(57)【要約】【課題】光ファイバとガラスブロックとを接合した構造体において、反射光が光ファイバの被覆などに与える影響を抑制しつつ、接合部の強度を高めること。【解決手段】光ファイバ（１０，２０）の一方の端面（２０Ａ）を含む区間である大径区間（２０）は、光ファイバ（１０，２０）の光軸との成す角が０°を上回り且つ９０°未満となる傾斜区間（２１）であって、一方の端面（２０Ａ）以外の部分に設けられた傾斜区間（２１）を含んでいる。【選択図】図１
2020126160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバと、該光ファイバの一方の端面に接合されたガラスブロックと、を備えた構造体であって、
上記光ファイバは、上記一方の端面を含む区間であって、該区間の直径が該区間以外の区間の直径より大きな大径区間を含み、
該大径区間は、上記光ファイバの光軸との成す角が０°を上回り且つ９０°未満となる斜面を表面の一部として有する傾斜区間であって、上記一方の端面以外の部分に設けられた傾斜区間を含んでいる、
ことを特徴とする構造体。
【請求項２】
上記傾斜区間の形状は、その直径が上記一方の端面に近づくにしたがって拡大する円錐台である、
ことを特徴とする請求項１に記載の構造体。
【請求項３】
上記傾斜区間の上記斜面の少なくとも一部は、粗面化されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の構造体。
【請求項４】
上記光ファイバは、その直径が略一定であるデリバリファイバと、該デリバリファイバと上記ガラスブロックとの間に挿入されたブリッジファイバであって、上記大径区間を形成するブリッジファイバと、により構成されている、
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の構造体。
【請求項５】
上記光ファイバは、その直径が略一定であるデリバリファイバと、該デリバリファイバを覆うことによって上記大径区間を形成するガラス細管と、により構成されている、
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の構造体。
【請求項６】
レーザ光を出射する１つのレーザユニットと、請求項１〜５の何れか１項に記載の構造体とを備えたレーザ装置であって、
上記光ファイバの他方の端面が上記レーザユニットに対して光学的に結合されている、
ことを特徴とするレーザ装置。
【請求項７】
それぞれがレーザ光を出射する１又は複数のレーザユニットと、当該１又は複数のレーザユニットの各々が出射した前記レーザ光を１つに合波する合波部と、請求項１〜５の何れか１項に記載の構造体とを備えたレーザシステムであって、
上記光ファイバの他方の端面が上記合波部に対して光学的に結合されている、
ことを特徴とするレーザシステム。
【請求項８】
デリバリファイバと、該デリバリファイバの一方の端面に接合され、且つ、該デリバリファイバより直径が大きなブリッジファイバと、該ブリッジファイバの一方の端面に接合されたガラスブロックと、を備えた構造体の製造方法であって、
上記ブリッジファイバは、該ブリッジファイバの光軸との成す角が０°を上回り且つ９０°未満となる斜面を表面の一部として有する傾斜区間であって、上記一方の端面以外の部分に設けられた傾斜区間を含んでおり、
上記デリバリファイバと上記ブリッジファイバの上記傾斜区間とを光ファイバ融着接続機を用いて融着する工程を含む、
ことを特徴とする製造方法。
【請求項９】
デリバリファイバと、該デリバリファイバの一方の端面を含む区間を覆うガラス細管と、上記デリバリファイバの一方の端面及び上記ガラス細管の一方の端面の各々に接合されたガラスブロックと、を備えた構造体の製造方法であって、
ガラス細管は、上記デリバリファイバの光軸との成す角が０°を上回り且つ９０°未満となる斜面を表面の一部として有する傾斜区間であって、上記一方の端面以外の部分に設けられた傾斜区間を含んでおり、
上記ガラス細管に設けられた細孔中に上記デリバリファイバを挿通させる工程と、
上記デリバリファイバが挿通された上記ガラス細管の少なくとも一部を加熱することによって、上記ガラス細管の内側面の少なくとも一部と、上記デリバリファイバのうち上記細孔中に挿通された区間の外側面の少なくとも一部と、を固定する工程と、を含む、
ことを特徴とする製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバと、該光ファイバの一方の端面に接合されたガラスブロックと、を備えた構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーザ光源が生成した大出力なレーザ光を加工対象物に照射することによって、加工対象物を加工するレーザ加工装置が広く利用されている。
【０００３】
このようなレーザ加工装置は、レーザ光源と、デリバリファイバと、ガラスブロックと、光学系とを備えている。例えば、デリバリファイバは、石英ガラス系の光ファイバであり、ガラスブロックは、石英ガラス製である。
【０００４】
デリバリファイバは、上述したように、レーザ光源が生成したレーザ光を加工対象物の近傍まで導波する。ガラスブロックは、該デリバリファイバにより導波されたレーザ光を加工対象物に対して出射する。ガラスブロックは、デリバリファイバの一方の端面に接続されているので、デリバリファイバのエンドキャップとも呼ばれる。光学系は、ガラスブロックから出射されたレーザ光を加工対象物の表面において合焦させる。
【０００５】
特許文献１の図３には、光ファイバとガラスブロックとを備え、光ファイバの一方の端面にガラスブロックが接合された構造体が記載されている。上述したようなレーザ加工装置では、レーザ光が大出力であることに起因して、加工対象物により反射されたレーザ光であって、上述した光学系により再びガラスブロックに入射した反射光が問題となっている。
【０００６】
特許文献１の図３に記載の構造体では、ガラスブロックの光ファイバ側の端面を曲面により構成することにより、ガラスブロックに再入射した反射光のうち光ファイバに再入射しなかった反射光が、光ファイバの被覆や光ファイバを固定する樹脂などに与える影響を抑制可能であることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１７−１９１１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の図３に記載の構造体には、光ファイバとガラスブロックとを接合した接合部の機械的な強度が低いという課題がある。
【０００９】
本発明の一態様に係る構造体は、上述した課題に鑑みなされたものであり、その目的は、光ファイバと、光ファイバの一方の端面に接合されたガラスブロックとを備えた構造体において、光ファイバとガラスブロックとの接合部の強度を高めることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る構造体は、光ファイバと、該光ファイバの一方の端面に接合されたガラスブロックと、を備えた構造体であって、
上記光ファイバは、上記一方の端面を含む区間であって、該区間の直径が該区間以外の区間の直径より大きな大径区間を含み、該大径区間は、上記光ファイバの光軸との成す角が０度を上回り且つ９０°未満となる斜面を表面の一部として有する傾斜区間であって、上記一方の端面以外の部分に設けられた傾斜区間を含んでいる。
【００１１】
上記の構成によれば、ガラスブロックに接合されている光ファイバの一方の端面の直径は、該光ファイバの他方の端面の直径より大きい。したがって、光ファイバをそのままガラスブロックに接合している従来の構造体と比較して、本構造体は、光ファイバとガラスブロックとの接合部の強度を高めることができる。
【００１２】
加えて、上記の構成によれば、光ファイバの上記一方の端面を含む部分に、その直径が該光ファイバの他方の端面の直径より大きな大径区間が設けられており、且つ、その大径区間が傾斜区間を含んでいる。したがって、ガラスブロックに入射した反射光であって、光ファイバに再入射しなかった反射光の伝搬方向は、傾斜区間の表面の一部である斜面において屈折され、光ファイバの光軸に沿った方向からそらされる。したがって、本構造体は、反射光が光ファイバの被覆やファイバの周囲の部材などに与える影響を抑制することができる。
【００１３】
以上のように、本構造体は、光ファイバと、光ファイバの一方の端面に接合されたガラスブロックとを備えた構造体において、光ファイバとガラスブロックとの接合部の強度を高めたうえで、反射光が光ファイバの被覆などに与える影響を抑制することができる。
【００１４】
また、本発明の一態様に係る構造体において、上記傾斜区間の形状は、その直径が上記一方の端面に近づくにしたがって拡大する円錐台である、ことが好ましい。
【００１５】
上記の構成によれば、傾斜区間の形状が円錐台であるため、傾斜区間は、光ファイバの光軸を中心軸として、その軸回りにおいて等方的に構成されている。したがって、傾斜区間の斜面により屈折されることによってガラスブロックの外部へ漏れ出す反射光は、光ファイバの光軸を中心軸に対して等方的に漏れ出す。そのため、本構造体は、漏れ出した反射光を分散させることができるので、反射光が光ファイバの被覆などに与える影響を更に抑制することができる。
【００１６】
また、本発明の一態様に係る構造体において、上記傾斜区間の上記斜面の少なくとも一部は、粗面化されている、ことが好ましい。
【００１７】
上記の構成によれば、傾斜区間の斜面が粗面化されているため、傾斜区間の斜面からガラスブロックの外部へ漏れ出す反射光は、様々な方向に散乱される。したがって、本構造体は、漏れ出した反射光を分散させることができるので、反射光が光ファイバの被覆などに与える影響を更に抑制することができる。
【００１８】
