Yb シリカガラスファイバーを用いたファイバーレーザーの出力パワーは、過去数年間で急速に増加している。
Yb ファイバーレーザーのCW 出力の時系列を図1に示す。
図1：Ybファイバーレーザーの高出力化の変遷
2005 年にはYb ダブルクラッド大モード面積 (LMA: Large Mode Area) ファイバーで、シングルモードでCW・2 kW を超える超高輝度出力レーザーが報告された。近年のファイバーレーザーの高出力化は、コア・クラッド双方の大口径化により非線形性の低減化がなされたこと及び励起光パワーの増大化によるものと考えられる。また多数のファイバーレーザー出力をバンドル化した 50 kW 級の超高出力ファイバーレーザー (コア径100 μm のファイバー伝送) も既に実用化されている。
高出力CW レーザーの分野でも、これまで使用されてきた炭酸ガスレーザーやNd:YAGレーザーから小型化・高効率化が進み、Yb ファイバーレーザーへと替わってきた。更に、高出力CW ファイバーレーザーによる100kW の固体レーザーの時代に進むと予測されており、本格的なレーザー産業応用の時代を迎えようとしている。
Ybファイバーレーザーの長所
- Ndに比べ励起状態吸収が生じない
- エネルギーの蓄積能力が高い
- 超短パルスレーザーを造りやすい
- 励起用LDの電気光変換効率が高い
- 利得媒質長を短くできる
- 高平均出力・高繰り返し動作が可能
Ybファイバーレーザーの短所
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