(57)【要約】      （修正有）【課題】信頼性を向上させ得るクラッドモードストリッパ、及びレーザ装置を提供する。【解決手段】クラッドモードストリッパ４０は、コア５１と、コアの外周面を囲むクラッド５２と、クラッドの外周面を囲む最外クラッド５３と、を有する光ファイバ５０と、最外クラッドの外周面の少なくとも一部に接し最外クラッドよりも屈折率の高い高屈折率部材６０と、を備え、最外クラッドのうち高屈折率部材に接する少なくとも一部の厚さは、クラッドを伝搬する光のうちクラッドと最外クラッドとの界面で全反射する光のエバネッセント光の少なくとも一部が高屈折率部材に伝搬可能な厚さである。【選択図】図２
2020166252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアと、前記コアの外周面を囲むクラッドと、前記クラッドの外周面を囲む最外クラッドと、を有する光ファイバと、
前記最外クラッドの外周面の少なくとも一部に接し前記最外クラッドよりも屈折率の高い高屈折率部材と、
を備え、
前記最外クラッドのうち前記高屈折率部材に接する少なくとも一部の厚さは、前記クラッドを伝搬する光のうち前記クラッドと前記最外クラッドとの界面で全反射する光のエバネッセント光の少なくとも一部が前記高屈折率部材に伝搬可能な厚さである
ことを特徴とするクラッドモードストリッパ。
【請求項２】
前記最外クラッドのうち前記高屈折率部材に接する少なくとも一部の厚さは、前記クラッドを伝搬する光のうち前記クラッドと前記最外クラッドとの界面で全反射する光の波長の１．７倍以上、４．８倍以下である
ことを特徴とする請求項１に記載のクラッドモードストリッパ。
【請求項３】
前記最外クラッドのうち前記高屈折率部材に接する少なくとも一部の厚さは、前記クラッドを伝搬する光のうち前記クラッドと前記最外クラッドとの界面で全反射する光の波長の３．３倍以下である
ことを特徴とする請求項２に記載のクラッドモードストリッパ。
【請求項４】
前記最外クラッドのうち前記高屈折率部材に接する少なくとも一部の厚さは、前記クラッドを伝搬する光のうち前記クラッドと前記最外クラッドとの界面で全反射する光のエバネッセント長以下である
ことを特徴とする請求項１に記載のクラッドモードストリッパ。
【請求項５】
前記最外クラッドのうち前記高屈折率部材に接する少なくとも一部の厚さは、前記クラッドを伝搬する光のうち前記クラッドと前記最外クラッドとの界面で全反射する光のエバネッセント長の半分以上である
ことを特徴とする請求項１または４に記載のクラッドモードストリッパ。
【請求項６】
前記最外クラッドのうち前記高屈折率部材に接する少なくとも一部の厚さは、前記クラッドを伝搬する光の伝搬方向に沿って徐々に薄くなる
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のクラッドモードストリッパ。
【請求項７】
前記最外クラッドのうち前記高屈折率部材に接する少なくとも一部の厚さは、前記クラッドを伝搬する光の伝搬方向に沿って段階的に薄くなる
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のクラッドモードストリッパ。
【請求項８】
前記光ファイバは、前記最外クラッドによって前記クラッドの外周面が囲われていない露出部と、前記クラッドを伝搬する光の伝搬方向における前記露出部よりも上流側に前記クラッドの外周面が前記最外クラッドによって囲われる被覆部と、を有し、
前記高屈折率部材は、前記被覆部の少なくとも一部、及び前記露出部の少なくとも一部に接する
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のクラッドモードストリッパ。
【請求項９】
前記クラッドは、前記コアの外周面を囲み前記コアよりも屈折率の低い内側クラッドと前記内側クラッドの外周面を囲い前記内側クラッド及び前記最外クラッドよりも屈折率の高い外側クラッドから成る
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のクラッドモードストリッパ。
【請求項１０】
前記外側クラッドと前記最外クラッドとの屈折率差は、前記コアと前記内側クラッドとの屈折率差以上である
ことを特徴とする請求項９に記載のクラッドモードストリッパ。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１項に記載のクラッドモードストリッパと、
前記光ファイバに入射される光を出射する光源と、
を備える
ことを特徴とするレーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッドモードストリッパ、及びレーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ装置は、非接触加工が可能であることから、加工分野、医療分野等、様々な分野において用いられており、更なる高出力化が求められている。
【０００３】
このようなレーザ装置の高出力化を実現する方法の一つとして、複数の光ファイバから出射するレーザ光を纏めて、１本の光ファイバから出射する方法がある。
【０００４】
このようなレーザ装置では、光ファイバ同士の接続部等において、コアの軸ズレ等に起因して、コアに閉じ込められずにクラッドを伝搬するクラッドモード光が意図せず生じる場合がある。また、励起光を用いるファイバレーザ装置では、励起光がクラッドに残留して不要なクラッドモード光となることもある。このようなクラッドモード光により光ファイバが発熱する場合があり、下記特許文献１には、このようなクラッドモード光を低減させるクラッドモードストリッパの構成が開示されている。
【０００５】
下記特許文献１のクラッドモードストリッパは、光ファイバの被覆の一部が除去されてクラッドが露出した露出部を屈折率がクラッドの屈折率よりも高い高屈折率部材で覆う構成とされている。高屈折率部材により露出したクラッドが覆われることによって、クラッドモード光の一部はクラッドから高屈折率部材に導かれて外部に放出される。このようにして高屈折率部材に導かれたクラッドモード光の一部は熱に変換される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４９５４７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、このようなクラッドモードストリッパでは、光ファイバの露出部における光の伝搬方向の上流側において多くの光を高屈折率部材に導く傾向がある。このため、高屈折率部材のうち光ファイバの露出部における光の伝搬方向の上流側を覆う部分が過加熱されて、熱による信頼性の低下が懸念される。このため、クラッドモードストリッパの信頼性を向上したいという要請がある。
【０００８】
