(57)【要約】【課題】放熱性が高いとともに光ファイバを低光損失で保持できる光ファイバの保持構造を提供すること。【解決手段】光ファイバを巻き付けて保持するための外周表面を有し、少なくとも該外周表面が、熱伝導率が０．５Ｗ／ｍＫ以上であり、かつアスカーＣ硬度が２０〜５０である熱伝導性成形体からなる。好ましくは、熱伝導性成形体は、圧縮強度がピーク値で１０〜３０Ｎ／ｃｍ2、安定値で３〜１０Ｎ／ｃｍ2である。好ましくは、熱伝導性成形体は、熱伝導率が１．０Ｗ／ｍＫ以上であり、かつアスカーＣ硬度が２５〜４０である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバを巻き付けて保持するための外周表面を有し、少なくとも該外周表面が、熱伝導率が０．５Ｗ／ｍＫ以上であり、かつアスカーＣ硬度が２０〜５０である熱伝導性成形体からなることを特徴とする光ファイバの保持構造。
【請求項２】
前記熱伝導性成形体は、圧縮強度がピーク値で１０〜３０Ｎ／ｃｍ2、安定値で３〜１０Ｎ／ｃｍ2であることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの保持構造。
【請求項３】
前記熱伝導性成形体は、熱伝導率が１．０Ｗ／ｍＫ以上であり、かつアスカーＣ硬度が２５〜４０であることを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバの保持構造。
【請求項４】
前記熱伝導性成形体は、熱伝導率が１．５Ｗ／ｍＫ以上であり、アスカーＣ硬度が２５〜３５であり、圧縮強度がピーク値で１５〜２５Ｎ／ｃｍ2であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の光ファイバの保持構造。
【請求項５】
円柱形状の基体を備え、前記熱伝導性成形体は前記基体の外周に設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の光ファイバの保持構造。
【請求項６】
前記外周表面に巻き付けられた光ファイバを覆うように設けられ、熱伝導率が０．５Ｗ／ｍＫ以上であり、かつアスカーＣ硬度が２０〜５０である熱伝導性シートをさらに備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の光ファイバの保持構造。
【請求項７】
円柱形状を有する熱伝導性成形体からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の光ファイバの保持構造。
【請求項８】
光ファイバを巻き付けて保持するための円柱形状の基体と、前記巻き付けられた光ファイバを覆うように設けられ、熱伝導率が０．５Ｗ／ｍＫ以上であり、かつアスカーＣ硬度が２０〜５０である熱伝導性シートとを備えることを特徴とする光ファイバの保持構造。
【請求項９】
該保持構造の内部または外表面に配設した冷却手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の光ファイバの保持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバの保持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光増幅物質としてイットリビウム（Ｙｂ）やエルビウム（Ｅｒ）等の希土類元素をコア部に添加した増幅光ファイバを増幅媒体にし、この増幅光ファイバの両端に光ファイバグレーティングを接続して形成されるファブリペロー型の光共振器を備えた光ファイバレーザが提案されている（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
この光ファイバレーザは、ダブルクラッド型の増幅光ファイバを採用し、より高出力の励起光源を利用できるようにして、たとえば１００Ｗ以上の高出力化を実現している。そして、このような高出力の光ファイバレーザは、たとえば光通信用の光源として利用されている。また、近年、光ファイバ中の非線形光学効果が高い非線形光ファイバと組み合わせて、非線形光学効果によって各種光信号処理を行う光信号処理装置においても、このような高出力の光ファイバレーザが利用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２７３６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のような光ファイバレーザに用いられる増幅光ファイバ、あるいは非線形光ファイバにおいては、伝搬する光の強度が極めて強い。