(57)【要約】  少なくとも波長１０６０ｎｍの光が少なくともＬＰ０１モードとＬＰ１１モードとでコアを伝搬可能な光ファイバであって、ＬＰ０１モードの光の伝搬定数とＬＰ１１モードの光の伝搬定数との差Δβが２０００ｒａｄ／ｍ以下であり、光ファイバを伝搬することよるＭ２で示される光のビーム品質の劣化量をΔＭ２とする場合に、長さＬが下記式を満たす。2019131971.tif 000009
2019131971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも波長１０６０ｎｍの光が少なくともＬＰ０１モードとＬＰ１１モードとでコアを伝搬可能な光ファイバであって、
前記ＬＰ０１モードの光の伝搬定数と前記ＬＰ１１モードの光の伝搬定数との差Δβが２０００ｒａｄ／ｍ以下であり、前記光ファイバを伝搬することよるＭ２で示される光のビーム品質の劣化量をΔＭ２とする場合に、長さＬが下記式を満たす
ことを特徴とする光ファイバ。
2019131971.tif 000008
【請求項２】
前記劣化量ΔＭ２が０．０５以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ。
【請求項３】
前記劣化量ΔＭ２が０．０３以下である
ことを特徴とする請求項２に記載の光ファイバ。
【請求項４】
前記長さＬが５０ｍ以下である
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光ファイバ。
【請求項５】
前記コアには少なくともイッテルビウムが添加される
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光ファイバ。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の光ファイバを備える
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、誘導ラマン散乱を抑制しつつ、ビーム品質の劣化を所望の範囲に抑制することができる光ファイバ、及び、それを用いたレーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ファイバレーザ装置は、集光性に優れ、パワー密度が高く、小さなビームスポットとなる光が得られることから、レーザ加工分野、医療分野等の様々な分野において用いられている。この様なファイバレーザ装置では、出射する光の高出力化がなされている。しかし、光ファイバ内における光のパワー密度が高くなると、誘導ラマン散乱に起因する光の波長変換が生じ易くなり、意図しない波長の光が出射する場合がある。この場合、被加工体等で反射する光が再びファイバレーザ装置に戻って増幅されることにより、設計上増幅されるべき波長の光の増幅が不安定となり、出力が不安定となる場合がある。【０００３】
光ファイバにおける誘導ラマン散乱を抑制するためには、コアを伝搬する光の実効断面積を大きくすることが挙げられる。この実効断面積を大きくするには、コアの直径を大きくする方法、コアのクラッドに対する比屈折率差を小さくする方法等を挙げることができる。コアの直径を大きくすると、コアの光の閉じ込め力が大きくなるため、光ファイバがマルチモード化する傾向にある。そこで、コアの光の閉じ込め力を抑制するために、コアのクラッドに対する比屈折率差を小さくすることが挙げられる。しかし、コアのクラッドに対する比屈折率差を小さくすると、コアを伝搬する光がマクロベンドやマイクロベンドによる影響を受けやすくなる。このため、適度にコアの直径を大きくしつつ、コアのクラッドに対する比屈折率差を調整することが求められる。【０００４】
しかし、コアを上記のように設計する場合であっても、光をシングルモードで伝搬しようとするとＬＰ０１モードの光の実効断面積の大きさに限界がある。そこで、下記特許文献１に記載の光ファイバのように、光をフューモードで伝搬可能なコアを有する光ファイバを用いてファイバレーザ装置を構成することで、ＬＰ０１モードの光の実効断面積を大きくすることが試みられている。【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−５１８５９号公報
【発明の概要】
【０００６】
ファイバレーザ装置では、集光性の観点等から出射する光のビーム品質が優れていることが好ましく、そのため上記のように光をフューモードで伝搬可能なコアを有する光ファイバを用いることによりＬＰ０１モードの光の実効断面積を大きくする場合であっても、基本モード以外のモードの光が励振されることを抑えたいという要請がある。なお、ビーム品質は、例えば、Ｍ２（エムスクエア）等で示される。
【０００７】
そこで、本発明は、誘導ラマン散乱を抑制しつつ、ビーム品質の劣化を所望の範囲に抑制し得る光ファイバ、及び、それを用いたレーザ装置を提供することを目的とする。
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は、少なくとも波長１０６０ｎｍの光が少なくともＬＰ０１モードとＬＰ１１モードとでコアを伝搬可能な光ファイバであって、前記ＬＰ０１モードの光の伝搬定数と前記ＬＰ１１モードの光の伝搬定数との差Δβが２０００ｒａｄ／ｍ以下であり、光ファイバを伝搬することよるＭ２で示される光のビーム品質の劣化量をΔＭ２とする場合に、長さＬが下記式を満たすことを特徴とするものである。
2019131971.tif 000003
【０００９】
コアを少なくとも波長１０６０ｎｍの光が少なくともＬＰ０１モードとＬＰ１１モードとで伝搬し、ＬＰ０１モードの光の伝搬定数とＬＰ１１モードの光の伝搬定数との差が２０００ｒａｄ／ｍ以下とされることで、シングルモードファイバと比べて、ＬＰ０１モードの光の実効断面積を大きくすることができる。このため、誘導ラマン散乱を抑制することができる。また、本発明者等は、光ファイバの長さＬが上記式を満たす場合に、出射する光のビーム品質を所望の劣化量ΔＭ２以下に抑制し得ることを発見した。具体的には、本発明者等は光のモード間結合によるビーム品質の劣化は光ファイバの長さに比例し、更にＬＰ０１モードの光の伝搬定数とＬＰ１１モードの光の伝搬定数との差Δβが２０００ｒａｄ／ｍ以下において、ビーム品質の劣化と光ファイバの長さとの比例定数が、伝搬定数差Δβに比例することを発見した。この発見に基づき、光ファイバの長さＬが上記条件を満たす場合にＬＰ０１モードの光がＬＰ１１モードの光に移行することによるビーム品質の劣化量をΔＭ２以下に抑制し得るという結論を得た。従って、本発明の光ファイバによれば、誘導ラマン散乱を抑制しつつ、ビーム品質の劣化を所望の範囲に抑制し得る。