そこで、本発明は、信頼性を向上させ得るクラッドモードストリッパ、及びレーザ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的の達成のため、本発明のクラッドモードストリッパは、コアと、前記コアの外周面を囲むクラッドと、前記クラッドの外周面を囲む最外クラッドと、を有する光ファイバと、前記最外クラッドの外周面の少なくとも一部に接し前記最外クラッドよりも屈折率の高い高屈折率部材と、を備え、前記最外クラッドのうち前記高屈折率部材に接する少なくとも一部の厚さは、前記クラッドを伝搬する光のうち前記クラッドと前記最外クラッドとの界面で全反射する光のエバネッセント光の少なくとも一部が前記高屈折率部材に伝搬可能な厚さであることを特徴とする。
【００１０】
上記クラッドモードストリッパでは、クラッドを伝搬する光がクラッドと最外クラッドとの界面で全反射する場合、クラッドと最外クラッドとの界面の近傍のうち最外クラッド側には、この全反射する光のエバネッセント光が存在することになる。ここで、最外クラッドの外周面の少なくとも一部は、最外クラッドよりも屈折率の高い高屈折率部材に接している。そして、最外クラッドのうち高屈折率部材に接する少なくとも一部の厚さは、上記エバネッセント光の少なくとも一部が高屈折率部材に伝搬可能な厚さとされる。このため、上記エバネッセント光の少なくとも一部が高屈折率部材に伝搬され、クラッドの外部に放出される。つまり、クラッドを伝搬する光のうち外部に放出される光はこのようなエバネッセント光の少なくとも一部とクラッドと最外クラッドとの界面で全反射せずに最外クラッドに伝搬する光である。そして、クラッドを伝搬する光はクラッドと最外クラッドとの界面で全反射する度にエバネッセント光の少なくとも一部が外部に放出される。ここで、上記エバネッセント光の電場の振幅は、クラッドと最外クラッドとの界面の近傍ではこの界面で全反射する光の電場の振幅と概ね同じとなり、クラッドと最外クラッドとの界面から最外クラッド側に離れるにつれて指数関数的に小さくなる傾向にある。光の強度は、光の電場の振幅が増加すると増加し、振幅が減少すると減少する。このため、上記エバネッセント光の強度は上記界面から最外クラッド側に離れるにつれて小さくなる傾向にある。これにより、高屈折率部材に伝搬するエバネッセント光の強度を、上記界面で全反射する光の強度よりも低くできる。以上により、高屈折率部材が最外クラッドを介さずにクラッドに接する場合と比べて、高屈折率部材に導かれる光の強度を低下させることができ、高屈折率部材が局所的に過加熱されることを抑制し得る。従って、信頼性を向上させ得るクラッドモードストリッパを提供できる。
【００１１】
前記最外クラッドのうち前記高屈折率部材に接する少なくとも一部の厚さは、前記クラッドを伝搬する光のうち前記クラッドと前記最外クラッドとの界面で全反射する光の波長の１．７倍以上、４．８倍以下であることが好ましい。
【００１２】
上記のように、エバネッセント光の電場の振幅は、クラッドと最外クラッドとの界面から最外クラッド側に離れるにつれて小さくなる。界面からの距離に対するエバネッセント光の電場の振幅の減少の割合は、全反射する光の波長が長くなるにつれて小さくなる傾向にある。本発明者は、上記のような構成にすることで、エバネッセント光の一部を高屈折率部材に適切に伝搬させ得ることを見出した。
【００１３】
さらに、前記最外クラッドのうち前記高屈折率部材に接する少なくとも一部の厚さは、前記クラッドを伝搬する光のうち前記クラッドと前記最外クラッドとの界面で全反射する光の波長の３．３倍以下であってもよい。
【００１４】
本発明者は、このような構成にすることで、上記の厚さが上記の光の波長の４．８倍の場合と比べて、高屈折率部材に伝搬するエバネッセント光の量を飛躍的に多くできることを見出した。このため、上記の場合と比べて、光ファイバの長手方向における単位長さ当たりにクラッドから除去できる光量を多くでき、クラッドモードストリッパを小型化できる。
【００１５】
また、前記最外クラッドのうち前記高屈折率部材に接する少なくとも一部の厚さは、前記クラッドを伝搬する光のうち前記クラッドと前記最外クラッドとの界面で全反射する光のエバネッセント長以下であることとしてもよい。
【００１６】
なお、本明細書におけるエバネッセント長は、エバネッセント光の電場の振幅が当該振幅の最大値の１／ｅ倍となる界面からの距離である。
【００１７】
また、前記最外クラッドのうち前記高屈折率部材に接する少なくとも一部の厚さは、前記クラッドを伝搬する光のうち前記クラッドと前記最外クラッドとの界面で全反射する光のエバネッセント長の半分以上であることが好ましい。
【００１８】
最外クラッドがこのような厚さとされることで、エバネッセント光の一部が高屈折率部材に伝搬しすぎることを抑制し得る。
【００１９】
前記最外クラッドのうち前記高屈折率部材に接する少なくとも一部の厚さは、前記クラッドを伝搬する光の伝搬方向に沿って徐々に薄くなることとしてもよい。
【００２０】
上記のように、エバネッセント光の電場の振幅は、界面から離れるにつれて小さくなる。最外クラッドの厚さが薄くなることにより高屈折率部材がクラッドと最外クラッドとの界面に近づくため、エバネッセント光が高屈折率部材に導かれる割合が高くなる。このため、上記のように構成されることで、エバネッセント光が高屈折率部材に導かれる割合は、クラッドを伝搬する光の伝搬方向の上流側よりも下流側が高くなる。また、クラッドを伝搬する光は、クラッドと最外クラッドとの界面で全反射する度にエバネッセント光の少なくとも一部が外部に放出される。このため、クラッドを伝搬する光の伝搬方向の下流側では当該光の光量は低下されている。このため、エバネッセント光の強度は上流側よりも下流側の方が小さい。従って、上記のような構成にすることで、クラッドを伝搬する光の伝搬方向において、高屈折率部材に放出される光エネルギーを均等化し得、高屈折率部材が局所的に過加熱されることをより抑制し得る。
【００２１】
或いは、前記最外クラッドのうち前記高屈折率部材に接する少なくとも一部の厚さは、前記クラッドを伝搬する光の伝搬方向に沿って段階的に薄くなることとしてもよい。
【００２２】
このような構成にすることで、上記厚さがクラッドを伝搬する光の伝搬方向に沿って徐々に薄くなる場合と同様に、クラッドを伝搬する光の伝搬方向において、高屈折率部材に放出される光エネルギーを均等化し得、高屈折率部材が局所的に過加熱されることをより抑制し得る。
【００２３】
前記光ファイバは、前記最外クラッドによって前記クラッドの外周面が囲われていない露出部と、前記クラッドを伝搬する光の伝搬方向における前記露出部よりも上流側に前記クラッドの外周面が前記最外クラッドによって囲われる被覆部と、を有し、前記高屈折率部材は、前記被覆部の少なくとも一部、及び前記露出部の少なくとも一部に接することとしてもよい。
【００２４】
