專利名稱：光纖激光器及光學(xué)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光纖激光器及利用光纖激光器的光學(xué)裝置。
背景技術(shù)：
以往公知的有在共振器內(nèi)具備固體激光器和波長(zhǎng)變換元件，將由固體 激光器裝置發(fā)出的激光變換為高頻，并輸出綠色的可見光的激光器裝置。
以往的激光器裝置基于P偏振光和S偏振光的反射率的不同，分離P偏振 光和s偏振光，并輸出單一的偏振光。但是，此方法無法將固體激光有效
地變換為綠色的激光并輸出。
因此，近年來，作為高輸出的激光光源，開發(fā)了具有固體激光介質(zhì)的
芯的光纖激光器。光纖激光器具備固體激光光纖，其具有摻雜有光學(xué)上
活性的Nd、 Yb、 Er的稀土類離子的芯部；光學(xué)性的反射要素，其沿固體 激光光纖離開規(guī)定間隔地設(shè)置。如果規(guī)定的波長(zhǎng)的激勵(lì)光入射上述光纖， 則稀土類離子被激勵(lì)，固體激光光纖變?yōu)樵鲆娼橘|(zhì)，并利用光學(xué)性的反射 要素構(gòu)成共振器，由此激光起振。作為光學(xué)性的反射要素，需要透過激勵(lì) 光，且反射由增益介質(zhì)激勵(lì)的激勵(lì)光的特性，使用在光纖內(nèi)形成周期性的 折射率變化，并利用布喇格反射對(duì)特性波長(zhǎng)進(jìn)行反射的光柵光纖。
將上述光纖激光器作為單一偏振光的光源使用的方法在專利文獻(xiàn)l中 公開。專利文獻(xiàn)1的偏振光控制光纖激光器將激光器介質(zhì)設(shè)為偏振波保存 光纖，激光器介質(zhì)中有偏振光依賴性。偏振光控制光纖激光器通過增大對(duì) 于一種偏振光的損失，使另一種損失少的偏振光傳播，從而輸出單一的偏 振光。此外，將光纖激光器的光線連接于光纖放大器，并從光纖放大器放 出高強(qiáng)度的光線。如此地，現(xiàn)有的光纖激光器中的偏振光控制對(duì)不同的兩 個(gè)偏振光分量，通過使一種偏振光的損失增大，以在共振器內(nèi)損失少的模 式進(jìn)行激光振蕩。專利文獻(xiàn)h特表平11-501158號(hào)公報(bào)使用專利文獻(xiàn)1的光纖放大器的偏振光控制光纖激光器可高效率、高 輸出地進(jìn)行激光震蕩，但存在用于控制偏振光并出射單一偏振光的結(jié)構(gòu)復(fù) 雜的問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是解決上述以往的問題，提供一種以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)控制偏振光， 并出射單一偏振光的光纖激光器及利用光纖激光器的光學(xué)裝置。本發(fā)明的光纖激光器，其特征在于，具備固體激光光纖，其摻雜有 稀土類元素；泵激光源，其激勵(lì)固體激光光纖；反射要素，其具有波長(zhǎng) 依賴性；波長(zhǎng)變換元件，其設(shè)置在固體激光光纖的出射側(cè)，并沿固體激光 光纖，以規(guī)定距離離開反射要素地配置，且波長(zhǎng)變換元件的端面相對(duì)于光 軸傾斜。優(yōu)選所述反射要素是光柵光纖。所述波長(zhǎng)變換元件也可具備雙折射率 或反射要素。所述固體激光光纖也可是偏振波保存光纖。在所述波長(zhǎng)變換元件的出射側(cè)還具備第二固體激光光纖和光柵光纖。 相對(duì)于來自固體激光光纖的出射光，波長(zhǎng)變換元件的端面也可滿足布 儒斯特角條件。波長(zhǎng)變換元件具備周期狀的極化反轉(zhuǎn)構(gòu)造。也可在所述波長(zhǎng)變換元件的出射側(cè)具備棱鏡和第二波長(zhǎng)變換元件。 固體激光光纖包含Yb、 Er、 Nd、 Pr、 Cr、 Ti、 V、 Ho的至少任一種。 波長(zhǎng)變換元件是具有周期狀的極化反轉(zhuǎn)構(gòu)造的Mg摻雜LiNb03、 Mg 摻雜LiTa03、 KTiOP04、化學(xué)計(jì)量組成(7卜,年才盧卜！J:y夕)的Mg 摻雜LiNb03、化學(xué)計(jì)量組成的Mg慘雜LiTa03的任一種。波長(zhǎng)變換元件是單軸性的非線形光學(xué)結(jié)晶，波長(zhǎng)變換元件的端面也可 相對(duì)于來自固體激光光纖的入射光傾斜，入射光的行進(jìn)方向與非線形光學(xué) 結(jié)晶的C軸大致正交，且端面與非線形光學(xué)結(jié)晶的C軸平行。在非線形光學(xué)結(jié)晶內(nèi)，入射光的P偏振光的電場(chǎng)振幅方向也可與非線 形光學(xué)結(jié)晶的C軸大致平行。波長(zhǎng)變換元件是單軸性的非線形光學(xué)結(jié)晶，波長(zhǎng)變換元件的端面相對(duì) 于來自固體激光光纖的入射光傾斜，在波長(zhǎng)變換元件內(nèi)，所述入射光的行6進(jìn)方向與非線形光學(xué)結(jié)晶的C軸大致正交，端面相對(duì)于非線形光學(xué)結(jié)晶的 C軸傾斜。 ，
在非線性光學(xué)結(jié)晶內(nèi)，入射光的s偏振光的電場(chǎng)振幅方向也可與結(jié)晶
的C軸方向大致平行。波長(zhǎng)變換元件的端面與入射光的角度可在布儒斯特 角附近。波長(zhǎng)變換元件也可具有與非線形光學(xué)結(jié)晶的x軸大致垂直的端 面。
本發(fā)明的光學(xué)裝置具備所述的光纖激光器；和將來自光纖激光器的光 變換為二維圖像的圖像變換光學(xué)系。
圖像變換光學(xué)系是二維的光束掃描光學(xué)系。 圖像變換光學(xué)系是二維開關(guān)。
上述光學(xué)裝置具有產(chǎn)生綠色的光纖激光器，且還具有產(chǎn)生紅色和藍(lán)
色的半導(dǎo)體激光器光源，圖像變換光學(xué)系將來自光纖激光器和半導(dǎo)體激光 光源的光變換為二維的彩色圖像。
所述圖像變換光學(xué)系具備傳播光纖激光器的出射光的波導(dǎo)板；和液
晶面板。上述光學(xué)裝置還具有控制液晶面板的控制部，波長(zhǎng)變換元件配置 于波導(dǎo)板的側(cè)面，泵激光源配置于控制部。
泵激光源是多個(gè)激光光源，多個(gè)激光光源在液晶面板的背面以固定的 距離離開地配置。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的光纖激光器的結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是波長(zhǎng)變換P偏振光的情況的圖，(a)是波長(zhǎng)變換元件周邊的放
大圖，(b)是表示相對(duì)于入射角的反射率及偏光角差的特性因素圖。
