JP5260885B2 - Optical fiber leakage light processing structure - Google Patents
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本発明は、光ファイバの漏洩光処理構造および光ファイバレーザに関するものである。 The present invention relates to an optical fiber leakage light processing structure and an optical fiber laser.
従来、光ファイバ通信システムなどに用いられる光学デバイスは、複数の光ファイバを接続した構造を有する。この接続は、たとえば光ファイバ同士を融着接続することによって実現したり、2つの光ファイバの間にレンズなどの光学系を配置し、この光学系によって2つの光ファイバを光学結合することによって実現する。たとえば、特許文献1に開示される光ファイバレーザは、複数の光学デバイスからなるが、一般に各光学デバイスの入出力ポートである光ファイバ同士を融着接続して構成される。
Conventionally, an optical device used in an optical fiber communication system or the like has a structure in which a plurality of optical fibers are connected. This connection can be realized, for example, by fusing optical fibers together, or by placing an optical system such as a lens between two optical fibers and optically coupling the two optical fibers by this optical system. To do. For example, the optical fiber laser disclosed in
しかしながら、光ファイバを接続する際に、一方の光ファイバのコアを所定の伝搬モードで伝搬してきた光を、接続光ファイバのコアに100%結合させることは通常できないので、接続点においてたとえば0.01〜0.1dB程度のわずかな割合で未結合の光が発生する。この未結合の光は、接続光ファイバのクラッドに漏洩し、このクラッドをいわゆるクラッドモードで伝搬する場合がある。このクラッドモードで伝搬する漏洩光は、たとえば光ファイバの曲げなどによって強度が不安定に変動する。一方、たとえば光ファイバ増幅器における残留励起光も、クラッドモードで伝搬する漏洩光となる。 However, when connecting an optical fiber, it is usually impossible to couple 100% of light that has propagated through one optical fiber core in a predetermined propagation mode to the core of the connecting optical fiber. Uncoupled light is generated at a small ratio of about 01 to 0.1 dB. This uncoupled light may leak into the cladding of the connecting optical fiber and propagate through this cladding in a so-called cladding mode. The intensity of leakage light propagating in this cladding mode fluctuates in an unstable manner due to, for example, bending of the optical fiber. On the other hand, residual pumping light in an optical fiber amplifier, for example, also becomes leakage light that propagates in the cladding mode.
ここで、この漏洩光は、たとえば接続光ファイバのコアに再結合したり、そのままクラッドを伝搬して測定器などに入射したりすることによって、ノイズの発生原因となる。そこで、これを解決するために、たとえば漏洩光を除去する技術が開示されている(特許文献2参照)。 Here, the leaked light causes noise generation, for example, by recombining with the core of the connection optical fiber or propagating through the cladding as it is and entering the measuring instrument. In order to solve this problem, for example, a technique for removing leaked light has been disclosed (see Patent Document 2).
上述したように、接続点における漏洩光の発生割合は通常は小さい。しかしながら、近年光ファイバ通信システムにおいて伝送容量が増加するにつれて、光学デバイスにおいて取り扱う光の強度はきわめて高くなってきている。したがって、漏洩光の発生割合は小さくても、発生する漏洩光の強度はきわめて高くなる。そのため、より効果的な漏洩光の除去方法が求められていた。 As described above, the generation ratio of leakage light at the connection point is usually small. However, as the transmission capacity has increased in recent years in optical fiber communication systems, the intensity of light handled in optical devices has become extremely high. Therefore, even if the generation ratio of the leaked light is small, the intensity of the generated leaked light becomes extremely high. Therefore, a more effective method for removing leakage light has been demanded.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、光ファイバを伝搬する漏洩光を効果的に除去することができる光ファイバの漏洩光処理構造および光ファイバレーザを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an optical fiber leakage light processing structure and an optical fiber laser capable of effectively removing leakage light propagating through an optical fiber. .
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る光ファイバの漏洩光処理構造は、コア部と、前記コア部の外周に形成され該コア部よりも屈折率が低いクラッド部とを備えた光ファイバと、前記クラッド部と同一またはそれ以上の屈折率を有し、前記クラッド部の外径と同一の内径を有する筒状に形成され、前記光ファイバを挿通して該光ファイバの外周に密着するように固定した漏洩光ガイド部材と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an optical fiber leakage light processing structure according to the present invention includes a core portion and a cladding portion formed on the outer periphery of the core portion and having a lower refractive index than the core portion. And an optical fiber having a refractive index equal to or higher than that of the cladding part and having an inner diameter that is the same as the outer diameter of the cladding part, and the optical fiber is inserted through the optical fiber. And a leakage light guide member fixed so as to be in close contact with the outer periphery of the fiber.