また、本発明の一態様に係る構造体において、上記光ファイバは、その直径が略一定であるデリバリファイバと、該デリバリファイバと上記ガラスブロックとの間に挿入されたブリッジファイバであって、上記大径区間を形成するブリッジファイバと、により構成されている、ことが好ましい。
【００１９】
上記の構成によれば、デリバリファイバとガラスブロックとの間に挿入されたブリッジファイバを用いて大径区間を形成することができる。ブリッジファイバを用いて大径区間を形成することによって、ガラス細管を用いて大径区間を形成した場合と比較して、ビームプロファイルの変形を抑制することができる。
【００２０】
また、本発明の一態様に係る構造体において、上記光ファイバは、その直径が略一定であるデリバリファイバと、該デリバリファイバを覆うことによって上記大径区間を形成するガラス細管と、により構成されている、ことが好ましい。
【００２１】
上記の構成によれば、ガラス細管にデリバリファイバを挿通したうえで、デリバリファイバとガラス細管とを固定することによって、大径区間を形成することができる。このように、大径区間は、ガラス細管により形成されていてもよい。
【００２２】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るレーザ装置は、レーザ光を出射する１つのレーザユニットと、本発明の何れか一態様に係る構造体とを備えたレーザ装置であって、上記光ファイバの他方の端面が上記レーザユニットに対して光学的に結合されている。
【００２３】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るレーザシステムは、それぞれがレーザ光を出射する１又は複数のレーザユニットと、当該１又は複数のレーザユニットの各々が出射した前記レーザ光を１つに合波する合波部と、本発明の何れか一態様に係る構造体とを備えたレーザシステムであって、上記光ファイバの他方の端面が上記合波部に対して光学的に結合されている。
【００２４】
本発明の一態様に係る構造体は、ビームプロファイルに生じる歪みを低減することができるので、本レーザ装置及び本レーザシステムの各々は、ビームプロファイルの歪みが少ないレーザ光を加工対象物に照射することができる。したがって、本レーザ装置及び本レーザシステムの各々は、加工対象物を加工するときの加工精度を高めたり、加工の仕上がりをよくしたりすることができる。
【００２５】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る製造方法は、デリバリファイバと、該デリバリファイバの一方の端面に接合され、且つ、該デリバリファイバより直径が大きなブリッジファイバと、該ブリッジファイバの一方の端面に接合されたガラスブロックと、を備えた構造体の製造方法である。該構造体において、上記ブリッジファイバは、該ブリッジファイバの他方の端面の近傍に設けられた傾斜区間であって、該傾斜区間の直径が上記他方の端面に近づくにしたがって縮小する円錐台形状の傾斜区間を含んでいる。本製造方法は、上記デリバリファイバと上記ブリッジファイバの上記傾斜区間とを光ファイバ融着接続機を用いて融着する工程を含んでいる。
【００２６】
本製造方法において用いるブリッジファイバは、該ブリッジファイバの直径が該ブリッジファイバの他方の端面に近づくにしたがって縮小する円錐台形状の傾斜区間を含んでいる。したがって、ブリッジファイバの他方の端面近傍の熱容量は、傾斜区間を含んでいないブリッジファイバ（すなわち、円柱状のブリッジファイバ）と比較して、小さくなる。そのため、本製造方法においては、デリバリファイバとブリッジファイバの傾斜区間とを光ファイバ融着接続機を用いて融着することができる。光ファイバ融着接続機は、レーザ光のビームプロファイルにおいて生じ得る変形を抑えつつ融着を実施することができるので、本製造方法を用いて製造した構造体は、変形を抑えられたビームプロファイルを有するレーザ光を出射することができる。
【００２７】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る製造方法は、デリバリファイバと、該デリバリファイバの一方の端面を含む区間を覆うガラス細管と、上記デリバリファイバの一方の端面及び上記ガラス細管の一方の端面の各々に接合されたガラスブロックと、を備えた構造体の製造方法である。該構造体において、ガラス細管は、上記デリバリファイバの光軸との成す角が０°を上回り且つ９０°未満となる斜面を表面の一部として有する傾斜区間であって、上記一方の端面以外の部分に設けられた傾斜区間を含んでいる。本製造方法は、上記ガラス細管に設けられた細孔中に上記デリバリファイバを挿通させる工程と、上記デリバリファイバが挿通された上記ガラス細管の少なくとも一部を加熱することによって、上記ガラス細管の内側面の少なくとも一部と、上記デリバリファイバのうち上記細孔中に挿通された区間の外側面の少なくとも一部と、を固定する工程と、を含んでいる。
【００２８】
本製造方法を用いても、本発明の一態様に係る構造体を製造することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の一態様によれば、光ファイバと、光ファイバの一方の端面に接合されたガラスブロックとを備えた構造体において、光ファイバとガラスブロックとの接合部の強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る構造体の縦断面図である。（ｂ）は、（ａ）に示した構造体が備えているガラスブロックの出射面を平面視した場合の矢視図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る構造体の縦断面図である。
【図３】（ａ）は、本発明の実施例に係る構造体を備えた出力ヘッドの縦断面図である。（ｂ）は、本発明の比較例に係る構造体を備えた出力ヘッドの縦断面図である。
【図４】（ａ）は、本発明の実施例に係る構造体が備えている光ダンパの温度、及び、本発明の比較例に係る構造体が備えている光ダンパの温度を示すグラフである。（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ、本発明の実施例に係る構造体から出射されたレーザ光のニアフィールドパターン及びファーフィールドパターンを示す画像である。（ｄ）及び（ｅ）は、それぞれ、本発明の比較例に係る構造体から出射されたレーザ光のニアフィールドパターン及びファーフィールドパターンを示す画像である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係るファイバレーザシステムのブロック図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係るファイバレーザ装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
〔第１の実施形態〕
本発明の第１の実施形態に係る構造体１について、図１を参照して説明する。図１の（ａ）は、構造体１の縦断面図である。図１の（ｂ）は、構造体１が備えているガラスブロック３０の出射面である一方の端面３０Ａを平面視した場合の矢視図である。
【００３２】
図１の（ａ）に示すように、構造体１は、デリバリファイバ１０と、ブリッジファイバ２０と、ガラスブロック３０と、を備えている。デリバリファイバ１０とブリッジファイバ２０とは、特許請求の範囲に記載の光ファイバの一態様である。
【００３３】
構造体１は、例えば、レーザ装置（例えば、レーザ加工機）の出力部として利用される。この場合、レーザ光源（例えば、ファイバレーザ）にて生成されたレーザ光ＬＦは、（１）デリバリファイバ１０及びブリッジファイバ２０を導波され、（２）ガラスブロック３０を透過し、（３）ガラスブロック３０の一方の端面３０Ａから外部（例えば、加工対象物）に出力される。すなわち、ガラスブロック３０は、レーザ装置の出力ヘッド（例えば、加工ヘッド）として機能する。
【００３４】
ガラスブロック３０の他方の端面３０Ｂには、光ファイバの一方の端面であるブリッジファイバ２０の一方の端面２０Ａが接合（例えば、融着）されている。ブリッジファイバ２０の他方の端面２０Ｂには、デリバリファイバ１０の一方の端面１０Ａが接合（例えば、融着）されている。光ファイバの他方の端面であるデリバリファイバ１０の他方の端面１０Ｂは、レーザ光源の出力ポートに接合（例えば、融着）可能である。
【００３５】
デリバリファイバ１０は、コア１０ａと、クラッド１０ｂと、被覆１０ｃとを備えている。コア１０ａは、ガラス（例えば、石英ガラス）により構成された、柱状（例えば、円柱状）の構造体である。クラッド１０ｂは、ガラス（例えば、石英ガラス）により構成された、管状（例えば、円管状）の構造体である。被覆１０ｃは、樹脂（例えば、紫外線硬化型樹脂）により構成された、管状（例えば、円管状）の構造体である。なお、被覆１０ｃは、デリバリファイバ１０の両端面１０Ａ，１０Ｂの近傍において除去されている。
【００３６】
コア１０ａ及びクラッド１０ｂは、クラッド１０ｂの内側面がコア１０ａの外側面を覆うように、一体化されている。コア１０ａ及びクラッド１０ｂの一方又は両方には、コア１０ａの屈折率をクラッド１０ｂの屈折率よりも高くする、又は、クラッド１０ｂの屈折率をコア１０ａの屈折率よりも低くするためのドーパントが添加されている。デリバリファイバ１０の直径φＤは、全区間においておよそ一定であり、例えば、３６０μｍである。
【００３７】
ブリッジファイバ２０は、デリバリファイバ１０とガラスブロック３０との間に挿入された太径ファイバである。ブリッジファイバ２０は、コア２０ａと、クラッド２０ｂとを備えている。コア２０ａは、ガラス（例えば、石英ガラス）により構成された、柱状（例えば、円柱状）の構造体である。クラッド２０ｂは、ガラス（例えば、石英ガラス）により構成された、管状（例えば、円管状）の構造体である。コア２０ａ及びクラッド２０ｂは、クラッド２０ｂの内側面がコア２０ａの外側面を覆うように、一体化されている。コア２０ａ及びクラッド２０ｂの一方又は両方には、コア２０ａの屈折率をクラッド２０ｂの屈折率よりも高くする、又は、クラッド２０ｂの屈折率をコア２０ａの屈折率よりも低くするためのドーパントが添加されている。