圖3是波長(zhǎng)變換S偏振光的情況的圖，(a)是波長(zhǎng)變換元件周邊的放
大圖，(b)是表示相對(duì)于入射角的反射率及偏光角差的特性因素圖。 圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的光纖激光器的結(jié)構(gòu)的圖。 圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的光纖激光器的結(jié)構(gòu)的圖。 圖6 (a)是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的光纖激光器的結(jié)構(gòu)的圖，(b)
是波長(zhǎng)變換元件周邊的局部放大圖，(c)是波長(zhǎng)變換元件周邊的其他例的
局部放大圖。圖7是表示實(shí)施方式4中的相對(duì)于入射角的反射率的特性因素圖。圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式5的光纖激光器的結(jié)構(gòu)的圖。 圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式6的光纖激光器的結(jié)構(gòu)的圖。 圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式7的光纖激光器的結(jié)構(gòu)的圖。 圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施方式8的光纖激光器的結(jié)構(gòu)的圖。 圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施方式9的光學(xué)裝置的結(jié)構(gòu)的圖。 圖13是表示本發(fā)明的實(shí)施方式10的光學(xué)裝置的結(jié)構(gòu)的圖。 圖14是表示本發(fā)明的實(shí)施裝置11的光學(xué)裝置的結(jié)構(gòu)的圖，(a)側(cè)視 圖，(b)表面圖。圖15是表示本發(fā)明的實(shí)施裝置12的光學(xué)裝置的結(jié)構(gòu)的圖，(a)側(cè)視 圖，(b)表面圖。圖中，l一泵激光源；2、 51—光柵光纖；3 —固體激光光纖；4、 44、 61、 lll一波長(zhǎng)變換元件；5 —入射面；6、 42、 65 —反射膜；7、 66、 77 — 高次諧波；8 —集光光學(xué)系；9一Pe偏振光；10—Po偏振光；21—AR涂層； 22—P偏振光；23—S偏振光；41一集光光學(xué)系；43 —光纖；45—出射面； 63、 64—端面；62、 102—棱鏡；121—相干光源；122—準(zhǔn)直光學(xué)系；123 一積分光學(xué)系；124—擴(kuò)散板；125 —液晶面板；126—投影透鏡；127 —屏 幕；131—RGB光源；132、 133 —鏡；134—屏幕；141一波導(dǎo)板；142 —擴(kuò)散板；143 —過濾器；144一液晶面板；145 —偏振板；146 —控制部；147一擴(kuò)散元件。
具體實(shí)施方式
圖1表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的光纖激光器的結(jié)構(gòu)。 [光纖激光器的整體結(jié)構(gòu)]本實(shí)施方式的光纖激光器具備泵激光源(piimp光源)1;使從泵激 光源l輸出的波長(zhǎng)人p的光透過，并反射特定的波長(zhǎng)的光柵光纖2;摻雜有 稀土類元素的固體激光光纖3;對(duì)來自固體激光光纖3的出射光進(jìn)行集光 的集光光學(xué)系8;沿固體激光光纖3離開規(guī)定距離地設(shè)置的波長(zhǎng)變換元件 4;和設(shè)于波長(zhǎng)變換元件4的出射端面，反射基波并透過高次諧波7的反 射膜6。從泵激光源1輸出的波長(zhǎng)、p的光透過具有波長(zhǎng)依賴性的光柵光纖2，
并入射固體激光光纖3。固體激光光纖3被波長(zhǎng)Xp的光活化，并以波長(zhǎng)U 激光振蕩。光柵光纖2形成周期性的折射率變化，并利用布喇格反射對(duì)特 定波長(zhǎng)進(jìn)行反射。波長(zhǎng)人l利用固體激光光纖3的增益波長(zhǎng)和光柵光纖2 的布喇格反射波長(zhǎng)來固定。在本實(shí)施方式中，利用光柵光纖2和設(shè)置于波 長(zhǎng)變換元件4的出射端面的反射膜6，構(gòu)成固體激光光纖3。
在本實(shí)施方式中，波長(zhǎng)變換元件4將波長(zhǎng)變?yōu)橐话?，將從泵激光源l 輸出的光變換為綠色。為用波長(zhǎng)變換元件4進(jìn)行高功率的波長(zhǎng)變換，要求 光的高的功率密度，高的光束品質(zhì)、還有單一偏振光特性。通常，取得利 用波長(zhǎng)變換元件變換單一偏振光化后的光源的結(jié)構(gòu)，但在本發(fā)明中，通過 使用了波長(zhǎng)變換元件4的雙折射率的光反饋將光纖激光單一偏振光化。
波長(zhǎng)變換元件4是單軸性的非線形光學(xué)結(jié)晶，在本實(shí)施方式中，是具 有雙折射率的光學(xué)結(jié)晶。波長(zhǎng)變換元件4的入射面5傾斜地形成，并且波 長(zhǎng)變換元件4相對(duì)于固體激光光纖3配置成傾斜的狀態(tài)。從固體激光光纖 3出射的出射光以相對(duì)于光軸傾斜的狀態(tài)入射入射面5，且利用波長(zhǎng)變換 元件4的雙折射率，入射光11利用偏振光以不同的角度折射。
以不同的折射率入射到入射面5的入射光11在波長(zhǎng)變換元件4內(nèi)分 離為偏振光。圖1中，分離為Pe偏振光9和Po偏振光10。此處，Pe偏 振光9是波長(zhǎng)變換元件4的結(jié)晶的C軸方向的偏振光，Po偏振光10是X、 Y軸方向的偏振光。圖1中，Pe偏振光9變?yōu)樵诓ㄩL(zhǎng)變換元件4內(nèi)被高效 率地波長(zhǎng)變換的偏光軸。在與Pe偏振光9大致垂直的面上堆積有反射膜6， 在反射膜6與光柵光纖2之間形成有共振器構(gòu)造，因此，作為波長(zhǎng)人l的 單一偏振光的偏振光Pe的光滿足共振器條件，從而激光振蕩。Po偏振光 10的光相對(duì)于反射膜6帶有不同于直角的角度，因此，不返回固體激光光 纖3,從而不引起激光振蕩。圖2 (a)是對(duì)作為入射光P偏振光的光進(jìn)行波長(zhǎng)變換的結(jié)構(gòu)。從固體 激光光纖3出射的入射光11相對(duì)于入射面5以入射面角ein的角度入射。 入射光11利用波長(zhǎng)變換元件4的雙折射率，在結(jié)晶內(nèi)角度分離為P偏振 光23和S偏振光22。