また、本発明に係る光ファイバの漏洩光処理構造は、上記発明において、前記光ファイバは、少なくとも前記漏洩光ガイド部材が固定された部分以外の前記クラッド部の外周に形成され、前記クラッド部よりも屈折率が低い外側クラッド部を備えたことを特徴とする。 The optical fiber leakage light processing structure according to the present invention is the optical fiber according to the present invention, wherein the optical fiber is formed on an outer periphery of the cladding portion other than at least a portion where the leakage light guide member is fixed. Is also provided with an outer cladding portion having a low refractive index.
また、本発明に係る光ファイバの漏洩光処理構造は、上記発明において、前記光ファイバは、2つの光ファイバを接続して形成したものであり、前記漏洩光ガイド部材は、前記2つの光ファイバの接続部に対して、光入力側とは反対側に固定されていることを特徴とする。 In the optical fiber leakage light processing structure according to the present invention, in the above invention, the optical fiber is formed by connecting two optical fibers, and the leakage light guide member includes the two optical fibers. It is characterized by being fixed to the opposite side to the light input side with respect to the connection part.
また、本発明に係る光ファイバの漏洩光処理構造は、上記発明において、前記漏洩光ガイド部材は、前記2つの光ファイバの接続部を覆うように延設していることを特徴とする。 In the optical fiber leakage light processing structure according to the present invention as set forth in the invention described above, the leakage light guide member extends so as to cover a connection portion between the two optical fibers.
また、本発明に係る光ファイバの漏洩光処理構造は、上記発明において、前記漏洩光ガイド部材は、前記光ファイバの光入力側とは反対方向に向かって内径が拡大している拡径部を備えることを特徴とする。 Further, in the optical fiber leakage light processing structure according to the present invention, in the above invention, the leakage light guide member has a diameter-expanded portion whose inner diameter is increased in a direction opposite to the light input side of the optical fiber. It is characterized by providing.
また、本発明に係る光ファイバの漏洩光処理構造は、上記発明において、前記漏洩光ガイド部材の外周を支持するように設けた放熱部材を備えたことを特徴とする。 The optical fiber leakage light processing structure according to the present invention is characterized in that, in the above invention, a heat dissipation member is provided so as to support an outer periphery of the leakage light guide member.
また、本発明に係る光ファイバの漏洩光処理構造は、上記発明において、前記漏洩光ガイド部材は樹脂部材によって前記放熱部材に固着していることを特徴とする。 The optical fiber leakage light processing structure according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the leakage light guide member is fixed to the heat radiating member by a resin member.
また、本発明に係る光ファイバの漏洩光処理構造は、上記発明において、前記漏洩光ガイド部材の外周および前端面は粗面処理されていることを特徴とする。 In the optical fiber leakage light processing structure according to the present invention, the outer periphery and the front end surface of the leakage light guide member are roughened in the above invention.
また、本発明に係る光ファイバレーザは、前側光反射手段と、後側光反射手段と、前記前側光反射手段と前記後側光反射手段との間に配置した希土類元素添加光ファイバと、前記希土類元素添加光ファイバに励起光を供給する励起光源と、前記希土類元素添加光ファイバと前記前側光反射手段との間に配置した請求項1〜8のいずれか1つに記載の光ファイバの漏洩光処理構造と、を備え、前記前側および後側光反射手段によって光共振器を構成するとともに、前記励起光源が前記希土類元素光ファイバに励起光を供給することによって、前記前側光反射手段側から所定の発振波長を有するレーザ光を出力することを特徴とする。
Further, an optical fiber laser according to the present invention includes a front light reflecting means, a rear light reflecting means, a rare earth element-doped optical fiber disposed between the front light reflecting means and the rear light reflecting means, The optical fiber leakage according to any one of
本発明によれば、前記クラッド部の屈折率と同一またはそれ以上の屈折率を有し、前記クラッド部の外径と同一の内径を有する筒状に形成され、前記光ファイバを挿通して該光ファイバの外周に密着するように固定した漏洩光ガイド部材を備えるので、光ファイバを伝搬する漏洩光は漏洩光ガイド部材によって光ファイバの外部に導光されて放出されるため、漏洩光を効果的に除去できるという効果を奏する。 According to the present invention, the clad part has a refractive index equal to or higher than the refractive index of the clad part, and is formed in a cylindrical shape having the same inner diameter as the outer diameter of the clad part. Since the leakage light guide member fixed so as to be in close contact with the outer periphery of the optical fiber is provided, the leakage light propagating through the optical fiber is guided to the outside of the optical fiber by the leakage light guide member and emitted, so that the leakage light is effective. The effect that it can be removed is produced.