このような構成にすることで、まず、最外クラッドが形成されている被覆部からクラッドを伝搬する光の一部が外部に放出され、クラッドを伝搬する光の光量が低下される。その後、クラッドを伝搬する光の他の一部が最外クラッドによってクラッドの外周面が囲われていない露出部から放出される。露出部では、高屈折率部材がクラッドに接しているため、クラッドを伝搬する光は高屈折率部材に導かれやすい。しかし、露出部に到達する光は、被覆部において光量が低下された光である。従って、高屈折率部材が局所的に過加熱されることを抑制しつつ、クラッドからより多くの光を外部に放出し得る。
【００２５】
前記クラッドは、前記コアの外周面を囲み前記コアよりも屈折率の低い内側クラッドと前記内側クラッドの外周面を囲い前記内側クラッド及び前記最外クラッドよりも屈折率の高い外側クラッドから成ることとされてもよい。
【００２６】
この場合、前記外側クラッドと前記最外クラッドとの屈折率差は、前記コアと前記内側クラッドとの屈折率差以上であることとされてもよい。
【００２７】
また、本発明のレーザ装置は、上記クラッドモードストリッパと、前記光ファイバに入射される光を出射する光源と、を備えることを特徴とする。
【００２８】
このようなレーザ装置によれば、高屈折率部材が最外クラッドを介さずにクラッドに接するクラッドモードストリッパを備える場合と比べて、信頼性を向上させ得る。
【発明の効果】
【００２９】
以上のように、本発明によれば、信頼性を向上させ得るクラッドモードストリッパ、及びレーザ装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るレーザ装置を示す概念図である。
【図２】図１のクラッドモードストリッパを概略的に示す断面図である。
【図３】図２のIII−III線に沿ったクラッドモードストリッパの断面を概略的に示す図である。
【図４】図３の最外クラッドの一部を拡大して示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態のクラッドモードストリッパを図２と同様の方法で示す図である。
【図６】本発明の第３実施形態のクラッドモードストリッパを図５と同様の方法で示す図である。
【図７】本発明の第４実施形態のクラッドモードストリッパを図５と同様の方法で示す図である。
【図８】本発明の第５実施形態のクラッドモードストリッパを図３と同様の方法で示す図である。
【図９】測定で準備した検査体を概略的に示す断面図である。
【図１０】光の損失量の測定結果を示す図である。
【図１１】検査体における光ファイバのクラッドの厚さと光の損失量との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明に係るクラッドモードストリッパ、及びレーザ装置の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。以下に例示する実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良することができる。なお、以下で参照する図面では、理解を容易にするために、各部材の寸法を変えて示す場合がある。
【００３２】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るレーザ装置を示す概念図である。図１に示すように、本実施形態のレーザ装置１は、複数の光源１０と、複数の入力用光ファイバ１１と、２つのデリバリ光ファイバ２０，２５と、光コンバイナ３０と、クラッドモードストリッパ４０と、を主な構成として備える。
【００３３】
それぞれの光源１０は、所定の波長の光を出射するレーザ装置であり、例えば、ファイバレーザ装置や固体レーザ装置から成る。光源１０がファイバレーザ装置である場合、共振器型のファイバレーザ装置であったり、ＭＯ−ＰＡ（Master Oscillator Power Amplifier）型のファイバレーザ装置であったりする。それぞれの光源１０から出射する光は、例えば、波長が１０７０ｎｍの光とされる。本実施形態では、光源１０が５つの例を示している。
【００３４】
それぞれの光源１０には、光源１０から出射する光を伝搬する入力用光ファイバ１１が接続されている。従って、入力用光ファイバ１１の数は、光源１０の数と同数とされる。入力用光ファイバ１１として、例えば、マルチモード光ファイバが挙げられる。この場合、それぞれの光源１０から出射される光は、マルチモード光としてそれぞれの入力用光ファイバ１１を伝搬する。
【００３５】
デリバリ光ファイバ２０は、例えば、マルチモード光ファイバとされる。また、デリバリ光ファイバ２０は、コアとコアの外周面を囲むクラッドと、クラッドの外周面を囲む被覆層とから構成される。コアの屈折率はクラッドの屈折率よりも高くされている。このため、コアとクラッドとの界面は、コアを伝搬する光のうち当該界面に向かう光の少なくとも一部を全反射させ、当該光を当該コアに閉じ込めて伝搬することができる。このようなデリバリ光ファイバ２０の構成として、例えば、コアがゲルマニウム（Ｇｅ）等の屈折率が高くなるドーパントが添加されたシリカガラスから成り、クラッドがフッ素（Ｆ）等の屈折率が低くなるドーパントが添加された構成や、コアが何ら添加物の無いシリカガラスから成り、クラッドがフッ素（Ｆ）等の屈折率が低くなるドーパントが添加されたシリカガラスから成る構成が挙げられる。また、被覆層を形成する材料として、例えば樹脂が挙げられる。
【００３６】
光コンバイナ３０は、それぞれの入力用光ファイバ１１のコアと、デリバリ光ファイバ２０のコアとを接続している。例えば、光コンバイナ３０は、一端側の外径が縮径されておらず、他端側の外径が縮径されているブリッジファイバを含む構成とされてもよい。この場合、ブリッジファイバにおける外径が縮径されていない一端側にそれぞれの入力用光ファイバ１１のコアが接続され、ブリッジファイバにおける外径が縮径されている他端側にデリバリ光ファイバ２０のコアが接続される。また、デリバリ光ファイバ２０のコアがそれぞれの入力用光ファイバ１１のコアよりも太くされ、それぞれの入力用光ファイバ１１のコアが直接デリバリ光ファイバ２０のコアに接続されてもよい。
【００３７】
図２は、図１のクラッドモードストリッパ４０を概略的に示す断面図であり、クラッドモードストリッパ４０の光ファイバの長手方向に沿った断面図である。図２に示すように、クラッドモードストリッパ４０は、光ファイバ５０と、高屈折率部材６０と、ケース部７０と、を主な構成として備える。
【００３８】
光ファイバ５０は、デリバリ光ファイバ２０の一部またはデリバリ光ファイバ２０に接続される他の光ファイバの少なくとも一部とされる。また、光ファイバ５０がデリバリ光ファイバ２０の一部とされる場合、デリバリ光ファイバ２０はデリバリ光ファイバ２５を兼ねてもよい。本実施形態では、光ファイバ５０は、デリバリ光ファイバ２０に接続される他の光ファイバとされ、当該光ファイバ５０には他のデリバリ光ファイバ２５が接続されている。このデリバリ光ファイバ２５として、例えばデリバリ光ファイバ２０と同様の構成のデリバリ光ファイバが挙げられる。具体的には、これらデリバリ光ファイバ２０，２５のそれぞれは、コア２１，２６とコア２１，２６の外周面を囲むクラッド２２，２７と、クラッド２２，２７の外周面を囲む被覆層２３，２８とから構成される。また、これらデリバリ光ファイバ２０，２５のそれぞれは、端部に被覆層２３，２８で囲われずにクラッド２２，２７が露出した露出部２４，２９を有する。そして、デリバリ光ファイバ２０の露出部２４側の端面と光ファイバ５０の一方の端面とが融着されてデリバリ光ファイバ２０と光ファイバ５０とが接続され、デリバリ光ファイバ２５の露出部２９側の端面と光ファイバ５０の他方の端面とが融着されてデリバリ光ファイバ２５と光ファイバ５０とが接続されている。
