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発明の名称 合波光源
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−41342(P2007−41342A)
公開日 平成19年2月15日(2007.2.15)
出願番号 特願2005−226260(P2005−226260)
出願日 平成17年8月4日(2005.8.4)
代理人 【識別番号】100073184
【弁理士】
【氏名又は名称】柳田 征史
発明者 下津 臣一
要約 課題
複数の光源からの光を合波する合波光源において、合波光を高出力・高輝度とする。

解決手段
複数の光源11から出射された光を第1ファイバ合波器14において合波して第1の合波光を形成する複数のファイバ合波光源ユニット1からマルチモード光ファイバ15によって該第1の合波光を導波させ、第2ファイバ合波器2において更に合波して第2の合波光を形成する。
特許請求の範囲
【請求項1】
複数の光源と、該複数の光源から出射された光を合波し、該合波された第1の合波光を出射する第1の光導波路を含む第1の合波手段とを有する複数の光源側合波手段と、
該複数の光源側合波手段の各前記第1の光導波路の出射端から延びた該第1の光導波路が一体化されて形成され、該各第1の光導波路から出射された前記第1の合波光を合波して第2の合波光を出射する第2の合波手段と、
該第2の合波手段の出射端に入射端が接続された第2の光導波路と、
を備えることを特徴とする合波光源。
【請求項2】
前記複数の光源側合波手段のうち、少なくとも1つが、前記第1の合波手段が、前記複数の光源から出射された光を入射する複数の第3の光導波路と、該複数の第3の光導波路の出射端から延びた該第3の光導波路が一体化されて形成され、該各第3の光導波路から出射された光を合波する合波部とを有するものであることを特徴とする請求項1に記載の合波光源。
【請求項3】
前記複数の光源側合波手段のうち、少なくとも1つが、前記第1の合波手段が、前記複数の光源から出射された光を前記第1の光導波路の入射端に集光する光学手段を有し、前記第1の光導波路が前記光学手段によって集光された光を入射して合波するものであることを特徴とする請求項1に記載の合波光源。
【請求項4】
前記複数の光源側合波手段のうち、少なくとも1つが、前記第1の合波手段が、前記複数の光源から出射された光を入射する複数の第3の光導波路と、該複数の第3の光導波路の出射端から延びた該第3の光導波路が一体化されて形成され、該各第3の光導波路から出射された光を合波する合波部とを有するものであり、
他の少なくとも1つが、前記第1の合波手段が、前記複数の光源から出射された光を前記第1の光導波路の入射端に集光する光学手段を有し、前記第1の光導波路が前記光学手段によって集光された光を入射して合波するものであることを特徴とする請求項1に記載の合波光源。
【請求項5】
前記第2の合波手段の出射端におけるコアが、
NAinput×Dinput≦NAoutput×Doutput
(但し、NAinputは前記第2の合波手段の出射端の開口率、Dinputは前記第2の合波手段の出射端のコア径、NAoutputは前記第2の光導波路の入射端の開口率、Doutputは前記第2の光導波路の入射端のコア径)
の関係を満足していることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の合波光源。
【請求項6】
前記第2の合波光源の出射端の開口率が、0.46未満であることを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の合波光源。
【請求項7】
前記光源は紫外光を射出するものであることを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の合波光源。
【請求項8】
前記複数の第1の光導波路が、中心に何れの前記第1の光導波路も配することなしに束ねられて、前記第1の光導波路の出射端から延びた該第1の光導波路が一体化されて前記第2の合波手段の出射端が形成されているものであることを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載の合波光源。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数の光源から出射される光を光ファイバを用いて合波する合波光源に関するものである。
