ダブルクラッドファイバー （Double Clad Fiber）

　ダブルクラッドファイバは高出力ファイバレーザ発振器・増幅器用の光ファイバです。

　1980年代までのファイバーレーザーは、ファイバーのコアに直接励起レーザーを入射することで励起が行われていた (コア直接励起ファイバーレーザー)。光ファイバーの主成分であるシリカガラスの破壊閾値は(~2GW/cm2 @CW)と極めて高いが、それでもシングルモードファイバー (SMF) におけるコア直接励起では、コア径が非常に小さいために、高強度の励起光を導入するのは技術的にも材質的にも困難であった (特に空間出力型のLDを使った場合)。また、マルチモードファイバー (MMF) でのコア直接励起ではビーム品質が大きく低下してしまうことから、高出力かつ高ビーム品質が求められる加工用途には対応できなかった。

しかし、1988年に高出力と高ビーム品質を兼ね備えたファイバーレーザーを実現する方法が提案された。それがダブルクラッドファイバー (Double Clad Fiber:DCF) を用いたクラッド励起ファイバーレーザー (ダブルクラッドファイバーレーザー) である。このダブルクラッドファイバーレーザーは急速に普及し、現在の高出力ファイバーレーザーの主流な励起方法となっている。なお、ダブルクラッドファイバーは次節で述べる大モード面積ファイバーにも適合する。

○　

　ファイバレーザは増幅媒質に光ファイバを使った固体レーザの１種です。光ファイバには、コアに希土類元素をドープしたダブルクラッド構造のものが使われます。ファイバの両端には、出力側に低反射ミラー、入射側に光反射ミラーが設置されます。励起光は第１クラッドに入射され、第２クラッドとの境界で反射されながら伝搬するうちにコアにドープされた希土類元素に吸収されます。励起光の吸収により基底準位と準安定準位間に反転分布が生じて光が放出され、２つのミラー間で反射を繰り返しレーザ発振にいたります。

　⇒　ファイバーレーザの特徴