【００３９】
図３は、図２のIII−III線に沿ったクラッドモードストリッパ４０の断面を概略的に示す図である。具体的には、図３（Ａ）はクラッドモードストリッパ４０の断面における構造の様子を示し、図３（Ｂ）はクラッドモードストリッパ４０の光ファイバ５０及び高屈折率部材６０の断面における屈折率分布の様子を示す。
【００４０】
光ファイバ５０は、図３に示すように、コア５１と、コア５１の外周面を囲むクラッド５２と、クラッド５２の外周面を囲む最外クラッド５３と、を有する。
【００４１】
コア５１の屈折率はクラッド５２の屈折率よりも高くされている。このため、コア５１とクラッド５２との界面は、コア５１を伝搬する光のうち当該界面に向かう光の少なくとも一部を全反射させ、当該光を当該コア５１に閉じ込めて伝搬することができる。
【００４２】
このようなコア５１とクラッド５２との構成として、例えば、上記デリバリ光ファイバ２０と同様に、コア５１がゲルマニウム（Ｇｅ）等の屈折率が高くなるドーパントが添加されたシリカガラスから成り、クラッド５２がフッ素（Ｆ）等の屈折率が低くなるドーパントが添加されたシリカガラスから成る構成や、コア５１がゲルマニウム（Ｇｅ）等の屈折率が高くなるドーパントが添加されたシリカガラスから成り、クラッド５２が何ら添加物の無いシリカガラスから成る構成や、コア５１が何ら添加物の無いシリカガラスから成り、クラッド５２がフッ素（Ｆ）等の屈折率が低くなるドーパントが添加されたシリカガラスから成る構成が挙げられる。
【００４３】
光ファイバ５０のコア５１は、デリバリ光ファイバ２０と光ファイバ５０との接続部においてデリバリ光ファイバ２０のコア２１に接続され、デリバリ光ファイバ２５と光ファイバ５０との接続部においてデリバリ光ファイバ２５のコア２６に接続される。また、光ファイバ５０のクラッド５２は、デリバリ光ファイバ２０と光ファイバ５０との接続部においてデリバリ光ファイバ２０のクラッド２２に接続され、デリバリ光ファイバ２５と光ファイバ５０との接続部においてデリバリ光ファイバ２５のクラッド２７に接続される。
【００４４】
また、最外クラッド５３の屈折率はクラッド５２の屈折率よりも低くされている。したがって、最外クラッド５３の屈折率はクラッド５２における最外クラッド５３と接する部位の屈折率よりも低い。このため、クラッド５２と最外クラッド５３との界面は、クラッド５２を伝搬する光のうち当該界面に向かう光の少なくとも一部を全反射させることができる。
【００４５】
最外クラッド５３を構成する材料として、例えば、クラッド５２がフッ素（Ｆ）等の屈折率が低くなるドーパントが添加されたシリカガラスから成る場合では、フッ素（Ｆ）等の屈折率が低くなるドーパントがクラッド５２に添加されるドーパントよりも多く添加されたシリカガラスが挙げられ、クラッド５２が何ら添加物の無いシリカガラスから成る場合では、フッ素（Ｆ）等の屈折率が低くなるドーパントが添加されたシリカガラスが挙げられる。
【００４６】
この最外クラッド５３は、デリバリ光ファイバ２０と光ファイバ５０との接続部においてデリバリ光ファイバ２０のクラッド２２に接続されていてもよく、クラッド２２に接続されていなくてもよい。また、最外クラッド５３は、デリバリ光ファイバ２５と光ファイバ５０との接続部においてデリバリ光ファイバ２５のクラッド２７に接続されていてもよく、クラッド２７に接続されていなくてもよい。
【００４７】
本実施形態では、最外クラッド５３の厚さは一定とされる。例えば、最外クラッド５３の厚さは、クラッド５２を伝搬する光のうちクラッド５２と最外クラッド５３との界面で全反射する光の波長の５倍以下とされる。ここで、クラッド５２を伝搬する光がクラッド５２と最外クラッド５３との界面で全反射する場合、クラッド５２と最外クラッド５３との界面の近傍のうち最外クラッド５３側には、この全反射する光のエバネッセント光が存在することになる。そこで、最外クラッド５３の厚さは、このエバネッセント光におけるエバネッセント長以下とされてもよい。なお、本明細書におけるエバネッセント長は、エバネッセント光の電場の振幅が当該振幅の最大値の１／ｅ倍となる界面からの距離である。
【００４８】
高屈折率部材６０は、最外クラッド５３の外周面の少なくとも一部に接し、高屈折率部材６０の屈折率は最外クラッド５３の屈折率よりも高い。本実施形態では、高屈折率部材６０は、最外クラッド５３の外周面の少なくとも一部を囲っている。また、高屈折率部材６０と最外クラッド５３との屈折率差は、コア５１とクラッド５２との屈折率差以上とされる。高屈折率部材６０は、耐熱性の観点からシリコーン系樹脂やフッ素系樹脂であることが好ましい。
【００４９】
ケース部７０は熱伝導性の材料で構成され、このケース部７０には光ファイバ５０が固定される。本実施形態のケース部７０は、溝７０Ｇが形成された断面がコ字状の形状をした部材とされる。そして、この溝７０Ｇ内に、光ファイバ５０、デリバリ光ファイバ２０の露出部２４を含む端部、及びデリバリ光ファイバ２５の露出部２９を含む端部が配置され、光ファイバ５０、及び２つのデリバリ光ファイバ２０，２５のそれぞれがケース部７０に固定される。このため、光ファイバ５０とデリバリ光ファイバ２０の相対的な位置ずれ、及び光ファイバ５０とデリバリ光ファイバ２５の相対的な位置ずれが抑制される。このようなケース部７０として、例えば、少なくとも溝７０Ｇの表面に光の反射を抑制する黒アルマイト加工等が施されたアルミニウムや窒化アルミニウム等から構成される部材が挙げられる。
【００５０】
光ファイバ５０は高屈折率部材６０によってケース部７０に固定される。この高屈折率部材６０は、上記のように、最外クラッド５３の外周面の少なくとも一部に接するものの、デリバリ光ファイバ２０の露出部２４及びデリバリ光ファイバ２５の露出部２９のそれぞれと間隔をあけて設けられている。また、デリバリ光ファイバ２０は第１固定部材７１によってケース部７０に固定され、デリバリ光ファイバ２５は第２固定部材７２によってケース部７０に固定される。第１固定部材７１は、デリバリ光ファイバ２０の被覆層２３を被覆して当該デリバリ光ファイバ２０をケース部７０に固定し、第２固定部材７２は、デリバリ光ファイバ２５の被覆層２８を被覆して当該デリバリ光ファイバ２５をケース部７０に固定している。また、第１固定部材７１及び第２固定部材７２は、高屈折率部材６０と間隔をあけて設けられている。第１固定部材７１及び第２固定部材７２は、熱硬化性樹脂であることが熱によるデリバリ光ファイバ２０及びデリバリ光ファイバ２５の位置ずれを抑制する観点から好ましい。