その結果、光ファイバ中の光損失が小さくても、それによって失われる光エネルギーも大きくなるため、光ファイバが発熱しやすいものとなる。このような発熱は、光ファイバにおける温度依存性の高い光学特性を変動させたり、光ファイバおよびこれを用いた装置の信頼性を低下させたりする原因となる場合がある。したがって、これらの光ファイバを装置内に保持するための保持構造についても、放熱性が高いとともに光ファイバを低光損失で保持できることが強く望まれている。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、放熱性が高いとともに光ファイバを低光損失で保持できる光ファイバの保持構造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】
【０００７】
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保持構造は、光ファイバを巻き付けて保持するための外周表面を有し、少なくとも該外周表面が、熱伝導率が０．５Ｗ／ｍＫ以上であり、かつアスカーＣ硬度が２０〜５０である熱伝導性成形体からなることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る光ファイバの保持構造は、上記の発明において、前記熱伝導性成形体は、圧縮強度がピーク値で１０〜３０Ｎ／ｃｍ2、安定値で３〜１０Ｎ／ｃｍ2であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る光ファイバの保持構造は、上記の発明において、前記熱伝導性成形体は、熱伝導率が１．０Ｗ／ｍＫ以上であり、かつアスカーＣ硬度が２５〜４０であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る光ファイバの保持構造は、上記の発明において、前記熱伝導性成形体は、熱伝導率が１．５Ｗ／ｍＫ以上であり、アスカーＣ硬度が２５〜３５であり、圧縮強度がピーク値で１５〜２５Ｎ／ｃｍ2であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る光ファイバの保持構造は、上記の発明において、円柱形状の基体を備え、前記熱伝導性成形体は前記基体の外周に設けられていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る光ファイバの保持構造は、上記の発明において、前記外周表面に巻き付けられた光ファイバを覆うように設けられ、熱伝導率が０．５Ｗ／ｍＫ以上であり、かつアスカーＣ硬度が２０〜５０である熱伝導性シートをさらに備えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る光ファイバの保持構造は、上記の発明において、円柱形状を有する熱伝導性成形体からなることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る光ファイバの保持構造は、光ファイバを巻き付けて保持するための円柱形状の基体と、前記巻き付けられた光ファイバを覆うように設けられ、熱伝導率が０．５Ｗ／ｍＫ以上であり、かつアスカーＣ硬度が２０〜５０である熱伝導性シートとを備えることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る光ファイバの保持構造は、上記の発明において、該保持構造の内部または外表面に配設した冷却手段をさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、放熱性が高いとともに光ファイバを低光損失で保持できる光ファイバの保持構造を実現できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、実施の形態１に係る光ファイバの保持構造を用いた光ファイバレーザの模式図である。
【図２】図２は、図１に示す増幅光ファイバの長手方向に垂直な断面における模式的な断面図である。
【図３】図３は、図１に示す保持構造の外周表面近傍の模式的な断面図である。