【００１０】
また、前記劣化量ΔＭ２が０．０５以下であることが好ましく、前記劣化量ΔＭ２が０．０３以下であることがより好ましい。
【００１１】
光ファイバを伝搬することによるビーム品質Ｍ２の劣化量ΔＭ２が０．０５以下であることで、集光性に優れる光を出射し得、当該劣化量ΔＭ２が０．０３以下であることにより、集光性により優れる光を出射し得る。
【００１２】
また、長さＬが５０ｍ以下であることが好ましい。
【００１３】
上記の式を満たす長さＬは、ＬＰ０１モードの光の伝搬定数とＬＰ１１モードの光の伝搬定数との差Δβによっては、５０ｍを超える場合がある。そこで、伝搬定数差Δβが比較的大きい値の場合であっても、長さＬの最大値が５０ｍに抑えられることで、誘導ラマン散乱をより抑制することができる。
【００１４】
また、前記コアには少なくともイッテルビウムが添加されることが好ましい。
【００１５】
コアに少なくともイッテルビウムが添加されて増幅用光ファイバとされる場合、当該増幅用光ファイバが用いられることで、少なくとも波長１０６０ｎｍの光を出射するファイバレーザ装置が構成され得る。従って、このような増幅用光ファイバが用いられることで、誘導ラマン散乱を抑制しつつ、ビーム品質の劣化を抑制することができるファイバレーザ装置が構成され得る。
【００１６】
また、上記課題を解決するため、本発明は、レーザ装置であって、上記に記載のいずれかの光ファイバを備えることを特徴とするものである。
【００１７】
このレーザ装置が備える光ファイバによれば、上記のように、誘導ラマン散乱を抑制しつつ、ビーム品質の劣化を所望の範囲に抑制することができる。従って、このようなレーザ装置によれば、上記式を満たさない光ファイバのみが用いられるレーザ装置と比べて、波長シフトが抑制されビーム品質の劣化が所望の範囲に抑制された光を出射し得る。
【００１８】
以上のように、本発明によれば、誘導ラマン散乱を抑制しつつ、ビーム品質の劣化を所望の範囲に抑制することができる光ファイバ、及び、それを用いたレーザ装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るレーザ装置を示す図である。
【図２】増幅用光ファイバの長手方向に垂直な断面の様子を示す図である。
【図３】第１光ファイバの長手方向に垂直な断面の様子を示す図である。
【図４】光ファイバを伝搬するＬＰ０１モードの光の実効断面積と、ＬＰ０１モードの光の伝搬定数とＬＰ１１モードの光の伝搬定数との差との関係を示すシミュレーション図である。
【図５】光ファイバを伝搬するＬＰ０１モードの光の実効断面積と、ＬＰ０１モードの光の伝搬定数とＬＰ１１モードの光の伝搬定数との差との関係を示す実測値の図である。
【図６】ＬＰ０１モードの光とＬＰ１１モードの光との伝搬定数差Δβと、光ファイバを伝搬することによるビーム品質Ｍ２の劣化量ΔＭ２との関係を示す実測値の図である。
【図７】ＬＰ０１モードの光の伝搬定数とＬＰ１１モードの光の伝搬定数との差ごとに、コアの直径とコアのクラッドに対する比屈折率差との関係を示す図である。
【図８】ＬＰ０１モードの光とＬＰ１１モードの光との伝搬定数差Δβが１７３４ｒａｄ／ｍの光ファイバの長さＬと、光ファイバに入射する光のビーム品質Ｍ２と出射する光のビーム品質Ｍ２との差との関係を示す実測値の図である。
【図９】表１に示す伝搬定数の差Δβと比率ΔＭ２／Ｌとの関係を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係るレーザ装置を示す図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係るレーザ装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る光ファイバ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、理解の容易のため、それぞれの図のスケールと、以下の説明に記載のスケールとが異なる場合がある。
【００２１】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係るレーザ装置を示す図である。図１に示すように、本実施形態のレーザ装置１は、共振器型のファイバレーザ装置とされ、増幅用光ファイバ１０と、励起光源２０と、第１光ファイバ３０と、第１光ファイバ３０に設けられる第１ＦＢＧ３５と、第２光ファイバ４０と、第２光ファイバ４０に設けられる第２ＦＢＧ４５と、光コンバイナ５０とを主な構成として備える。
【００２２】
図２は、図１に示す増幅用光ファイバ１０の断面の構造を示す断面図である。図２に示すように増幅用光ファイバ１０は、コア１１と、コア１１の外周面を隙間なく囲む内側クラッド１２と、内側クラッド１２の外周面を被覆する外側クラッド１３と、外側クラッド１３を被覆する被覆層１４とを主な構成として備え、いわゆるダブルクラッド構造とされている。内側クラッド１２の屈折率はコア１１の屈折率よりも低く、外側クラッド１３の屈折率は内側クラッド１２の屈折率よりも低くされている。
【００２３】