【００５１】
次に、レーザ装置１の動作について説明する。
【００５２】
それぞれの光源１０は、入力用光ファイバ１１のコアに光を入射する。この光はそれぞれの入力用光ファイバ１１のコアを伝搬して、入力用光ファイバ１１の一端から出射する。入力用光ファイバ１１から出射した光は、光コンバイナ３０を介してデリバリ光ファイバ２０のコア２１に入射し、デリバリ光ファイバ２０を伝搬する。このデリバリ光ファイバ２０を伝搬する光は、デリバリ光ファイバ２０の光コンバイナ３０側と反対側の端から出射して、光ファイバ５０の一端で当該光ファイバ５０のコア５１に入射し、光ファイバ５０を伝搬する。この光ファイバ５０を伝搬する光は、光ファイバ５０の他端から出射して、デリバリ光ファイバ２５の一端で当該デリバリ光ファイバ２５のコア２６に入射し、デリバリ光ファイバ２５を伝搬する。デリバリ光ファイバ２５を伝搬する光はデリバリ光ファイバ２５の他端から出射して、加工物等の被照射体に照射される。こうして加工物等が加工される。
【００５３】
次に本実施形態のクラッドモードストリッパ４０、及びレーザ装置１の作用、効果について説明する。
【００５４】
上記のように、光ファイバ５０のクラッド５２は、デリバリ光ファイバ２０と光ファイバ５０との接続部においてデリバリ光ファイバ２０のクラッド２２に接続されている。このため、デリバリ光ファイバ２０のクラッド２２を伝搬する光であるクラッドモード光は、光ファイバ５０のクラッド５２に入射して当該クラッド５２を伝搬する。クラッドモードストリッパ４０は、このようにクラッド５２に入射して当該クラッド５２を伝搬する光を外部に放出させ、デリバリ光ファイバ２０のクラッド２２を伝搬するクラッドモード光を低減する。
【００５５】
具体的には、本実施形態のクラッドモードストリッパ４０は、上記のように、光ファイバ５０と、高屈折率部材６０とを備え、光ファイバ５０は、コア５１と、クラッド５２と、最外クラッド５３と、を有する。このため、クラッド５２を伝搬する光がクラッド５２と最外クラッド５３との界面で全反射する場合、クラッド５２と最外クラッド５３との界面の近傍のうち最外クラッド５３側には、この全反射する光のエバネッセント光が存在することになる。ここで、最外クラッド５３の外周面の少なくとも一部は、最外クラッド５３よりも屈折率の高い高屈折率部材６０に接している。例えば、最外クラッド５３の厚さが、クラッド５２を伝搬する光のうちクラッド５２と最外クラッド５３との界面で全反射する光の波長の１．７倍以上、４．８倍以下とされることで、エバネッセント光ＥＬの一部は、を高屈折率部材６０に伝搬され、クラッド５２の外部に放出される。このようにクラッド５２の外部に放出された光の一部は高屈折率部材６０に接する外気やケース部７０で熱に変換される。つまり、クラッド５２を伝搬する光のうち外部に放出される光はこのようなエバネッセント光の少なくとも一部とクラッド５２と最外クラッド５３との界面で全反射せずに最外クラッド５３に伝搬する光である。そして、クラッド５２を伝搬する光はクラッド５２と最外クラッド５３との界面で全反射する度にエバネッセント光の少なくとも一部が外部に放出される。このようにして、クラッドモードストリッパ４０は、クラッド５２を伝搬する光を外部に放出させ、デリバリ光ファイバ２０のクラッド２２を伝搬するクラッドモード光を低減する。なお、最外クラッド５３のうち高屈折率部材６０に接する少なくとも一部の厚さは、クラッド５２を伝搬する光のうちクラッド５２と最外クラッド５３との界面で全反射する光のエバネッセント光の少なくとも一部が高屈折率部材６０に伝搬可能な厚さであればよい。
【００５６】
図４は、図３の最外クラッド５３の一部を拡大して示す図である。具体的には、図４（Ａ）はクラッドモードストリッパ４０の断面における最外クラッド５３を含む部位の構造の様子を示し、図４（Ｂ）はクラッド５２と最外クラッド５３との界面で全反射する光の電場の振幅の様子の一例を示す。図４に示すように、エバネッセント光ＥＬの電場の振幅は、クラッド５２と最外クラッド５３との界面ＩＦの近傍ではこの界面ＩＦで全反射する光ＲＬの電場の振幅と概ね同じとなり、クラッド５２と最外クラッド５３との界面ＩＦから最外クラッド５３側に離れるにつれて指数関数的に小さくなる傾向にある。光の強度は、光の電場の振幅が増加すると増加し、振幅が減少すると減少する。このため、上記エバネッセント光ＥＬの強度は上記界面ＩＦから最外クラッド５３側に離れるにつれて小さくなる傾向にある。これにより、高屈折率部材６０に伝搬するエバネッセント光ＥＬの強度を、上記界面ＩＦで全反射する光ＲＬの強度よりも低くできる。以上により、高屈折率部材６０が最外クラッド５３を介さずにクラッド５２に接する場合と比べて、高屈折率部材６０に導かれる光の強度を低下させることができ、高屈折率部材６０が局所的に過加熱されることを抑制し得、信頼性を向上させ得る。
【００５７】
従って、クラッドモードストリッパ４０と、光ファイバ５０に入射される光を出射する光源１０と、を備えるレーザ装置１によれば、高屈折率部材６０が最外クラッド５３を介さずにクラッド５２に接するクラッドモードストリッパを備える場合と比べて、信頼性を向上させ得る。
【００５８】
上記のように、エバネッセント光ＥＬの電場の振幅は、クラッド５２と最外クラッド５３との界面ＩＦから最外クラッド５３側に離れるにつれて小さくなる。界面ＩＦからの距離に対するエバネッセント光ＥＬの電場の振幅の減少の割合は、全反射する光ＲＬの波長が長くなるにつれて小さくなる傾向にある。そして、エバネッセント光ＥＬの一部を高屈折率部材６０に適切に伝搬させる観点において、最外クラッド５３のうち高屈折率部材６０に接する少なくとも一部の厚さは、クラッド５２を伝搬する光のうちクラッド５２と最外クラッド５３との界面で全反射する光の波長の１．７倍以上、４．８倍以下であることが好ましく、３．３倍以下であってもよい。
【００５９】
また、最外クラッド５３のうち高屈折率部材６０に接する少なくとも一部の厚さは、クラッド５２を伝搬する光のうちクラッド５２と最外クラッド５３との界面ＩＦで全反射する光ＲＬのエバネッセント長以下であることとされてもよい。また、当該厚さは、エバネッセント長の半分以上であることが好ましい。
【００６０】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図５を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して特に説明する場合を除き重複する説明は省略する。
【００６１】
図５は、本実施形態のクラッドモードストリッパを図２と同様の方法で示す図である。なお、図５では、クラッドモードストリッパ４０の光ファイバ５０及び高屈折率部材６０を含む部位が拡大されて示されている。本実施形態のクラッドモードストリッパ４０は、光ファイバ５０の最外クラッド５３の厚さがクラッド５２を伝搬する光の伝搬方向に沿って徐々に薄くなっている点において、第１実施形態のクラッドモードストリッパ４０と異なる。つまり、本実施形態の最外クラッド５３の厚さは、デリバリ光ファイバ２０側からデリバリ光ファイバ２５側に向かって徐々に薄くなっている。