以下に、図面を参照して本発明に係る光ファイバの漏洩光処理構造および光ファイバレーザの実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of an optical fiber leakage light processing structure and an optical fiber laser according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る光ファイバの漏洩光処理構造を模式的に表した斜視概略図であり、図2は、図1に示す光ファイバの漏洩光処理構造の光ファイバの軸方向に沿った断面概略図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic perspective view schematically showing a leakage light processing structure of an optical fiber according to
図1に示すように、この光ファイバの漏洩光処理構造1は、光ファイバ11と、漏洩光ガイド部材12とを備える。また、図2に示すように、光ファイバ11は、石英系ガラスからなるコア部11aと、コア部11aの外周に形成された、コア部11aよりも屈折率が低い石英系ガラスからなるクラッド部11bとを備える。また、漏洩光ガイド部材12は、クラッド部11bの屈折率とほぼ同一の屈折率を有し、クラッド部11bの外径と同一の内径を有する筒状に形成され、光ファイバ11を挿通し、その内周12aにおいて光ファイバ11の外周11cに密着するように固定している。
As shown in FIG. 1, the optical fiber leakage
つぎに、図3を用いて、図2に示す光ファイバ11に光が入力した場合について説明する。なお、図3において、光ファイバ11は紙面左方において同種の接続光ファイバと接続点において接続し、接続光ファイバから光ファイバ11へ所定の波長の信号光L1を結合させるものとする。まず、光ファイバ11は、コア部11aにおいて所定の波長の信号光L1をシングルモードで伝搬させる。
Next, the case where light is input to the
一方、光ファイバ11は、接続点において光L1から発生した漏洩光L2a、L2bを、クラッド部11bにおいてクラッドモードで伝搬させる。ここで、漏洩光L2a、L2bが、漏洩光ガイド部材12と光ファイバ11とが密着している部分に到達すると、漏洩光ガイド部材12は、これらの漏洩光L2a、L2bを光ファイバ11の外部に導光し、さらに、この導光された光L3a、L3bをその外周12bや前端面12cから放出する。その結果、この光ファイバの漏洩光処理構造1は、光ファイバ11を伝搬する漏洩光L2a、L2bを効果的に除去できる。
On the other hand, the
なお、漏洩光ガイド部材12として、クラッド部11bよりも高い屈折率を有するものを用いれば、漏洩光L2a、L2bが光ファイバ11の外部に導光されやすくなるのでより好ましい。
Note that it is more preferable to use a leaking
また、この光ファイバの漏洩光処理構造1は、光ファイバ11を接続光ファイバと接続する前に、所定の形状に成型した漏洩光ガイド部材12に光ファイバ11を挿通し、漏洩光ガイド部材12と光ファイバ11とをガスバーナなどで加熱して密着固定することによって製造できる。
Further, in this optical fiber leakage
以上説明したように、本実施の形態1に係る光ファイバの漏洩光処理構造1は、漏洩光ガイド部材12が漏洩光L2a、L2bを光ファイバ11の外部に導光して放出するため、光ファイバ11を伝搬する漏洩光L2a、L2bを効果的に除去できる。
As described above, in the optical fiber leakage
(実施の形態2)
つぎに、本発明の実施の形態2について説明する。本実施の形態2に係る光ファイバの漏洩光処理構造は、実施の形態1に係る光ファイバの漏洩光処理構造と同様の構造を有するが、光ファイバがダブルクラッド型光ファイバである点が異なる。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The optical fiber leakage light processing structure according to the second embodiment has the same structure as the optical fiber leakage light processing structure according to the first embodiment, except that the optical fiber is a double-clad optical fiber. .