以6ps表示此時(shí)的P偏振光23和S偏振光22的行 進(jìn)方向構(gòu)成的角度。可利用偏振光角差0ps分離偏振光。在如圖2 (a)所示的結(jié)構(gòu)中，因?yàn)檫M(jìn)行P偏振光23的波長(zhǎng)變換，所 以使P偏振光23的電場(chǎng)振幅方向與波長(zhǎng)變換元件4的結(jié)晶的C軸方向一 致。PPMgLN的情況下，非線形常數(shù)在結(jié)晶的C軸方向最大。其理由是C 軸與光的電場(chǎng)振幅方向一致的情況下得到最高的變換效率的緣故。進(jìn)入波長(zhǎng)變換元件4的結(jié)晶內(nèi)的P偏振光23沿X方向傳播，并被位 于ZY平面的反射膜6反射，沿與原本的入射光11相同的路徑逆行，返回 到固體激光光纖3。另一方面，S偏振光22和P偏振光23的折射角不同， 所以在反射膜6處被帶有角度地反射，從而P偏振光23被分離。圖2(b) 表示對(duì)在PPMgLN的情況下，計(jì)算了此時(shí)的入射角ein與入射面5處的P 偏振光23的反射率，和入射角ein與結(jié)晶內(nèi)的P、 S偏振光構(gòu)成的偏振光 角差0ps的關(guān)系的結(jié)果。如圖2 (b)所示，反射率和偏振光角差eps隨著入射角ein而增大。 如果偏振光角差eps小，則難以充分進(jìn)行兩個(gè)偏振光的分離，因此，設(shè)置0.5度以上的偏振光角差6ps。優(yōu)選入射角9in在30度以上，更優(yōu)選入射 角ein在60度以上。如果入射角0in在6O度以上，則偏振光角差0ps為 0.8度以上，能夠充分地分離偏振光。如果進(jìn)一步在80度以上，則偏振光角差eps飽和。如果入射角0in的值大，則P偏振光23在入射面5的反射率變大，損 失變大。因此，對(duì)入射面5施以AR涂層21，防止P偏振光23的反射。 此外，優(yōu)選使結(jié)晶內(nèi)的P偏振光23的行進(jìn)方向與結(jié)晶的X軸一致。X軸是投影于與結(jié)晶的a軸和C軸垂直的面的方向。PPMgLN的情況下，極化 反轉(zhuǎn)構(gòu)造沿結(jié)晶的Y軸而形成，均勻的極化反轉(zhuǎn)容易，因此，優(yōu)選將傳播 方向設(shè)為X軸方向。此情況下的入射面5和X軸構(gòu)成的角由波長(zhǎng)變換元 件4的基板的折射率來確定。 [S偏振光的光的波長(zhǎng)變換]
圖3 (a)表示對(duì)S偏振光的光的進(jìn)行波長(zhǎng)變換的結(jié)構(gòu)。圖3 (a)是 與圖2 (a)相同的結(jié)構(gòu)，但結(jié)晶的C軸方向與紙面平行，入射面5相對(duì) 于結(jié)晶的C軸傾斜。圖3 (a)的結(jié)構(gòu)中，與圖2 (a)相同，入射光11以 入射角ein射入入射面5，并被偏振光分離。圖3 (a)中，S偏振光22與 反射膜6垂直地入射。S偏振光22在反射膜6被反射后，通過入射光11 的路徑，返回到固體激光光纖3。另一方面，P偏振光23被角度分離，放 出到外部。為將S偏振光22的變換效率達(dá)到最大，構(gòu)成波長(zhǎng)變換元件4 的結(jié)晶的C軸與S偏振光22的電場(chǎng)振幅方向一致的結(jié)構(gòu)。
圖3 (b)表示對(duì)PPMgLN的情況，計(jì)算了相對(duì)于入射角0in的入射 面5處的S偏振光22的反射率和相對(duì)于入射角ein的結(jié)晶內(nèi)的P、 S偏振 光構(gòu)成的偏振光角差eps的結(jié)果。如圖3 (b)所示，在布儒斯特角附近， 在入射面5的反射率大致變?yōu)?%。在布儒斯特角附近，偏振光角差eps 在0.8度以上，可無干擾(crosstalk)地進(jìn)行P、 S偏振光的分離。作為入 射角ein的值，優(yōu)選"布儒斯特角士IO度"，更優(yōu)選設(shè)計(jì)為"布儒斯特角 士5度以下"。如此地，在波長(zhǎng)變換S偏振光的情況下，能夠利用布儒斯特 角的結(jié)構(gòu)。在布儒斯特角附近，因?yàn)闆]有入射面5處的反射，因此不需要 設(shè)置反射防止膜等，可實(shí)現(xiàn)更簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。在PPMgLN的情況下，滿足布 儒斯特條件，結(jié)晶的C軸與結(jié)晶內(nèi)的S偏振光的電場(chǎng)振幅方向一致的入射 角度約為65"C。
如上述，通過使用高效率地波長(zhǎng)變換單一偏振光的光的波長(zhǎng)變換元件 4，將光纖激光器單一偏振光化，從而能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)輸出高輸出的高 次諧波7。
此外，在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，在由光柵光纖2與反射膜6構(gòu)成的共振器 內(nèi)插入波長(zhǎng)變換元件4，因此，與在共振器外進(jìn)行波長(zhǎng)變換相比，具有可 利用高的基波的功率密度，進(jìn)行高效率的波長(zhǎng)變換的優(yōu)點(diǎn)。此外，除P偏振光23與S偏振光22的反射率的不同，利用由于偏振 光而折射率不同的波長(zhǎng)變換元件4的雙折射率，利用偏振光角差eps分離 P偏振光和S偏振光，因此與以往相比，能夠更確實(shí)地分離P偏振光和S 偏振光。在共振器內(nèi)具備固體激光器和波長(zhǎng)變換元件的現(xiàn)有的固體激光器 裝置即使利用波長(zhǎng)變換元件設(shè)置了偏振光角差，但因?yàn)镻偏振光和S偏振 光兩者返回到固體激光器，因此無法利用偏振光角差分離偏振光。另一方 面，根據(jù)本實(shí)施方式，固體激光光纖3細(xì)，且芯小，因此，即使是小的偏 振光角差0ps，也能夠形成P偏振光和S偏振光中的任一個(gè)不返回到固體 激光光纖3的結(jié)構(gòu)，從而能夠更確實(shí)地分離P偏振光和S偏振光。如果使用本實(shí)施方式的光纖激光器，則利用從泵激光源1輸出的激光， 同時(shí)地輸出藍(lán)和綠的光，或者也可同時(shí)地輸出紅藍(lán)綠的光。此外，這些輸 出可切換。如果使用本實(shí)施方式的光纖激光器，則以單一光源得到高亮度 的RGB光。而且，在本實(shí)施方式中，將波長(zhǎng)變換元件4的傾斜端面設(shè)置在入射面 5，但如后述，在波長(zhǎng)變換元件4的出射面或波長(zhǎng)變換元件4的內(nèi)部設(shè)置 傾斜端面，通過調(diào)整其角度，同樣地可分離偏振光。而且，對(duì)來自固體激光光纖3的出射光進(jìn)行集光的集光光學(xué)系8的焦 點(diǎn)優(yōu)選設(shè)為反射膜6。