【００６２】
このような最外クラッド５３を有する光ファイバ５０は、例えば、ケミカルエッチング加工を用いて作製することができる。この場合、最外クラッド５３の厚さが一定の中間光ファイバを作製し、当該中間光ファイバをエッチング液に浸す。中間光ファイバをエッチング液に浸す時間を当該中間光ファイバの長手方向で調節することで、上記の光ファイバ５０が作製される。
【００６３】
本実施形態では、最外クラッド５３の厚さは、徐々に薄くなっているものの、光ファイバ５０の全長にわたって、クラッド５２と最外クラッド５３との界面で全反射する光のエバネッセント光の少なくとも一部が高屈折率部材６０に伝搬可能な厚さとされる。しかし、最外クラッド５３のうち高屈折率部材６０に接する部位の少なくとも一部の厚さが、上記エバネッセント光の少なくとも一部が高屈折率部材６０に伝搬可能な厚さとされ、このような厚さとされる部位における少なくとも一部が高屈折率部材６０に接していればよい。例えば、最外クラッド５３のデリバリ光ファイバ２０側における厚さは、上記エバネッセント光が高屈折率部材６０に伝搬しない厚さとされてもよい。
【００６４】
前述のように、クラッド５２と最外クラッド５３との界面ＩＦで全反射する光ＲＬのエバネッセント光ＥＬの電場の振幅は、界面ＩＦから離れるにつれて小さくなる。最外クラッド５３の厚さが薄くなることにより高屈折率部材６０がクラッド５２と最外クラッド５３との界面ＩＦに近づくため、エバネッセント光ＥＬが高屈折率部材６０に導かれる割合が高くなる。本実施形態では、最外クラッド５３のうち高屈折率部材６０に接する少なくとも一部の厚さは、クラッド５２を伝搬する光の伝搬方向に沿って徐々に薄くなっている。このため、エバネッセント光ＥＬが高屈折率部材６０に導かれる割合は、クラッド５２を伝搬する光の伝搬方向の上流側よりも下流側が高くなる。また、クラッド５２を伝搬する光は、クラッド５２と最外クラッド５３との界面ＩＦで全反射する度にエバネッセント光の少なくとも一部が外部に放出される。このため、クラッド５２を伝搬する光の伝搬方向の下流側では当該光の光量は低下されている。このため、エバネッセント光の強度は上流側よりも下流側の方が小さい。従って、このような構成にすることで、クラッド５２を伝搬する光の伝搬方向において、高屈折率部材６０に放出される光エネルギーを均等化し得、高屈折率部材６０が局所的に過加熱されることをより抑制し得る。
【００６５】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図６を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して特に説明する場合を除き重複する説明は省略する。
【００６６】
図６は、本実施形態のクラッドモードストリッパを図５と同様の方法で示す図である。本実施形態のクラッドモードストリッパ４０は、光ファイバ５０の最外クラッド５３の厚さがクラッド５２を伝搬する光の伝搬方向に沿って段階的に薄くなっている点において、第１実施形態のクラッドモードストリッパ４０と異なる。つまり、本実施形態の最外クラッド５３の厚さは、デリバリ光ファイバ２０側からデリバリ光ファイバ２５側に向かって段階的に薄くなっている。このような最外クラッド５３を有する光ファイバ５０は、例えば、第２実施形態の光ファイバ５０と同様に、ケミカルエッチング加工を用いて作製することができる。また、この光ファイバ５０は、最外クラッド５３の厚さが互いに異なる複数の光ファイバを準備し、これらを接続することによって作製することもできる。本実施形態では、最外クラッド５３の厚さが３段階で薄くなっている例を示している。最外クラッド５３の厚さは２段階で薄くなっていてもよく、４段階以上で薄くなっていてもよい。
【００６７】
本実施形態では、最外クラッド５３の厚さは、段階的に薄くなっているものの、光ファイバ５０の全長にわたって、クラッド５２と最外クラッド５３との界面で全反射する光のエバネッセント光の少なくとも一部が高屈折率部材６０に伝搬可能な厚さとされる。しかし、最外クラッド５３のうち厚さの異なる少なくとも２つの部位におけるそれぞれの厚さが、上記エバネッセント光の少なくとも一部が高屈折率部材６０に伝搬可能な厚さとされ、この少なくとも２つの部位のそれぞれにおける少なくとも一部が高屈折率部材６０に接していればよい。例えば、本実施形態において、最外クラッド５３のデリバリ光ファイバ２０側における厚さは、上記エバネッセント光の少なくとも一部が高屈折率部材６０に伝搬しない厚さとされてもよい。
【００６８】
本実施形態のクラッドモードストリッパ４０では、最外クラッド５３のうち高屈折率部材６０に接する少なくとも一部の厚さが、クラッド５２を伝搬する光の伝搬方向に沿って段階的に薄くなっている。このため、第２実施形態のクラッドモードストリッパ４０と同様に、クラッド５２を伝搬する光の伝搬方向において、高屈折率部材６０に放出される光エネルギーを均等化し得、高屈折率部材６０が局所的に過加熱されることをより抑制し得る。
【００６９】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図７を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して特に説明する場合を除き重複する説明は省略する。
【００７０】
図７は、本実施形態のクラッドモードストリッパを図５と同様の方法で示す図である。本実施形態のクラッドモードストリッパ４０は、光ファイバ５０が最外クラッド５３によってクラッド５２の外周面が囲われていない露出部５５と、クラッド５２を伝搬する光の伝搬方向における露出部５５よりも上流側にクラッド５２の外周面が最外クラッド５３によって囲われる被覆部５４と、を有する点において、第１実施形態のクラッドモードストリッパ４０と異なる。本実施形態の露出部５５は、デリバリ光ファイバ２５側の端部からデリバリ光ファイバ２０側に向かって所定の位置まで連続して形成されている。このような被覆部５４と露出部５５とを有する光ファイバ５０は、例えば、第２実施形態の光ファイバ５０と同様に、ケミカルエッチング加工を用いて作製することができる。この場合、最外クラッド５３の厚さが一定の中間光ファイバを作製し、当該中間光ファイバの一端側をエッチング液に浸すことで、上記の光ファイバ５０が作製される。また、本実施形態の高屈折率部材６０は、被覆部５４の少なくとも一部、及び露出部５５の少なくとも一部に接している。
【００７１】
本実施形態のクラッドモードストリッパ４０では、まず、最外クラッド５３が形成されている被覆部５４からクラッド５２を伝搬する光の一部が外部に放出され、クラッド５２を伝搬する光の光量が低下される。その後、クラッド５２を伝搬する光の他の一部が最外クラッド５３によってクラッド５２の外周面が囲われていない露出部５５から放出される。露出部５５では、高屈折率部材６０がクラッド５２に接しているため、クラッド５２を伝搬する光は高屈折率部材６０に導かれやすい。しかし、露出部５５に到達する光は、被覆部５４において光量が低下された光である。従って、高屈折率部材６０が局所的に過加熱されることを抑制しつつ、クラッド５２からより多くの光を外部に放出し得る。