図4は、本実施の形態2に係る光ファイバの漏洩光処理構造の光ファイバの軸方向に沿った概略断面および光ファイバに光が入力した場合について説明する図である。図4に示すように、この光ファイバの漏洩光処理構造2は、光ファイバ21と、実施の形態1と同様の漏洩光ガイド部材12とを備える。
FIG. 4 is a diagram illustrating a schematic cross section along the axial direction of the optical fiber of the optical fiber leakage light processing structure according to the second embodiment and a case where light is input to the optical fiber. As shown in FIG. 4, this optical fiber leakage light processing structure 2 includes an
光ファイバ21は、石英系ガラスからなるコア部21aと、コア部21aの外周に形成された、コア部21aよりも屈折率が低い石英系ガラスからなる内側クラッド部21bとを備え、さらに、領域A1においては、内側クラッド部21bの外周に形成され、内側クラッド部21bよりも屈折率が低い樹脂性の外側クラッド部21cを備える。一方、領域A2においては、他の接続光ファイバと接続するために、外側クラッド部21cは除去されている。また、漏洩光ガイド部材12は、内側クラッド部21bの屈折率とほぼ同一の屈折率を有し、内側クラッド部21bの外径と同一の内径を有する筒状に形成され、領域A2において光ファイバ21の内側クラッド部21bの外周に挿通固定している。
The
ここで、図4において、光ファイバ21は、紙面左において、たとえば特許文献1に開示されたような光ファイバレーザに接続し、この光ファイバレーザから発振したレーザ光L3と残留励起光L4とが入力するものとする。なお、残留励起光とは、光励起方式のレーザ装置において、レーザ発振に用いられずに放出される励起光のことである。
Here, in FIG. 4, an
このとき、光ファイバ21は、コア部21aにおいてレーザ光L3をシングルモードで伝搬させる。
At this time, the
一方、光ファイバ21は、領域A1においては、外側クラッド部21cが存在するので、内側クラッド部21bにおいて残留励起光L4をマルチモードで伝搬させるが、領域A2においては、外側クラッド部21cが存在しないので、残留励起光L4をマルチモードで伝搬させることができない。その結果、残留励起光L4は、領域A2においては、内側クラッド部21bをクラッドモードで伝搬する漏洩光となる。
On the other hand, since the
ここで、ダブルクラッド型光ファイバレーザの場合、残留励起光L3は1W以上となる場合があるので、残留励起光L3がクラッドモードで伝搬し続けると、他の光学デバイス等を破損させるおそれがある。しかしながら、この光ファイバの漏洩光処理構造2においては、実施の形態1と同様に、漏洩光ガイド部材12が、残留励起光L4を光ファイバ21の外部に導光し、導光した光L5を放出する。その結果、この光ファイバの漏洩光処理構造2は、残留励起光L4を効果的に除去でき、他の光学デバイス等の破損を防止できる。
Here, in the case of a double-clad type optical fiber laser, the residual pumping light L3 may be 1 W or more. Therefore, if the residual pumping light L3 continues to propagate in the clad mode, other optical devices and the like may be damaged. . However, in this optical fiber leakage light processing structure 2, as in the first embodiment, the leakage
(実施の形態3)
つぎに、本発明の実施の形態3について説明する。本実施の形態3に係る光ファイバの漏洩光処理構造は、実施の形態1に係る光ファイバの漏洩光処理構造と同様の構造を有するが、光ファイバが、2つの光ファイバを融着接続して形成したものであり、漏洩光ガイド部材が、この2つの光ファイバの接続部に対して、光入力側とは反対側に固定されている点が異なる。
(Embodiment 3)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The optical fiber leakage light processing structure according to the third embodiment has the same structure as the optical fiber leakage light processing structure according to the first embodiment, but the optical fiber is formed by fusion-bonding two optical fibers. The leakage light guide member is fixed to the opposite side of the light input side with respect to the connection portion of the two optical fibers.
図5は、本実施の形態3に係る光ファイバの漏洩光処理構造の光ファイバの軸方向に沿った概略断面および光ファイバに光が入力した場合について説明する図である。図4に示すように、この光ファイバの漏洩光処理構造3は、2つの光ファイバ31、32と、実施の形態1と同様の漏洩光ガイド部材12とを備える。
FIG. 5 is a diagram illustrating a schematic cross section along the axial direction of the optical fiber of the optical fiber leakage light processing structure according to the third embodiment and a case where light is input to the optical fiber. As shown in FIG. 4, the optical fiber leakage
光ファイバ31、32は、それぞれ石英系ガラスからなるコア部31a、32aおよびクラッド部31b、32bとを備え、接続点C1において融着接続している。ここで、図5に示すように、光ファイバ31、32のコア部31a、32aはコア径が異なる。その結果、同種の光ファイバ同士を接続する場合よりも、接続点C1の接続損失は大きくなる。したがって、光ファイバ31のコア部31aに信号光L6を伝搬させた場合に、接続点C1において発生する漏洩光L7の強度も大きくなる。
The
しかしながら、この光ファイバの漏洩光処理構造3においては、漏洩光ガイド部材12が、接続部C1に対して、光入力側とは反対側に固定されている。その結果、実施の形態1と同様に、漏洩光ガイド部材12が、漏洩光L7を光ファイバ21の外部に導光し、導光した光L8を放出するので、漏洩光L7を効果的に除去できる。
However, in this optical fiber leakage
(変形例)
なお、実施の形態3において、接続する一方の光ファイバを実施の形態2のようなダブルクラッド型の光ファイバとし、接続点を挟むように漏洩光ガイド部材を2つ設ける構成としてもよい。
(Modification)
In the third embodiment, one optical fiber to be connected may be a double clad optical fiber as in the second embodiment, and two leakage light guide members may be provided so as to sandwich the connection point.
