激光放大装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及进行激光放大的激光放大装置。
【背景技术】
[0002]平面波导型激光放大器由波导元件构成，在该波导元件中，由折射率比激光介质小的包层夹住激光介质的上下两面。在波导元件内，利用芯层与包层的全反射，在波导模式下传播激光。在平面波导元件内，利用激励光形成反转分布，激光经过该平面波导元件内，从而被放大。
[0003]在向平面波导型激光放大器输入激光时，从在平面波导元件的一部分上形成的防反射膜输入激光。另外，通过使激光在形成于平面波导元件的相对的侧面的全反射膜上进行多重反射，延长光路长度，提高放大增益。放大后的激光从在平面波导元件的一部分上形成的防反射膜输出。在以下的专利文献中记载了该平面波导型激光放大器的结构。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献l:US2003/0063884Al
【发明内容】
[0007]发明要解决的课题
[0008]在现有的平面波导型激光放大器中，在向平面波导元件输入信号光时，信号光在平面波导内的激励光通过的部分被放大。不过，虽然在平面波导内信号光未通过的区域中也由激励光形成反转分布，但该区域无助于信号光的放大。因此，需要减少即使输入激励光也无助于信号光放大的区域，基于一定的激励光来提高激光的输出。即，具有改善输出放大光相对于输入激励光的提取效率的课题。
[0009]本发明的实施方式是鉴于上述课题而完成的，其目的是改善输出放大光相对于输入激励光的提取效率。
[0010]解决问题的手段
[0011]为了达成上述目的，本发明中的激光放大装置的特征在于，具备:平面波导型激光放大器，其放大所输入的光并输出；以及输入部，其向所述平面波导型激光放大器同时输入多个光。
[0012]发明效果
[0013]在本发明的激光放大装置中，能够改善输出放大光相对于输入激励光的提取效率。
【附图说明】
[0014]图1是本发明的实施方式I的平面波导型激光放大装置的结构。
[0015]图2是本发明的实施方式2的平面波导型激光放大装置的结构。
[0016]图3是本发明的实施方式3的平面波导型激光放大装置的结构。
[0017]图4是分割来自信号光用激光器的信号光的方法。
[0018]图5是分割来自信号光用激光器的信号光的其它方法。
[0019]图6是分割来自信号光用激光器的信号光的其它方法。
[0020]图7是本发明的实施方式4的平面波导型激光放大装置的结构。
[0021]图8是本发明的实施方式5的平面波导型激光放大装置的结构。
【具体实施方式】
[0022]实施方式1.
[0023]图1示出本发明的实施方式I的平面波导型激光放大装置的结构。图1(a)示出横向观察平面波导型激光放大装置的侧视图，图1(b)示出从上方观察的主视图。在图1中，I表示芯层，2表不包层，3表不激励光，4表不平面波导，5表不激励用半导体激光器，6表不全反射膜，7a、7b表不防反射膜，8表不第I信号光用激光器，9表不第2信号光用激光器，10表不第I信号光，11表不第2信号光，12表不激光放大器，13表不输入部。此外，在各图中，同一标号表示相同或相应部分。
[0024]在图1(a)中，平面波导4内的芯层I的材质为固体，可使用一般的激光介质。作为激光介质，使用吸收从激励用半导体激光器5射出的激励光3的材质。激励用半导体激光器5是输出激励光3并射入到平面波导4内的激励光源。作为芯层I的介质，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]在平面波导4中，在芯层I的上下表面形成包层2，包层2发挥在芯层I内封入激励光3的作用。包层2的包覆材料由比芯层I的折射率nl低的折射率n2(nl>n2)的介质构成。作为包层2的介质，例如可采用Si02、Al203、MgF2等。
[0026]在图1(b)中，激光放大装置由激光放大器12和输入部13构成。输入部13包含第I信号光用激光器8和第2信号光用激光器9，分别输出相同波长的第I信号光10和第2信号光11。另外，作为第I信号光用激光器8和第2信号光用激光器9，可采用半导体激光器或光纤激光器。这样，输入部13对激光放大器12同时输入多个光，所输入的多个光被平面波导4放大。
[0027]激光放大器12包含平面波导4和激励用半导体激光器5，在平面波导4的两个侧面具有全反射膜6和防反射膜7a、7b。全反射膜6是反射第I信号光10以及第2信号光11的介质，其形成在射入激励光3的平面波导4的两个侧面。防反射膜7a、7b是透过第I信号光10以及第2信号光11的介质，其施加在形成有全反射膜6的侧面的一部分上。
[0028]接着，说明动作。在激光放大器12中，从平面波导4的侧面射入从激励用半导体激光器5射出的激励光3。已射入到平面波导4内的激励光3在芯层I的上下表面即与包层2的界面上进行全反射。在芯层I与包层2的界面上进行全反射的激励光3被封闭在芯层I的内部而被引导。封闭在芯层I的内部而被引导的激励光3被芯层I吸收，形成反转分布，产生激光增益。
[0029]在输入部13中，第I信号光10从第I信号光用激光器8输出，经由防反射膜7a输入到平面波导4。第I信号光10在平面波导4内、在芯层I与包层2的界面上进行全反射。在芯层I与包层2的界面进行全反射的第I信号光10被封闭在芯层I的内部而被引导。第I信号光10在形成于平面波导4的侧面的全反射膜6之间反复进行反射并且曲折地行进，根据由激励用半导体激光器5在平面波导4内激励的激光增益进行放大。第I信号光10透过在平面波导4的侧面形成的防反射膜7b，输出至平面波导4的外部。
[0030]从第2信号光用激光器9输出的第2信号光11也经由防反射膜7a输入到平面波导4。第2信号光11与第I信号光10同样地被封闭在芯层I的内部而被引导，透过防反射膜7b输出到平面波导4的外部。
[0031 ]在实施方式I中，虽然由输入部13生成的多个光即第I信号光10和第2信号光11从相同的侧面向激光放大器12内的平面波导4输入，但向平面波导4输入的角度不同。因此，第2信号光11能够在平面波导4内经由与第I信号光10不同的路径，对第I信号光10无法利用的部分的平面波导4的增益加以利用。
[0032]这样，在本发明的实施方式I中，具备放大并输出所输入的光的激光放大器12和对激光放大器12同时输入多个光的输入部。当采用这样的结构时，作为多个光的第I信号光10和第2信号光11分别经由不同的路径，由此，射入到在芯层I形成反转分布的激励光3中，提高激光的放大率。结果，能够针对一定强度的激励光3获得高于现有的平面波导型激光放大器的提取效率，能够改善输出放大光相对于输入激励光的提取效率。另外，当设定为信号光的输出相同时，与利用单独的信号光来提取输出的现有技术相比，能够降低每个信号光的输出，能够抑制布里渊散射、拉曼散射等的非线性效应。
[0033]实施方式2.
[0034]在实施方式I中，输入部13从激光放大器12的相同的侧面输入第I信号光10和第2信号光U，与此相对，实施方式2示出以下这样的结构:从激光放大器12的不同的侧面向激光放大器12输入第I信号光10和第2信号光11。
[0035]图2示出本发明的实施方式2的平面波导型激光放大装置的结构。图2(a)表示横向观察平面波导型激光放大器的侧视图，图2(b)表示从上面观察的主视图。在图2中，7c、7d表示防反射膜，14、15表示输入部。
[0036]在实施方式2中，处于输入部14内的第I信号光10经由处于激光放大器12的I个侧面的防反射膜7a输入到激光放大器12内的平面波导4。另一方面，处于输入部15的第2信号光11经由处