【背景技術】
【0002】
光ファイバを用いた光源モジュール等において、複数の光源から出射されるレーザ光を合波する場合、特許文献1に開示された技術のように、従来は光源から出射されたレーザ光を集光レンズ等の光学手段を用いてレーザ光を集光させ、合波を行っていた。
【0003】
また、マルチモード光ファイバを用いた合波は、ファイバレーザ用の要素技術として盛んに研究が行われている。ファイバレーザにおける励起光を合波する場合、特許文献2及び3に開示された技術のように、中心にシングルモード光ファイバを配置して該シングルモード光ファイバの周辺にマルチモード光ファイバを複数本配置して束ね、シングルモード光ファイバのクラッド部とマルチモード光ファイバの出射端のコアを一体化(複数のコアを1つにする)して、入射された励起光を合波していた。
【特許文献1】特開2004−273620号公報
【特許文献2】米国特許5864644号公報
【特許文献3】米国特許6434302号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記したようなファイバレーザを用いた合波の場合、ファイバレーザの励起効率を高めるために高い開口率で合波光が出射されていた。開口率を高くすることにより、出射される合波光の高出力化が可能になる。更にシングルモード光ファイバから出力される信号光とファイバレーザから出力される励起光のオーバーラップを高めることができ、増幅率が高まる。しかし、高い開口率で合波光を出射すると、合波光の輝度が低下してしまうため、高輝度光源には不向きであった。
【0005】
また、特許文献1に開示された技術の場合、光学手段を用いてレーザ光を集光させて合波を行うため、集光ポイントが大気にさらされ、集塵等による汚染が問題となっていた。また、波長多重による合波モジュールが知られているが、シングルモード光ファイバによる合波のみ対応可能であって、マルチモード光ファイバを用いることができなかった。
【0006】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、複数の光源から出射される光を合波して高出力・高輝度な合波光を得るための合波光源を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
以上の課題を解決するために、請求項1に記載の発明の合波光源は、複数の光源と、該複数の光源から出射された光を合波し、該合波された第1の合波光を出射する第1の光導波路を含む第1の合波手段とを有する複数の光源側合波手段と、該複数の光源側合波手段の各前記第1の光導波路の出射端から延びた該第1の光導波路が一体化されて形成され、該各第1の光導波路から出射された前記第1の合波光を合波して第2の合波光を出射する第2の合波手段と、該第2の合波手段の出射端に入射端が接続された第2の光導波路と、を備えることを特徴とする。
【0008】
ここで、第1の光導波路が一体化されて形成される形態には、コア部とクラッド部を有する光導波路において、コア部が実質的に一体化したもの、及びコア部とクラッド部の何れも一体化したもの等が含まれる。
【0009】
また、請求項2に記載の発明のように、請求項1に記載の合波光源であって、前記複数の光源側合波手段のうち、少なくとも1つが、前記第1の合波手段が、前記複数の光源から出射された光を入射する複数の第3の光導波路と、該複数の第3の光導波路の出射端から延びた該第3の光導波路が一体化されて形成され、該各第3の光導波路から出射された光を合波する合波部とを有するものであることとしてもよい。
【0010】
また、請求項3に記載の発明のように、請求項1に記載の合波光源であって、前記複数の光源側合波手段のうち、少なくとも1つが、前記第1の合波手段が、前記複数の光源から出射された光を前記第1の光導波路の入射端に集光する光学手段を有し、前記第1の光導波路が前記光学手段によって集光された光を入射して合波するものであることとしてもよい。
【0011】
