[發明專利]光纖以及使用光纖的光纖激光裝置

在審

• 申請號: 201380053864.3
• 申請日: 2013-09-25
• 公開（公告）號: CN104718474A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 柏木正浩
• 申請（專利權）人: 株式會社藤倉
• 主分類號: G02B6/036
• 分類號: G02B6/036;G02B6/024;H01S3/067
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李洋;舒艷君

技術領域

本發明涉及即便在纖芯直徑大的情況下也能夠射出光束質量好的光的光纖、以及使用該光纖的光纖激光裝置。

背景技術

作為一種在加工機等中使用的光纖激光裝置，公知有將由激光振蕩器(MO：Master?Oscillator)等種子光源產生的光通過具有放大用光纖的放大器(PA：Power?Amplifier)放大并射出的MO-PA(Master?Oscillator-Power?Amplifier)型光纖激光裝置。作為這樣的光纖激光裝置，通過波長轉換元件將具有近紅外光的波段的光轉換為短波長側，從而能夠射出具有可見光的波段的光。

在進行這樣的波長轉換時，若波長轉換之前的光存在多個模，則存在無法高效地進行波長轉換的傾向。因此，優選入射于波長轉換元件的光盡量僅包括基本模的光而不包括高次模的光。另一側面，伴隨著光纖激光裝置的高輸出化，為了使更大功率的光傳播，針對放大用光纖等光纖，期望使用纖芯的直徑比單模光纖大的多模光纖。而且，在這樣的情況下，也期望射出包括基本模的光并減少高次模的光的光束質量好的光。

在下述專利文獻1記載有具有能夠傳播多模光的放大用雙包層光纖的光纖激光裝置。在該光纖激光裝置中，為了使入射至纖芯的光僅包括LP01模(基本模)的光，配設僅激勵LP01模的光那樣的模轉換器，從而在傳播多模的光的放大用雙包層光纖中能夠以LP01模的光為中心進行放大。

專利文獻1:美國專利第5、818、630號說明書

但是，在能夠以多模傳播光的光纖僅入射LP01模的光的情況下，除了激勵LP01模的光之外還激勵LP02模的光等高次模的光。若像這樣包含高次模的光射出，則存在射出的光難以聚光等的問題、無法在如上述那樣波長轉換元件中高效地進行波長轉換的問題。若在專利文獻1所記載的放大用光纖中激勵LP02模等的高次模的光，則除了LP01模的光被放大之外，這些高次模的光也被放大，從而導致射出光束質量不良的光。LP02模的光與其他高次模的光相比存在功率大的傾向，因此在高次模的光中抑制LP02模的光也是重要的。

發明內容

因此，本發明的目的在于提供在纖芯的直徑大的情況下也能夠射出光束質量好的光的光纖以及使用該光纖的光纖激光裝置。

為了解決上述課題，本發明是一種至少以LP01模以及LP02模傳播規定波長的光的光纖，該光纖的特征在于，在包層中的傳播上述規定波長的光的導波區域的至少一部分、以及纖芯中的上述LP01模的光的強度比上述LP02模的光的強度大的區域，分別添加使楊氏模量變化的摻雜劑，上述包層的上述導波區域的至少一部的楊氏模量，比上述纖芯中的上述LP01模的光的強度比上述LP02模的光的強度大的區域的楊氏模量小。

在光纖傳播的光存在從纖芯溢出至包層的與纖芯鄰接的區域并傳播的情況。然而受激布里淵散射因在光纖中傳播的光與聲波的相互作用而產生。該聲波存在聚集在楊氏模量小的部位的傾向。因此，根據這樣的光纖，與纖芯的LP01模的光的強度比LP02模的光的強度大的區域相比，聲波聚集在包層的導波區域。該包層的導波區域是LP02模的光的強度比上述LP01模的光的強度大的區域，因此在該區域中，與LP01模的光相比，LP02模的光受到受激布里淵散射的影響大。因此，能夠使LP02模的光比LP01模的光更衰減地傳播。另外，在纖芯中的LP01模的光的強度比LP02模的光的強度大的區域與包層的導波區域之間，存在纖芯中的LP02模的光的強度比LP01模的光的強度大的區域，因此纖芯中的LP01模的光的強度比LP02模的光的強度大的區域與包層的導波區域分離。因此，即使聚集于包層的導波區域的聲波從包層的導波區域泄漏，也能夠減少對纖芯中的LP01模的光的強度比LP02模的光的強度大的區域的影響。另外，在包層的導波區域中，LP01模的光的強度小，因此LP01模的因受激布里淵散射而產生的損失不比LP02模的光大。這樣，根據上述光纖，即使在纖芯的直徑大的情況下，也能夠抑制LP01模的光的損失并且使LP02模的光損失，從而能夠將光束質量好的光射出。

另外，優選在上述包層的全部的上述導波區域添加使楊氏模量變化的摻雜劑，上述包層的全部的上述導波區域的楊氏模量，比上述纖芯中的上述LP01模的光的強度比上述LP02模的光的強度大的區域的楊氏模量小。

根據這樣的光纖，能夠使LP02模的光進一步損失。