【図４】図４は、実施例１〜７に係る光ファイバレーザにおける熱伝導性成型体の特性およびそのコイル形状保持性、光ファイバ温度（ΔＴ）を示す図である。
【図５】図５は、比較例１〜５に係る光ファイバレーザにおける熱伝導性成型体の特性およびそのコイル形状保持性、光ファイバ温度（ΔＴ）を示す図である。
【図６】図６は、変形例１に係る保持構造の外周表面近傍の模式的な断面図である。
【図７】図７は、変形例２に係る保持構造の模式図である。
【図８】図８は、変形例３に係る保持構造の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、図面を参照して本発明に係る光ファイバの保持構造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。
【００１９】
（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保持構造を用いた光ファイバレーザ１００の模式図である。図１に示すように、この光ファイバレーザ１００は、ｎを１以上の整数として、波長９７５±５ｎｍの励起光を出力するマルチモード半導体レーザである半導体レーザ１1〜１nを備えた励起光源１と、マルチモード光ファイバ２1〜２nと、ＴＦＢ（Tapered  Fiber  Bundle）３と、マルチモード光ファイバ４と、屈折率が周期的に変化する構造を有するグレーティング部５１が形成された光ファイバグレーティング５と、増幅光ファイバ６と、グレーティング部７１が形成された光ファイバグレーティング７と、シングルモード光ファイバ８ａを有する光コネクタ等の出力端子８とを備える。さらに、この光ファイバレーザ１００は、増幅光ファイバ６の保持構造９を備えている。
【００２０】
マルチモード光ファイバ２1〜２nは、半導体レーザ１1〜１nが出力する励起光を導波するように接続されている。また、ＴＦＢ３は、マルチモード光ファイバ２1〜２nが導波した各励起光を結合し、マルチモード光ファイバ４から出力させるように構成されている。また、光ファイバグレーティング５は、マルチモード光ファイバ４と接続点Ｃ１において融着接続している。また、増幅光ファイバ６は、光ファイバグレーティング５と接続点Ｃ２において融着接続している。また、光ファイバグレーティング７は、増幅光ファイバ６と接続点Ｃ３において融着接続している。また、出力端子８のシングルモード光ファイバ８ａは、光ファイバグレーティング７と接続点Ｃ４において融着接続している。
【００２１】
図２は、図１に示す増幅光ファイバ６の長手方向に垂直な断面における模式的な断面図である。この増幅光ファイバ６は、ゲルマニウムが添加されるとともに、光増幅媒質としてのエルビウム（Ｅｒ）とイッテルビウム（Ｙｂ）とが共添加されたシリカガラスからなるコア部６ａと、コア部６ａの外周に形成され、コア部６ａよりも低屈折率のシリカガラスからなる内側クラッド部６ｂと、内側クラッド部６ｂの外周に形成され、内側クラッド部６ｂよりも低屈折率の樹脂からなる外側クラッド部６ｃとを備えるダブルクラッド型の増幅光ファイバである。なお、増幅光ファイバ６の外径はたとえば２５０μｍである。
【００２２】
なお、光ファイバグレーティング５も、増幅光ファイバ６と同様の断面構造を有し、コア部にはゲルマニウムが添加されているダブルクラッド型の光ファイバである。また、光ファイバグレーティング７は、ダブルクラッド型ではなく、図２に示す増幅光ファイバ６の構造において、内側クラッド部６ｂと外側クラッド部６ｃとからなるクラッド部を１層のクラッド部に置き換え、さらにこのクラッド部の外周に光ファイバのガラス部分の保護のための樹脂被覆を備えた構造を有している。
【００２３】
また、シングルモード光ファイバ８ａも、光ファイバグレーティング７と同様の構造を有する光ファイバとなっている。また、マルチモード光ファイバ２1〜２n、４はコア部とクラッド部とを備えた通常の構造を有し、コア部のコア径がたとえば１０５μｍのマルチモード光ファイバであり、励起光の波長の光をマルチモードで伝搬するように構成されている。なお、マルチモード光ファイバ４として、ダブルクラッド型の光ファイバを用いてもよい。
【００２４】
また、光ファイバグレーティング５、７に形成されたグレーティング部５１、７１は、増幅光ファイバ６のコア部６ａに添加された光増幅物質であるＥｒの発光帯域内の所定の波長、たとえば１５５６ｎｍ近傍の波長を中心とした反射帯域を有するようにピッチ等が設定されている。また、グレーティング部５１の最大反射率は約１００％であり、グレーティング部７１の最大反射率は約１０〜３０％である。