【００３８】
コア２０ａの屈折率は、コア１０ａの屈折率と同一又は同程度であることが好ましく（本実施形態においては同一）、クラッド２０ｂの屈折率は、クラッド１０ｂの屈折率と同一又は同程度であることが好ましい（本実施形態においては同一）。
【００３９】
また、コア２０ａの直径は、コア１０ａの直径と同一又は同程度であることが好ましい（本実施形態においては同一）。本実施形態においては、クラッド２０ｂの厚みを通常の光ファイバよりも厚くすることによって、ブリッジファイバ２０の太径化を実現している。
【００４０】
ブリッジファイバ２０は、他方の端面２０Ｂを含む傾斜区間２１と、一方の端面２０Ａを含む同径部２２とからなる。
【００４１】
傾斜区間２１は、その直径φＢＲ１が他方の端面２０Ｂから遠ざかるにしたがって大きくなるように構成されている。本実施形態において、傾斜区間２１の形状は、その直径φＢＲ１が他方の端面２０Ｂから一方の端面２０Ａに近づくにしたがって拡大する円錐台である。このように、直径φＢＲ１は、他方の端面２０Ｂからの距離（あるいは一方の端面２０Ａからの距離）に応じて、φＤ＜φＢＲ１≦φＢＲ２の範囲内で変化する。他方の端面における直径φＢＲ１が直径φＤと等しく構成されている場合には、直径φＢＲ１は、φＤ≦φＢＲ１≦φＢＲ２の範囲内で変化する。
【００４２】
他方の端面２０Ｂにおける直径φＢＲ１は、デリバリファイバ１０の直径φＤ以上となるように構成されている。本実施形態において、他方の端面２０Ｂにおける直径φＢＲ１は、デリバリファイバ１０の直径φＤを上回るように構成されており、他方の端面２０Ｂにおける直径φＢＲ１（すなわち直径φＢＲ１の最小値）は、例えば、７００μｍである。一方、傾斜区間２１と同径部２２との境界面における直径φＢＲ１（すなわち直径φＢＲ１の最大値）は、例えば、４ｍｍである。
【００４３】
上述したように、他方の端面２０Ｂにおける直径φＢＲ１がデリバリファイバ１０の直径φＤを上回るように構成されていることにより、デリバリファイバ１０の一方の端面１０Ａがブリッジファイバ２０の他方の端面２０Ｂに包含された状態で、デリバリファイバ１０とブリッジファイバ２０とを融着することができる。この構成によれば、一方の端面１０Ａの全面を他方の端面２０Ｂに融着することができるので、構造体１は、デリバリファイバ１０とブリッジファイバ２０との接合部の強度を高めることができる。
【００４４】
なお、ブリッジファイバ２０は、例えば、もともと円柱状であるブリッジファイバの他方の端部近傍を円錐状に研削加工を施すことによって製造することができる。この研削加工後のブリッジファイバ２０において、円錐台形状である傾斜区間２１の中心軸（すなわちブリッジファイバ２０の中心軸）と、コア１０ａの中心軸とが一致していることが望ましいが、研削加工時の加工ずれに起因して、円錐台形状である傾斜区間２１の中心軸（すなわちブリッジファイバ２０の中心軸）と、コア１０ａの中心軸とが一致しない場合も生じ得る。傾斜区間２１の中心軸とコア１０ａの中心軸とが一致していない場合であっても、他方の端面２０Ｂにおける直径φＢＲ１をデリバリファイバ１０の直径φＤよりも大きくしておくことによって、一方の端面１０Ａが他方の端面２０Ｂからはみ出し、デリバリファイバ１０とブリッジファイバ２０との接合部の接合面積が小さくなること（換言すれば接合部の強度が低下すること）を防ぐことができる。
【００４５】
ただし、一方の端面１０Ａと他方の端面２０Ｂとを光ファイバ融着接続機を用いて融着する場合には、他方の端面２０Ｂにおける直径φＢＲ１が光ファイバ融着接続機を用いて融着可能な所定の範囲内に含まれていることが求められる。光ファイバ融着接続機を用いて融着可能な所定の範囲は、光ファイバ融着接続機ごとに定められた固有の範囲であるが、その一例としては、５０μｍ以上１０００μｍ以下が挙げられる。本実施形態において採用している７００μｍという直径φＢＲ１は、この光ファイバ融着接続機を用いて融着可能な所定の範囲内に含まれている。
【００４６】
以上のように、他方の端面２０Ｂにおける直径φＢＲ１は、デリバリファイバ１０の直径φＤを上回り、且つ、光ファイバ融着接続機を用いて融着可能な所定の範囲内に含まれている範囲内において適宜定めることができる。
【００４７】
同径部２２は、傾斜区間２１と同径部２２との境界面から一方の端面２０Ａまでの全区間に亘って、その直径φＢＲ２がおよそ一定になるように構成されている。本実施形態において、同径部２２の形状は、円柱状である。同径部２２の直径φＢＲ２は、例えば、４ｍｍである。
【００４８】
ブリッジファイバ２０のうち、その直径φＢＲ２がデリバリファイバ１０の直径φＤを上回る区間は、特許請求の範囲に記載の大径区間の一態様である。本実施形態においては、ブリッジファイバ２０のうち、他方の端面２０Ｂを除いた全区間が大径区間に相当する。
【００４９】
傾斜区間２１は、その斜面２１ａとブリッジファイバ２０の光軸との成す角が０°を上回り且つ９０°未満となるように構成されている。斜面２１ａとブリッジファイバ２０の光軸との成す角を小さくすればするほど、他方の端面２０Ｂの熱容量を抑制することができる。一方、斜面２１ａとブリッジファイバ２０の光軸との成す角を大きくすればするほど傾斜区間２１の全長（ブリッジファイバ２０の中心軸に沿った方向の長さ）を短くすることができる。
【００５０】
デリバリファイバ１０の一方の端面１０Ａと、ブリッジファイバ２０の他方の端面２０Ｂとは、後述するように、光ファイバ融着接続機を利用して融着することが好ましい。光ファイバ融着接続機の最大パワーは、該光ファイバ融着接続機の仕様に応じて予め定められている。そのため、他方の端面２０Ｂの熱容量が上記最大パワーに対応する許容値を上回る場合、該光ファイバ融着接続機は、他方の端面２０Ｂを溶融させることができず、デリバリファイバ１０とブリッジファイバ２０とを融着することができない。
【００５１】
上記光ファイバ融着接続機の上記最大パワーに対応する熱容量の許容値を下回る範囲内において、他方の端面２０Ｂの熱容量を適宜設定することにより、デリバリファイバ１０とブリッジファイバ２０とを光ファイバ融着接続機を利用して融着することができる。本実施形態では、光ファイバ融着接続機を利用可能な斜面２１ａとブリッジファイバ２０の光軸との成す角の一例として１５°を採用している。なお、本実施形態においては、ブリッジファイバ２０の光軸とデリバリファイバ１０の光軸とが一致するように、デリバリファイバ１０とブリッジファイバ２０とが接合されている。したがって、ブリッジファイバ２０の光軸は、特許請求の範囲に記載の光ファイバの光軸の一例である。
【００５２】
本実施形態においては、もともと円柱状であるブリッジファイバの他方の端部近傍を円錐状に研削することによって、傾斜区間２１の形状が円錐台であるブリッジファイバ２０を得ている。研削に用いる砥石の粒度を適宜選択することによって、傾斜区間２１の斜面２１ａを、例えばすりガラスの表面のように粗面化することができる。
【００５３】
ガラスブロック３０は、ガラス（例えば、石英ガラス）により構成された、塊状（例えば、円柱状）の構造体である。ガラスブロック３０の直径φＢＬは、ブリッジファイバ２０の同径部２２の直径φＢＲ２を上回るように設定されている（図１参照）。ガラスブロック３０の屈折率は、デリバリファイバ１０のコア１０ａの屈折率及びブリッジファイバ２０のコア２０ａの屈折率と同一又は同程度であり、デリバリファイバ１０のクラッド１０ｂの屈折率及びブリッジファイバ２０のクラッド２０ｂの屈折率よりも高い。ブリッジファイバ２０の一方の端面２０Ａとガラスブロック３０の他方の端面３０Ｂとは、接合（例えば、融着）されている。
【００５４】
なお、本実施形態において、特許請求の範囲に記載の光ファイバは、デリバリファイバ１０と、デリバリファイバ１０の一方の端面１０Ａに接合されたブリッジファイバ２０とからなるものとして説明した。しかし、特許請求の範囲に記載の光ファイバは、デリバリファイバ１０とブリッジファイバ２０とが一体成形された１本の光ファイバにより構成されていてもよい。この場合、デリバリファイバ１０の一方の端部近傍において、クラッド１０ｂの厚みを、デリバリファイバ１０の他の区間におけるクラッド１０ｂの厚みよりも厚くすることによって、デリバリファイバ１０とブリッジファイバ２０とが一体成形された１本の光ファイバを実現することができる。
【００５５】
〔構造体１のまとめ〕
以上のように構成された構造体１は、光ファイバ（デリバリファイバ１０及びブリッジファイバ２０）と、該光ファイバ（デリバリファイバ１０及びブリッジファイバ２０）の一方の端面（ブリッジファイバの一方の端面２０Ａ）に接合されたガラスブロック３０と、を備えている。
【００５６】
上記光ファイバ（デリバリファイバ１０及びブリッジファイバ２０）は、上記一方の端面（一方の端面２０Ａ）を含む区間（ブリッジファイバ２０）であって、該区間の直径（直径φＢＲ１及び直径φＢＲ２）が該区間以外の区間の直径（すなわちデリバリファイバ１０の直径φＤ）より大きな大径区間を含み、該大径区間は、上記光ファイバ（デリバリファイバ１０及びブリッジファイバ２０）の光軸との成す角が０°を上回り且つ９０°未満となる斜面２１ａを表面の一部として有する傾斜区間２１であって、一方の端面２０Ａ以外の部分に設けられた傾斜区間２１を含んでいる。
【００５７】
上記の構成によれば、ガラスブロック３０に接合されているブリッジファイバ２０の一方の端面２０Ａの直径φＢＲ２は、デリバリファイバ１０の他方の端面１０Ｂの直径φＤより大きい。したがって、デリバリファイバ１０をそのままガラスブロック３０に接合している従来の構造体と比較して、構造体１は、ブリッジファイバ２０とガラスブロック３０との接合部の強度を高めることができる。
【００５８】