【００７２】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について図８を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して特に説明する場合を除き重複する説明は省略する。
【００７３】
図８は、本実施形態のクラッドモードストリッパを図３と同様の方法で示す図である。具体的には、図８（Ａ）は本実施形態のクラッドモードストリッパ４０の断面における構造の様子を示し、図８（Ｂ）は本実施形態のクラッドモードストリッパ４０の光ファイバ５０及び高屈折率部材６０の断面における屈折率分布の様子を示す。本実施形態のクラッドモードストリッパ４０は、光ファイバ５０のクラッド５２が、コア５１の外周面を囲む内側クラッド５２Ａと、内側クラッド５２Ａの外周面を囲む外側クラッド５２Ｂから成る点において、第１実施形態のクラッドモードストリッパ４０と異なる。
【００７４】
内側クラッド５２Ａの屈折率は、コア５１の屈折率よりも低くされている。このため、コア５１と内側クラッド５２Ａとの界面は、コア５１を伝搬する光のうち当該界面に向かう光の少なくとも一部を全反射させ、当該光を当該コア５１に閉じ込めて伝搬することができる。また、外側クラッド５２Ｂの屈折率は、内側クラッド５２Ａの屈折率及び最外クラッド５３の屈折率よりも高くされている。したがって、最外クラッド５３の屈折率はクラッド５２における最外クラッド５３と接する部位の屈折率よりも低い。このため、外側クラッド５２Ｂと最外クラッド５３との界面、つまりクラッド５２と最外クラッド５３との界面は、外側クラッド５２Ｂを伝搬する光のうち当該界面に向かう光の少なくとも一部を全反射させることができる。また、本実施形態では、第１実施形態と同様に、最外クラッド５３の外周面の少なくとも一部は、高屈折率部材６０に接している。
【００７５】
本実施形態では、外側クラッド５２Ｂと最外クラッド５３との屈折率差は、コア５１と内側クラッド５２Ａとの屈折率差以上とされている。また、コア５１の屈折率と外側クラッド５２Ｂの屈折率は同じとされ、最外クラッド５３の屈折率は内側クラッド５２Ａの屈折率よりも低くされている。このような光ファイバ５０の構成として、例えば、コア５１及び外側クラッド５２Ｂが何ら添加物の無いシリカガラスから成り、内側クラッド５２Ａがフッ素（Ｆ）等の屈折率が低くなるドーパントが添加されたシリカガラスから成り、最外クラッド５３がフッ素（Ｆ）等の屈折率が低くなるドーパントがクラッド５２に添加されるドーパントよりも多く添加されたシリカガラスから成る構成が挙げられる。
【００７６】
また、本実施形態では、それぞれのデリバリ光ファイバ２０，２５のクラッド２２，２７は、光ファイバ５０と同様に、コア２１，２６の外周面を囲む内側クラッドと、この内側クラッドの外周面を囲む外側クラッドから成る。また、それぞれのデリバリ光ファイバ２０，２５の内側クラッドの屈折率は、コア２１，２６の屈折率よりも低くされている。また、それぞれのデリバリ光ファイバ２０，２５の外側クラッドの屈折率は、内側クラッドの屈折率よりも高くされている。そして、光ファイバ５０の内側クラッド５２Ａは、デリバリ光ファイバ２０と光ファイバ５０との接続部においてデリバリ光ファイバ２０の内側クラッドに接続され、デリバリ光ファイバ２５と光ファイバ５０との接続部においてデリバリ光ファイバ２５の内側クラッドに接続される。また、光ファイバ５０の外側クラッド５２Ｂは、デリバリ光ファイバ２０と光ファイバ５０との接続部においてデリバリ光ファイバ２０の外側クラッドに接続され、デリバリ光ファイバ２５と光ファイバ５０との接続部においてデリバリ光ファイバ２５の外側クラッドに接続される。また、最外クラッド５３は、デリバリ光ファイバ２０と光ファイバ５０との接続部においてデリバリ光ファイバ２０の外側クラッドに接続されていてもよく、外側クラッドに接続されていなくてもよい。また、最外クラッド５３は、デリバリ光ファイバ２５と光ファイバ５０との接続部においてデリバリ光ファイバ２５の外側クラッドに接続されていてもよく、外側クラッドに接続されていなくてもよい。
【００７７】
本実施形態では、第１実施形態と同様に、最外クラッド５３の厚さは、クラッド５２と最外クラッド５３との界面で全反射する光のエバネッセント光の少なくとも一部が高屈折率部材６０に伝搬可能な厚さとされる。なお、最外クラッド５３のうち高屈折率部材６０に接する少なくとも一部の厚さが上記エバネッセント光の少なくとも一部が高屈折率部材６０に伝搬可能な厚さとされていればよい。
【００７８】
本実施形態では、上記のように、外側クラッド５２Ｂの屈折率が内側クラッド５２Ａの屈折率よりも高くされているため、内側クラッド５２Ａを伝搬する光のうち内側クラッド５２Ａと外側クラッド５２Ｂとの界面に向かう光は、当該界面を越えて外側クラッド５２Ｂに伝搬し得る。また、外側クラッド５２Ｂの屈折率は最外クラッド５３の屈折率よりも高い。このため、外側クラッド５２Ｂを伝搬する光のうち外側クラッド５２Ｂと最外クラッド５３との界面、つまりクラッド５２と最外クラッド５３との界面に向かう光の少なくとも一部を全反射させることができる。また、最外クラッド５３の厚さは、クラッド５２と最外クラッド５３との界面で全反射する光のエバネッセント光の少なくとも一部が高屈折率部材６０に伝搬可能な厚さである。このため、第１実施形態と同様にして、クラッド５２を伝搬する光のうちクラッド５２と最外クラッド５３との界面で全反射する光のエバネッセント光の少なくとも一部が高屈折率部材６０に伝搬され、クラッド５２の外部に放出される。そして、本実施形態のクラッドモードストリッパ４０は、第１実施形態と同様にして、高屈折率部材６０が最外クラッド５３を介さずにクラッド５２に接する場合と比べて、高屈折率部材６０に導かれる光の強度を低下させることができ、高屈折率部材６０が局所的に過加熱されることを抑制し得、信頼性を向上させ得る。
【００７９】
次に、最外クラッド５３の厚さとエバネッセント光の高屈折率部材６０への伝搬量との関係について、測定に基づいて説明する。ただし、本発明は本測定の内容に限定されるものではない。
【００８０】