また、請求項4に記載の発明のように、請求項1に記載の合波光源であって、前記複数の光源側合波手段のうち、少なくとも1つが、前記第1の合波手段が、前記複数の光源から出射された光を入射する複数の第3の光導波路と、該複数の第3の光導波路の出射端から延びた該第3の光導波路が一体化されて形成され、該各第3の光導波路から出射された光を合波する合波部とを有するものであり、他の少なくとも1つが、前記第1の合波手段が、前記複数の光源から出射された光を前記第1の光導波路の入射端に集光する光学手段を有し、前記第1の光導波路が前記光学手段によって集光された光を入射して合波するものであることとしてもよい。
【0012】
尚、請求項1〜4に記載の発明は、前記第2の合波手段の出射端におけるコアが、NAinput×Dinput≦NAoutput×Doutput(但し、NAinputは前記第2の合波手段の出射端の開口率、Dinputは前記第2の合波手段の出射端のコア径、NAoutputは前記第2の光導波路の入射端の開口率、Doutputは前記第2の光導波路の入射端のコア径)の関係を満足していることが望ましい。更に、前記第2の合波光源の出射端の開口率が、0.46未満であり、更に好ましくは0.22以下であることが望ましい。
【0013】
また、請求項1〜6に記載の合波光源は、前記光源は紫外光を射出するものであることを特徴とするものである。
【0014】
また、請求項1〜7に記載の合波光源は、前記複数の第1の光導波路が、中心に何れの前記第1の光導波路も配することなしに束ねられて、前記第1の光導波路の出射端から延びた該第1の光導波路が一体化されて前記第2の合波手段の出射端が形成されているものであることとしてもよい。
【発明の効果】
【0015】
光源側合波手段において複数の光源から出射された光を合波して第1の合波光を形成し、該複数の光源側合波手段の各第1の光導波路の出射端から延びた該第1の光導波路を一体化させ、第1の光導波路によって導波された第1の合波光を更に合波することにより、高出力・高輝度な第2の合波光を得ることができる。また、第1の光導波路を一体化して第2の合波手段を形成するため、第1の合波光の合波が光導波路内において行われる。このため、光学手段を用いて合波する場合より、安定した第2の合波光を得ることができる。
【0016】
更に、第2の合波手段の出射端と第2の光導波路の入射端が、NAinput×Dinput≦NAoutput×Doutput(但し、NAinputは第2の合波手段の出射端の開口率、Dinputは第2の合波手段の出射端のコア径、NAoutputは第2の光導波路の入射端の開口率、Doutputは第2の光導波路の入射端のコア径)を満足するように第2の合波手段を形成することにより、第2の合波光の損失を抑えることができる。また、第2の合波光源の出射端の開口率が、0.46未満(更に好ましくは0.22以下)とすることにより、低NAであって高輝度な第2の合波光を得ることができる。
【0017】
そして、中心に第1の光導波路を配することなく複数の第1の光導波路を束ねて第2の合波手段を形成することにより、第1の光導波路の各々に均一に力が加わるため、チャンネル間の特性の均一化、第2の合波光の光強度分布の均一化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【0019】
〔第1の実施の形態〕
図1は第1の実施の形態における合波光源100を示した図である。合波光源100は、光源11と、レンズ12と、マルチモード光ファイバ(第3の光導波路)13と、マルチモード光ファイバ13が一体化されて形成された第1ファイバ合波器(第1の合波手段)14と、第1ファイバ合波部14によって合波された第1の合波光を出射するマルチモード光ファイバ(第1の光導波路)15を有する3つのファイバ合波光源ユニット(光源側合波手段)1と、マルチモード光ファイバ15が一体化されて形成された第2ファイバ合波器(第2の合波手段)2と、第2ファイバ合波器2の出射端に接続され、第2の合波光を出射するマルチモード光ファイバ(第2の光導波路)3と、を備えて構成される。
【0020】
光源11として半導体レーザ、発光ダイオード等を用いる。各光源11から出射される光の光路上には各光源11に対応してレンズ12が配置され、各光源11から出射された光はレンズ12を介して各マルチモード光ファイバ13の入射端面に結合されて入射される。