加えて、ガラスブロック３０を介してブリッジファイバ２０に入射した反射光ＬＲの伝搬方向は、傾斜区間２１の斜面２１ａからブリッジファイバ２０の外部へ漏れ出すときに、斜面２１ａにおいて屈折されることにより、デリバリファイバ１０及びブリッジファイバ２０の光軸に沿った方向からそらされる。したがって、構造体１は、例えば、反射光ＬＲがデリバリファイバ１０の被覆１０ｃに与える影響を抑制することができる。図３の（ａ）に示すように、筐体２、光ダンパ３、及び樹脂ブロック４とともに、構造体１を用いて出力ヘッドを構成する場合には、構造体１は、ブリッジファイバ２０に入射した反射光ＬＲのうち光ダンパ３に照射される反射光ＬＲのパワーを抑制することができる。その結果、光ダンパ３の温度を抑制することができるので、反射光ＬＲがデリバリファイバ１０を固定する樹脂ブロック４や被覆１０ｃなどに与える影響を抑制することができる。
【００５９】
以上のように、構造体１は、光ファイバ（デリバリファイバ１０及びブリッジファイバ２０）と、光ファイバの一方の端面（ブリッジファイバ２０の一方の端面２０Ａ）に接合されたガラスブロック３０とを備えた構造体において、ブリッジファイバ２０とガラスブロック３０との接合部の強度を高めたうえで、反射光ＬＲが被覆１０ｃや光ファイバを固定する樹脂などに与える影響を抑制することができる。
【００６０】
また、ガラスブロック３０の一方の端面３０Ａに再入射した反射光ＬＲは、ガラスブロック３０中を収束しながら逆方向に伝搬し、ガラスブロック３０の他方の端面３０Ｂにおいて、焦点ＰＦＲにおよそ合焦する。
【００６１】
上記の構成によれば、直径φＢＲ２が直径φＤと比べて大きい（本実施形態においては４ｍｍ）ため、ガラスブロック３０の他方の端面３０Ｂのうち反射光ＬＲがおよそ合焦し得る領域（焦点ＰＦＲが生じ得る領域）をブリッジファイバ２０の一方の端面２０Ａ（大径区間の一方の端面ともいえる）が覆うことができる。
【００６２】
ガラスブロック３０の他方の端面３０Ｂに例えば異物が付着し、且つ、その異物が付着した位置と、焦点ＰＦＲの位置とが重なった場合、異物が反射光ＬＲを吸収するため、異物の温度が高くなりすぎる場合がある。構造体１は、上述したように、焦点ＰＦＲが生じ得る領域をブリッジファイバ２０の一方の端面２０Ａが覆っているので、焦点ＰＦＲが生じ得る領域内に異物が付着する可能性を低減できる。
【００６３】
また、構造体１において、傾斜区間２１の形状は、その直径φＢＲ１が他方の端面２０Ｂから一方の端面２０Ａに近づくにしたがって拡大する円錐台である、ことが好ましい。
【００６４】
上記の構成によれば、傾斜区間２１は、光ファイバの光軸（デリバリファイバ１０の光軸及びブリッジファイバ２０の光軸）を中心軸として、その軸回りにおいて等方的な形状を有する。したがって、傾斜区間２１の斜面２１ａにより屈折された反射光ＬＲは、斜面２１ａからブリッジファイバ２０の外部へ等方的に漏れ出す。そのため、構造体１は、漏れ出した反射光ＬＲを一箇所に集中させることなく分散させることができるので、反射光ＬＲが被覆１０ｃや光ファイバを固定する樹脂などに与える影響を更に抑制することができる。
【００６５】
なお、傾斜区間２１の形状は、上述した円錐台に限定されるものではない。円錐台は、等脚台形の両底辺の中点同士を結んだ直線を回転軸として、回転させることによって得られる形状である。しかし、傾斜区間２１の形状は、例えば、半円又は半楕円の面積を二等分する直線を回転軸として、回転させることによって得られる形状であってもよい。
【００６６】
また、傾斜区間２１の形状は、軸回りに等方的な形状でなくてもよい。軸回りに等方的ではない傾斜区間２１の形状の一例としては、円柱の中心軸に対して斜めに（０°を上回り９０°を下回る角度で）交わる１つの平面を用いて、円柱を二分することによって得られる形状が挙げられる。
【００６７】
また、構造体１において、傾斜区間２１の斜面２１ａの少なくとも一部は、粗面化されていることが好ましい。
【００６８】
上記の構成によれば、斜面２１ａからブリッジファイバ２０の外部へ漏れ出す反射光ＬＲは、様々な方向に散乱される。したがって、構造体１は、漏れ出した反射光ＬＲを分散させることができるので、反射光ＬＲが被覆１０ｃや光ファイバを固定する樹脂などに与える影響を更に抑制することができる。
【００６９】
また、上述したように、光ファイバは、その直径φＤが略一定であるデリバリファイバ１０と、デリバリファイバ１０とガラスブロック３０との間に挿入されたブリッジファイバ２０であって、上記大径区間を形成するブリッジファイバ２０と、により構成されている、ことが好ましい。
【００７０】
上記の構成によれば、デリバリファイバ１０とガラスブロック３０との間に挿入されたブリッジファイバ２０を用いて大径区間を形成することができる。ブリッジファイバ２０を用いて大径区間を形成することによって、後述するガラス細管１２０（図２参照）を用いて大径区間を形成した場合と比較して、ビームプロファイルの変形を抑制することができる。
【００７１】
また、ブリッジファイバ２０を用いて大径区間を形成する場合、ブリッジファイバ２０の他方の端面２０Ｂの直径φＢＲ１は、光ファイバ融着接続機を用いて融着可能な所定の範囲内に含まれていることが好ましい。直径φＢＲ１が光ファイバ融着接続機を用いて融着可能な所定の範囲内に含まれていることにより、デリバリファイバ１０とブリッジファイバ２０とを光ファイバ融着接続機を用いて融着することができるので、構造体１は、デリバリファイバ１０とブリッジファイバ２０とを接合する場合に生じ得るビームプロファイルの変形を抑制することができる。
【００７２】
また、構造体１の製造方法としては、デリバリファイバ１０とブリッジファイバ２０の傾斜区間２１とを光ファイバ融着接続機を用いて融着する工程を含む製造方法を採用することができる。
【００７３】
ブリッジファイバ２０は、直径φＢＲ１が該ブリッジファイバ２０の他方の端面２０Ｂに近づくにしたがって縮小する円錐台形状の傾斜区間２１を含んでいる。したがって、他方の端面２０Ｂ近傍の熱容量は、傾斜区間２１を含んでいないブリッジファイバ（すなわち、円柱状のブリッジファイバ）と比較して、小さくなる。そのため、本製造方法においては、デリバリファイバ１０とブリッジファイバ２０の傾斜区間２１とを光ファイバ融着接続機を用いて融着することができる。光ファイバ融着接続機は、レーザ光ＬＦのビームプロファイルにおいて生じ得る変形を抑えつつ融着を実施することができる。したがって、本製造方法を用いて製造した構造体１は、変形を抑えられたビームプロファイルを有するレーザ光ＬＦを出射することができる。
【００７４】
また、デリバリファイバ１０とブリッジファイバ２０の傾斜区間２１とを光ファイバ融着接続機を用いて融着する場合、ブリッジファイバ２０のデリバリファイバ１０側の端面（他方の端面２０Ｂ）の直径φＢＲ１は、光ファイバ融着接続機を用いて融着可能な所定の範囲内に含まれている、ことが好ましい。
【００７５】
他方の端面２０Ｂの直径φＢＲ１が光ファイバ融着接続機を用いて融着可能な所定の範囲内に含まれていることによって、デリバリファイバ１０とブリッジファイバ２０とを確実に融着することができる。光ファイバ融着接続機を用いて融着可能な所定の範囲は、光ファイバ融着接続機ごとに定められた固有の範囲であり、その一例としては、５０μｍ以上１０００μｍ以下が挙げられる。なお、本製造方法において用いる光ファイバ融着接続機が市販の光ファイバ融着接続機である場合、光ファイバ融着接続機を用いて融着可能な所定の範囲は、該光ファイバ融着接続機の取扱説明書又は仕様書に記載されている。
【００７６】
〔第２の実施形態〕
本発明の第２の実施形態に係る構造体１０１について、図２を参照して説明する。図２は、構造体１０１の縦断面図である。
【００７７】
図２に示すように、構造体１０１は、デリバリファイバ１１０と、ガラス細管１２０と、ガラスブロック１３０と、を備えている。デリバリファイバ１１０とガラス細管１２とは、特許請求の範囲に記載の光ファイバの一態様である。構造体１０１は、構造体１と同様に、レーザ装置の出力ヘッドとして機能する。
【００７８】
ガラスブロック１３０の他方の端面１３０Ｂには、光ファイバの一方の端面であるデリバリファイバ１１０の一方の端面１１０Ａ及びガラス細管１２０の一方の端面１２０Ａが接合（例えば、融着）されている。光ファイバの他方の端面であるデリバリファイバ１１０の他方の端面１１０Ｂは、レーザ光源の出力ポートに接合（例えば、融着）可能である。
【００７９】
デリバリファイバ１１０は、図１に図示したデリバリファイバ１０と同様に構成されている。すなわち、デリバリファイバ１１０は、コア１１０ａと、クラッド１１０ｂと、被覆１１０ｃとを備えている。コア１１０ａ、クラッド１１０ｂ、及び、被覆１１０ｃの各々は、それぞれ、デリバリファイバ１０のコア１０ａ、クラッド１０ｂ、及び、被覆１０ｃに対応する。
【００８０】
ただし、デリバリファイバ１０は、一方の端面１０Ａがブリッジファイバ２０の他方の端面２０Ｂに接合されている。それに対して、デリバリファイバ１１０は、一方の端面１１０Ａが後述するガラス細管１２０の細孔中を挿通し、且つ、一方の端面１１０Ａ近傍の外側面が、ガラス細管１２０の一方の端面１２０Ａ近傍の内側面に接合（例えば、融着）されている。そのうえで、デリバリファイバ１１０の一方の端面１１０Ａは、ガラス細管１２０の一方の端面１２０Ａとともにガラスブロック１３０の他方の端面１３０Ｂに接合（例えば、融着）されている。デリバリファイバ１１０は、デリバリファイバ１０と比較して、これらの点が異なる。
【００８１】