図９は、本測定で準備した検査体を概略的に示す断面図であり、検査体の光ファイバの長手方向に沿った断面図である。図９において、第１実施形態のクラッドモードストリッパ４０と同様の構成には同じ符号を付している。図９に示すように、本測定で準備した検査体８０は、光ファイバ５０が最外クラッド５３を有さない点において、第１実施形態のクラッドモードストリッパ４０と主に異なる。具体的には、検査体８０の光ファイバ５０はコア５１ａとコア５１ａの外周面を囲むクラッド５２ａとから成り、このクラッド５２ａの外周面に高屈折率部材６０が接している。このコア５１ａの外径を第１実施形態のクラッド５２の外径と概ね同じとし、クラッド５２ａの厚さを第１実施形態の最外クラッド５３と同様に薄くすることで、コア５１ａを第１実施形態のクラッド５２と見立てるとともにクラッド５２ａを第１実施形態の最外クラッド５３と見立てた。このため、光がコア５１ａを伝搬する場合、当該光のうちコア５１ａとクラッド５２ａとの界面で全反射する光のエバネッセント光の一部が高屈折率部材６０に伝搬し得る。そして、コア５１ａとクラッド５２ａとの界面で全反射する光のエバネッセント光は、第１実施形態におけるクラッド５２を伝搬する光のうちクラッド５２と最外クラッド５３との界面で全反射する光のエバネッセント光に対応していると考えることができる。
【００８１】
検査体８０のコア５１ａ及びクラッド５２ａは、フッ素が添加されたシリカガラスから成り、コア５１ａの屈折率はクラッド５２ａの屈折率より高い。また、光ファイバ５０の外径は１８５μｍであり、ＮＡ（開口数：numerical aperture）を０．２８とした。また、高屈折率部材６０の屈折率は１．５４であり、光ファイバ５０の長手方向における高屈折率部材６０の長さは３００ｍｍであった。本測定では、クラッド５２ａの厚さが異なる４つの検査体８０を準備し、これら検査体８０のクラッド５２の厚さは７．３μｍ，４．７μｍ，３．２μｍ，１．７μｍであった。
【００８２】
これら４つの検査体８０のそれぞれについて、光ファイバ５０の一端からコア５１ａに波長が９７５ｎｍの光を入射させて当該光をコア５１ａに伝搬させた。このとき光ファイバ５０の他端から出射する光のパワーに基づいて検査体８０における光の損失量を測定した。光の損失量の測定結果を図１０に示し、クラッド５２ａの厚さと光の損失量との関係を図１１に示す。図１０、図１１から明らかなように、測定の範囲内では、クラッド５２ａの厚さが薄くなるほど、光の損失量が指数関数的に多くなっている。これは、クラッド５２ａの厚さが薄くなるほど、コア５１ａとクラッド５２ａとの界面で全反射する光のエバネッセント光のうち高屈折率部材６０に伝搬する光の光量が指数関数的に多くなっているためだと考えられる。なお、コア５１ａを伝搬する光は波長が９７５ｎｍの光のみであるため、本測定では、コア５１ａとクラッド５２ａとの界面で全反射する光の波長は９７５ｎｍである。ところで、測定した光の損失には、例えばレイリー散乱等に起因する損失が含まれている可能性がある。また、クラッド５２ａの厚さがコア５１ａを伝搬する光の波長の７．４倍の場合における光の損失より、クラッド５２ａの厚さがこの光の波長の４．８倍以上の場合における光の損失が多い。このため、仮にクラッド５２ａの厚さがコア５１ａを伝搬する光の波長の７．４倍の場合において、エバネッセント光に起因する光の損失が含まれていないとしても、クラッド５２ａの厚さがコア５１ａを伝搬する光の波長の４．８倍の場合には、エバネッセント光に起因する光の損失が含まれていることになる。同様に、クラッド５２ａの厚さがコア５１ａを伝搬する光の波長の１．７倍、３．３倍の場合にも、エバネッセント光に起因する光の損失が含まれていることになる。従って、第１実施形態において、最外クラッド５３の厚さが、少なくともクラッド５２と最外クラッド５３との界面で全反射する光の波長の１．７倍以上、４．８倍以下であれば、エバネッセント光の一部を高屈折率部材６０に伝搬させることができることが分かった。また、クラッド５２ａの厚さが光の波長の１．７倍以上、３．３倍以下の場合における光の損失量は、クラッド５２のａ厚さが光の波長の４．８倍の場合における光の損失量の１０倍以上である。したがって、第１実施形態において、最外クラッド５３の厚さがクラッド５２と最外クラッド５３との界面で全反射する光の波長の１．７倍以上、３．３倍以下であれば、最外クラッド５３の厚さがこの光の波長の４．８倍の場合と比べて、高屈折率部材６０に伝搬するエバネッセント光の量を飛躍的に多くできることが分かった。
【００８３】
以上、本発明について、上記実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００８４】
例えば、上記実施形態では、クラッドモードストリッパ４０がデリバリ光ファイバ２０に設けられるレーザ装置１を例に説明した。しかし、クラッドモードストリッパ４０が設けられる部位は限定されるものではない。例えば、クラッドモードストリッパ４０は、光源１０から出射する光を伝搬する入力用光ファイバ１１に設けられてもよい。例えば、光源１０が励起光を用いるファイバレーザ装置とされる場合、励起光がクラッドに残留して不要なクラッドモード光となることがある。このため、クラッドモードストリッパ４０が入力用光ファイバ１１に設けられることによって、このようなクラッドに残留する励起光を除去し得る。また、レーザ装置１は、複数のクラッドモードストリッパ４０を備えていてもよい。
【００８５】
また、上記実施形態では、高屈折率部材６０は、光ファイバ５０におけるクラッド５２を伝搬する光の伝搬方向の下流側の端に接続されるデリバリ光ファイバ２５の露出部２９と間隔をあけて設けられていた。しかし、高屈折率部材６０は、この露出部２９に接していてもよい。この場合、露出部２９における高屈折率部材６０に接する部位が第４実施形態における露出部５５となると理解できる。
【００８６】
また、上記実施形態では、溝７０Ｇが形成された断面がコ字状の形状をした部材とされるケース部７０を例に説明した。しかし、ケース部７０は、特に限定されるものではなく、例えば板状部材とされてもよく、筒状部材とされもよく、複数の部材が組み合わされて構成されてもよい。また、デリバリ光ファイバ２０，２５はケース部７０に固定されなくてもよく、クラッドモードストリッパ４０はケース部７０を備えていなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
以上説明したように、本発明によれば、信頼性を向上させ得るクラッドモードストリッパ、及びレーザ装置が提供され、加工用レーザ装置や、医療用レーザ装置等に利用することができる。
【符号の説明】
【００８８】
１・・・レーザ装置
１０・・・光源
１１・・・入力用光ファイバ
２０，２５・・・デリバリ光ファイバ
３０・・・光コンバイナ
４０・・・クラッドモードストリッパ
５０・・・光ファイバ
５１・・・コア
５２・・・クラッド
５２Ａ・・・内側クラッド
５２Ｂ・・・外側クラッド
５３・・・最外クラッド
５４・・・被覆部
５５・・・露出部
６０・・・高屈折率部材
７０・・・ケース部
【図１】
2020166252.tif 000003
【図２】
2020166252.tif 000004
【図３】
2020166252.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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