【0021】
各マルチモード光ファイバ13の出射端側のコアは一体化されて第1ファイバ合波部14を形成しており、マルチモード光ファイバ13に入射された光が第1ファイバ合波部14において合波される。合波された第1の合波光は、マルチモード光ファイバ15によって導波される。
【0022】
第2ファイバ合波器2は、3本のマルチモード光ファイバ15の出射端側の各コアが一体化されて形成される。マルチモード光ファイバ15によって導波される各第1の合波光は第2ファイバ合波器2において更に合波され、第2の合波光としてマルチモード光ファイバ3から出射される。即ち、複数の第1ファイバ合波器14を一段目、第2のファイバ合波器を二段目として多段接続することにより、各第1ファイバ合波器14によって合波された第1の合波光が第2ファイバ合波器2によって更に合波されるため、高出力・高輝度な第2の合波光を得ることができる。
【0023】
尚、光源11とマルチモード光ファイバ13の数は異なっていてもよく、例えば、1つの光源11から出射された光がレンズ12を介して複数のマルチモード光ファイバ13に入射されるように構成してもよい。また、図1において、各ファイバ合波光源ユニット1が備える光源11の数を3つとしているが、各ファイバ合波光源ユニット1によって光源11の数やマルチモード光ファイバ13の数が異なってもよい。更に、第2ファイバ合波器2に入射される光は全て合波光(第1の合波光)でなくてもよく、複数の光源側合波手段のうち、少なくとも2つ以上はファイバ合波光源ユニット1であり、他の少なくとも1つは1つの光源11から出射された光をマルチモード光ファイバ15が導波するものであってもよい。また、マルチモード光ファイバ13及び15は、石英ファイバ、ガラスファイバ、プラスチックファイバ等の何れでもよい。
【0024】
次に、第1ファイバ合波器14及び第2ファイバ合波器2の作製方法について図2を用いて説明する。尚、図2では第2ファイバ合波器2を例に挙げて説明するが、第1ファイバ合波器も同様の方法で作製可能である。最初にマルチモード光ファイバ15の所定の領域Aの被覆151を除去し(図2(1))、被覆151の除去されたマルチモード光ファイバ15を複数本(3本)束ねる。続いて、被覆151が除去された領域Aを加熱によって軟化させる。この加熱処理によって複数のマルチモード光ファイバ15の加熱部分の各コアが一体化されて1つのコアとなる。
【0025】
そして複数のマルチモード光ファイバ15の両端を引っ張って、加熱処理によって軟化された部分を伸延させる(図2(2))。この伸延処理によってマルチモード光ファイバ15の軟化部分が細径化され、マルチモード光ファイバ15の両端のファイバ径より軟化部分のファイバ径が細いテーパ構造となる。このように光ファイバが細径化すると導波する光の閉じ込めが弱くなるため、モード径を広げることができる。ここで、マルチモード光ファイバ15を加熱により軟化させる領域は3mm長程度でよいが、3〜20mm長の領域を軟化させることにより、伸延処理の際に軟化部分を緩やかなテーパ構造にすることができる。これにより、合波光の損失を低減させることができる。
【0026】
次に、マルチモード光ファイバ15の細径化された領域のうち、
NAinput×Dinput≦NAoutput×Doutput ・・・(1)
の式を満足する位置でマルチモード光ファイバ15を切断し、その切断面21に対して加熱融着や接着剤等を用いてマルチモード光ファイバ3を接続する(図2(3)、(4))。尚、NAinputはマルチモード光ファイバ15の切断面21における開口率、Dinputは切断面21のコア径、NAoutputはマルチモード光ファイバ3の入射端面の開口率、Doutputはマルチモード光ファイバ3の入射端面のコア径である。更に、高輝度な合波光を出射させるために、NAoutputは0.46未満、好ましくは0.22以下の低NAとする。マルチモード光ファイバ15において、加熱・伸延処理によって複数のコアが1つのコアとなった部分が第2ファイバ合波器2に相当する。
【0027】