コア１１は、例えば屈折率を上昇させるゲルマニウム（Ｇｅ）等のドーパントが添加された石英や、屈折率上昇のためのドーパントが添加されていない石英から成る。さらに、コア１１には、後述のように光を増幅させるためのドーパントとして、励起光源２０から出射される励起光により励起されるイッテルビウム（Ｙｂ）が少なくとも添加されている。コア１１の屈折率が何らドーパントが添加されない石英の屈折率よりも高い場合、内側クラッド１２は、例えば、何らドーパントが添加されない石英や屈折率を低下させるフッ素（Ｆ）等のドーパントが添加された石英から成る。また、コア１１の屈折率が何らドーパントが添加されない石英の屈折率と同じ、もしくは低い場合、内側クラッド１２は、屈折率を低下させるフッ素（Ｆ）等のドーパントが添加された石英から成る。また、外側クラッド１３は、樹脂または石英から成り、樹脂としては例えば紫外線硬化樹脂が挙げられ、石英としては例えば内側クラッド１２よりもさらに屈折率が低くなるように屈折率を低下させるフッ素（Ｆ）等のドーパントが添加された石英が挙げられる。また、被覆層１４を構成する材料としては、例えば、紫外線硬化樹脂が挙げられ、外側クラッド１３が樹脂の場合、外側クラッドを構成する樹脂とは異なる紫外線硬化樹脂とされる。
【００２４】
また、増幅用光ファイバ１０は、フューモードファイバであり、コア１１を少なくとも波長１０６０ｎｍの光が伝搬する場合に、当該光は、基本モードであるＬＰ０１モードの光の他に２次ＬＰモード以上の高次モードの光が伝搬する。この高次モードの光としては、例えば、ＬＰ１１モードの光、ＬＰ２１モードの光、ＬＰ０２モードの光等を挙げることができる。
【００２５】
励起光源２０は、複数のレーザダイオード２１から構成される。本実施形態では、レーザダイオード２１は、例えば、ＧａＡｓ系半導体を材料としたファブリペロー型半導体レーザであり中心波長が９１５ｎｍの励起光を出射する。また、励起光源２０のそれぞれのレーザダイオード２１は光ファイバ２５に接続されており、レーザダイオード２１から出射する励起光は光ファイバ２５を例えばマルチモード光として伝搬する。
【００２６】
それぞれの光ファイバ２５は光コンバイナ５０において、増幅用光ファイバ１０の一端に接続されている。具体的には、それぞれの光ファイバ２５のコアが増幅用光ファイバ１０の内側クラッド１２と光学的に結合するように、それぞれの光ファイバ２５のコアと増幅用光ファイバ１０の内側クラッド１２とが接続されている。従って、それぞれのレーザダイオード２１が出射する励起光は、光ファイバ２５を介して増幅用光ファイバ１０の内側クラッド１２に入射して、内側クラッド１２を主に伝搬する。
【００２７】
図３は、第１光ファイバ３０の様子を示す図である。第１光ファイバ３０は、コア３１と、このコア３１の外周面を隙間なく囲むクラッド３２と、クラッド３２を被覆する被覆層３４とを主な構成として備える。コア３１の構成は、例えば、イッテルビウム等の希土類元素が添加されていない点を除き増幅用光ファイバ１０のコア１１の構成と同様とされ、コア３１の直径はコア１１の直径と例えば同じとされる。また、クラッド３２は、例えば、増幅用光ファイバ１０の内側クラッド１２よりも直径が小さい点を除き内側クラッド１２と同様の構成とされる。被覆層３４は、例えば、増幅用光ファイバ１０の被覆層１４の構成と同様とされる。
【００２８】
第１光ファイバ３０は、光コンバイナ５０において、光ファイバ２５と共に増幅用光ファイバ１０の一端に接続されている。具体的には、増幅用光ファイバ１０のコア１１に第１光ファイバ３０のコア３１が光学的に結合するように、増幅用光ファイバ１０のコア１１と第１光ファイバ３０のコア３１とが接続されている。第１光ファイバ３０は、フューモードファイバとされ、増幅用光ファイバ１０のコア１１が伝搬する光と同様の光を伝搬する。従って、増幅用光ファイバ１０のコア１１を伝搬する各ＬＰモードの光は、そのまま第１光ファイバ３０のコア３１を伝搬することができる。
【００２９】
また、第１光ファイバ３０のコア３１にはゲルマニウム等の感光性の元素が添加されている。この感光性とは、所定波長の光が照射されることで屈折率が変化する性質であり、当該性質が用いられ、第１光ファイバ３０のコア３１に第１ＦＢＧ３５が設けられている。こうして、第１ＦＢＧ３５は増幅用光ファイバ１０の一方側に配置され、増幅用光ファイバ１０のコア１１と光学的に結合する。第１ＦＢＧ３５は、コア３１の第１ＦＢＧ３５以外の部分よりも屈折率が高い高屈折率部と、コア３１の第１ＦＢＧ３５以外の部分と同様の屈折率である低屈折率部とが、コア３１の長手方向に沿って周期的に繰り返されている。この高屈折率部の繰り返しパターンは、例えば高屈折率部となる部位に紫外線が照射されて形成される。この様にして形成される第１ＦＢＧ３５は、増幅用光ファイバ１０のコア１１に添加されているイッテルビウムが励起状態とされた状態で放出する光のうち少なくとも１０６０ｎｍの波長を含む光を反射するように構成されている。また、第１ＦＢＧ３５の反射率は、後述の第２ＦＢＧ４５の反射率よりも高く、上記イッテルビウムが放出する光のうち波長１０６０ｎｍの光を例えば９９％以上で反射する。
【００３０】
なお、第１光ファイバ３０の増幅用光ファイバ１０と接続される側と反対側には、光を熱に変換する終端部３８が設けられている。
【００３１】
第２光ファイバ４０は、クラッドの直径が増幅用光ファイバ１０の内側クラッド１２と同じ直径であり、コアに光を増幅させるためのドーパントが添加されない点を除き増幅用光ファイバ１０と同様の構成とされる。従って、第２光ファイバ４０は、増幅用光ファイバ１０と同様にフューモードファイバであり、増幅用光ファイバ１０のコア１１が伝搬する光と同様の光を伝搬することができる。第２光ファイバ４０は、増幅用光ファイバ１０の他端において、増幅用光ファイバ１０のコア１１と第２光ファイバ４０のコアとが光学的に結合するように接続される。従って、増幅用光ファイバ１０のコア１１を伝搬するフューモードの光は、フューモードのまま第２光ファイバ４０のコアを伝搬する。
【００３２】
また、第２光ファイバ４０のコアには、第２ＦＢＧ４５が設けられている。こうして、第２ＦＢＧ４５は増幅用光ファイバ１０の他方側に配置され、増幅用光ファイバ１０のコア１１と光学的に結合する。第２ＦＢＧ４５は、第１ＦＢＧ３５と同様に高屈折率部と低屈折率部とが周期的に繰り返されて形成されている。第２ＦＢＧ４５は、第１ＦＢＧ３５が反射する波長１０６０ｎｍを含む光を第１ＦＢＧ３５よりも低い反射率で反射するように構成されている。第２ＦＢＧ４５は、第１ＦＢＧ３５が反射する光が入射する場合に、この光を例えば１０％程度の反射率で反射する。こうして、第１ＦＢＧ３５と増幅用光ファイバ１０と第２ＦＢＧ４５とで、共振器が形成されている。また、本実施形態では第２光ファイバ４０の増幅用光ファイバ側と反対側の他端には特に何も接続されていないが、ガラスロッド等が接続されても良い。