【００２５】
また、保持構造９は、円柱形状を有しており、たとえばアルミニウム等の金属からなる円柱形状の基体９ａの外周にシート状の熱伝導性成形体９ｂが巻き付けられて構成されている。熱伝導性成形体９ｂの厚さはたとえば０．５〜１０ｍｍである。そして、保持構造９は、その熱伝導性成形体９ｂからなる外周表面に、増幅光ファイバ６を互いに重ならないように一重に巻き付けてコイル状にした状態で保持している。
【００２６】
つぎに、この光ファイバレーザ１００の動作について説明する。はじめに、半導体レーザ１1〜１nが波長９７５±５ｎｍの励起光を出力すると、マルチモード光ファイバ２1〜２nが各励起光を導波し、ＴＦＢ３が、導波した各励起光を結合してマルチモード光ファイバ４に出力する。マルチモード光ファイバ４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５がマルチモード光ファイバ４を伝搬した励起光を透過して、増幅光ファイバ６に到達させる。
【００２７】
増幅光ファイバ６に到達した励起光は、増幅光ファイバ６の内側クラッド部６ｂ内をマルチモードで伝搬しながら、増幅光ファイバ６のコア部６ａに添加したＹｂを介してＥｒを光励起し、波長１５６０ｎｍ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５、７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、Ｅｒの誘導放出作用により増幅され、発振波長１５６０ｎｍにおいてレーザ発振する。そして、光ファイバレーザ１００は、出力端子８から、たとえば光強度が１００Ｗのレーザ光Ｌ１を出力する。
【００２８】
ここで、増幅光ファイバ６の中には、励起光と、レーザ発振光が存在するため、光強度が極めて強くなっている。そのため、増幅光ファイバ６はその中の光損失によって発熱する。また、増幅光ファイバ６の場合、その中で励起光からレーザ発振光への変換が、所定のエネルギー変換効率で行われる。そのため、その変換の際に失われたエネルギーが熱となるので、特に発熱しやすいものとなる。
【００２９】
しかしながら、この光ファイバレーザ１００においては、増幅光ファイバ６は、熱伝導率が０．５Ｗ／ｍＫ以上であり、かつアスカーＣ硬度が２０〜５０である熱伝導性成形体９ｂ上に巻き付けられた状態で、保持構造９に保持されている。その結果、増幅光ファイバ６は、曲げによる過剰な光損失が発生しないように保持されるため過剰な熱が発生せず、かつ発生した熱は速やかに放熱される。したがって、増幅光ファイバ６の温度上昇は抑制され、エネルギー変換効率の低下が防止され、信頼性も維持される。
【００３０】
図３は、図１に示す保持構造９の外周表面近傍の模式的な断面図である。図３に示すように、保持構造９において、増幅光ファイバ６は、適度な硬度を有する熱伝導性成形体９ｂに適度に沈み込み、微少な曲げ等が発生しない状態で保持されるので、曲げ損失等の過剰な光損失が発生しないものとなる。また、増幅光ファイバ６において発生した熱は、熱伝導性成形体９ｂの高い熱伝導率によって速やかに放熱される。また、この保持構造９は、増幅光ファイバ６を互いに重ならないように保持できるので、増幅光ファイバ６の重なり合いによる曲げ損失も防止できる。さらに、この保持構造９によれば、増幅光ファイバ６を同一の巻き径で巻いた状態で保持するので、たとえば増幅光ファイバ６を同心円状に巻いて保持する場合よりも小さい設置面積で保持することができ、かつ、増幅光ファイバ６のうち、外部に取り出される部分について、巻いた状態の部分との重なり合いによって生じ得る曲げ損失を回避し得る。
【００３１】
なお、一般的に、光ファイバは芯体が主にシリカガラスからできており、ある一定の弾性を有している。また、光ファイバは、その製造時にはボビンやドラムに巻き取られ、その状態で次の使用時まで保管される。こうした保管状態や期間によっては、主に光ファイバの外周の樹脂被覆層が受けている巻取り時の応力や歪みが緩和して、ある種の「巻きぐせ」が残留する場合がしばしば生じる。そのため、たとえば光ファイバレーザ等において、装置の筐体への収容のために光ファイバを別のボビン等に巻き変え、所定のコイル状に保持しようとしても、光ファイバ自身の弾性や巻きぐせに従って、所望の形状から崩れようとしてしまう。したがって、熱伝導性成型体を用いて光ファイバの放熱を行う場合には、こうした形状の崩れを防ぐために、熱伝導性成型体に対して、光ファイバを所定のコイル状に固定するためのある種の粘着性が求められる。
