定義: ドープされた光ファイバーをゲイン媒体として使用するレーザー、またはレーザー共振空洞の大部分が光ファイバーで構成されているレーザー。
ファイバー レーザーは通常、光ファイバーをゲイン媒体として使用するレーザーを指しますが、半導体ゲイン媒体 (半導体光増幅器) とファイバー共振空洞を使用するレーザーもファイバー レーザー (または半導体光レーザー) と呼ばれることがあります。また、他の種類のレーザー (ファイバー結合型半導体ダイオードなど) やファイバー増幅器もファイバー レーザー (またはファイバー レーザー システム) と呼ばれます。
ほとんどの場合、利得媒体はエルビウム (Er3+)、イッテルビウム (Yb3+)、トリウム (Tm3+)、プラセオジム (Pr3+) などの希土類イオンドープファイバーであり、1 つ以上のファイバー結合レーザーダイオードによってポンピングされる必要があります。ファイバーレーザーの利得媒体は固体バルクレーザーの利得媒体と似ていますが、導波路効果と小さな有効モード領域により、異なる特性を持つレーザーになります。たとえば、通常、レーザー利得と共振空洞損失は高くなります。ファイバーレーザーとボディレーザーという用語を参照してください。
ファイバーレーザー共振空洞
光ファイバーを使用してレーザー共振空洞を得るには、いくつかの反射器を使用して線形共振空洞を形成するか、ファイバー リング レーザーを製作します。線形光レーザー共振空洞では、さまざまな種類の反射器を使用できます。
1. 実験室のセットアップでは、図 1 に示すように、垂直にカットされたファイバー ポートで一般的な二色性反射鏡を使用できます。ただし、このソリューションは大量生産には使用できず、耐久性もありません。
2. 裸ファイバーの端面におけるフレネル反射は、ファイバーレーザーの出力カップラーとして機能するのに十分です。例を図 2 に示します。
3. 通常は蒸着法で、ファイバー ポートに直接誘電体コーティングを施すこともできます。このようなコーティングは、広範囲にわたって大きな反射率を実現します。
4. 市販製品の場合、通常はファイバー ブラッグ グレーティングが使用されます。これは、ドープ ファイバーから直接作成することも、非ドープ ファイバーをアクティブ ファイバーに融合して作成することもできます。図 3 は、2 つのファイバー グレーティングを含む分布ブラッグ反射レーザー (DBR レーザー) を示しています。分布フィードバック レーザーでは、ドープ ファイバーにグレーティングがあり、その間に位相シフトがあります。
5. ファイバーから出た光をレンズでコリメートし、ダイクロイック リフレクターで反射させると、より優れたパワー処理が可能になります (図 4 を参照)。リフレクターで得られる光は、ビーム領域が大きくなるため、強度が大幅に低下します。ただし、わずかな位置ずれでも反射損失が大きく、ファイバー端面でのフレネル反射がさらに増えるとフィルタリング効果が生じる可能性があります。後者は、チルトカット ファイバー ポートを使用することで抑制できますが、波長に依存する損失が発生します。
6. ファイバーカップラーとパッシブファイバーを利用して光ループリフレクターを形成することもできます（図5）。
ほとんどの光レーザーは、1 つ以上のファイバー結合半導体レーザーによって励起されます。励起光はコアに直接結合されるか、または高出力で励起クラッドに結合されます (デュアルクラッドファイバーを参照)。詳細については、以下で説明します。
ファイバーレーザーには多くの種類があり、そのうちのいくつかを以下に説明します。