ガラス細管１２０は、図１に示したブリッジファイバ２０の太径化されたクラッド２０ｂに対応する部材である。ガラス細管１２０は、ガラス（例えば、石英ガラス）により構成された、管状（例えば、円管状）の構造体である。本実施形態においては、ガラス細管１２０の中心軸近傍に細孔が形成されている。該細孔の内径は、デリバリファイバ１１０の直径φＤをわずかに上回るように構成されている。すなわち、上記細孔の上記内径は、とても細い。したがって、ガラス細管１２０は、毛細管（キャピラリ）と称されることもある。ガラス細管１２０には、コア１１０ａの屈折率をガラス細管１２０の屈折率よりも高くする、又は、ガラス細管１２０の屈折率をコア１１０ａの屈折率よりも低くするためのドーパントが添加されている。ガラス細管１２０の屈折率は、クラッド１１０ｂの屈折率と同一又は同程度であることが好ましい（本実施形態においては同一）。
【００８２】
ガラス細管１２０は、その細孔中にデリバリファイバ１１０を挿通した状態で、一方の端面１２０Ａの近傍を加熱される。この加熱により、ガラス細管１２０の一方の端面１２０Ａの近傍区間１２２１の内側面は、デリバリファイバ１１０の一方の端面１１０Ａ近傍の外側面に融着される。言い換えれば、ガラス細管１２０の内側面の少なくとも一部と、デリバリファイバ１１０のうちガラス細管１２０の細孔中に挿通された区間の外側面の少なくとも一部とは、融着されることによって互いに固定されている。したがって、ガラス細管１２０は、デリバリファイバ１１０を覆っている。
【００８３】
このように融着された一方の端面１１０Ａ及び一方の端面１２０Ａをともに研磨されることによって、特許請求の範囲に記載の光ファイバが得られる。本実施形態では、以上のように、デリバリファイバ１１０に対してガラス細管１２０を装着することによって、光ファイバの太径化を実現している。
【００８４】
ガラス細管１２０は、他方の端面１２０Ｂを含む傾斜区間１２１と、一方の端面１２０Ａを含む同径部１２２とからなる。
【００８５】
傾斜区間１２１は、その直径φＣＰ１が他方の端面１２０Ｂから遠ざかるにしたがって大きくなるように構成されている。本実施形態において、傾斜区間１２１の外形の形状は、その直径φＣＰ１が他方の端面１２０Ｂから一方の端面１２０Ａに近づくにしたがって拡大する円錐台である。
【００８６】
他方の端面１２０Ｂにおける直径φＣＰ１は、デリバリファイバ１０の直径φＤと同程度になるように構成されている。他方の端面１２０Ｂにおける直径φＣＰ１は、例えば、４００μｍである。傾斜区間１２１の同径部１２２側の端面における直径φＣＰ１は、例えば、４ｍｍである。
【００８７】
同径部１２２は、傾斜区間１２１側の端面から一方の端面１２０Ａまでの全区間に亘って、その直径φＣＰ２がおよそ一定になるように構成されている。本実施形態において、同径部１２２の形状は、円環状である。同径部１２２の直径φＣＰ２は、例えば、４ｍｍである。
【００８８】
デリバリファイバ１１０のうち、ガラス細管１２０が装着されている区間は、特許請求の範囲に記載の大径区間の一態様である。
【００８９】
傾斜区間１２１は、その斜面１２１ａとデリバリファイバ１１０の光軸との成す角が０°を上回り且つ９０°未満となるように構成されている。ガラス細管１２０は、その細孔中にデリバリファイバ１１０を挿通されている。そのため、図１に示したブリッジファイバ２０の場合とは異なり、光ファイバ融着接続機を用いてデリバリファイバ１１０とガラス細管１２０とを融着することはできない。したがって、斜面１２１ａとデリバリファイバ１１０の光軸との成す角は、光ファイバ融着接続機の利用を想定することなく、適宜定めることができる。本実施形態では、第１の実施形態の場合と同様に、斜面１２１ａとデリバリファイバ１１０の光軸との成す角の一例として１５°を採用している。
【００９０】
本実施形態においては、もともと円環状であるガラス管の他方の端部近傍を円錐状に研削することによって、傾斜区間１２１の外形の形状が円錐台であるガラス細管１２０を得ている。研削に用いる砥石の粒度を適宜選択することによって、傾斜区間１２１の斜面１２１ａを、例えばすりガラスの表面のように粗面化することができる。
【００９１】
ガラスブロック１３０は、図１に示したガラスブロック３０と同一に構成されている。したがって、本実施形態では、ガラスブロック１３０の説明を省略する。
【００９２】
〔構造体１０１のまとめ〕
以上のように構成された構造体１０１は、図１に示した構造体１と同様の効果を奏する。
また、上述したように、構造体１０１において、特許請求の範囲に記載の光ファイバは、その直径φＤが略一定であるデリバリファイバ１１０と、デリバリファイバ１１０を覆うことによって大径区間を形成するガラス細管１２０と、により構成されていてもよい。
【００９３】
上記の構成によれば、ガラス細管１２０の細孔にデリバリファイバ１１０を挿通したうえで、デリバリファイバ１１０とガラス細管１２０とを固定することによって、大径区間を形成することができる。このように、大径区間は、ガラス細管１２０により形成されていてもよい。
【００９４】
また、構造体１０１の製造方法としては、ガラス細管１２０に設けられた細孔中にデリバリファイバ１１０を挿通させる工程と、デリバリファイバ１１０が挿通されたガラス細管１２０の少なくとも一部を加熱することによって、ガラス細管１２０の内側面の少なくとも一部と、デリバリファイバ１１０のうちガラス細管１２０の細孔中に挿通された区間の外側面の少なくとも一部とを固定する工程と、を含む製造方法を採用することができる。これらの工程により、ガラス細管１２０とデリバリファイバ１１０とは、一体化される。なお、デリバリファイバ１１０とガラス細管１２０とを固定する手法としては、融着が好適である。
【００９５】
このように、ガラス細管１２０のうち一方の端面１２０Ａの近傍区間１２２１がデリバリファイバ１１０のうちガラス細管１２０の細孔中に挿通された区間の外側面の一部に融着されていることによって、ガラス細管１２０は、デリバリファイバ１１０と融着された近傍区間１２２１と、近傍区間１２２１以外の区間とに分かれる。近傍区間１２２１以外の区間においては、近傍区間１２２１と異なり、ガラス細管１２０とデリバリファイバ１１０との間に空気層が介在する。この構造により、ガラスブロック１３０からガラス細管１２０に再入射した反射光ＬＲがデリバリファイバ１１０に再入射し、逆方向に伝搬することを抑制することができる。
【００９６】
また、デリバリファイバ１１０が挿通されたガラス細管１２０において、デリバリファイバ１１０の一方の端面１１０Ａと、ガラス細管１２０の一方の端面１２０Ａとが一致又は略一致していない場合には、ガラス細管１２０の内側面とデリバリファイバ１１０の外側面とを固定した後であって、且つ、デリバリファイバ１１０及びガラス細管１２０の一方の端面１１０Ａ，１２０Ａをガラスブロック１３０の他方の端面１３０Ｂに接合（本実施形態においては融着）する前に、デリバリファイバ１１０及びガラス細管１２０の一方の端面１１０Ａ，１２０Ａをまとめて研磨する工程を実施してもよい。この工程を実施することにより、一方の端面１１０Ａと一方の端面１２０Ａとは、一致又は略一致する。
【００９７】
〔実施例〕
本発明の実施例について、図３及び図４を参照して説明する。図３の（ａ）は、本発明の実施例として用いた構造体１を備えた出力ヘッドの縦断面図である。図３の（ｂ）は、本発明の比較例として用いた構造体５０１を備えた出力ヘッドの縦断面図である。図４の（ａ）は、構造体１が備えている光ダンパ３の温度、及び、構造体５０１が備えている光ダンパ３の温度を示すグラフである。図４の（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ、構造体１から出射されたレーザ光ＬＦのニアフィールドパターン（以下、ＮＦＰと記載する）及びファーフィールドパターン（以下、ＦＦＰと記載する）を示す画像である。図４の（ｄ）及び（ｅ）は、それぞれ、構造体５０１から出射されたレーザ光ＬＦのＮＦＰ及びＦＦＰを示す画像である。
【００９８】
（構造体１を備えた出力ヘッド）
図３の（ａ）に示すように、本実施例の出力ヘッドは、構造体１と、筐体２と、光ダンパ３と、樹脂ブロック４とを備えている。
【００９９】
構造体１は、円筒形の筐体２に収容されている。筐体２は、銅製であり、その表面には金メッキが施されている。筐体２の側壁の内部には、冷却水を循環させるための冷却管が設けられている。なお、図３の（ａ）においては、冷却管の図示を省略している。また、筐体２を構成する金属は、金メッキを施した銅の代わりにステンレスであってもよい。
【０１００】
筐体２の一方の端部は、ガラスブロック３０により封じられており、筐体２の他方の端部は、光ダンパ３により封じられている。光ダンパ３は、円柱形である銅ブロックをベースにしており、中心軸近傍に、該中心軸に沿った細孔を形成した銅ブロックである。図３の（ａ）に示すように、デリバリファイバ１０は、光ダンパ３の上記細孔を貫通することによって、筐体２の外部から内部へ導入されている。
【０１０１】
デリバリファイバ１０においては、筐体２に収容されている区間のうち一部区間において、クラッド１０ｂの表面を粗面化することにより、クラッドモードストリッパ１０ｄを形成している。クラッドモードストリッパ１０ｄは、クラッド１０ｂの内部を伝搬するクラッドモード光をクラッド１０ｂの外部へ逃がす機能を有する。デリバリファイバ１０の中途にクラッドモードストリッパ１０ｄが形成されていることによって、ガラスブロック３０に再入射した反射光ＬＲのうちクラッド１０ｂに再入射した反射光ＬＲがデリバリファイバ１０を逆方向に向かって伝搬することを抑制することができる。
【０１０２】
樹脂ブロック４は、クラッド１０ｂの屈折率よりも高い屈折率を有する樹脂を硬化させることによって得られた樹脂部材である。樹脂ブロック４は、デリバリファイバ１０を覆うように配置されていることによって、デリバリファイバ１０を光ダンパ３に固定する。更に、樹脂ブロック４は、クラッド１０ｂの屈折率よりも高い屈折率を有する樹脂により構成されているため、クラッド１０ｂに再入射した反射光ＬＲのうち、クラッドモードストリッパ１０ｄにより除去されなかった反射光ＬＲを、クラッド１０ｂの内部から外部へ逃がす機能を有する。すなわち、樹脂ブロック４は、クラッドモードストリッパの一態様として機能する。樹脂ブロック４がクラッド１０ｂの屈折率よりも高い屈折率を有する樹脂製であることによって、クラッドモードストリッパ１０ｄにより除去しきれなかったクラッドモードの反射光ＬＲがデリバリファイバ１０を逆方向に向かって伝搬することを更に抑制することができる。