【００３２】
しかしながら、従来の熱伝導性成型体の場合、熱伝導性充填剤を多量に含んでいるため、硬さや圧縮応力を受けた場合の歪み量等が適切ではなく、上記のような光ファイバを固定するための粘着性は望めない。あるいは、従来の熱伝導性成型体表面に粘着層を設けて光ファイバを固定する方法も考案され得るが、一定以上の粘着力を有する粘着層には十分な熱伝導性を付与することはできないため、熱伝導性が低下してしまう。
【００３３】
一方、熱伝導性成型体の硬度を下げ、圧縮に対する反発弾性を極端に低くする方法も考案され得るが、適度な硬度及び圧縮応力に対する歪み量を有しない熱伝導性成型体に光ファイバを保持した場合、形状の崩れは生じないものの、コイル状態の成形時あるいは装置の組み立て時に、光ファイバ上に局所的な曲げが容易に生じ、かつその曲げが生じたまま保持されることによって、光ファイバに曲げ損失が発生するおそれがある。
【００３４】
これに対して、本実施の形態１では、保持構造９において、熱伝導率が０．５Ｗ／ｍＫ以上であり、かつアスカーＣ硬度が２０〜５０である熱伝導性成形体９ｂを用いることによって、微少な曲げ等が発生しない状態での増幅光ファイバ６の保持を実現し、かつ十分な放熱性を確保しているのである。
【００３５】
なお、熱伝導性成形体９ｂの特性としては、圧縮強度がピーク値で１０〜３０Ｎ／ｃｍ2、安定値で３〜１０Ｎ／ｃｍ2であることが、より好ましい。また、熱伝導率が１．０Ｗ／ｍＫ以上であり、かつアスカーＣ硬度が２５〜４０であることが、さらに好ましい。また、熱伝導率が１．５Ｗ／ｍＫ以上であり、アスカーＣ硬度が２５〜３５であり、圧縮強度がピーク値で１５〜２５Ｎ／ｃｍ2であることが一層好ましい。
【００３６】
また、上記の特性を有する熱伝導性成形体９ｂは、たとえば、アクリルゴムと熱可塑性エラストマーを所定の配合比で配合したベースゴムに対して、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、チッ化ホウ素、チッ化アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の熱伝導性フィラーを所定量含有させ、好ましくは適宜軟化剤を含有させた熱伝導性組成物をシート状に成形することによって実施することができる。
【００３７】
（実施例１〜７、比較例１〜５）
つぎに、本発明を実施例、比較例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３８】
本発明の実施例１〜７、比較例１〜５として、図１に示すものと同様の構成の光ファイバレーザを作製した。この際、保持構造としては、アルミニウムからなる外径が３０ｃｍのドラムに厚さ３ｍｍの熱伝導性成形体を一定張力で巻き付け、その上に長さ２０ｍの増幅光ファイバを一定張力で巻き付けて固定した。また、１８個の半導体レーザから出力する励起光の強度をそれぞれ１０Ｗとし、出力端子から出力するレーザ光の強度が１００Ｗになるように光ファイバレーザを構成した。
【００３９】
ここで、各実施例、比較例においては、異なる組成の熱伝導性成形体を用い、その熱伝導率、アスカーＣ硬度、圧縮強度が異なるようにした。具体的には、アクリルゴムと熱可塑性エラストマーとの配合比が異なるベースゴム１００質量部に対して、熱伝導フィラーとして、形状が球状であり平均粒径が３５μｍである酸化アルミニウムＡ、形状が丸味状であり平均粒径が２２μｍである酸化アルミニウムＢ、および形状が不定形であり平均粒径が８μｍである水酸化アルミニウムから少なくとも１種を所定の質量部だけ配合し、さらに軟化剤として、ポリエーテルエステル系オイルであるオイルＡ、パラフィン系オイルであるオイルＢを所定の質量部だけ配合して、これらを混練して熱伝導性ゴム組成物を作製し、さらにこの熱伝導性ゴム組成物を押出機で厚さ３ｍｍのシート状に押し出して熱伝導性成形体としたものを用いた。
【００４０】
なお、このように作製した熱伝導性成形体について、熱伝導率、アスカーＣ硬度、圧縮強度は以下のようにして測定した。まず、熱伝導率はＪＩＳ  Ｒ  ２６１６に規定する熱線法に準拠し、京都電子工業社製の迅速熱伝導率計により、各実施例、比較例に係る熱伝導性成形体を２枚重ねとして厚さ６ｍｍの状態で測定した。また、アスカーＣ硬度は高分子計器社製のアスカーＣ型硬度計を用いて測定した。
