大。不過，雖然在平面波導內信號光未通過的區域中也由激勵光形成反轉分布，但該區域無助于信號光的放大。因此，需要減少即使輸入激勵光也無助于信號光放大的區域，基于一定的激勵光來提高激光的輸出。即，具有改善輸出放大光相對于輸入激勵光的提取效率的課題。
[0009]本發明的實施方式是鑒于上述課題而完成的，其目的是改善輸出放大光相對于輸入激勵光的提取效率。
[0010]解決問題的手段
[0011]為了達成上述目的，本發明中的激光放大裝置的特征在于，具備:平面波導型激光放大器，其放大所輸入的光并輸出；以及輸入部，其向所述平面波導型激光放大器同時輸入多個光。
[0012]發明效果
[0013]在本發明的激光放大裝置中，能夠改善輸出放大光相對于輸入激勵光的提取效率。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明的實施方式I的平面波導型激光放大裝置的結構。
[0015]圖2是本發明的實施方式2的平面波導型激光放大裝置的結構。
[0016]圖3是本發明的實施方式3的平面波導型激光放大裝置的結構。
[0017]圖4是分割來自信號光用激光器的信號光的方法。
[0018]圖5是分割來自信號光用激光器的信號光的其它方法。
[0019]圖6是分割來自信號光用激光器的信號光的其它方法。
[0020]圖7是本發明的實施方式4的平面波導型激光放大裝置的結構。
[0021]圖8是本發明的實施方式5的平面波導型激光放大裝置的結構。
【具體實施方式】
[0022]實施方式1.
[0023]圖1示出本發明的實施方式I的平面波導型激光放大裝置的結構。圖1(a)示出橫向觀察平面波導型激光放大裝置的側視圖，圖1(b)示出從上方觀察的主視圖。在圖1中，I表示芯層，2表不包層，3表不激勵光，4表不平面波導，5表不激勵用半導體激光器，6表不全反射膜，7a、7b表不防反射膜，8表不第I信號光用激光器，9表不第2信號光用激光器，10表不第I信號光，11表不第2信號光，12表不激光放大器，13表不輸入部。此外，在各圖中，同一標號表示相同或相應部分。
[0024]在圖1(a)中，平面波導4內的芯層I的材質為固體，可使用一般的激光介質。作為激光介質，使用吸收從激勵用半導體激光器5射出的激勵光3的材質。激勵用半導體激光器5是輸出激勵光3并射入到平面波導4內的激勵光源。作為芯層I的介質，例如采用Nd:YAG、Yb:YAG、Er:YAG、Tm:YAG、Ho:YAG、Nd:YLF、Yb:YLF、Er:YLF、Tm:YLF、Ho:YLF、Nd:Glass、Cr:LiSAF、Ti: Sapphire等。
[0025]在平面波導4中，在芯層I的上下表面形成包層2，包層2發揮在芯層I內封入激勵光3的作用。包層2的包覆材料由比芯層I的折射率nl低的折射率n2(nl>n2)的介質構成。作為包層2的介質，例如可采用Si02、Al203、MgF2等。
[0026]在圖1(b)中，激光放大裝置由激光放大器12和輸入部13構成。輸入部13包含第I信號光用激光器8和第2信號光用激光器9，分別輸出相同波長的第I信號光10和第2信號光11。另外，作為第I信號光用激光器8和第2信號光用激光器9，可采用半導體激光器或光纖激光器。這樣，輸入部13對激光放大器12同時輸入多個光，所輸入的多個光被平面波導4放大。
[0027]激光放大器12包含平面波導4和激勵用半導體激光器5，在平面波導4的兩個側面具有全反射膜6和防反射膜7a、7b。全反射膜6是反射第I信號光10以及第2信號光11的介質，其形成在射入激勵光3的平面波導4的兩個側面。防反射膜7a、7b是透過第I信號光10以及第2信號光11的介質，其施加在形成有全反射膜6的側面的一部分上。
[0028]接著，說明動作。在激光放大器12中，從平面波導4的側面射入從激勵用半導體激光器5射出的激勵光3。已射入到平面波導4內的激勵光3在芯層I的上下表面即與包層2的界面上進行全反射。在芯層I與包層2的界面上進行全反射的激勵光3被封閉在芯層I的內部而被引導。封閉在芯層I的內部而被引導的激勵光3被芯層I吸收，形成反轉分布，產生激光增益。
[0029]在輸入部13中，第I信號光10從第I信號光用激光器8輸出，經由防反射膜7a輸入到平面波導4。第I信號光10在平面波導4內、在芯層I與包層2的界面上進行全反射。在芯層I與包層2的界面進行全反射的第I信號光10被封閉在芯層I的內部而被引導。第I信號光10在形成于平面波導4的側面的全反射膜6之間反復進行反射并且曲折地行進，根據由激勵用半導體激光器5在平面波導4內激勵的激光增益進行放大。第I信號光10透過在平面波導4的側面形成的防反射膜7b，輸出至平面波導4的外部。
[0030]從第2信號光用激光器9輸出的第2信號光11也經由防反射膜7a輸入到平面波導4。第2信號光11與第I信號光10同樣地被封閉在芯層I的內部而被引導，透過防反射膜7b輸出到平面波導4的外部。
[0031 ]在實施方式I中，雖然由輸入部13生成的多個光即第I信號光10和第2信號光11從相同的側面向激光放大器12內的平面波導4輸入，但向平面波導4輸入的角度不同。因此，第2信號光11能夠在平面波導4內經由與第I信號光10不同的路徑，對第I信號光10無法利用的部分的平面波導4的增益加以利用。
[0032]這樣，在本發明的實施方式I中，具備放大并輸出所輸入的光的激光放大器12和對激光放大器12同時輸入多個光的輸入部。當采用這樣的結構時，作為多個光的第I信號光10和第2信號光11分別經由不同的路徑，由此，射入到在芯層I形成反轉分布的激勵光3中，提高激光的放大率。結果，能夠針對一定強度的激勵光3獲得高于現有的平面波導型激光放大器的提取效率，能夠改善輸出放大光相對于輸入激勵光的提取效率。另外，當設定為信號光的輸出相同時，與利用單獨的信號光來提取輸出的現有技術相比，能夠降低每個信號光的輸出，能夠抑制布里淵散射、拉曼散射等的非線性效應。
[0033]實施方式2.
[0034]在實施方式I中，輸入部13從激光放大器12的相同的側面輸入第I信號光10和第2信號光U，與此相對，實施方式2示出以下這樣的結構:從激光放大器12的不同的側面向激光放大器12輸入第I信號光10和第2信號光11。
[0035]圖2示出本發明的實施方式2的平面波導型激光放大裝置的結構。圖2(a)表示橫向觀察平面波導型激光放大器的側視圖，圖2(b)表示從上面觀察的主視圖。在圖2中，7c、7d表示防反射膜，14、15表示輸入部。
[0036]在實施方式2中，處于輸入部14內的第I信號光10經由處于激光放大器12的I個側面的防反射膜7a輸入到激光放大器12內的平面波導4。另一方面，處于輸入部15的第2信號光11經由處