【００３３】
次に、レーザ装置１の動作について説明する。
【００３４】
まず、励起光源２０のそれぞれのレーザダイオード２１から励起光が出射される。この励起光は光ファイバ２５を介して、増幅用光ファイバ１０の内側クラッド１２に入射して、主に内側クラッド１２を伝搬する。内側クラッド１２を伝搬する励起光は、コア１１を通過する際にコア１１に添加されているイッテルビウムを励起する。励起状態とされたイッテルビウムは、特定の波長帯域の自然放出光を放出する。この自然放出光を起点として、第１ＦＢＧ３５及び第２ＦＢＧ４５で共通して反射される波長１０６０ｎｍを含む光が、第１ＦＢＧ３５と第２ＦＢＧ４５との間を共振する。共振する光が増幅用光ファイバ１０のコア１１を伝搬するときに、励起状態のイッテルビウムが誘導放出を起こして、共振する光が増幅される。共振する光のうち、一部の光は第２ＦＢＧ４５を透過して、第２光ファイバ４０から出射する。そして、第１ＦＢＧ３５と増幅用光ファイバ１０と第２ＦＢＧ４５とを含む共振器内における利得と損失が等しくなったところでレーザ発振状態となり、第２光ファイバ４０から一定のパワーの光が出射する。
【００３５】
なお、増幅用光ファイバ１０側から第１ＦＢＧ３５を透過する光の大部分は、終端部３８で熱に変換されて消滅する。
【００３６】
ところで、上記のように増幅用光ファイバ１０、第１光ファイバ３０及び第２光ファイバ４０はそれぞれフューモードファイバとされる。従って、第１ＦＢＧ３５と第２ＦＢＧ４５との間を共振する光、及び、第２ＦＢＧ４５を透過する光には、基本モードの光の他、２次ＬＰモード以上となる幾つかの高次モードの光が含まれる。基本モードの光の他、２次ＬＰモード以上となる幾つかの高次モードの光が第２光ファイバ４０を伝搬して、レーザ装置１から出射する。しかし、後述のように、増幅用光ファイバ１０、第１光ファイバ３０及び第２光ファイバ４０は、ＬＰ０２モード以上の高次モードの伝搬が低減され、増幅用光ファイバ１０、第１光ファイバ３０及び第２光ファイバ４０を伝搬するＬＰ０２モード以上の光のエネルギーは小さくされる。
【００３７】
ここで、光ファイバのコアを伝搬する光の伝搬定数について説明する。なお以下の説明において、クラッドという場合、第１光ファイバ３０のクラッド３２や第２光ファイバ４０のクラッドや増幅用光ファイバ１０の内側クラッド１２を意味する。伝搬定数は、光波が伝搬する場合の位相変動に関する定数である。光は波であるため、光の振幅をＡとし、コアの中心からの距離ｚとすると、コアにおける電界Ｅは、下記式（１）で示される。
Ｅ＝Ａｅｘｐ［−（α＋ｉβ）ｚ］  ・・・（１）
【００３８】
なお、αは波の減衰を示す消衰係数であり、βは波の伝搬を示す伝搬定数であり、ｉは虚数単位である。上記式（１）は、コアを伝搬するそれぞれのモードの光毎に記述することができ、ＬＰ０１モードの光とＬＰ１１モードの光とでは、互いに異なる消衰係数αを有し、互いに異なる伝搬定数βを有する。伝搬定数βは波の伝搬を示すため、コアを伝搬する光の伝搬定数βを規定することは、コアを伝搬する当該光の実効屈折率ｎｅｆｆを規定することとなる。コアを伝搬する光の波長をλとすると、実効屈折率ｎｅｆｆは下記式（２）で示すことができる。
ｎｅｆｆ＝λβ／２π  ・・・（２）
【００３９】
ところで、光ファイバのコアを伝搬する光の実効断面積Ａｅｆｆは、当該光の実効屈折率ｎｅｆｆと相関する値である。従って、実効断面積Ａｅｆｆは、当該光の伝搬定数βと相関する値であると言える。
【００４０】
また、コアを伝搬するＬＰ０１モードの光の伝搬定数とＬＰ１１モードの光の伝搬定数との差を伝搬定数差Δβとすると、伝搬定数差Δβも実効断面積Ａｅｆｆと相関する。
【００４１】
図４は、光ファイバを伝搬する波長１０６０ｎｍのＬＰ０１モードの光の実効断面積と、ＬＰ０１モードの光とＬＰ１１モードの光との伝搬定数差Δβとの関係を示すシミュレーション図である。図４のシミュレーションでは、コアの屈折率分布を径方向に一定、すなわちステップ状の屈折率分布とした。また、当該シミュレーションでは、コアの直径を１０μｍから４０μｍまで１μｍ間隔で変化させると共に、コアのクラッドに対する比屈折率差を０．１％から０．２％まで０．００５％間隔で変化させた。図４より、上記のように伝搬定数差ΔβがＬＰ０１モードの光の実効断面積Ａｅｆｆと相関することが分かる。また、図４より、伝搬定数差Δβが４０００ｒａｄ／ｍ以下であれば、ＬＰ０１モードの光の実効断面積を１９１μｍ２以上とすることができる。ＬＰ０１モードの光の実効断面積が１９１μｍ２以上であれば、光のエネルギー密度を低減することができ、誘導ラマン散乱が生じることを抑制することができる。また、伝搬定数差Δβが２５００ｒａｄ／ｍ以下であれば、ＬＰ０１モードの光の実効断面積を３００μｍ２以上とすることができる。ＬＰ０１モードの光の実効断面積が３００μｍ２以上であれば、光のエネルギー密度をより低減することができ、誘導ラマン散乱が生じることをより抑制することができる。
【００４２】
図５は、光ファイバを伝搬する波長１０６０ｎｍのＬＰ０１モードの光の実効断面積と、ＬＰ０１モードの光とＬＰ１１モードの光との伝搬定数差Δβとの関係を示す実測値の図である。測定した光ファイバは、コアの屈折率分布がステップ状であり、コアの直径が２８μｍであり、コアのクラッドに対する比屈折率差が０．１２％であり、理論上、波長１０６０ｎｍにおいて、ＬＰ０１モード、ＬＰ１１モード、ＬＰ２１モード、ＬＰ０２モード、ＬＰ３１モード、ＬＰ１２モードの光が伝搬可能なものである。図５に示す実測値においても、上記のように伝搬定数差ΔβがＬＰ０１モードの光の実効断面積Ａｅｆｆと相関することが分かる。図４、図５より、伝搬定数差Δβが２０００ｒａｄ／ｍ以下であれば、ＬＰ０１モードの光の実効断面積を３９０μｍ２以上にすることができる。ＬＰ０１モードの光の実効断面積が３９０μｍ２以上であれば、光のエネルギー密度を更に低減することができ、誘導ラマン散乱が生じることを更に抑制することができる。また、伝搬定数差Δβが１８５０ｒａｄ／ｍ未満であれば、ＬＰ０１モードの光の実効断面積を４２０μｍ２より大きくすることができる。ＬＰ０１モードの光の実効断面積が４２０μｍ２より大きければ、光のエネルギー密度をより一層低減することができ、誘導ラマン散乱が生じることをより一層抑制することができる。