上述した方法で作製された第2ファイバ合波器2の長さ方向の断面図を図3に示す。図3において、点線Aの位置の断面図を図4(A)、点線Bの位置の断面図を図4(B)、点線Cの位置の断面図を図4(C)、点線Dの位置の断面図を図4(D)に示す。
【0028】
位置Aにおいて、マルチモード光ファイバ15のコアとクラッドの境界はステップ状に変化するステップインデックスと呼ばれる境界面になっている。加熱・伸延処理の行われた部分(位置B及びC)はコアとクラッドの境界面のドーパントが熱拡散し、なだらかな屈折率分布となる。更に、位置Cのようにファイバ外径が小さくなると、光ファイバのほぼ全域に光が導波される状態となる。
【0029】
以上、説明したように、第1ファイバ合波器14を含む複数のファイバ合波光源ユニット1と、第2ファイバ合波器2とを多段接続することによって、低出力光源から出射された光の合波が繰り返され、マルチモード光ファイバ3から高出力・高輝度な第2の合波光を出射させることができる。また、マルチモード光ファイバの出射端側の各コアを一体化して第1ファイバ合波器14及び第2ファイバ合波器2を形成することにより、各合波器内において合波が行われるため、光学手段を用いて合波する場合より、安定した合波光を得ることができ、光学手段にかかるコストを削減することができる。更に、合波のために光学手段を用いると、マルチモード光ファイバ15の出射端面やマルチモード光ファイバ3の入射端面が大気にさらされるため、汚染による性能劣化が問題となるが、第1ファイバ合波器14及び第2ファイバ合波器2の内部において合波を行うことによって汚染による性能劣化を防ぐことができる。
【0030】
尚、本実施の形態は本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、図1ではファイバ合波器を2段(第1ファイバ合波器14と第2ファイバ合波器2)を備えた合波光源100について説明したが、3段以上の多段構成を持つ合波光源としてもよい。
【0031】
また、本実施の形態において、マルチモード光ファイバが一体化されて第1ファイバ合波器14及び第2ファイバ合波器2を形成する形態としてマルチモード光ファイバのコア部とクラッド部が実質的に一体化した場合について説明したが、マルチモード光ファイバのコア部のみが実質的に一体化した形態であってもよい。
【0032】
更に、マルチモード光ファイバ13及びマルチモード光ファイバ15を複数本束ねる際に図7に示すように中心に1本のマルチモード光ファイバ15を配置し、その周囲を囲むように他のマルチモード光ファイバ15を配置させて束ねてもよいが、中心に何れのマルチモード光ファイバ15を配置せずに束ねることによって、合波光の出力強度分布を均一にすることができる。図5及び図6は、マルチモード光ファイバ13又はマルチモード光ファイバ15を複数本束ねる際の各ファイバの配置を説明するための図であり、マルチモード光ファイバの長さ方向に対して直交する方向から見た図である。以下、マルチモード光ファイバ15を複数本束ねる場合を例に挙げて説明する。図5及び図6において、1つの二重丸は1つのマルチモード光ファイバ15の断面図であり、各図において1つの二重丸にのみ符号を付して、その他のマルチモード光ファイバの対する符号の付与は省略する。図5及び図6に示すように、複数のマルチモード光ファイバ15を束ねる際に、マルチモード光ファイバ15の長さ方向に対して直交する方向の中心にマルチモード光ファイバ15を配置することなしに束ねる。このとき、マルチモード光ファイバ15の本数Nは、式(1)又は(2)によって決定される。
【0033】
N=3×j ・・・(1)
N=4×j ・・・(2)
ここで、jは1以上の整数とする。図5はマルチモード光ファイバ15の本数が3の倍数のとき、図6は4の倍数のときを示している。マルチモード光ファイバ15の本数を3の倍数又は4の倍数とすることで、中心にマルチモード光ファイバ15を配することなしに最密に束ねた構成とすることができる。このような配置構成を用いて複数のマルチモード光ファイバ15を束ねることにより、マルチモード光ファイバ15の加熱軟化プロセスの際に全てのファイバに均一に力が加わるようになるため、合波光の出力強度分布の均一化を実現することができる。
【0034】
〔第2の実施の形態〕