図6は、実施の形態3の変形例に係る光ファイバの漏洩光処理構造の光ファイバの軸方向に沿った概略断面および光ファイバに光が入力した場合について説明する図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating a schematic cross section along the axial direction of the optical fiber of the optical fiber leakage light processing structure according to the modification of the third embodiment and a case where light is input to the optical fiber.
この光ファイバの漏洩光処理構造4においては、実施の形態2と同様のダブルクラッド型の光ファイバ21と、実施の形態3と同様の光ファイバ32とが、接続点C2において融着接続している。また、2つの漏洩光ガイド部材121、122が、接続点C2を挟むように設けられている。この漏洩光ガイド部材121、122は、実施の形態1の漏洩光ガイド部材12と同様のものである。
In this optical fiber leakage light processing structure 4, a double-clad
そして、この光ファイバの漏洩光処理構造4においては、漏洩光ガイド部材121が、残留励起光L4を光ファイバ21の外部に導光し、導光した光L5を放出する。さらに、漏洩光ガイド部材122が、接続点C2においてレーザ光L3から発生する漏洩光L9を光ファイバ32の外部に導光し、導光した光L10を放出する。さらに、漏洩光ガイド部材121によって放出できなかった残留励起光が、光ファイバ32のクラッド部32bを伝搬してきたとしても、漏洩光ガイド部材122がこの残留励起光を光ファイバ32の外部に放出する。その結果、この光ファイバの漏洩光処理構造4は、残留励起光L4および漏洩光L9をより効果的に除去できる。
In this optical fiber leakage light processing structure 4, the leakage
(実施の形態4)
つぎに、本発明の実施の形態4について説明する。本実施の形態4に係る光ファイバの漏洩光処理構造は、実施の形態1に係る光ファイバの漏洩光処理構造と同様の構造を有するが、漏洩光ガイド部材が、光ファイバの光入力側とは反対方向に向かって内径が拡大している拡径部を備える点が異なる。
(Embodiment 4)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. The optical fiber leakage light processing structure according to the fourth embodiment has the same structure as the optical fiber leakage light processing structure according to the first embodiment, except that the leakage light guide member is connected to the optical input side of the optical fiber. Is different in that it has an enlarged diameter part whose inner diameter is enlarged in the opposite direction.
図7は、実施の形態4に係る光ファイバの漏洩光処理構造の光ファイバの軸方向に沿った概略断面および光ファイバに光が入力した場合について説明する図である。 FIG. 7 is a diagram for explaining a schematic cross section along the axial direction of the optical fiber of the optical fiber leakage light processing structure according to the fourth embodiment and a case where light is input to the optical fiber.
図7に示すように、この光ファイバの漏洩光処理構造5は、漏洩光ガイド部材52が、筒状部52aと、拡径部52bとを備える。筒状部52aは、光ファイバ11のクラッド部11bの外径と同一の内径を有するように形成され、拡径部52bは、光ファイバ11の光入力側とは反対方向に向かって内径が連続的に拡大するように形成されている。
As shown in FIG. 7, in this optical fiber leakage
この光ファイバの漏洩光処理構造5においては、漏洩光ガイド部材52の筒状部52aが、光ファイバ11をクラッドモードで伝搬する漏洩光L2aを光ファイバ11の外部へ導光するとともに、拡径部52bが、導光した光L3aを光ファイバ11から遠ざかるように導光し、放出する。その結果、この光ファイバの漏洩光処理構造5は、漏洩光L2aを効果的に除去でき、かつ放出した光L3aが光ファイバ11に再結合することを効果的に防止できる。なお、拡径部52bは、内径が連続的に拡大しているが、段階的に拡大するように形成してもよい。
In this optical fiber leakage
(実施の形態5)
つぎに、本発明の実施の形態5について説明する。本実施の形態5に係る光ファイバの漏洩光処理構造は、漏洩光ガイド部材の外周を支持するように設けた放熱部材を備える。
(Embodiment 5)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. The optical fiber leakage light processing structure according to the fifth embodiment includes a heat radiating member provided to support the outer periphery of the leakage light guide member.