【００４３】
次に、ＬＰ０１モードの光とＬＰ１１モードの光との伝搬定数差Δβと、光ファイバから出射する光のビーム品質との関係について説明する。図６は、ＬＰ０１モードの光とＬＰ１１モードの光との伝搬定数差Δβと、光ファイバを伝搬することによるビーム品質Ｍ２の劣化量ΔＭ２との関係を示す実測値の図である。この図６の実測は図５に用いた光ファイバを用いて、基本モードの光を光ファイバの一端から入射して、他方から出射する光のＭ２を測定することで行った。なお、この光ファイバの長さは５５ｍである。また、後述のように光ファイバに光を入射する際にビーム品質が劣化する傾向にあるが、光ファイバに光を入射する際のビーム品質に劣化量を上記実測値から差し引いて、光ファイバを伝搬することによるビーム品質Ｍ２の劣化量ΔＭ２を求めている。図６では、ビーム品質Ｍ２の劣化量ΔＭ２を縦軸としている。基本モードのみから成る光のＭ２は１であり、高次モードが励振されてビーム品質が悪くなるほどＭ２の値は大きくなる。従って、図６におけるビーム品質の劣化量ΔＭ２が大きいほど出射するビーム品質が劣化していることを示す。図６から分かるように、この光ファイバにおいて、ＬＰ０１モードの光とＬＰ１１モードの光との伝搬定数差Δβが１７３５［ｒａｄ／ｍ］以上であれば、劣化量ΔＭ２を０．０５より小さくでき、良好なビーム品質とすることができる。このように劣化量ΔＭ２が０．０５より小さければ、レーザ装置に用いる光ファイバとして十分に良好なビーム品質の光を出射することができる。このように図６より、ＬＰ０１モードの光とＬＰ１１モードの光との伝搬定数差Δβが１７３５［ｒａｄ／ｍ］以上であれば、光ファイバから出射する光のビーム品質の劣化が抑制されることが分かる。なお、この長さの光ファイバでは、伝搬定数差Δβが１８５０［ｒａｄ／ｍ］以上になると、劣化量ΔＭ２を０．０２５より小さくでき、ビーム品質がより良好となる。従って、ＬＰ０１モードの光とＬＰ１１モードの光との伝搬定数差Δβが１８５０［ｒａｄ／ｍ］以上であれば、光ファイバから出射する光のビーム品質の劣化がより抑制されることが分かる。
【００４４】
次に、コアの直径と、コアのクラッドに対する比屈折率差Δｎと、ＬＰ０１モードの光とＬＰ１１モードの光との伝搬定数差Δβと、の関係について説明する。コアの屈折率をｎ１とし、クラッドの屈折率をｎ２とすると、コアのクラッドに対する比屈折率差Δｎは、下記式（３）で示される。
Δｎ＝（ｎ１２−ｎ２２）／（２ｎ１２）  ・・・（３）
【００４５】
図７は、ＬＰ０１モードの光とＬＰ１１モードの光との伝搬定数差Δβごとに、コアの直径とコアのクラッドに対する比屈折率差Δｎとの関係をシミュレーションで示す図である。なお、本図においても、コアの屈折率分布を径方向に一定、すなわちステップ状とした。ここで、図７で示されるように、コア径及び比屈折率差Δｎが、ＬＰ０１モードの光とＬＰ１１モードの光との伝搬定数差Δβを示す任意の線よりも右側の領域に存在する様に満たせば、当該伝搬定数差Δβ以下にすることが可能と考えられる。一例として、図７に示すように、例えば、比屈折率差Δｎが０．１０の場合、コアの直径が１６μｍ以上であれば、伝搬定数差Δβを４０００ｒａｄ／ｍ以下にすることができることが分かる。つまり、図４を考慮すると、コアの直径が１６μｍ以上であれば、ＬＰ０１モードの光の実効断面積を１９１μｍ２以上とすることができることとなる。また、図７に示すように、例えば、比屈折率差Δｎが０．１０の場合、直径が２３μｍ以上であれば、伝搬定数差Δβを２５００ｒａｄ／ｍ以下にすることができることが分かる。また、図４を考慮すると、コアの直径が２３μｍ以上であれば、ＬＰ０１モードの光の実効断面積を３００μｍ２以上とすることができることとなる。また、図７に示すように、例えば、比屈折率差Δｎが０．１０の場合、コアの直径が２７．５μｍ以上であれば、伝搬定数差Δβを２０００ｒａｄ／ｍ以下にすることができることが分かる。つまり、図４，５を考慮すると、コアの直径が２７．５μｍより大きければ、ＬＰ０１モードの光の実効断面積を３９０μｍ２より大きくすることができる。また、図７に示すように、例えば、比屈折率差Δｎが０．１０の場合、コアの直径が２８μｍより大きければ、伝搬定数差Δβを１８５０ｒａｄ／ｍ未満にすることができることが分かる。つまり、図４，５を考慮すると、コアの直径が２８μｍより大きければ、ＬＰ０１モードの光の実効断面積を４２０μｍ２より大きくすることができる。
【００４６】
また、図７に示すように、例えば、比屈折率差Δｎが０．１０の場合、コアの直径が２９．０μｍ以下であれば、伝搬定数差Δβを１７３５ｒａｄ／ｍ以上にすることができることが分かる。つまり、図６に用いた長さの光ファイバであれば、図６を考慮すると、コアの直径が２９．０μｍ以下で劣化量ΔＭ２を０．０５より小さくでき、光ファイバから出射する光のビーム品質の劣化が抑制できることとなる。さらに、図７に示すように、コアの直径が２８μｍ以下であれば、伝搬定数差Δβを１８５０ｒａｄ／ｍ以上にすることができることが分かる。つまり、図６に用いた長さの光ファイバであれば、図６を考慮すると、コアの直径が２８μｍ以下であれば、劣化量ΔＭ２を０．０２５より小さくでき、光ファイバから出射する光のビーム品質の劣化がより抑制できることとなる。
【００４７】