【００４１】
また、圧縮強度は、各実施例、比較例に係る熱伝導性成形体を３ｍｍ×２０ｍｍ×２０ｍｍの大きさの試料として、市販の圧縮試験機にて各試料を５ｍｍ／分の速度で圧縮し、厚さの３０％を圧縮した時点のピーク値、及びそのまま１０分間経過したときの安定値を測定した。
【００４２】
そして、作製した各実施例、比較例に係る光ファイバレーザに対して、以下の評価を行った。
【００４３】
＜コイル形状保持性＞
ここでは、コイル形状保持性とは、保持構造が増幅光ファイバのコイル形状をどの程度の時間保持できるかを意味している。このコイル形状保持性の評価は、増幅光ファイバをコイル形状に成形して固定してからの経過時間を所定時間ごとに目視観察し、当初のコイル形状からの崩れ、たとえば、増幅光ファイバの解れや保持構造からの脱離などの有無を確認することによって行った。なお、目視観察は、コイル形状に固定してから４、２４、７２、１２０、２４０時間後に行った。
【００４４】
＜光ファイバ温度（ΔＴ）＞
ここでは、光ファイバ温度（ΔＴ）とは、増幅光ファイバの温度分布を、ＮＥＣ  Ａｖｉｏ赤外線テクノロジー社製の可視赤外切替機能付きサーモグラフィー（サーモトレーサＴＨ９２６０）で外部から観察した場合に、サーモグラフィーの視野中での最も高い温度と、室温との温度差を意味している。
【００４５】
＜結果＞
図４は、実施例１〜７に係る光ファイバレーザにおける熱伝導性成型体の特性およびそのコイル形状保持性、光ファイバ温度（ΔＴ）を示す図である。図４に示すように、この実施例１〜７では、熱伝導性成形体の熱伝導率が０．５Ｗ／ｍＫ以上であり、かつアスカーＣ硬度が２０〜５０であるため、コイル保持形状に変化が無く、光ファイバ温度が低く抑えられている。さらに実施例３及び４においては、熱伝導率が１．０Ｗ／ｍＫ以上であることから、光ファイバ温度の上昇がより低く抑えられており、さらに実施例５〜７においては、熱伝導率が１．５Ｗ／ｍＫ以上であることからさらに光ファイバ温度の上昇が低く抑えられている。併せて、実施例４〜７においては、アスカーＣ硬度がより好ましい範囲である２５〜４０であり、かつ、圧縮強度のピーク値がより好ましい範囲である１５〜２５Ｎ／ｃｍ2であるため、光ファイバを保持する際の粘着性が最適な状態にある。この点も、コイル形状保持性および光ファイバ温度の抑制に寄与しているものと考えられる。
【００４６】
一方、図５は、比較例１〜５に係る光ファイバレーザにおける熱伝導性成型体の特性およびそのコイル形状保持性、光ファイバ温度（ΔＴ）を示す図である。図５に示すように、比較例１、２では、熱伝導性成形体の熱伝導性が十分ではないため、増幅光ファイバの温度がほぼ一様に上昇しており、光ファイバ温度（ΔＴ）が増大している。特に、比較例２では、光ファイバ温度（ΔＴ）が＋８１℃に達しており、この状態で使用し続けると増幅光ファイバの外側クラッド層の劣化、ひいては装置寿命の低下につながることが予想される。また、比較例３、４では、アスカーＣ硬度と圧縮強度が不適当であり、十分な粘着性が無いため、コイル形状を保持することができず、２４時間後には増幅光ファイバが保持構造から脱離した。また、比較例５に関しては、熱伝導性成型体が柔らかすぎるため、増幅光ファイバに局所的な曲げが発生しており、その部分での大きな温度上昇すなわち光ファイバ温度（ΔＴ）の増大が生じた。
【００４７】
（変形例）
上記実施の形態１において用いることができる保持構造は、図１に示したものに限られない。以下、実施の形態１において用いることができる保持構造の変形例について説明する。
【００４８】
（変形例１）
図６は、変形例１に係る保持構造の外周表面近傍の模式的な断面図である。図６に示すように、変形例１に係る保持構造１９は、図１に示す保持構造９と同様の基体９ａと熱伝導性成形体９ｂとを有するが、さらに熱伝導性シート９ｃを備えている。この熱伝導性シート９ｃは、熱伝導性成形体９ｂの外周表面に巻き付けられた増幅光ファイバ６を覆うように、巻き付けられており、熱伝導性成形体９ｂと同様に熱伝導率が０．５Ｗ／ｍＫ以上であり、かつアスカーＣ硬度が２０〜５０のものである。また、熱伝導性シート９ｃの厚さは、たとえば０．５〜１０ｍｍである。この保持構造１９によれば、増幅光ファイバ６は、熱伝導性成形体９ｂと熱伝導性シート９ｃとによって、過剰な光損失が発生しないように、より確実に保持されるとともに、発生した熱は、熱伝導性成形体９ｂのみの場合よりもさらに速やかに放熱される。
