本資料は、フラウンホーファー応用光学・精密機械工学研究所における導入事例を紹介する技術資料。同研究所のレーザおよびファイバー技部門に所属する科学者は、高出力レーザシステムの出力拡大に取り組んでおり、ツリウム(Tm)添加ファイバーに基づくレーザを開発。このレーザは、医療処置、ポリマー加工、自由空間通信など、さまざまな用途に多大なメリットをもたらしていたが、根強い課題として残るのが平均出力の高出力化であった。出力限界を打破するには、革新的な熱管理戦略と新しい高性能な結合光学部品が必要で、優れたビーム品質を維持することを念頭に、そのすべてを設計する必要があった。そのソリューションとして開発されたのが、複数の高性能Tm添加ファイバー増幅器の出力を統合できる二重回折格子を利用したスペクトルビーム結合(SBC)システムである。このアプローチの中心にあるのは、カスタム設計された3つのkW級のTm添加ファイバー増幅器で、各増幅器は大気透過率が高くなるように最適化された特定の波長で動作。これらの増幅器には、高効率動作向けに設計された「Coherent NuTDFシリーズ」の「LMA-TDF-25P／400-M」ファイバーが採用されている。この先進的なSBCシステムの実装により、「記録を更新する出力」「高いビーム品質と効率」「拡張性」において画期的な成果が得られた。