因?yàn)榉瓷淠?與固體激光光纖3的出射端面構(gòu)成共 焦點(diǎn)光學(xué)系，因此，沒有來自反射膜6的光的損失，從而形成穩(wěn)定地返回 到固體激光光纖3的結(jié)構(gòu)。而且，作為固體激光光纖3，優(yōu)選在芯部摻雜有稀土類的雙金屬包層 光纖(double clad fiber)?？尚纬筛咻敵龅募?lì)，并可形成高輸出的激光振 蕩。作為稀土類，因?yàn)閾結(jié)b光纖能夠高效率地產(chǎn)生1030-1100mn附件的 波長(zhǎng)的光，因此與波長(zhǎng)變換元件4組合，能夠產(chǎn)生高效率、高輸出的綠色 光和藍(lán)色光。此外，固體激光光纖3除上述以外，也可使用包含Er、 Nd、 Pr、 Cr、 Ti、 V、 Ho離子的任一種元素的結(jié)構(gòu)。如果使用摻Nd光纖，則容易得到 1060nm附近的發(fā)光。關(guān)于其他的離子，可實(shí)現(xiàn)不同波長(zhǎng)的光源。此外，作為固體激光光纖3也可使用具有雙折射率的偏振波保存光纖。 通過使用具有雙折射率的偏振波保存光纖，光纖內(nèi)的偏振光被維持，實(shí)現(xiàn)振波保存光纖的情況下，由于干擾，光纖內(nèi)的 偏振光變化。由該變化，激光的輸出變動(dòng)。未防止該情況，實(shí)現(xiàn)輸出穩(wěn)定 化，優(yōu)選使用偏振波保存光纖作為固體激光光纖。在固體激光光纖為偏振 波保存光纖的情況下，使其偏光軸與波長(zhǎng)變換元件4的P、 S偏振光的方 向分別一致。此外，固體激光光纖3的出射端面期望傾斜地研磨。通過利用固體激光光纖3的出射端面的返回光壓制激光振蕩，能夠有效地實(shí)現(xiàn)單一偏振光化。而且，波長(zhǎng)變換元件4作為SHG (Second Harmonic Generation,第二 高次諧波產(chǎn)生)或SFG (Sum Frequency Generation,和頻率產(chǎn)生)波長(zhǎng)變 換元件，優(yōu)選使用由具有周期狀的極化反轉(zhuǎn)構(gòu)造的非線形光學(xué)結(jié)晶構(gòu)成的 波長(zhǎng)變換元件。作為具有極化反轉(zhuǎn)構(gòu)造的波長(zhǎng)變換元件，有KTiOP04、 LiNb03、 LiTa03或者摻雜了 Mg的LiNb03、 LiTa03或者化學(xué)計(jì)量(7卜 ^年才)LiNb03、 LiTa03等。這些結(jié)晶具有高的非線形常數(shù)，因此可高效 的波長(zhǎng)變換。此外通過改變周期構(gòu)造，具有能夠自由地設(shè)計(jì)相位整合波長(zhǎng) 的優(yōu)點(diǎn)。由利用了這些特征的單一的光學(xué)結(jié)晶，可產(chǎn)生綠色光和藍(lán)色光。此外，因?yàn)橛善窆庑纬傻慕嵌炔畈惶?，為分離偏振光，波長(zhǎng)變換 元件4的長(zhǎng)度優(yōu)選在10mm以上。更優(yōu)選20mm以上。而且，作為反射膜6，可以利用電介體多層膜等。作為電介體多層膜 優(yōu)選反射基波，透過高次諧波7的結(jié)構(gòu)。因?yàn)榭筛行У叵蛲獠咳〕龈叽?諧波7的緣故。除此以外，也可為不使用反射膜6的結(jié)構(gòu)。以由非線形光 學(xué)結(jié)晶與空氣的折射率差形成的菲涅耳反射存在10%左右的反射，所以固 體激光光纖3可振蕩，從而形成更簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)。但是，在此情況下，產(chǎn)生 高次諧波7的反射損失。此外，作為反射膜6能夠利用帶有波長(zhǎng)依賴性的電介體多層膜。如果 使用帶有峽頻帶的反射特性的電介體多層膜，則通過使光柵光纖2與反射 膜6的反射頻帶一致，能夠進(jìn)一步將振蕩的激光器的光譜窄頻帶化。通過 光譜窄頻帶化，波長(zhǎng)變換元件4的變換效率提高。而且，在本實(shí)施方式中，將反射膜設(shè)置在波長(zhǎng)變換元件4的出射端面， 但也可設(shè)置在波長(zhǎng)變換元件4的內(nèi)部，也可是在波長(zhǎng)變換元件4的外部設(shè)13置反射部的結(jié)構(gòu)。利用波長(zhǎng)變換元件4的雙折射率分離偏振光后，利用反
射膜6將任一種偏振光選擇性地返回到固體激光光纖3，由此能夠單一偏 振光化從固體激光光纖3出射的光。
本實(shí)施方式的光纖激光器可利用波長(zhǎng)變換產(chǎn)生綠色光和藍(lán)色光。此 外，在利用了高輸出化容易的光纖放大器的激光光源中使用，能夠產(chǎn)生高 輸出的綠色光和藍(lán)色光。進(jìn)而利用波長(zhǎng)變換元件4，高效率地波長(zhǎng)變換單 一偏振光化后的光，由此可產(chǎn)生可見光。 (實(shí)施方式2)
圖4表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的光纖激光器的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式的光 纖激光器是在波長(zhǎng)變換元件44的外部反射利用波長(zhǎng)變換元件44偏振光分 離后的光，并返回到固體激光光纖3的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式的光纖激光器除 實(shí)施方式1所示的結(jié)構(gòu)，在波長(zhǎng)變換元件44的出射面?zhèn)冗€設(shè)有集光光學(xué) 系41和光纖43。光纖43是固體激光光纖。此外，在實(shí)施方式1中，反射 膜6設(shè)置波長(zhǎng)變換元件4的出射面，但本實(shí)施方式的反射膜42設(shè)在光纖 43的入射面。波長(zhǎng)變換元件44的出射面45與入射面5同樣地傾斜地形成。
圖4中，從固體激光光纖3出射的光利用波長(zhǎng)變換元件44的雙折射 率，在結(jié)晶內(nèi)被分離為Pe偏振光9和Po偏振光10，兩個(gè)偏振光中的Pe 偏振光設(shè)計(jì)為集光在設(shè)置于光纖43的端面的反射膜42。 Pe偏振光9在光 纖43的端面反射，返回到固體激光光纖3，從而將固體激光光纖3振蕩的 偏振光固定在Pe偏振光。反射膜42是電介體多層膜，反射基波，透過高 次諧波7。
根據(jù)本實(shí)施方式，除實(shí)施方式l的效果外，將高次諧波7作為光纖光 取出，因此作為光源還具有光的處理簡(jiǎn)便的效果。 (第三實(shí)施方式)
