(1) ファイバーレーザーの固有性能の向上: ファイバーレーザー分野における将来の主な研究優先事項には、出力パワーと変換効率の向上、ビーム品質の最適化、利得ファイバーの長さの短縮、デバイスの小型化とコンパクト化を図りながらシステムの安定性を向上させることが含まれます。
(2) 新しいファイバー レーザーの開発: 時間領域では、これまでよりも小さいデューティ サイクルで超短パルスを生成するモードロック ファイバー レーザーがレーザー研究で長い間注目されてきました。{{1}特に、高出力、フェムト秒-スケールのパルス ファイバー レーザーの開発は、依然として長年の目標です。-周波数領域では、広帯域の同調可能なファイバーレーザーが研究の主要な焦点として浮上すると予想されています。
ファイバーレーザーの研究は、1980 年代後半にはすでに始まりました。超短パルスを生成する能力と実用化の大きな可能性を考慮して、世界中の国々がファイバーレーザーの研究に多大な熱意を示しています。他の種類のレーザーと比較して、ファイバーレーザーは、高い信頼性、シンプルな構造、低コスト、高い変換効率などの明確な利点を持っています。
この分野における国内研究も比較的早くから開始され、理論領域と実験領域の両方で重要な成果を上げています。しかし、国際基準と比較すると、依然として大きなギャップが残っています。特に、高性能ファイバーレーザーに特化した研究は依然として比較的希少です。-さらに、実用化に向けた取り組みも不十分であり、これまでの成果は必ずしも満足できるものではありませんでした。したがって、パッシブモードロックファイバーレーザーの研究をさらに強化することが不可欠です。{4}
1963 年に、スニッツァーは Nd- ドープ ファイバー レーザーに関する最初の報告書を発表し、この分野での研究への関心が高まりました。特に近年、-ファイバーの設計と製造技術の進歩により-ファイバー レーザーの出力は着実に増加しています。シングルファイバーデバイスの連続波（CW）出力電力は、100 ワットレベルからキロワットレベルまで上昇しています。-同時に、高品質ファイバ--特に大きなクラッド直径と高い開口数を特徴とするファイバ-の製造技術の改善により、ダイオード ポンプ ソースとの効率的な結合が大幅に容易になりました。
ファイバーレーザーの最も重要な利点は、非常に高いポンプ効率です。通常、ポンプ変換効率は 70% ～ 75% の範囲にあり、これは産業用ダイオード-ポンプ式固体レーザー (DPSSL)- の効率よりも大幅に高くなります。このような高い変換効率により、レーザー システムの冷却と電力要件が軽減され、従来の固体レーザーと比較してよりコンパクトな構造が可能になります。-さらに、全ファイバー アーキテクチャにより、非常に堅牢で信頼性の高いパッケージ設計が実現されています。{7}}さらに、ファイバーレーザーは出力ビームの品質を大幅に向上させることができます。
もう 1 つの重要な利点は、ファイバー レーザー テクノロジーにより、(DPSSL と比較して) デバイスの寿命を大幅に延長できることです。この利点により、実際のアプリケーションでは長期的な動作信頼性が最も重要であるため、産業用レーザー会社はファイバー レーザー テクノロジーへの投資を継続的に増加させています。-ファイバーレーザーには、さらなる利点もあります。レーザー媒質自体が導波路として機能するため、結合効率が高くなります。ファイバーレーザーは、光ファイバー伝送システムと簡単かつ効率的に統合できます。{3}ファイバーコアを極めて細くすることができるため、高い出力密度を達成できます。また、ファイバーの優れた放熱特性により、高い変換効率と非常に低い発振閾値が実現します。最後に、ファイバー レーザーは、-400 nm から 3400 nm までの非常に幅広い出力波長-をカバーしており、さまざまなアプリケーション要件を満たし、産業、商業、電気通信、軍事、医療分野にわたる優れた見通しを示しています。
