[发明专利]激光振荡器

说明书

一种激光振荡器，在使从激光振荡器射出的激光通过光纤的情况下，提高截面的光强度分布的均匀性。籽晶LD（121）利用具有由全反射面和部分反射面构成的内部谐振器的单模的半导体激光器构成。FBG（122）形成有反射波段不同的多个衍射光栅，由籽晶LD（121）的全反射面和各衍射光栅构成多个外部振荡器。光纤放大器（123）将从FBG（122）射出的激光放大，放大后的激光经由透镜系统（112）被导入方形光纤（112）中。本发明能够适用于例如光纤激光器。

技术领域

本发明涉及激光振荡器，特别是涉及适用于通过使激光通过光纤来提高激光的截面的光强度分布的均匀性的情况的激光振荡器。

背景技术

近年来，正在开发用于得到截面光强度分布的均匀性高的激光（下称平顶光束）的技术。例如，提出了通过使激光通过光纤得到平顶光束（例如，参照专利文献1、2）。

另外，目前，提出了利用受激拉曼散射及受激布里渊散射，由任意波长的激光得到在宽波长范围内扩展的激光（例如，参照专利文献3）。具体而言，在专利文献3所记载的发明中，从Nd：YAG激光器将波长λ1的激光导入光纤，通过由光纤布拉格光栅（FBG：Fiber BraggGrating）反射激光，从而激活受激拉曼散射。另外，通过在Nd：YAG激光器和FBG之间设置对包括波长λ2在内的波长范围△λ1的激光进行反射的一对啁啾光纤布拉格光栅（CFBG），从而通过CFBG使波长λ2的激光振荡，进而通过受激布里渊散射使多波长的激光振荡。其结果，由波长λ1的激光得到波长范围△λ1的激光。

专利文献1：日本特开2009－168914号公报

专利文献2：日本特开2011－189389号公报

专利文献3：日本特开2002－353539号公报

在此，参照图1～图3，对使从光纤激光器射出的激光通过光纤来得到平顶光束的情况进行研究。

图1的激光振荡器11由包括籽晶LD（激光二极管）21及光纤放大器22的光纤激光器构成。而且，从激光振荡器11射出的激光经由透镜系统12被导入芯的截面为矩形的方形光纤13，通过方形光纤13之后射出。

图2示意性表示从方形光纤13射出的激光的照射面的光束轮廓的测量结果。如该例所示，在照射面上产生多个斑点，光强度分布产生偏差。这是因为：从激光振荡器11射出的激光的光谱宽度窄，相干性高，从而容易发生激光的干扰。

例如，图3表示通过方形光纤13的激光的轨迹的例子。如图内的箭头所示，若通过方形光纤13内的不同的轨迹后的激光照射到照射面的相同位置，则各激光的波长相同，因此发生干扰。而且，从方形光纤13射出的相同波长的激光在照射面上以不规则的相位关系相互干扰，产生不规则的干扰图案，从而斑点增加，光强度分布产生偏差。其结果产生激光加工的不均，加工质量降低。

发明内容

于是，本发明在使从激光振荡器射出的激光通过光纤的情况下提高截面的光强度分布的均匀性。

本发明第一方面的激光振荡器具备：单模的半导体激光器，其具有由全反射面和部分反射面构成的第一光谐振器；光纤布拉格光栅，其入射有从半导体激光器的部分反射面射出的光，并且，在与半导体激光器的全反射面之间形成有构成第二光谐振器的衍射光栅；光纤放大器，其放大从光纤布拉格光栅射出的激光。

在本发明第一方面的激光振荡器中，利用第一光谐振器及第二光谐振器，使不同波长的激光振荡之后，激光被放大。

由此，能够增大从激光振荡器射出的激光的光谱宽度。另外，在使从激光振荡器射出的激光通过光纤的情况下，能够提高截面的光强度分布的均匀性。

该光纤布拉格光栅中可以形成反射波段不同的多个衍射光栅。

由此，能够通过简单的结构进一步增大从激光振荡器射出的激光的光谱宽度。