図8は、実施の形態5に係る光ファイバの漏洩光処理構造の斜視概略図である。図8に示すように、この光ファイバの漏洩光処理構造6は、実施の形態2と同様のダブルクラッド型の光ファイバ21と、実施の形態3と同様の漏洩光ガイド部材12を固定した光ファイバ32とが、接続点C3で融着接続しており、さらに、漏洩光ガイド部材12を載置し、その外周を支持するように設けた放熱部材63とを備える。また、漏洩光ガイド部材12は、樹脂部材64によって放熱部材63に固着している。また、符号32cは光ファイバ32のクラッド部32bの外周に形成した被覆部であるが、この光ファイバの漏洩光処理構造6においては、この被覆部32cの一部と、光ファイバ21の外側クラッド部21cの一部とが放熱部材63に載置されており、石英系ガラスからなる内側クラッド部21bおよびクラッド部32bの露出した部分を含めて、樹脂部材64によって放熱部材63に固着している。
FIG. 8 is a schematic perspective view of the optical fiber leakage light processing structure according to the fifth embodiment. As shown in FIG. 8, this optical fiber leakage light processing structure 6 is a light in which a double clad
この光ファイバの漏洩光処理構造6においては、漏洩光ガイド部材12から放出された漏洩光が放熱部材63に到達し、放熱部材63はこの漏洩光を熱に変換し、放熱するので、漏洩光が高出力であっても安全に処理できる。また、樹脂部材64が漏洩光を吸収して発熱した場合でも、放熱部材63が樹脂部材64の熱を放熱するので、漏洩光を安全に処理できるとともに、樹脂部材の64の熱による劣化が防止される。また、樹脂部材64は、漏洩光ガイド部材12、内側クラッド部21bおよびクラッド部32bの露出した部分、および接続点C3が外部の部材と接触して破損しないように保護する機能も有する。
In this optical fiber leakage light processing structure 6, the leakage light emitted from the leakage
なお、放熱部材63は、放熱性の良いアルミニウム、銅、鉄、およびニッケルの少なくとも一つを含む金属部材を用いて形成されることが好ましい。また、樹脂部材64は、固着が容易な紫外線硬化型樹脂からなるものが好ましい。さらに、樹脂部材64は、漏洩光ガイド部材12から漏洩光を効果的に放出できるように、漏洩光ガイド部材12の屈折率よりも高い屈折率を有するものが好ましい。
In addition, it is preferable that the
(実施の形態6)
つぎに、本発明の実施の形態6に係る光ファイバレーザについて説明する。本実施の形態6に係る光ファイバレーザは、ダブルクラッド型の光ファイバレーザであり、2つの光ファイバグレーティングデバイスの間に希土類元素添加光ファイバを配置するとともに、一方の光ファイバグレーティングデバイスと希土類元素添加光ファイバとの間に、実施の形態5に係る光ファイバの漏洩光処理構造と同様のものを配置したものである。
(Embodiment 6)
Next, an optical fiber laser according to Embodiment 6 of the present invention will be described. The optical fiber laser according to the sixth embodiment is a double clad type optical fiber laser, in which a rare earth element-doped optical fiber is disposed between two optical fiber grating devices, and one optical fiber grating device and a rare earth element are arranged. The optical fiber leakage light processing structure according to the fifth embodiment is disposed between the additive optical fibers.