【０１０３】
（構造体５０１を備えた出力ヘッド）
図３の（ｂ）に示すように、比較例の出力ヘッドは、構造体５０１と、筐体２と、光ダンパ３と、樹脂ブロック４とを備えている。比較例の出力ヘッドが備えている筐体２、光ダンパ３、及び樹脂ブロック４は、本実施例の出力ヘッドが備えている筐体２、光ダンパ３、及び樹脂ブロック４と同じ構成を有する。すなわち、構造体５０１は、図３の（ａ）に示した本実施例の出力ヘッドの構造体１と同様に、筐体２に収容されている。構造体５０１においても、デリバリファイバ５１０は、光ダンパ３の細孔を貫通することにより筐体２の外部から内部へ導入されている。デリバリファイバ５１０の筐体２に収容されている区間のうち一部区間にクラッドモードストリッパ５１０ｄが形成されている。デリバリファイバ５１０の一部は、樹脂ブロック４により光ダンパ３に固定されている。
【０１０４】
構造体５０１が備えているガラス細管５２０は、図２に示したガラス細管１２０をベースにしている。しかし、ガラス細管５２０は、両端面（換言すれば両底面）が中心軸に対して直交しており、且つ、その直径φＣＰが全区間に亘っておよそ一定である点がガラス細管１２０と異なる。換言すれば、ガラス細管１２０が傾斜区間１２１を有しているのに対し、ガラス細管５２０は、傾斜区間を有していない点が異なる。なお、ガラス細管５２０の他方の端面５２０Ａは、粗面化されている。
【０１０５】
（光ダンパ３の温度）
構造体１と筐体２とにより構成された出力ヘッドをレーザ光源に接続し、レーザ光ＬＦを所定の出力で加工対象物に照射した状態における光ダンパ３の温度を測定した。図４の（ａ）の横軸は、この光ダンパ３の温度を示す。
【０１０６】
本実施例では、複数の構造体１を用意することによって、複数の出力ヘッドの各々について、レーザ光ＬＦを所定の出力で加工対象物に照射した状態における光ダンパ３の温度を測定した。図４の（ａ）の縦軸は、複数の出力ヘッドの各々について測定した光ダンパ３の温度の標準偏差σの倍数を示す。
【０１０７】
図４の（ａ）には、標準偏差σの倍数の温度依存性を近似することによって得た直線を併せて示している。この直線のｘ切片は、複数の出力ヘッドにおける光ダンパ３の温度の平均値である平均温度を意味する。図４の（ａ）を参照すれば、光ダンパ３の平均温度は、およそ３７℃であった。
【０１０８】
図４の（ａ）には、構造体５０１と筐体２とにより構成された比較例の出力ヘッドを用いて、同様に測定した光ダンパ３の温度も併せてプロットした。図４の（ａ）を参照すれば、比較例の出力ヘッドにおける光ダンパ３の平均温度は、およそ１００℃であった。
【０１０９】
以上のように、ガラス細管５２０を備えた構造体５０１と比較して、ブリッジファイバ２０を備えた構造体１は、光ダンパ３の温度を大幅に（本実施例では約６０℃）抑制可能なことが分かった。
【０１１０】
（ビームプロファイル）
図４の（ｂ）及び（ｃ）を参照すれば、構造体１を備えた出力ヘッドから出射されたレーザ光ＬＦのビームプロファイルは、ＮＦＰ及びＦＦＰともに同心円状になっており、変形が少ないことが分かった。
【０１１１】
一方、図４の（ｄ）及び（ｅ）を参照すれば、構造体５０１を備えた出力ヘッドから出射されたレーザ光ＬＦのビームプロファイルは、ＮＦＰ及びＦＦＰともに偏心しており、大きく変形していることが分かった。このビームプロファイルの変形は、ガラス細管５２０の一部が溶融したあとに再び固体化する過程において生じる側圧であって、溶融したガラス細管５２０が収縮する過程において生じる力に起因した側圧により生じるものだと考えられる。
【０１１２】
構造体１は、デリバリファイバ１０とブリッジファイバ２０とを備えているため、ガラス細管を用いることに起因してビームプロファイルが変形することを回避できる。
【０１１３】
また、構造体１においては、デリバリファイバ１０とブリッジファイバ２０とを融着させるために、光ファイバ同士を融着するために用いる光ファイバ融着接続機を利用している。したがって、構造体１は、デリバリファイバ１０とブリッジファイバ２０とを融着するときに生じ得るビームプロファイルの変形を回避できる。
【０１１４】
〔参考形態〕
本発明の参考形態に係る構造体は、以下のように構成されていてもよい。
【０１１５】
本発明の第１の参考形態に係る構造体は、光ファイバと、該光ファイバの一方の端面に接合されたガラスブロックと、を備えた構造体である。本構造体において、上記光ファイバの上記一方の端面を含む区間であって、該区間の直径が該区間以外の区間の直径より大きな区間を大径区間として、該大径区間の上記ガラスブロックと逆側の端面は、粗面化されている。
【０１１６】
例えば、大径区間をブリッジファイバにより実現する場合、ブリッジファイバは、傾斜区間を含んでおらず、その両端面が光ファイバの光軸に対して直交するように構成された円柱状の形状を有していてもよい。また、大径区間をガラス細管により実現する場合、ガラス細管は、その両端面が光ファイバの光軸に対して直交するように構成された円環状の形状を有していてもよい。
【０１１７】
本構造体においては、大径区間の一方の端面がガラスブロックに接合されている。そのため、デリバリファイバをそのままガラスブロックに接合している従来の構造体と比較して、本構造体は、光ファイバとガラスブロックとの接合部の強度を高めることができる。
【０１１８】
加えて、ブリッジファイバ又はガラス細管の上記ガラスブロックと逆側の端面が粗面化されていることにより、粗面化された端面からブリッジファイバ又はガラス細管の外部へ漏れ出す反射光は、様々な方向に散乱される。換言すれば、本構造体は、漏れ出した反射光の伝搬方向を分散させることができる。したがって、図３の（ａ）に示した筐体２、光ダンパ３、及び樹脂ブロック４とともに本構造体を用いて出力ヘッドを構成した場合、上述したブリッジファイバ又はガラス細管の上記ガラスブロックと逆側の端面から漏れ出した反射光のうち光ダンパ３に照射される反射光のパワーを抑制することができる。その結果、上述したブリッジファイバ又はガラス細管の上記ガラスブロックと逆側の端面が粗面化されていない場合と比較して、光ダンパ３の温度を抑制することができるので、反射光が光ファイバの被覆や光ファイバを固定する樹脂ブロック４などに与える影響を抑制することができる。
【０１１９】
また、本発明の第２の参考形態に係る構造体は、デリバリファイバと、該デリバリファイバの一方の端面に接合されたブリッジファイバと、該ブリッジファイバの一方の端面に接合されたガラスブロックと、を備えた構造体である。本構造体において、上記ブリッジファイバは、そのクラッド径が上記デリバリファイバのクラッド径より大きくなるように構成されている。
【０１２０】
本構造体においては、そのクラッド径がデリバリファイバのクラッド径より大きいブリッジファイバを採用し、そのブリッジファイバの一方の端面がガラスブロックに接合されている。そのため、デリバリファイバをそのままガラスブロックに接合している従来の構造体と比較して、本構造体は、ブリッジファイバとガラスブロックとの接合部の強度を高めることができる。
【０１２１】
加えて、ブリッジファイバのクラッド径がデリバリファイバのクラッド径よりも大きいため、デリバリファイバを太径化するために、デリバリファイバの外側面に、該外側面を覆うガラス細管を固定（例えば融着）する必要がない。デリバリファイバとガラス細管とを融着する場合、ガラス細管の外側面に側圧が生じ、その側圧に起因してレーザ光のビームプロファイルが変形する場合がある。本構造体は、上述したようにデリバリファイバとガラス細管とを接合する必要がないので、ビームプロファイルに生じ得る変形を抑制することができる。
【０１２２】
〔第３の実施形態〕
（ファイバレーザシステムの構成）
本発明の第３の実施形態に係るファイバレーザシステムＦＬＳについて、図５を参照して説明する。図５は、ファイバレーザシステムＦＬＳの構成図である。ファイバレーザシステムＦＬＳは、出力ヘッドＯＨを備えている。
【０１２３】
ファイバレーザシステムＦＬＳは、加工対象物であるワークＷを加工するためのレーザ装置であり、図５に示すように、ｎ個のファイバレーザユニットＦＬＵ１〜ＦＬＵｎ、ｎ個のレーザデリバリファイバＬＤＦ１〜ＬＤＦｎ、出力コンバイナＯＣ、出力デリバリファイバＯＤＦ、及び出力ヘッドＯＨを備えている。ファイバレーザユニットＦＬＵ１〜ＦＬＵｎとレーザデリバリファイバＬＤＦ１〜ＬＤＦｎとは、互いに一対一に対応する。ここで、ｎは、１以上の任意の自然数であり、ファイバレーザユニットＦＬＵ１〜ＦＬＵｎ及びレーザデリバリファイバＬＤＦ１〜ＬＤＦｎの個数を表す。なお、図５においては、ｎ＝７の場合のファイバレーザシステムＦＬＳの構成例を示している。また、出力コンバイナＯＣは、請求の範囲に記載の合波部の一態様であり、ｎ個の入力ポートと１つの出力ポートを備えている。出力コンバイナＯＣは、各入力ポートに入力されたｎ個のレーザ光を１つのレーザ光に合波し、合波したレーザ光を出力ポートから出力する。
【０１２４】
ファイバレーザシステムＦＬＳの出力デリバリファイバＯＤＦは、図１に示した構造体１のデリバリファイバ１０に対応する。ファイバレーザシステムＦＬＳの出力ヘッドＯＨは、図１に示した構造体１のデリバリファイバ１０、ブリッジファイバ２０、及びガラスブロック３０を収容している。
【０１２５】
なお、出力ヘッドＯＨは、図１に示した構造体１のデリバリファイバ１０、ブリッジファイバ２０、及びガラスブロック３０の代わりに、図２に示した構造体１０１のデリバリファイバ１１０、ガラス細管１２０、およびガラスブロック１３０を収容していてもよい。
【０１２６】