第1の実施の形態では、複数の光源から出射された光を第1ファイバ合波器14にて合波して第1の合波光を出射するマルチモード光ファイバ15を有する複数のファイバ合波光源ユニット1と、複数の第1の合波光を合波して第2の合波光を形成する第2ファイバ合波器2とを備える合波光源100について説明した。第2の実施の形態では、複数の光源から出射された光を光学手段を用いて合波する複数のレンズ合波光源ユニットを備える合波光源200について説明する。尚、図1において説明した構成要素と同様のものについては同じ符号を付し、説明は省略する。
【0035】
図8は第2の実施の形態における合波光源200を示した図である。合波光源200は、光源41と、コリメートレンズ42と、集光レンズ(光学手段)43と、マルチモード光ファイバ(第1の光導波路)15とを有する3つのレンズ合波光源ユニット(光源側合波手段)4と、マルチモード光ファイバ15の各コアが一体化されて形成された第2ファイバ合波器2と、第2ファイバ合波器2の出射端に接続され、第2の合波光を出射するマルチモード光ファイバ3とを備えて構成される。
【0036】
各光源41から出射される光Lは、対応するコリメートレンズ42によって平行化される。平行化された光Lは集光レンズ43によって集光され、マルチモード光ファイバ15の入射端面に結合される。結合された光はマルチモード光ファイバ15内において合波され、第1の合波光を形成し、更に第2ファイバ合波器2において複数の第1の合波光が合波されて、マルチモード光ファイバ3から第2の合波光が出射される。
【0037】
尚、図8において、各レンズ合波光源ユニット4が備える光源の数を3つとしているが、各レンズ合波光源ユニット4によって光源41の数が異なってもよい。更に、第2ファイバ合波器2に入射される光は全て合波光(第1の合波光)でなくてもよく、複数の光源側合波手段のうち、少なくとも2つ以上はレンズ合波光源ユニット1であって、他の少なくとも1つは1つの光源41から出射された光をマルチモード光ファイバ15が導波するものであってもよい。また、図8ではレンズ合波光源4を一段目、第2ファイバ合波器2を二段目とした二段接続の合波光源200について説明したが、3段以上の多段構成を持つ合波光源としてもよい。
【0038】
上記したような光学手段を用いて複数の光を合波する方法は従来から知られており、多くの光源モジュールにおいて用いられている。しかし、光学手段を用いて合波を行う光源モジュールにおいて、更に高輝度・高出力な合波光を得たいときは、光源モジュールの大幅な設計変更が必要であった。そこで、本実施の形態に示したように、光学手段を用いたレンズ合波光源ユニット4(即ち、光学手段を用いた従来の光源モジュールに相当)と、第2ファイバ合波器2とを多段接続することによって、高出力・高輝度な第2の合波光を得ることができる。
【0039】
〔第3の実施の形態〕
第1の実施の形態では、ファイバ合波光源ユニット1によって合波された第1の合波光を第2ファイバ合波器2で更に合波する合波光源100について説明し、第2の実施の形態では、レンズ合波光源ユニット4によって合波された第1の合波光を第2ファイバ合波器2で更に合波する合波光源200について説明した。第3の実施の形態では、ファイバ合波光源ユニットとレンズ合波光源ユニットの両方を有し、各光源ユニットにおいて合波された第1の合波光を第2ファイバ合波器2が合波する合波光源300について説明する。尚、図1及び図8において説明した構成要素と同様のものについては同じ符号を付し、説明は省略する。
【0040】
図9は第3の実施の形態における合波光源300を示した図である。合波光源300は、光源41と、コリメートレンズ42と、集光レンズ43と、マルチモード光ファイバ15とを有する2つのレンズ合波光源ユニット4と、光源11と、レンズ12と、マルチモード光ファイバ13と、マルチモード光ファイバ13の各コアが一体化されて形成された第1ファイバ合波器14と、マルチモード光ファイバ15とを有するファイバ合波光源ユニット1と、マルチモード光ファイバ15の各コアが一体化されて形成された第2ファイバ合波器2と、第2ファイバ合波器2の出射端に接続され、第2の合波光を出射するマルチモード光ファイバ3とを備えて構成される。
【0041】