図9は、本実施の形態6に係る光ファイバレーザを模式的に表した概略図である。図9に示すように、この光ファイバレーザ7は、nを1以上の整数として、半導体レーザ素子711〜71nを備えた励起光源71と、半導体レーザ素子711〜71nが出力する励起光を導波するマルチモード光ファイバ721〜72nと、マルチモード光ファイバ721〜72nが導波した励起光を結合し、ダブルクラッド光ファイバ74から出力させるTFB(Tapered Fiber Bundle)73と、ダブルクラッド光ファイバ74と接続点C5において融着接続するダブルクラッド型の光ファイバグレーティングデバイス75aと、光ファイバグレーティングデバイス75aと接続点C6において融着接続するダブルクラッド型の希土類元素添加光ファイバ76と、希土類元素添加光ファイバ76と接続点C4において融着接続するダブルクラッド型の光ファイバグレーティングデバイス75bと、光ファイバグレーティングデバイス75bと接続点C7において融着接続するシングルモード光ファイバ78を備えるコリメータ部品79とを備える。
FIG. 9 is a schematic diagram schematically showing the optical fiber laser according to the sixth embodiment. As shown in FIG. 9, the optical fiber laser 7, where n is an integer of 1 or more, an
さらに、この光ファイバレーザ7は、実施の形態5と同様の光ファイバの漏洩光処理構造77を備える。この光ファイバの漏洩光処理構造77は、希土類元素添加光ファイバ76と、実施の形態5と同様の漏洩光ガイド部材12を挿通固定した光ファイバグレーティングデバイス75bとが、接続点C4で融着接続しており、さらに、漏洩光ガイド部材12を載置し、その外周を支持するように設けた放熱部材63とを備える。また、漏洩光ガイド部材12は樹脂部材64によって放熱部材63に固着している。また、実施の形態5と同様に、漏洩光ガイド部材12および接続点C4の近傍においては、希土類元素添加光ファイバ76の外側クラッド部と光ファイバグレーティングデバイス75bの被覆部とは除去されている。また、これによって露出した希土類元素添加光ファイバ76の内側クラッド部および光ファイバグレーティングデバイス75bのクラッド部は、樹脂部材64により保護されている。
Further, the optical fiber laser 7 includes an optical fiber leakage
なお、半導体レーザ素子711〜71nが出力する励起光の波長は915nm近傍である。また、光ファイバグレーティングデバイス75aは、中心波長が1064nmであり、中心波長およびその周辺の約2nmの幅の波長帯域における反射率が約100%であり、波長915nmの光はほとんど透過する光ファイバグレーティングが形成されている。また、光ファイバグレーティングデバイス75bは、中心波長が1064nmであり、中心波長における反射率が10〜30%程度であり、反射波長帯域の半値全幅が約0.1nmであり、波長915nmの光はほとんど透過する光ファイバグレーティングが形成されている。したがって、光ファイバグレーティングデバイス75a、75bは、波長1064nmの光に対して光共振器を構成する。また、希土類元素添加光ファイバ76は、コア部にイットリビウム(Yb)イオンが添加されている。
Note that the wavelength of the excitation light output from the
つぎに、この光ファイバレーザ7の動作について説明する。励起光源71が備える半導体レーザ素子711〜71nが、波長915nmの励起光を出力すると、マルチモード光ファイバ721〜72nが、各励起光を導波し、TFB73が、導波した各励起光を結合してダブルクラッド光ファイバ74に出力する。ダブルクラッド光ファイバ74は、結合した励起光をマルチモードで伝搬する。その後、光ファイバグレーティングデバイス75aが、ダブルクラッド光ファイバ74を伝搬した励起光を透過して、希土類元素添加光ファイバ76に到達させる。
Next, the operation of the optical fiber laser 7 will be described. When the
希土類元素添加光ファイバ76に到達した励起光は、希土類元素添加光ファイバ76の内側クラッド内をマルチモードで伝搬しながら、希土類元素添加光ファイバ76のコア部に添加したYbイオンに吸収されてYbイオンを光励起し、波長1064nmを含む波長帯域を有する蛍光を発光させる。この蛍光は、光ファイバグレーティングデバイス75a、75bが構成する光共振器内をシングルモードで往復しながら、Ybイオンの誘導放出作用により増幅され、発振波長1064nmにおいてレーザ発振する。その結果、コリメータ部品79から波長1064nmのレーザ光L11が出力する。
The excitation light reaching the rare earth element-doped
ここで、この光ファイバレーザ7においては、希土類元素添加光ファイバ76において吸収されなかった残留励起光、および接続点C4においてレーザ光L11から発生した漏洩光は、漏洩光ガイド部材12から放出される。その結果、これらの残留励起光および漏洩光がレーザ光L11とともにコリメータ部品79から出力されることが防止される。
Here, in this optical fiber laser 7, the residual pumping light that has not been absorbed by the rare earth element-doped
なお、上記実施の形態6では、希土類元素添加光ファイバのコア部にYbイオンを添加したが、エルビウム(Er)イオンを添加したり、YbイオンとErイオンとを共添加したりしてもよい。この場合、励起光の波長はたとえば980nmとする。また、レーザ発振波長については、1064nmに限られず、各光ファイバグレーティングの中心波長を調整すれば発振波長を調整できる。 In the sixth embodiment, Yb ions are added to the core of the rare earth element-doped optical fiber. However, erbium (Er) ions may be added, or Yb ions and Er ions may be added together. . In this case, the wavelength of excitation light is 980 nm, for example. Further, the laser oscillation wavelength is not limited to 1064 nm, and the oscillation wavelength can be adjusted by adjusting the center wavelength of each optical fiber grating.