ファイバレーザユニットＦＬＵｉ（ｉは１以上ｎ以下の自然数）は、レーザ光を生成する。本実施形態においては、前方励起型のファイバレーザをファイバレーザユニットＦＬＵ１〜ＦＬＵｎとして用いている。ファイバレーザユニットＦＬＵｉは、対応するレーザデリバリファイバＬＤＦｉの入力端に接続されている。ファイバレーザユニットＦＬＵｉにて生成されたレーザ光は、このレーザデリバリファイバＬＤＦｉに入力される。
【０１２７】
レーザデリバリファイバＬＤＦｉは、対応するファイバレーザユニットＦＬＵｉにて生成されたレーザ光を導波する。レーザデリバリファイバＬＤＦ１〜ＬＤＦｎは、シングルモードファイバであってもよいし、モード数が１０以下のフューモードファイバであってもよい。
【０１２８】
本実施形態においては、フューモードファイバをレーザデリバリファイバＬＤＦ１〜ＬＤＦｎとして用いている。レーザデリバリファイバＬＤＦｉの出力端は、出力コンバイナＯＣの入力ポートに接続されている。ファイバレーザユニットＦＬＵｉにて生成され、レーザデリバリファイバＬＤＦｉを導波されたレーザ光は、この入力ポートを介して出力コンバイナＯＣに入力される。
【０１２９】
出力コンバイナＯＣは、ファイバレーザユニットＦＬＵ１〜ＦＬＵｎの各々にて生成され、レーザデリバリファイバＬＤＦ１〜ＬＤＦｎの各々を導波されたレーザ光を合波する。出力コンバイナＯＣの出力ポートは、出力デリバリファイバＯＤＦの入力端に接続されている。出力コンバイナＯＣにて合波されたレーザ光は、この出力デリバリファイバＯＤＦに入力される。すなわち、出力デリバリファイバＯＤＦの入射面は、出力コンバイナＯＣを介して複数のファイバレーザユニットＦＬＵｉに結合されている。
【０１３０】
出力デリバリファイバＯＤＦは、出力コンバイナＯＣにて合波されたレーザ光を導波する。本実施形態においては、マルチモードファイバを出力デリバリファイバＯＤＦとして用いている。出力デリバリファイバＯＤＦの出力端は、出力ヘッドＯＨに接続されている。また、出力ヘッドＯＨとワークＷとの間には、出力ヘッドＯＨから出射されたレーザ光をワークＷの表面において集束するための空間光学系（例えば凸レンズ、図５には不図示）が設けられている。出力コンバイナＯＣにて合波されたレーザ光は、この出力ヘッドＯＨから出射され、上記空間光学系により集束された状態でワークＷに照射される。
【０１３１】
なお、本実施形態では、請求の範囲に記載の合波部の一例として出力コンバイナＯＣを採用している。しかし、本発明の一態様では、請求の範囲に記載の合波部の一例として、複数の凸レンズを含む空間光学系を採用することもできる。この空間光学系がｎ個の凸レンズにより構成されている場合、各凸レンズは、各ファイバレーザユニットＦＬＵｉのレーザデリバリファイバＬＤＦｉから出射されたレーザ光を集束させ、且つ、集束された各レーザ光を出力デリバリファイバＯＤＦのコアに結合するように配置されていればよい。
【０１３２】
（ファイバレーザユニットの構成）
ファイバレーザシステムＦＬＳが備えるファイバレーザユニットＦＬＵ１の構成について、引き続き図５を参照して説明する。なお、ファイバレーザユニットＦＬＵ２〜ＦＬＵｎも、ファイバレーザユニットＦＬＵ１と同様に構成されている。
【０１３３】
ファイバレーザユニットＦＬＵ１は、前方向励起型のファイバレーザであり、図５に示すように、ｍ個の励起光源ＰＳ１〜ＰＳｍ、ｍ個の励起デリバリファイバＰＤＦ１〜ＰＤＦｍ、励起コンバイナＰＣ、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ−ＨＲ、増幅用ファイバＡＦ、及び低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ−ＬＲを備えている。すなわち、ファイバレーザユニットＦＬＵ１は、共振器型のファイバレーザユニットである。励起光源ＰＳ１〜ＰＳｍと励起デリバリファイバＰＤＦ１〜ＰＤＦｍとは、互いに一対一に対応する。ここで、ｍは、２以上の任意の自然数であり、励起光源ＰＳ１〜ＰＳｍ及び励起デリバリファイバＰＤＦ１〜ＰＤＦｍの個数を表す。なお、図５においては、ｍ＝６の場合のファイバレーザユニットＦＬＵ１の構成例を示している。
【０１３４】
励起光源ＰＳｊ（ｊは１以上ｍ以下の自然数）は、励起光を生成する。本実施形態においては、レーザダイオードを励起光源ＰＳ１〜ＰＳｍとして用いている。励起光源ＰＳｊは、対応する励起デリバリファイバＰＤＦｊの入力端に接続されている。励起光源ＰＳｊにて生成された励起光は、この励起デリバリファイバＰＤＦｉに入力される。
【０１３５】
励起デリバリファイバＰＤＦｊは、対応する励起光源ＰＳｊにて生成された励起光を導波する。励起デリバリファイバＰＤＦｊの出力端は、励起コンバイナＰＣの入力ポートに接続されている。励起光源ＰＳｊにて生成され、励起デリバリファイバＰＤＦｊを導波された励起光は、この入力ポートを介して励起コンバイナＰＣに入力される。
【０１３６】
励起コンバイナＰＣは、励起光源ＰＳ１〜ＰＳｍの各々にて生成され、励起デリバリファイバＰＤＦ１〜ＰＤＦｍの各々を導波された励起光を合波する。励起コンバイナＰＣの出力ポートは、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ−ＨＲを介して増幅用ファイバＡＦの入力端に接続されている。励起コンバイナＰＣにて合波された励起光のうち、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ−ＨＲを透過した励起光は、増幅用ファイバＡＦに入力される。
【０１３７】
増幅用ファイバＡＦは、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ−ＨＲを透過した励起光を用いて、レーザ光を生成する。本実施形態においては、コアに希土類元素（例えばＹｂ）が添加されたダブルクラッドファイバ（ラマンゲイン係数=１×１０−１３［１／Ｗ］）を増幅用ファイバＡＦとして用いている。高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ−ＨＲを透過した励起光は、この希土類元素を反転分布状態に維持するために用いられる。増幅用ファイバＡＦの出力端は、低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ−ＬＲを介してレーザデリバリファイバＬＤＦ１の入力端に接続されている。高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ−ＨＲは、ある波長λ（例えば、１０６０ｎｍ）においてミラーとして機能し（反射率が例えば９９％となり）、低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ−ＬＲは、その波長λにおいてハーフミラーとして機能する（反射率が例えば１０％となる）。このため、増幅用ファイバＡＦは、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ−ＨＲ及び低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ−ＬＲと共に、波長λのレーザ光を発振する共振器を構成する。増幅用ファイバＡＦにて生成されたレーザ光のうち、この低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ−ＬＲを透過したレーザ光は、レーザデリバリファイバＬＤＦ１に入力される。
【０１３８】
なお、本実施形態においては、前方励起型のファイバレーザをファイバレーザユニットＦＬＵ１〜ＦＬＵｎとして用いているが、本発明は、これに限定されない。すなわち、本発明においては、後方励起型のファイバレーザをファイバレーザユニットＦＬＵ１〜ＦＬＵｎとして用いることもできるし、双方向励起型のファイバレーザをファイバレーザユニットＦＬＵ１〜ＦＬＵｎとして用いることもできる。
【０１３９】
このように構成されたファイバレーザシステムＦＬＳは、第１の実施形態において説明した構造体１及び第２の実施形態において説明した構造体１０１と同様の効果を奏する。
【０１４０】
なお、本実施形態において、ファイバレーザシステムＦＬＳは、請求の範囲に記載のレーザユニットである各ファイバレーザユニットＦＬＵ１〜ＦＬＵｎとして、共振器型のファイバレーザユニットを採用している。しかし、ファイバレーザシステムＦＬＳは、各ファイバレーザユニットＦＬＵ１〜ＦＬＵｎとして、ＭＯＰＡ型のファイバレーザユニットを採用することもできる。ＭＯＰＡ型のファイバレーザユニットは、主発振（Master Oscillator：ＭＯ）部と、ＭＯ部の後段に配置されたパワー増幅（Power Amplifier：ＰＡ）部とを備えている。ＭＯ部は、種光を生成し、ＰＡ部は、種光のパワーを増幅することによってレーザ光を生成する。なお、ＭＯＰＡ型のファイバレーザユニットにおいて、ＭＯ部は、共振器型のファイバレーザユニットであってもよいし、半導体レーザユニット、固体レーザユニット、液体レーザユニット、及び気体レーザユニットの何れかであってもよい。
【０１４１】
また、ファイバレーザシステムＬＦＳは、請求の範囲に記載のレーザユニットとして、半導体レーザユニット、固体レーザユニット、液体レーザユニット、及び気体レーザユニットの何れかを採用してもよい。
【０１４２】
（ファイバレーザシステムＦＬＳのまとめ）
特許請求の範囲に記載のレーザシステムの一態様であるファイバレーザシステムＦＬＳは、それぞれがレーザ光を出射する１又は複数のレーザユニット（ファイバレーザユニットＦＬＵ１〜ＦＬＵｎ）と、当該１又は複数のレーザユニット（ファイバレーザユニットＦＬＵ１〜ＦＬＵｎ）の各々が出射した前記レーザ光を１つに合波する合波部（出力コンバイナＯＣ）と、本発明の何れか一実施形態に係る構造体１，１０１とを備えたレーザシステム（ファイバレーザシステムＦＬＳ）であって、上記光ファイバ（デリバリファイバ１０，１１０）の他方の端面が上記合波部（出力コンバイナＯＣ）に対して光学的に結合されている。
【０１４３】