圖5表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的光纖激光器的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式的光 纖激光器是在波長(zhǎng)變換元件44的外部反射利用波長(zhǎng)變換元件44偏振光分 離后的光，并返回到固體激光光纖3的其他的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式的光纖激 光器具備光柵光纖51來代替實(shí)施方式2的光纖43。
利用光柵光纖51的布喇格反射，高次諧波7和基波被分離。在波長(zhǎng) 變換元件44中被分離的Pe偏振光9利用光柵光纖51的布喇格反射而發(fā)生反射。
本實(shí)施方式使光柵光纖51帶有窄頻帶的特性，通過以光柵光纖2、 51 兩者進(jìn)行波長(zhǎng)選擇，能夠使固體激光光纖3的振蕩光譜更窄頻帶化。從而， 能夠使波長(zhǎng)變換元件44的變換效率提高。 (實(shí)施方式4)
圖6 (a)表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的光纖激光器結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式的 光纖激光器是利用在布儒斯特角處附近的P偏振光、S偏振光的反射率的 不同，由波長(zhǎng)變換元件61進(jìn)行偏振光分離的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式的光纖激 光器具備波長(zhǎng)變換元件61和與波長(zhǎng)變換元件61相同材質(zhì)的棱鏡62，在棱 鏡62的出射面?zhèn)仍O(shè)置反射膜6。此外，在波長(zhǎng)變換元件61的出射面?zhèn)仍O(shè) 置傾斜的端面63，且沿該端面63傾斜地形成棱鏡62的端面64。在本實(shí) 施方式中，泵激光源1、光柵光纖2、固體激光光纖3及集光光學(xué)系8與 實(shí)施方式1相同。
圖6 (b)是波長(zhǎng)變換元件61周邊的局部放大圖，圖6 (c)是表示波 長(zhǎng)變換元件61周邊的其他的例子的局部放大圖。關(guān)于圖6 (c)后述。如 圖6 (b)所示，波長(zhǎng)變換元件61的端面63與棱鏡62的端面64相對(duì)于光 軸帶有角度ein地形成。圖7表示計(jì)算端面63、 64的各自中的P偏振光和 S偏振光的反射率后的結(jié)果。如圖7所示，P偏振光和S偏振光的反射率 很大不同。如果在波長(zhǎng)變換元件61和棱鏡62上形成帶有布儒斯特角的角 度ein的端面63、 64，則S偏振光100透過，P偏振光的透過率為60%左 右。在本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中，激光被設(shè)置于棱鏡62的出射面?zhèn)鹊姆瓷淠? 反射，因此，激光去兩次、回兩次地透過傾斜的端面。從而，P偏振光返 回固體激光光纖3的比例為13%左右。另一方面，S偏振光在傾斜的端面 63、 64處反射，因此大致100%返回。利用該偏振光的透過率的差，能夠 分離偏振光，使一種偏振光固定于固體激光光纖3。
根據(jù)本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，P偏振光與S偏振光的分離比增大，能夠更 確實(shí)地分離。此外，利用棱鏡62能夠?qū)⒐饴沸纬蔀楣P直，因此光路設(shè)計(jì) 容易。
而且，如圖6 (c)所示，也可在波長(zhǎng)變換元件61的入射側(cè)(固體激 光光纖3頂D進(jìn)一步具備反射膜65。反射膜65使基波透過，反射高次諧波。在反射膜6反射的基波通過波長(zhǎng)變換元件61返回到固體激光光纖3 時(shí)，利用波長(zhǎng)變換元件61變換后的高次諧波66由反射膜65向前方出射。 由此，能夠有效地取出高次諧波。通過配合高次諧波7和高次諧波66，變 換效率大幅提高。 (實(shí)施方式5)圖8表示本發(fā)明的實(shí)施方式5的光纖激光器的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式的光 纖激光器在棱鏡62的出射側(cè)設(shè)置集光光學(xué)系8和作為固體激光光纖的光 纖43，并在光纖43的入射側(cè)的端面上形成反射膜42。本實(shí)施方式得到與 實(shí)施方式2相同的效果。與實(shí)施方式4相同，波長(zhǎng)變換元件61與棱鏡62 分別設(shè)置傾斜的端面63、 64。本實(shí)施方式與實(shí)施方式4同樣地，因?yàn)榧す?去兩次、回兩次地透過傾斜的端面，因此如果將端面63、 64的角度形成 為布儒斯特角，則P偏光與S偏光的分離比增大，能夠更確實(shí)地分離。 (實(shí)施方式6)圖9表示本發(fā)明的實(shí)施方式6的光纖激光器。本實(shí)施方式的光纖激光 器在棱鏡62的出射側(cè)設(shè)有集光光學(xué)系41和光柵光纖51。光柵光纖51優(yōu) 選偏振波保存光纖。利用偏振波保存光纖實(shí)現(xiàn)偏振光的穩(wěn)定化，且輸出穩(wěn) 定。而且，在使用了偏振波保存光纖的情況下，優(yōu)選光柵光纖51的偏振 光方向與波長(zhǎng)變換元件61的P、 S偏振光一致的結(jié)構(gòu)。因?yàn)槿绻窆獠?一致，則以波長(zhǎng)變換元件61分離后的單一偏振光在光柵光纖51內(nèi)被分離 為多個(gè)偏振光，單一偏振光化的效果降低的緣故。如本實(shí)施方式，使用光 柵光纖51的結(jié)構(gòu)，也能夠?qū)崿F(xiàn)單一偏振光化，從而得到與實(shí)施方式3相 同的效果。此外，如果將端面63、 64的角度形成為布儒斯特角，則P偏 振光與S偏振光的分離比增大，能夠更確實(shí)地分離。 (實(shí)施方式7)圖10表示本發(fā)明的實(shí)施方式7的光纖激光器的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式的 光纖激光器在波長(zhǎng)變換元件61與棱鏡62之間具備與波長(zhǎng)變換元件61相 同材質(zhì)的棱鏡102。本實(shí)施方式的其他的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式4相同。棱鏡102 的兩端面分別沿具有布儒斯特角的波長(zhǎng)變換元件61的端面63和棱鏡62 的端面64而形成。通過具備棱鏡102，具有布儒斯特角的傾斜的端面形成多個(gè)，因此P偏振光與S偏振光的分離比增大。例如，如果構(gòu)成兩個(gè)傾斜的端面，則P偏振光對(duì)于S偏振光的壓制比從9dB變?yōu)閮杀兜?8dB。通過壓制P偏振 光，單一偏振光化進(jìn)一步提高，變換效率增大。 (實(shí)施方式8)圖11表示本發(fā)明的實(shí)施方式7的光纖激光器的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式的 光纖激光器在波長(zhǎng)變換元件61的出射側(cè)進(jìn)一步具備波長(zhǎng)變換元件111，并 在波長(zhǎng)變換元件111的出射端面上形成反射膜6。在波長(zhǎng)變換元件61和波 長(zhǎng)變換元件lll的端面63、 64上分別形成有布儒斯特角。在波長(zhǎng)變換元件61和波長(zhǎng)變換元件111上形成有布儒斯特角的情況 下，也可使用經(jīng)由結(jié)晶與折射率不同的膜來粘接結(jié)晶的方法。此外，也可 使用夾著空氣層粘接結(jié)晶的方法等。本實(shí)施方式出除實(shí)施方式2的效果外，還得到能夠分別從波長(zhǎng)變換元 件61和波長(zhǎng)變換元件111輸出高次諧波7、 77的效果。而且，從實(shí)施方式4至實(shí)施方式8，波長(zhǎng)變換元件61的入射端面形成 為相對(duì)于入射光垂直的結(jié)構(gòu)，但如果在波長(zhǎng)變換元件61的入射端面處的 反射返回到固體激光光纖3，則產(chǎn)生多余的偏振光模式，從而單一模式化 產(chǎn)生劣化。因此，優(yōu)選將波長(zhǎng)變換元件61的入射端面處的反射降低到20dB 以下，如可能降低到30dB以下。為此，優(yōu)選在波長(zhǎng)變換元件61的入射端 面施以無反射涂層，從而防止反射。除此以外，將波長(zhǎng)變換元件61的入 射端面傾斜地研磨，使其相對(duì)于入射光帶有角度，由此能夠防止返回光。 進(jìn)而，如果將波長(zhǎng)變換元件61的入射端面的角度相對(duì)于入射光設(shè)定為滿 足布儒斯特角的條件，則入射損失被降低，因此更優(yōu)選。 (實(shí)施方式9)圖12表示使用了具備實(shí)施方式1至實(shí)施方式8所示的任一個(gè)光纖激 光器的相干光源121的光學(xué)裝置的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式的光學(xué)裝置利用作為 二維開關(guān)的液晶面板125，將從使用了上述實(shí)施方式的光纖激光器的相干 光源121出射的激光變換為二維的圖像，并在屏幕127上投影圖像的激光 顯示器。從相干光源121出射的光通過準(zhǔn)直光學(xué)系122、積分光學(xué)系123， 并在通過散射板124后，利用液晶面板125進(jìn)行圖像變換，并利用投影透 鏡126投影到屏幕127上。散射板124的位置利用搖動(dòng)機(jī)構(gòu)以移動(dòng)速度5mm/s變動(dòng)。由此，在屏幕127上產(chǎn)生的斑點(diǎn)噪聲被降低。具備實(shí)施方式1至實(shí)施方式8所示的任一個(gè)光纖激光器的相干光源 121相對(duì)于外部的溫度變化，得到穩(wěn)定的輸出，因此具備相干光源121的 本發(fā)明的光學(xué)裝置能夠高輸出地輸出穩(wěn)定的圖像。此外，相干光源121具 備高的光束品質(zhì)，因此易于進(jìn)行光學(xué)系設(shè)計(jì)，小型化、簡(jiǎn)單化。作為相干光源121如果使用輸出紅綠藍(lán)的激光的RGB激光光源，則 能夠?qū)崿F(xiàn)色再現(xiàn)性高的激光顯示器。在RGB激光光源中，以往開發(fā)射出 紅色的激光的半導(dǎo)體激光器為高輸出的激光器，但與此相反，關(guān)于綠色未 實(shí)現(xiàn)高輸出化，關(guān)于綠色半導(dǎo)體激光器的形成難。因此，在綠色及藍(lán)色的 激光的輸出中使用利用了波長(zhǎng)變換的上述實(shí)施方式的光纖激光器。由此， 能夠容易地實(shí)現(xiàn)高輸出。此外，可通過輸出綠色的激光的光纖激光器和分 別輸出紅色和藍(lán)色的半導(dǎo)體激光光源，構(gòu)成RGB激光器光源。通過在相 干光源121中使用上述實(shí)施方式的光纖激光器，使綠和藍(lán)、或者綠、藍(lán)、 紅同時(shí)產(chǎn)生，由此能夠?qū)崿F(xiàn)高輸出的小型的RGB激光器光源。通過具備 相干光源121，以激光顯示器為首，可向光盤裝置等各種光學(xué)裝置進(jìn)行應(yīng) 用。通過在相干光源121中使用上述實(shí)施方式的光纖激光器，能夠?qū)崿F(xiàn)大 畫面的激光顯示器。而且，作為二維開關(guān)，除液晶面板125以外，可以利用反射型液晶開 關(guān)或DMD (數(shù)值微反射鏡)反射鏡等。 (實(shí)施裝置IO)圖13表示光學(xué)裝置的其他的例子。本實(shí)施方式的光學(xué)裝置是通過以 鏡132、 133掃描從RGB激光器光源131出射的激光，在屏幕134上描繪 二維的圖像的激光顯示器。鏡132、 133與屏幕134構(gòu)成將來自RGB激光 器光源131的光變換為二維圖像的二維的光束掃描光學(xué)系。RGB激光器光源131包括輸出綠色光和藍(lán)色光的、實(shí)施方式1至實(shí) 施方式8所示的任一個(gè)光纖激光器；和輸出紅色光的半導(dǎo)體激光器光源， 并具備用于切換RGB的高速的開關(guān)功能。RGB激光器光源131可高輸出化，并且輸出穩(wěn)定化優(yōu)良。此外，即使 不設(shè)置檢測(cè)RGB激光器光源131的溫度的溫度控制元件，或通過簡(jiǎn)單的 溫度控制，得到穩(wěn)定的輸出。此外，因?yàn)镽GB激光器光源131的光束品質(zhì)高，因此掃描光學(xué)系可小型化、簡(jiǎn)單化。此外作為光束掃描光學(xué)系可以利用使用了 MEMS (Micro Electro Mechanical Systems)的小型掃描裝置。 高的光束品質(zhì)是集光特性、準(zhǔn)直特性優(yōu)良，從而可利用MEMS等小型鏡。 由此能夠?qū)崿F(xiàn)掃描型的激光顯示器。而且，也可利用輸出綠色光的光纖激光器與分別輸出紅色和藍(lán)色的半 導(dǎo)體激光器光源構(gòu)成RGB激光器光源。 (實(shí)施方式ll)圖14表示光學(xué)裝置的其他的例子。圖14(a)是顯示器裝置的側(cè)視圖。 圖14 (b)是表面圖。本實(shí)施方式的光學(xué)裝置是具備實(shí)施方式1所示的光 纖激光器的顯示器裝置，光纖激光器用于液晶的背光燈。