また、上記実施の形態6では、光ファイバグレーティングデバイスおよび希土類元素添加光ファイバとしてダブルクラッド型光ファイバを用いたが、適宜シングルモード光ファイバを用いてもよい。 In the sixth embodiment, the double-clad optical fiber is used as the optical fiber grating device and the rare earth element-doped optical fiber. However, a single mode optical fiber may be used as appropriate.
また、上記実施の形態5、6において、放熱部材の表面にV字形状の溝を設け、この溝内に漏洩光ガイド部材を収容するようにしてもよい。 In the fifth and sixth embodiments, a V-shaped groove may be provided on the surface of the heat radiating member, and the leakage light guide member may be accommodated in the groove.
また、上記実施の形態3、5、6において、漏洩光ガイド部材を、2つの光ファイバの接続部を覆うように延設し、接続部を保護するようにしてもよい。 In the third, fifth, and sixth embodiments, the leakage light guide member may be extended so as to cover the connection portion between the two optical fibers to protect the connection portion.
また、上記実施の形態3、5、6においては、2つの光ファイバの接続部は融着接続をしたものであったが、光学系を用いて2つの光ファイバを光学結合して実現してもよい。 In the third, fifth, and sixth embodiments, the connecting portion of the two optical fibers is fusion spliced. However, it is realized by optically coupling the two optical fibers using an optical system. Also good.
また、上記実施の形態1〜6において、漏洩光ガイド部材の外周および前端面を祖面処理しておけば、光ファイバの外部に導光した光の漏洩光ガイド部材表面における再反射が防止され、漏洩光ガイド部材からより効果的に放出されるので好ましい。 In the first to sixth embodiments, if the outer periphery and the front end surface of the leakage light guide member are processed to the back surface, re-reflection on the surface of the leakage light guide member of the light guided to the outside of the optical fiber is prevented. This is preferable because it is more effectively emitted from the leakage light guide member.
1〜6、77 漏洩光処理構造
11 光ファイバ
11a コア部
11b クラッド部
11c 外周
12、121、122、52 漏洩光ガイド部材
12a 内周
12b 外周
12c 前端面
21、31、32 光ファイバ
21a、31a コア部
21b 内側クラッド部
21c 外側クラッド部
31b、32b クラッド部
32c 被覆部
52a 筒状部
52b 拡径部
63 放熱部材
64 樹脂部材
7 光ファイバレーザ
71 励起光源
711〜71n 半導体レーザ素子
721〜72n マルチモード光ファイバ
73 TFB
74 ダブルクラッド光ファイバ
75a、75b 光ファイバグレーティングデバイス
76 希土類元素添加光ファイバ
78 シングルモード光ファイバ
79 コリメータ部品
A1、A2 領域
C1〜C7 接続点
L1〜L11 光
1-6, 77 Leakage
74 Double-clad
Claims (5)
前記クラッド部と同一またはそれ以上の屈折率を有し、前記クラッド部の外径と同一の内径を有するように形成され、前記光ファイバを挿通して該光ファイバの外周に密着するように固定した漏洩光ガイド部材と、
を備え、
前記光ファイバは、前記漏洩光ガイド部材が固定された部分以外の前記クラッド部の外周に形成され、前記クラッド部よりも屈折率が低い外側クラッド部を備え、
前記光ファイバは、2つの光ファイバを接続して形成したものであり、
前記漏洩光ガイド部材は、前記2つの光ファイバの接続部に対して、光入力側とは反対側であって、前記2つの光ファイバの接続部以外に固定され、
更に第二の漏洩光ガイド部材を備え、前記漏洩光ガイド部材と前記第二の漏洩光ガイド部材が、前記2つの光ファイバの接続部を挟むように固定されている
ことを特徴とする光ファイバの漏洩光処理構造。 An optical fiber comprising a core portion and a cladding portion formed on the outer periphery of the core portion and having a lower refractive index than the core portion;
It has a refractive index equal to or higher than that of the clad part, is formed to have the same inner diameter as the outer diameter of the clad part, and is fixed so as to be in close contact with the outer periphery of the optical fiber through the optical fiber. Leaked light guide member,
With
The optical fiber is formed on the outer periphery of the cladding portion other than the portion before SL leaked light guide member is fixed, an outer cladding part having a lower refractive index than the cladding portion,
The optical fiber is formed by connecting two optical fibers,
The leakage light guide member is opposite to the light input side with respect to the connection portion of the two optical fibers, and is fixed to other than the connection portion of the two optical fibers ,
An optical fiber, further comprising a second leakage light guide member, wherein the leakage light guide member and the second leakage light guide member are fixed so as to sandwich a connecting portion between the two optical fibers. Leakage light processing structure.
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