【００４９】
なお、本変形例１のさらなる変形例として、図６に示す構成から、熱伝導性成形体９ｂを削除し、増幅光ファイバ６が基体９ａに巻き付けられ、熱伝導性シート９ｃが増幅光ファイバ６を覆うように巻き付けられた構成としてもよい。
【００５０】
（変形例２）
図７は、変形例２に係る保持構造の模式図である。図６に示すように、変形例２に係る保持構造２９は、図１に示す保持構造９と同様に、アルミニウム等の金属からなる基体２９ａと熱伝導性成形体９ｂとを有する。また、増幅光ファイバ６は熱伝導性成形体９ｂの外周表面に巻き付けられている。しかし、保持構造９とは異なり、基体２９ａには冷却手段としての配管２９ｂ〜２９ｄが配設されている。ここで、配管２９ｂ、２９ｃはそれぞれ、一端が外部に配置されたポンプ等の給排水機構に接続しており、他端が配管２９ｄに接続している。また、配管２９ｄは、基体２９ａ内部の外周近傍に張り巡らされている。そして、配管２９ｂは、給排水機構から供給された冷却水を配管２９ｄに導入し、配管２９ｄは冷却水を基体２９ａ内に流し、配管２９ｂは配管２９ｄから給排水機構へ冷却水を排水する。この際、配管２９ｄを流れる冷却水が、熱伝導性成形体９ｂを冷却するので、増幅光ファイバ６において発生した熱はより一層速やかに放熱される。なお、冷却水の代わりに、クーラント液等の冷却媒体を用いてもよい。
【００５１】
（変形例３）
図８は、変形例３に係る保持構造の模式図である。図８に示すように、変形例３に係る保持構造３９は、円柱形状を有し、熱伝導率が０．５Ｗ／ｍＫ以上であり、かつアスカーＣ硬度が２０〜５０である熱伝導性成形体からなるものである。そして、増幅光ファイバ６は、この保持構造３９の熱伝導性成形体からなる外周表面に巻き付けられている。このような保持構造３９も、放熱性が高いとともに光ファイバを低光損失で保持できるものとなる。
【００５２】
なお、上記変形例１の熱伝導性シート９ｃは、変形例２、３の保持構造２９、３９に適用してもよい。また、変形例２の配管２９ｂ〜２９ｄは、変形例３の保持構造３９に適用してもよい。また、冷却手段としては、変形例２のような配管２９ｂ〜２９ｄと冷却水とを用いたものに限られず、たとえば保持構造の外表面にペルチェ素子を配設して冷却手段として用いてもよい。
【００５３】
また、上記実施の形態およびその変形例において、保持構造は円柱形状であるが、保持するべき光ファイバに曲げ損失が生じないものであればよく、たとえば楕円柱形状としてもよい。また、保持構造は中実の円柱形状に限られず、中空でもよい。
【００５４】
また、上記実施の形態およびその変形例において、保持構造は増幅光ファイバを保持するものであるが、保持すべき光ファイバはこれに限定されない。たとえば、非線形光学効果として四光波混合を利用する非線形光ファイバは、高強度の光を入力させるものであり、温度依存性があるゼロ分散波長特性を利用するものである。したがって、本発明に係る光ファイバの保持構造を適用すれば、ゼロ分散波長の変動を防止できるため、四光波混合の発生効率の低下を防止し、また非線形光ファイバおよびこれを用いる装置の信頼性を維持することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１  励起光源
１1〜１n  半導体レーザ
２1〜２n  マルチモード光ファイバ
３  ＴＦＢ
４  マルチモード光ファイバ
５、７  光ファイバグレーティング
６  増幅光ファイバ
６ａ  コア部
６ｂ  内側クラッド部
６ｃ  外側クラッド部
８  出力端子
８ａ  シングルモード光ファイバ
９、１９、２９、３９  保持構造
９ａ、２９ａ  基体
９ｂ  熱伝導性成形体
９ｃ  熱伝導性シート
２９ｂ〜２９ｄ  配管
５１  グレーティング部
７１  グレーティング部
１００  光ファイバレーザ
Ｃ１〜Ｃ４  接続点
Ｌ１  レーザ光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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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