本實(shí)施方式的顯示器裝置具備將來自光纖激光器的光變換為二維圖 像的圖像變換光學(xué)系，且圖像變換光學(xué)系如圖14 (a)所示具備波導(dǎo)板 141，其對(duì)激光進(jìn)行波導(dǎo)；擴(kuò)散板142，其設(shè)在波導(dǎo)板141的背面，適度地 使波導(dǎo)板141的波導(dǎo)光散射，從而將波導(dǎo)光的一部分向波導(dǎo)板141的表面 側(cè)射出；過濾器143，其設(shè)在波導(dǎo)板141的表面，使選擇的波長(zhǎng)透過；液 晶面板144，其設(shè)在過濾器143的表面?zhèn)?，并將透過過濾器143的激光變 換為圖像；偏振板145，其設(shè)置在液晶面板144的上面。如圖14 (b)所示，本實(shí)施方式的顯示器裝置在波導(dǎo)板141的側(cè)面?zhèn)?還具有驅(qū)動(dòng)顯示器裝置的控制部146，并在控制部146內(nèi)設(shè)置泵激光源1。 波長(zhǎng)變換元件4設(shè)在波導(dǎo)板141的側(cè)面，波長(zhǎng)變換元件4與泵激光源1通 過固體激光光纖3來連接。在波導(dǎo)板141內(nèi)具有擴(kuò)散元件147。從泵激光源1出射的激光通過固體激光光纖3和波長(zhǎng)變換元件4而激 光震蕩，從波長(zhǎng)變換元件4出射單一偏光、本實(shí)施方式中波長(zhǎng)變換為綠色 后的激光148。利用擴(kuò)散元件147，從波長(zhǎng)變換元件4出射的激光148向 與波導(dǎo)板141的主面平行的方向擴(kuò)散。通過使用光纖激光器作為液晶的背光燈用的光源，能夠以高的變換效 率，實(shí)現(xiàn)高效率、高亮度的顯示器裝置。此外，能夠利用激光表現(xiàn)更廣范 圍顏色，因此可以實(shí)現(xiàn)色再現(xiàn)性優(yōu)良的顯示器裝置。此外，如果使用具備 光纖激光器的RGB激光器光源，則能夠同時(shí)地從單一的光源產(chǎn)生RGB， 因此能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單化。而且，本實(shí)施方式的顯示器裝置具備實(shí)施方式1的光纖激光器，但也 具備從實(shí)施方式1至實(shí)施方式8的任一個(gè)光纖激光器。 (實(shí)施方式12)圖15表示具備實(shí)施方式1所示的光纖激光器的顯示器裝置的其他的例子。圖15是顯示器裝置的側(cè)視圖，圖15 (b)是表面圖。本實(shí)施方式的 顯示器裝置具備多個(gè)泵激光源1，且多個(gè)泵激光源1分別在液晶面板144 的背面?zhèn)纫怨潭ǖ木嚯x離開地設(shè)置。除此以外的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式11相同。由于液晶面板144具有比較大的面積，所以能夠在液晶面板144的背 面使泵激光源1分離配置。優(yōu)選多個(gè)泵激光源1分別分開10mm的程度以 上配置。由此，能夠大幅度降低鄰接的泵激光源l的熱干涉。另外，泵激 光源l由于發(fā)光面積小，所以通過將每一個(gè)光源的消耗功率限制在2W以 下，優(yōu)選限制在1W以下，能夠大幅度降低與鄰接的泵激光源1的干涉。 如此，在液晶面板144的背面通過使泵激光源1分離配置，將各個(gè)泵激光 源1的消耗功率抑制在1W左右以下，能夠提高散熱效果，可以將泵激光 源l的動(dòng)作溫度保持在6(TC以下。因此，能夠通過空冷驅(qū)動(dòng)泵激光源l， 可以實(shí)現(xiàn)高可靠性。另外，本實(shí)施方式的顯示器裝置，雖然具有實(shí)施方式1的光纖激光器， 但也可以具有從實(shí)施方式1到實(shí)施方式8中任一種光纖激光器。而且，在實(shí)施方式9到實(shí)施方式12中，說明了光學(xué)裝置是激光顯示 器或顯示器裝置的情況，但光學(xué)裝置也可以是光盤裝置或測(cè)量裝置。在光 盤裝置中，通過寫入速度的高速化，尋求激光輸出的提高。進(jìn)而，由于激 光要求衍射界限的集光特性，所以必須進(jìn)行單模式化。由于本發(fā)明的光源 裝置具有高輸出且高的相干性，所以可以應(yīng)用于光盤裝置等。而且，對(duì)于將上述實(shí)施方式的光纖激光器用于激光顯示器或液晶面板 的背光的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明，但并不限定于此，光纖激光器也可以作為照明 光源利用。由于光纖激光器的轉(zhuǎn)換效率高，所以可以進(jìn)行電一光的高效率 轉(zhuǎn)換。另外，通過采用纖維，能夠以低損失向分開的地方傳送光。在特定 的地方進(jìn)行光發(fā)生，熔敷向分開的地方傳送光，通過光的中心發(fā)生進(jìn)行室 內(nèi)照明成為可能。光纖激光器由于能夠以低損失進(jìn)行與纖維的結(jié)合，所以 對(duì)于光的配送有效。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的光纖激光器能夠以簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)綠色、藍(lán)色的激光的高輸 出，對(duì)于激光顯示器和液晶面板的背光等有用。
權(quán)利要求
1.一種光纖激光器，其特征在于，具備固體激光光纖，其摻雜有稀土類元素；泵激光源，其激勵(lì)所述固體激光光纖；反射要素，其具有波長(zhǎng)依賴性；波長(zhǎng)變換元件，其設(shè)置在所述固體激光光纖的出射側(cè)，并沿所述固體激光光纖，以規(guī)定距離離開所述反射要素地配置，且所述波長(zhǎng)變換元件的端面相對(duì)于光軸傾斜。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖激光器，其中，所述反射要素是光柵光纖。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖激光器，其中，所述波長(zhǎng)變換元件具有雙折射率。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖激光器，其中， 所述波長(zhǎng)變換元件具備反射要素。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖激光器，其中， 所述固體激光光纖是偏振波保存光纖。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖激光器，其中， 在所述波長(zhǎng)變換元件的出射側(cè)還具備第二固體激光光纖。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖激光器，其中， 在所述波長(zhǎng)變換元件的出射側(cè)還具備光柵光纖。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖激光器，其中，相對(duì)于來自所述固體激光光纖的出射光，所述波長(zhǎng)變換元件的端面滿 足布儒斯特角條件。