本発明の一態様に係る構造体１，１０１は、ビームプロファイルに生じる歪みを低減することができるので、ファイバレーザシステムＦＬＳは、ビームプロファイルの歪みが少ないレーザ光を加工対象物に照射することができる。したがって、ファイバレーザシステムＦＬＳは、加工対象物を加工するときの加工精度を高めたり、加工の仕上がりをよくしたりすることができる。
【０１４４】
〔第４の実施形態〕
（ファイバレーザ装置の構成）
本発明の第４の実施形態に係るファイバレーザ装置ＦＬＡについて、図６を参照して説明する。図６は、ファイバレーザ装置ＦＬＡの構成図である。ファイバレーザ装置ＦＬＡは、ファイバレーザユニットＦＬＵ１と、出力ヘッドＯＨとを備えている。
【０１４５】
ファイバレーザ装置ＦＬＡの出力デリバリファイバＯＤＦは、図１に示した構造体１のデリバリファイバ１０に対応する。ファイバレーザシステムＦＬＳの出力ヘッドＯＨは、図１に示した構造体１のデリバリファイバ１０、ブリッジファイバ２０、及びガラスブロック３０を収容している。
【０１４６】
なお、出力ヘッドＯＨは、図１に示した構造体１のデリバリファイバ１０、ブリッジファイバ２０、及びガラスブロック３０の代わりに、図２に示した構造体１０１のデリバリファイバ１１０、ガラス細管１２０、およびガラスブロック１３０を収容していてもよい。
【０１４７】
図６に示すように、ファイバレーザ装置ＦＬＡが備えるファイバレーザユニットＦＬＵ１は、ファイバレーザシステムＦＬＳ（図５参照）が備えているファイバレーザユニットＦＬＵ１と同じ構成を有する。したがって、本実施形態は、ファイバレーザユニットＦＬＵ１の説明を省略する。
【０１４８】
また、ファイバレーザ装置ＦＬＡは、ファイバレーザシステムＦＬＳと異なり、複数のファイバレーザユニットＦＬＵ１〜ＦＬＵｎの各々にて生成されたレーザ光を合波する必要がない。したがって、ファイバレーザ装置ＦＬＡは、ファイバレーザシステムＦＬＳが備えている出力コンバイナＯＣを省略することができる。その結果、ファイバレーザ装置ＦＬＡにおいて、出力デリバリファイバＯＤＦの入射端面は、ファイバレーザユニットＦＬＵ１に対して結合されている。なお、ファイバレーザシステムＦＬＳの場合と同様に、ファイバレーザ装置ＦＬＡは、ファイバレーザユニットＦＬＵ１として、共振器型のファイバレーザユニットを採用してもよいし、ＭＯＰＡ型のファイバレーザユニットを採用してもよい。なお、ファイバレーザ装置ＦＬＡがファイバレーザユニットＦＬＵ１としてＭＯＰＡ型のファイバレーザユニットを採用する場合、ＭＯ部は、共振器型のファイバレーザユニットであってもよいし、半導体レーザユニット、固体レーザユニット、液体レーザユニット、及び気体レーザユニットの何れかであってもよい。また、ファイバレーザ装置ＦＬＡは、請求の範囲に記載のレーザユニットとして、半導体レーザユニット、固体レーザユニット、液体レーザユニット、及び気体レーザユニットの何れかを採用してもよい。
【０１４９】
このように構成されたファイバレーザ装置ＦＬＡは、第１の実施形態において説明した構造体１及び第２の実施形態において説明した構造体１０１と同様の効果を奏する。
【０１５０】
本発明の一態様である構造体１，１０１に含まれる出力デリバリファイバＯＤＦ（デリバリファイバ１０，１１０）の入射端面は、図５に示したように、少なくとも１つのファイバレーザユニットＦＬＵ１〜ＦＬＵｎに対して、出力コンバイナＯＣを介して接続することもできるし、図６に示したように、１つのファイバレーザユニットＦＬＵ１に対して結合することもできる。
【０１５１】
（ファイバレーザ装置ＦＬＡのまとめ）
特許請求の範囲に記載のレーザ装置の一態様であるファイバレーザ装置ＦＬＡは、レーザ光を出射する１つのレーザユニットＦＬＵ１と、本発明の何れか一実施形態に係る構造体１，１０１とを備えたレーザ装置（ファイバレーザ装置ＦＬＡ）であって、上記光ファイバ（デリバリファイバ１０，１１０）の他方の端面がレーザユニット（ファイバレーザユニットＦＬＵ１）に対して光学的に結合されている。
【０１５２】
上記のように構成されたファイバレーザ装置ＦＬＡは、図５に示したファイバレーザシステムＦＬＳと同様の効果を奏する。したがって、本実施形態では、その効果の記載を省略する。
【０１５３】
〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１５４】
１，１０１  構造体
１０，１１０  デリバリファイバ（光ファイバの一部）
１０ｃ，１１０ｃ  被覆
φＤ  直径
２０  ブリッジファイバ（光ファイバの一部）
１２０  ガラス細管（光ファイバの一部）
２１，１２１  傾斜区間
２１ａ，１２１ａ  斜面
φＢＲ１，φＣＰ１  直径
２２  同径部
φＢＲ２，φＣＰ２  直径
３０，１３０  ガラスブロック
ＦＬＳ  ファイバレーザシステム（レーザシステム）
ＦＬＡ  ファイバレーザ装置（レーザ装置）
ＦＬＵｉ  ファイバレーザユニット（レーザユニット）
ＯＣ  出力コンバイナ（合波部）
【図１】
2020126160.tif 000003
【図２】
2020126160.tif 000004
【図３】
2020126160.tif 000005
【図４】
2020126160.tif 000006
【図５】
2020126160.tif 000007
【図６】
2020126160.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】令和2年5月15日(2020.5.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバと、該光ファイバの一方の端面に接合されたガラスブロックと、を備えた構造体であって、
上記光ファイバは、上記一方の端面を含む大径区間であって、（１）該大径区間におけるコアの直径が該大径区間以外の区間におけるコアの直径と同一又は同程度であり、且つ、（２）該大径区間における上記コア以外の部分の厚みが該大径区間以外の区間におけるクラッドの厚みより厚く、且つ、（３）該大径区間の直径が該大径区間以外の区間の直径より大きな、大径区間を含み、
該大径区間は、上記光ファイバの光軸との成す角が０°を上回り且つ９０°未満となる斜面を表面の一部として有する傾斜区間であって、上記一方の端面以外の部分に設けられた傾斜区間を含んでいる、
ことを特徴とする構造体。
【請求項２】
上記傾斜区間の形状は、その直径が上記一方の端面に近づくにしたがって拡大する円錐台である、
ことを特徴とする請求項１に記載の構造体。
【請求項３】
上記傾斜区間の上記斜面の少なくとも一部は、粗面化されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の構造体。
【請求項４】
上記光ファイバは、その直径が略一定であるデリバリファイバと、該デリバリファイバと上記ガラスブロックとの間に挿入されたブリッジファイバであって、上記大径区間を形成するブリッジファイバと、により構成されており、
上記大径区間における上記コア以外の部分は、上記ブリッジファイバのクラッドである、
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の構造体。
【請求項５】
上記光ファイバは、その直径が略一定であるデリバリファイバと、該デリバリファイバを覆うことによって上記大径区間を形成するガラス細管と、により構成されており、
上記大径区間における上記コア以外の部分は、上記ガラス細管である、
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の構造体。
【請求項６】
レーザ光を出射する１つのレーザユニットと、請求項１〜５の何れか１項に記載の構造体とを備えたレーザ装置であって、
上記光ファイバの他方の端面が上記レーザユニットに対して光学的に結合されている、ことを特徴とするレーザ装置。
【請求項７】
それぞれがレーザ光を出射する１又は複数のレーザユニットと、当該１又は複数のレーザユニットの各々が出射した前記レーザ光を１つに合波する合波部と、請求項１〜５の何れか１項に記載の構造体とを備えたレーザシステムであって、
上記光ファイバの他方の端面が上記合波部に対して光学的に結合されている、
ことを特徴とするレーザシステム。
【請求項８】
デリバリファイバと、該デリバリファイバの一方の端面に接合されたブリッジファイバであって、（１）コアの直径が該デリバリファイバのコアの直径と同一又は同程度であり、且つ、（２）クラッドの厚みが該デリバリファイバのクラッドの厚みより厚く、且つ、（３）該デリバリファイバより直径が大きな、ブリッジファイバと、該ブリッジファイバの一方の端面に接合されたガラスブロックと、を備えた構造体の製造方法であって、
上記ブリッジファイバは、該ブリッジファイバの光軸との成す角が０°を上回り且つ９０°未満となる斜面を表面の一部として有する傾斜区間であって、上記一方の端面以外の部分に設けられた傾斜区間を含んでおり、
上記デリバリファイバと上記ブリッジファイバの上記傾斜区間とを光ファイバ融着接続機を用いて融着する工程を含む、
ことを特徴とする製造方法。
【請求項９】
コアの直径、クラッドの厚み、及びクラッドの直径の各々が略一定であるデリバリファイバと、該デリバリファイバの一方の端面を含む区間を覆うガラス細管と、上記デリバリファイバの一方の端面及び上記ガラス細管の一方の端面の各々に接合されたガラスブロックと、を備えた構造体の製造方法であって、
ガラス細管は、上記デリバリファイバの光軸との成す角が０°を上回り且つ９０°未満となる斜面を表面の一部として有する傾斜区間であって、上記一方の端面以外の部分に設けられた傾斜区間を含んでおり、
上記ガラス細管に設けられた細孔中に上記デリバリファイバを挿通させる工程と、
上記デリバリファイバが挿通された上記ガラス細管の少なくとも一部を加熱することによって、上記ガラス細管の内側面の少なくとも一部と、上記デリバリファイバのうち上記細孔中に挿通された区間の外側面の少なくとも一部と、を固定する工程と、を含む、
ことを特徴とする製造方法。