尚、図9において、合波光源300は1つのファイバ合波光源ユニット1と2つのレンズ合波光源ユニット4を備えることとしているが、ファイバ合波光源ユニット1とレンズ合波光源ユニット4がそれぞれ1つ以上配置された構成であればよい。また、ファイバ合波光源ユニット1及びレンズ合波光源ユニット4が備える光源の数を3つとしているが、各光源ユニットによって光源の数が異なってもよい。更に、第2ファイバ合波器2に入射される光は全て合波光(第1の合波光)でなくてもよく、少なくとも1つはファイバ合波光源ユニット1によって合波された第1の合波光、他の少なくとも1つはレンズ合波光源ユニット4によって合波された第1の合波光であれば、他は1つの光源から出射された光をマルチモード光ファイバ15が導波するものであってもよい。
【0042】
このように、ファイバ合波光源ユニット1とレンズ合波光光源ユニット4の両方を含む光源ユニットを一段目、第2ファイバ合波器2を二段目として多段接続することによって、高出力・高輝度な第2の合波光を得ることができる。例えば、R(赤)、G(緑)及びB(青)の3色の光を合波して、RGB光を出射する合波光源の場合、R及びGの光はレンズ合波光源ユニットを用いて高出力な光を得ることができるが、Bの光を出射する光源は他の色に比べて光出力が低いため、同様のレンズ合波光源ユニットを用いると、R及びGの光の出力よりBの光の出力が低くなっていた。そのため、従来はR及びGの光を出射する光源の出力を下げ、3色の光出力のバランスを取って合波を行っていた。しかし、光出力の弱いBの光をファイバ合波光源ユニットを用いて合波することにより、高出力・高輝度なBの合波光を得ることができる。
【0043】
このように、各光源ユニットが有する光源の出力に応じてファイバ合波光源ユニット1又はレンズ合波光源ユニット4を適用し、各光源ユニットから出力された第1の合波光を第2ファイバ合波器2によって合波することによって、各光源の光出力に差があっても、パワーバランスを保って合波を行うことができる。
【0044】
また、本実施の形態の他の実施例を図10に示す。図10に示す合波光源400は、3つのレンズ合波光源ユニット4から出射された合波光をファイバ合波器6によって合波して第1の合波光を形成し、該第1の合波光と2つのレンズ合波光源ユニット4から出射された第1の合波光を第2ファイバ合波器2が合波して第2の合波光を得るものである。この2段以上で多段接続された合波光源400のように、各光源ユニットとしてレンズ合波光源ユニット4を用い、各合波光を更に合波する手段としてファイバ合波器を用いてもよい。つまり、第2の合波光を得る合波手段(多段接続のうちの最終段の合波手段。図10における第2ファイバ合波器2に相当)が、マルチモード光ファイバの出射端の各コアを一体化させて形成した合波器であれば、前段の合波手段はファイバ合波、レンズ合波の何れの方法を用いてもよい。
【0045】
尚、ファイバ合波器6は複数のマルチモード光ファイバ5の出射端側の各コアが一体化されて形成されたものであり、第1の実施の形態において第2ファイバ合波器2を用いて説明した作製方法と同じ方法で作製されるものである。
【図面の簡単な説明】
【0046】
【図1】第1の実施の形態における合波光源を示した図
【図2】合波光源の製造方法を説明するための図
【図3】マルチモード光ファイバと合波器の長さ方向の断面図
【図4】マルチモード光ファイバと合波器の各位置における断面図
【図5】本数が3の倍数の時のマルチモード光ファイバの配置を説明するための図
【図6】本数が4の倍数の時のマルチモード光ファイバの配置を説明するための図
【図7】マルチモード光ファイバの従来の配置を説明するための図
【図8】第2の実施の形態における合波光源を示した図
【図9】第3の実施の形態における合波光源を示した図
【図10】第3の実施の形態における他の実施例の合波光源を示した図
【符号の説明】
【0047】
100、200、300、400 合波光源
1 ファイバ合波光源ユニット
11、41 光源
13、15、3 マルチモード光ファイバ
14 第1ファイバ合波器
2 第2ファイバ合波器
4 レンズ合波光源ユニット
42 コリメートレンズ
43 集光レンズ




 

 


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