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖激光器，其中， 所述波長(zhǎng)變換元件具備周期狀的極化反轉(zhuǎn)構(gòu)造。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖激光器，其中， 在所述波長(zhǎng)變換元件的出射側(cè)具備棱鏡。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖激光器，其中，在所述波長(zhǎng)變換元件的出射側(cè)具備有第二波長(zhǎng)變換元件。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖激光器，其中，所述固體激光光纖包含Yb、 Er、 Nd、 Pr、 Cr、 Ti、 V、 Ho的至少任 一種。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖激光器，其中， 所述波長(zhǎng)變換元件是具有周期狀的極化反轉(zhuǎn)構(gòu)造的Mg摻雜LiNb03、Mg摻雜LiTa03、 KTiOP04、化學(xué)計(jì)量組成的Mg摻雜LiNb03、化學(xué)計(jì)量 組成的Mg慘雜LiTa03的任一種。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖激光器，其中， 所述波長(zhǎng)變換元件是單軸性的非線形光學(xué)結(jié)晶， 所述波長(zhǎng)變換元件的端面相對(duì)于來自所述固體激光光纖的入射光傾斜，所述入射光的行進(jìn)方向與所述非線形光學(xué)結(jié)晶的C軸大致正交， 所述端面與所述非線形光學(xué)結(jié)晶的C軸平行。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的光纖激光器，其中， 在所述非線形光學(xué)結(jié)晶內(nèi)，所述入射光的P偏振光的電場(chǎng)振幅方向與所述非線形光學(xué)結(jié)晶的C軸大致平行。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖激光器，其中， 所述波長(zhǎng)變換元件是單軸性的非線形光學(xué)結(jié)晶， 所述波長(zhǎng)變換元件的端面相對(duì)于來自所述固體激光光纖的入射光傾斜，在所述波長(zhǎng)變換元件內(nèi)，所述入射光的行進(jìn)方向與所述非線形光學(xué)結(jié) 晶的C軸大致正交，所述端面相對(duì)于所述非線形光學(xué)結(jié)晶的C軸傾斜。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的光纖激光器，其中， 在所述非線性光學(xué)結(jié)晶內(nèi)，所述入射光的S偏振光的電場(chǎng)振幅方向與所述結(jié)晶的C軸方向大致平行。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的光纖激光器，其中， 所述波長(zhǎng)變換元件的端面與所述入射光的角度在布儒斯特角附近。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的光纖激光器，其中，所述波長(zhǎng)變換元件具有與所述非線形光學(xué)結(jié)晶的X軸大致垂直的端面。
20. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的光纖激光器，其中， 所述波長(zhǎng)變換元件具有與所述非線形光學(xué)結(jié)晶的X軸大致垂直的端面。
21. —種光學(xué)裝置，其中，具備 權(quán)利要求1所述的光纖激光器；將來自所述光纖激光器的光變換為二維圖像的圖像變換光學(xué)系。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的光學(xué)裝置，其中， 所述圖像變換光學(xué)系是二維的光束掃描光學(xué)系。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的光學(xué)裝置，其中， 所述圖像變換光學(xué)系是二維開關(guān)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的光學(xué)裝置，其中， 所述光纖激光器產(chǎn)生綠色，且 還具有產(chǎn)生紅色和藍(lán)色的半導(dǎo)體激光器光源，所述圖像變換光學(xué)系將來自所述光纖激光器和半導(dǎo)體激光光源的光 變換為二維的彩色圖像。
25. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的光學(xué)裝置，其中， 所述圖像變換光學(xué)系具備 傳播所述光纖激光器的出射光的波導(dǎo)板；液晶面板o
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的光學(xué)裝置，其中，還具有 控制所述液晶面板的控制部， 所述波長(zhǎng)變換元件配置于所述波導(dǎo)板的側(cè)面， 所述泵激光源配置于所述控制部。
27. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的光學(xué)裝置，其中， 所述泵激光源是多個(gè)激光光源，所述多個(gè)激光光源在所述液晶面板的背面以固定的距離離開地配置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)控制偏振光，并輸出單一的偏振光的光纖激光器及光學(xué)裝置。光纖激光器具備固體激光光纖(3)，其摻雜有稀土類元素；泵激光源(1)，其激勵(lì)固體激光光纖；反射要素(2)，其具有波長(zhǎng)依賴性；波長(zhǎng)變換元件(4)，其設(shè)置在固體激光光纖的出射側(cè)，并沿固體激光光纖，以規(guī)定距離離開反射要素地配置，且波長(zhǎng)變換元件(4)的端面相對(duì)于光軸傾斜。
文檔編號(hào)H01S3/109GK101253659SQ20068003211
公開日2008年8月27日 申請(qǐng)日期2006年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月29日
發(fā)明者古屋博之, 山本和久, 水內(nèi)公典 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社