ポンプコンバイナ - Pump combiner

ポンプコンバイナ(Pump combiner)は数WからkW までの高出力ファイバーレーザーを構成する際に用いられている。そのため発熱が顕著になることが多く、熱によりレーザーの安定性が乱れる場合がある。熱を取り除くためにヒートシンクが付けられ、空冷あるいは水冷による対処が施される場合が多い。コンバイナは一般的に図1 に示すようにN × 1 ( ex. 6 x 1 ) Pump combinerと(N+1) × 1 ( ex. (6 +1)x1 ) Pump combinerの2 種類に分けられる。

光ファイバカプラ

図1　Pump Combiner

N × 1 Pump combinerはN 本の励起用ファイバー(マルチモードファイバー)が1本に結合されたコンバイナである。高出力ファイバーレーザー発振器(エンドポンプ方式)を作る場合、出力ポートはダブルクラッドファイバー(DCF)である。多数の光を結合させる目的に場合の出力ポートはマルチモードファイバー(MMF)である。

(N+1) × 1 Pump combinerはN 本の励起用ファイバーが1 本に結合され、更に信号光(種光) 用ファイバーが1 本用意されているコンバイナである。高出力ファイバーレーザー発振器(サイドポンプ方式)、または高出力光ファイバー増幅器を作る場合に用いられる。シグナルポートはSMFまたはDCF、出力ポートはDCFである。

ハイパワータイプのポンプコンバイナのPumpとSignalのInsersion lossは0.3～0.5dB程度、Pump Power transfer efficiency 90～93%程度である。Pump combinerの種類は幾何学的に決まっている。下表に、市販されているPump combinerの種類をあげる。この他のメーカーでは、NKT Photonics社がPCFの技術を用いたPump combinerを製造している。