このように、波長１０６０ｎｍの光を伝搬する光ファイバにおいて、当該光ファイバを伝搬するＬＰ０１モードの光とＬＰ１１モードの光との伝搬定数差Δβが４０００ｒａｄ／ｍ以下であれば、誘導ラマン散乱が生じることを抑制することができ、伝搬定数差Δβが２５００ｒａｄ／ｍ以下であれば、誘導ラマン散乱が生じることをより抑制することができ、伝搬定数差Δβが２０００ｒａｄ／ｍ以下であれば、誘導ラマン散乱が生じることをさらに抑制することができ、伝搬定数差Δβが１８５０ｒａｄ／ｍ未満であれば、誘導ラマン散乱が生じることをより一層抑制することができる。一方、図６の説明に用いた光ファイバの長さの場合、光ファイバを伝搬するＬＰ０１モードの光とＬＰ１１モードの光との伝搬定数差Δβが１７３５ｒａｄ／ｍ以上であれば、光ファイバから出射する光のビーム品質の劣化が抑制され、この伝搬定数差Δβが１８５０ｒａｄ／ｍ以上であれば光ファイバから出射する光のビーム品質の劣化が更に抑制される。
【００４８】
従って、上記のレーザ装置１において、増幅用光ファイバ１０や第１光ファイバ３０や第２光ファイバ４０を伝搬するＬＰ０１モードの光とＬＰ１１モードの光との伝搬定数差Δβが４０００ｒａｄ／ｍ以下であれば、誘導ラマン散乱が生じることを抑制することができ、伝搬定数差Δβが２５００ｒａｄ／ｍ以下であれば、誘導ラマン散乱が生じることをさらに抑制することができ、伝搬定数差Δβが２０００ｒａｄ／ｍ以下であれば、誘導ラマン散乱が生じることをまたさらに抑制することができ、伝搬定数差Δβが１８５０ｒａｄ／ｍ未満であれば、誘導ラマン散乱が生じることをより一層抑制することができる。一方、増幅用光ファイバ１０や第１光ファイバ３０や第２光ファイバ４０がそれぞれ図６の説明に用いた光ファイバの長さの場合、増幅用光ファイバ１０や第１光ファイバ３０や第２光ファイバ４０を伝搬するＬＰ０１モードの光とＬＰ１１モードの光との伝搬定数差Δβが１７３５ｒａｄ／ｍ以上であれば、それぞれの光ファイバにおいて光のビーム品質の劣化が抑制され、伝搬定数差Δβが１８５０ｒａｄ／ｍ以上であればそれぞれの光ファイバにおける光のビーム品質の劣化がより抑制され、レーザ装置１から出射するビーム品質の劣化を抑制することができる。
【００４９】
次に、ビーム品質と光ファイバの長さとの関係について説明する。
【００５０】
図８は、ＬＰ０１モードの光とＬＰ１１モードの光との伝搬定数差Δβが１７３４ｒａｄ／ｍの光ファイバの長さＬと、光ファイバに入射する光のビーム品質Ｍ２と出射する光のビーム品質Ｍ２との差と、の関係を示す実測値の図である。この図８の劣化量は、光ファイバの長さを４３ｍから２ｍまで短くして、それぞれの長さにおいて、図６における劣化量の実測と同様の方法で劣化量を実測した結果である。なお、図６に示すビーム品質の差は、光が光ファイバに入射する際の劣化量、及び、当該光が光ファイバを伝搬することによるビーム品質の劣化量の和である。このため、図８における長さＬが０における劣化量の値は、光ファイバに光が入射する際のビーム品質Ｍ２の劣化量である。図８では、光ファイバに入射する際のビーム品質Ｍ２の劣化量が概ね０．０２の例が示されている。図８に示されるように、光のビーム品質の劣化量が光ファイバの長さＬに一次関数的に増加することが分かる。光ファイバを伝搬する際に生じる光の劣化量ΔＭ２は、図８の場合、縦軸の値から概ね０．０２を引くことで求められ、光ファイバを伝搬することによる光のビーム品質Ｍ２の劣化量ΔＭ２は、光ファイバの長さに比例して増加することが分かる。なお、光ファイバに光が入射する際のビーム品質Ｍ２の劣化量は、例えば、光ファイバを伝搬する光のビーム品質の劣化量が測定される当該光ファイバが、シングルモードの光が伝搬する入力用光ファイバに接続される場合において、これら光ファイバ同士の接続による劣化に起因する量である。
【００５１】
次にＬＰ０１モードの光とＬＰ１１モードの光との伝搬定数差Δβが異なる複数の光ファイバを用いて、伝搬定数差Δβと、光ファイバの長さＬと光ファイバを伝搬することによるビーム品質の劣化量ΔＭ２との比率と、の関係を調べた。この比率はΔＭ２／Ｌで示される。下記表１に実測に用いた光ファイバのサンプル１から１２の伝搬定数差Δβ、及び、長さＬと劣化量ΔＭ２との比率ΔＭ２／Ｌを示す。
2019131971.tif 000004
【００５２】
図９は、表１に示す伝搬定数の差Δβと比率ΔＭ２／Ｌとの関係を示す図である。図９に示すように、ＬＰ０１モードの光とＬＰ１１モードの光との伝搬定数差Δβが２０００ｒａｄ／ｍより大きい領域では、比率ΔＭ２／Ｌは概ね一定である結果となった。一方、伝搬定数差Δβが２０００ｒａｄ／ｍ以下の領域においては、伝搬定数差Δβが小さくなるほど、比率ΔＭ２／Ｌが大きくなることが分かる。図８を用いて説明したように、光ファイバを伝搬することによる光のビーム品質の劣化量ΔＭ２は、光ファイバの長さＬに対して比例して増加する。従って、図９より、伝搬定数差Δβが２０００ｒａｄ／ｍ以下においては、伝搬定数差Δβが小さくなるほど、図８に示す、光ファイバの長さＬと、入射する光のビーム品質Ｍ２と出射する光のビーム品質Ｍ２との差との関係を示す直線の傾きが大きくなる。従って、伝搬定数差Δβが２０００ｒａｄ／ｍ以下においては、伝搬定数差Δβが小さいほど、長さＬが短い長さでビーム品質の劣化量ΔＭ２が大きくなることが分かる。このため、伝搬定数差Δβが２０００ｒａｄ／ｍ以下においては、ビーム品質の劣化を抑制するために、適切な長さの光ファイバが用いられる必要がある。
【００５３】
次に、ビーム品質の劣化を抑制するような光ファイバの長さＬについて説明する。
【００５４】
図９の伝搬定数差Δβが２０００ｒａｄ／ｍ以下の領域において最小二乗法により直線近似を行うと、傾きが−２．３７２×１０−６であり、切片が４．８１９×１０−３となる。従って、伝搬定数差Δβが２０００ｒａｄ／ｍ以下の領域におけるこの直線は、次の式（４）で表すことができる。
2019131971.tif 000005
【００５５】
従って、伝搬定数差Δβが２０００ｒａｄ／ｍ以下の領域では、長さＬが下記式（５）を満たせば、光ファイバを伝搬することによるビーム品質の劣化量をΔＭ２以下にすることができる。
2019131971.tif 000006
【００５６】
ところで、図６で説明したように、光ファイバを伝搬することによるビーム品質の劣化量ΔＭ２は０．０５以下であることが、良好なビーム品質とすることができる観点から好ましい。従って、上記式（５）において、劣化量ΔＭ２が０．０５以下であることが好ましく、また、より優れたビーム品質の光を出射する観点から劣化量ΔＭ２が０．０３以下であることがより好ましい。例えば、劣化量ΔＭ２が０．０５以下であれば、図８において説明したように光ファイバに光を入射する際における光の劣化量が０．０２程度である場合に、光ファイバに入射する前の光のビーム品質と光ファイバから出射する光のビーム品質との差を０．０７程度以下に抑えることができる。劣化量が０．０７程度であれば、光の集光性への影響を抑えることができ、レーザ装置に用いる光として十分に高いビーム品質である。また、上記のように劣化量ΔＭ２が０．０３以下であれば、光ファイバに光を入射する際における光の劣化量が０．０２程度である場合に、光ファイバに入射する前の光のビーム品質と光ファイバから出射する光のビーム品質との差を０．０５程度以下に抑えることができ、集光性により優れる光を出射することができる。
【００５７】
また、上記のように、伝搬定数差Δβが２０００ｒａｄ／ｍ以下では、ＬＰ０１モードの光の実効断面積を３９０μｍ２以上にすることができるため、伝搬定数差Δβが２０００ｒａｄ／ｍ以下において長さＬが上記式（５）を満たすことで、誘導ラマン散乱を抑制しつつ、ビーム品質の劣化を抑制することができる。
【００５８】
従って、本実施形態のレーザ装置１に用いられる増幅用光ファイバ１０、第１光ファイバ３０及び第２光ファイバ４０の少なくとも１つが上記式（５）を満たすことが好ましく、さらに、増幅用光ファイバ１０と第１光ファイバ３０と第２光ファイバ４０のそれぞれが上記式（５）を満たすことがより好ましい。またさらに、増幅用光ファイバ１０と第１光ファイバ３０と第２光ファイバ４０とのうち、第１ＦＢＧ３５と第２ＦＢＧ４５とで挟まれた区間の長さが上記式（５）を満たすことが好ましく、更に、増幅用光ファイバ１０と第１光ファイバ３０と第２光ファイバ４０との合計の長さが上記式（５）を満たすことがより好ましい。これらの場合においても、劣化量ΔＭ２は、０．０５以下であることが好ましく、０．０３以下であることがより好ましい。
【００５９】
ところで、上記式（５）の右辺を計算すると、劣化量ΔＭ２が０．０５の場合に、ＬＰ０１モードの光とＬＰ１１モードの光との伝搬定数差Δβが１６１０．０３ｒａｄ／ｍから１６１０．０４ｒａｄ／ｍの間において、当該右辺は５０ｍを超える。また、上記式（５）の右辺を計算すると、劣化量ΔＭ２が０．０３の場合に、ＬＰ０１モードの光とＬＰ１１モードの光との伝搬定数差Δβが１７７８．６６ｒａｄ／ｍから１７７８．６７ｒａｄ／ｍの間において、当該右辺は５０ｍを超える。レーザ装置においては、光ファイバが５０ｍを超えて使用される場合が少ないため、長さＬは、上記式（５）を満たし、かつ、５０ｍ以下であることが好ましい。長さＬの最大値が５０ｍに抑えられることで、より誘導ラマン散乱を抑制することができる。
【００６０】
従って、上記のレーザ装置１において、例えば、増幅用光ファイバ１０、第１光ファイバ３０及び第２光ファイバ４０の少なくとも１つの長さＬの最大値が５０ｍ以下に抑えられることが好ましく、さらに、増幅用光ファイバ１０と第１光ファイバ３０と第２光ファイバ４０のそれぞれの長さＬの最大値が５０ｍ以下に抑えられることが好ましい。またさらに、増幅用光ファイバ１０と第１光ファイバ３０と第２光ファイバ４０とのうち、第１ＦＢＧ３５と第２ＦＢＧ４５とで挟まれた区間の長さＬの最大値が５０ｍ以下に抑えられることが好ましく、増幅用光ファイバ１０と第１光ファイバ３０と第２光ファイバ４０との合計の長さＬの最大値が５０ｍ以下に抑えられることがより好ましい。
【００６１】
なお、レーザ装置１では、上記のように、増幅用光ファイバ１０の一端には第１ＦＢＧ３５が形成される第１光ファイバ３０が接続され、増幅用光ファイバ１０の他端には第２ＦＢＧ４５が形成される第２光ファイバ４０が接続されている。従って、増幅用光ファイバ１０の屈折率分布から算出される電界分布と、第１光ファイバ３０の屈折率分布から算出される電界分布とは、互いに近似していることが、光ファイバの接続点におけるビーム品質の劣化を抑制できる観点から好ましい。同様に、増幅用光ファイバ１０の屈折率分布から算出される電界分布と、第２光ファイバ４０の屈折率分布から算出される電界分布とは、互いに近似していることが好ましい。例えば、下記式（６）定義される結合効率αｅが０．９９５以上であれば、増幅用光ファイバ１０と第１光ファイバ３０や第２光ファイバ４０との接続点でのビーム品質Ｍ２の劣化を０．０２程度に抑制することができる。
2019131971.tif 000007
【００６２】
なお、上記式（６）におけるｒは光ファイバの中心軸からの径方向の距離を示し、ＥＡ（ｒ）は増幅用光ファイバ１０の径方向における電界分布であり、ＥＰ（ｒ）は第１光ファイバ３０あるいは第２光ファイバ４０の径方向における電界分布を示す。
【００６３】
以上説明したように、本実施形態のレーザ装置１に用いられる増幅用光ファイバ１０、第１光ファイバ３０及び第２光ファイバ４０の少なくとも１つは、少なくとも波長１０６０ｎｍの光が少なくともＬＰ０１モードとＬＰ１１モードとでコアを伝搬可能な光ファイバであって、上記式（５）を満たすことで、誘導ラマン散乱を抑制しつつ、ビーム品質の劣化を抑制することができる。
【００６４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図１０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、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略することがある。
【００６５】
図１０は、本実施形態に係るレーザ装置を示す図である。図１０に示すように、本実施形態のレーザ装置２は、ＭＯ−ＰＡ（Master Oscillator Power Amplifier）型のファイバレーザ装置とされる点において第１実施形態のレーザ装置１と異なる。従って、本実施形態のレーザ装置２は、種光源７０を備える。
【００６６】
種光源７０は、例えば、レーザダイオードやファイバレーザ等からなり、波長が１０６０ｎｍの種光を出射するよう構成されている。種光源７０は、第１実施形態の第１光ファイバ３０と同様の構成とされＦＢＧが形成されていない第１光ファイバ３０に接続されており、種光源７０から出射する種光は、第１光ファイバ３０のコアを伝搬する。
【００６７】
本実施形態の光コンバイナ５０も第１実施形態の光コンバイナ５０と同様の構成とされる。従って、種光源７０から出射する種光は第１光ファイバ３０のコアを介して増幅用光ファイバ１０のコア３１に入射してコア３１を伝搬する。また、第１実施形態のレーザ装置１と同様に励起光源２０のそれぞれのレーザダイオード２１から出射する励起光は増幅用光ファイバ１０の内側クラッド１２に入射して主に内側クラッド１２を伝搬し、コア１１に添加されているイッテルビウムを励起する。このため、コアを伝搬する種光は、励起状態とされたイッテルビウムの誘導放出により増幅されて、増幅された種光が増幅用光ファイバ１０から出力光として出射する。増幅用光ファイバ１０から出射する光は第１実施形態と同様にして第２光ファイバ４０を介して出射する。
【００６８】
本実施形態においても、レーザ装置２に用いられる増幅用光ファイバ１０、第１光ファイバ３０及び第２光ファイバ４０の少なくとも１つが、上記式（５）を満たす。さらに、増幅用光ファイバ１０と第１光ファイバ３０と第２光ファイバ４０との合計の長さが上記式（５）を満たすことがより好ましい。これらの場合においても、劣化量ΔＭ２は、０．０５以下であることが好ましく、０．０３以下であることがより好ましい。従って、本実施形態のレーザ装置においても、上記式（５）を満たす光ファイバにおいては、出射する光のビーム品質の低下を抑制しつつ、ビーム品質の劣化を所望の範囲に抑制することができる。なお、第２光ファイバ４０のコアにドーパントが添加されない場合、光学破断の閾値を上げることができるため好ましい。
【００６９】
また、本実施形態においても、増幅用光ファイバ１０、第１光ファイバ３０及び第２光ファイバ４０のそれぞれの長さＬの最大値が５０ｍに抑えられることが好ましく、増幅用光ファイバ１０と第１光ファイバ３０と第２光ファイバ４０との合計の長さＬの最大値が５０ｍに抑えられることがより好ましい。
【００７０】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図１１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、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。
【００７１】
図１１は、本実施形態に係るレーザ装置を示す図である。図１１に示すように本実施形態のレーザ装置３は、複数の光源６０と、光コンバイナ５３と、第１実施形態における第２光ファイバと同様の第２光ファイバ４０とを主な構成として備える。なお、本実施形態においても、第２光ファイバ４０のコアにドーパントが添加されない場合、光学破断の閾値を上げることができるため好ましい。
【００７２】
それぞれの光源６０は、波長１０６０ｎｍの光を出射するレーザ装置とされ、例えば、ファイバレーザ装置や固体レーザ装置とされる。光源６０がファイバレーザ装置とされる場合、光源６０は第１実施形態と同様の共振器型のファイバレーザ装置とされたり、第２実施形態と同様のＭＯ−ＰＡ型のファイバレーザ装置とされる。
【００７３】
それぞれの光源６０には、光源６０から出射する光を伝搬する光ファイバ６１が接続されている。それぞれの光ファイバ６１は、例えば、第１実施形態の第１光ファイバ３０と同様とされる。従って、それぞれの光源６０から出射する光は、フューモードでそれぞれの光ファイバ６１を伝搬する。
【００７４】
光コンバイナ５３は、それぞれの光ファイバ６１のコアと第２光ファイバ４０のコアとを光学的に接続する。
【００７５】
本実施形態のレーザ装置３では、それぞれの光源６０から波長１０６０ｎｍの光が出射し、当該光はそれぞれの光ファイバ６１を介して、光コンバイナ５３を介して第２光ファイバ４０のコアに入射する。そして、第２光ファイバ４０から出射する。
【００７６】
本実施形態においても、レーザ装置３に用いられる第２光ファイバ４０は、コアを波長１０６０ｎｍの光が少なくともＬＰ０１モードとＬＰ１１モードとで伝搬可能であり、上記式（５）を満たす。さらに、また本実施形態においても、劣化量ΔＭ２は、０．０５以下であることが好ましく、０．０３以下であることがより好ましい。従って、本実施形態のレーザ装置においても、上記式（５）を満たす光ファイバにおいて、出射する光のビーム品質の低下を抑制しつつ、ビーム品質の劣化を所望の範囲に抑制することができる。
【００７７】
また、本実施形態においても、第２光ファイバ４０のそれぞれの長さＬの最大値が５０ｍに抑えられることが好ましい。
【００７８】
以上、本発明について、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く、本発明の目的を達成する範囲において適宜構成を変更することができる。すなわち、本発明の光ファイバは、コアを波長１０６０ｎｍの光が少なくともＬＰ０１モードとＬＰ１１モードとで伝搬可能であり、上記式（５）を満たす光ファイバであれば良く、その他の構成については適宜変更することができる。
【００７９】
また、上記のように本発明の光ファイバはレーザ装置に用いられても良いが、光増幅器等といったレーザ装置以外に用いられても良い。
【００８０】
以上説明したように、本発明によれば、誘導ラマン散乱を抑制しつつ、ビーム品質の劣化を所定の範囲に抑制することができる光ファイバ、及び、レーザ装置が提供され、加工用のレーザ装置等においての利用が期待される。
【符号の説明】
【００８１】
１，２，３・・・レーザ装置
１０・・・増幅用光ファイバ
２０・・・励起光源
３０・・・第１光ファイバ
３１・・・コア
３５・・・第１ＦＢＧ
４０・・・第２光ファイバ
４５・・・第２ＦＢＧ
６０・・・光源
７０・・・種光源
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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