(57)【要約】【課題】従来よりも温度上昇が小さい光ファイバを実現する。【解決手段】コア（１１）と、屈折率がコア（１１）よりも低い、被覆除去区間（Ｉ０）を除いてコア（１１）の側面を覆うプライマリ被覆（１２）とを備え、コア（１１）の側面は、被覆除去区間（Ｉ０）に亘って屈折率がコア（１１）よりも低い無機層（１４）に覆われている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光導波路と、
屈折率が上記光導波路の屈折率よりも低い樹脂被覆であって、被覆除去区間を除いて上記光導波路の側面を覆う樹脂被覆と、を備え、
上記光導波路の側面は、上記被覆除去区間に亘って、屈折率が上記光導波路の屈折率よりも低い無機層により覆われている、
ことを特徴とする光ファイバ。
【請求項２】
上記無機層は、上記樹脂被覆よりも高い熱伝導率を有する外層によって覆われている、
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】
上記光ファイバは、上記樹脂被覆の側面を覆う外被を更に備えており、
上記無機層は、上記外被よりも高い熱伝導率を有する外層によって覆われている、
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ。
【請求項４】
上記無機層は、無機粒子が層状に堆積した粒子層である、
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の光ファイバ。
【請求項５】
上記無機粒子の直径は、上記光導波路を導波される光の波長よりも小さい、
ことを特徴とする請求項４に記載の光ファイバ。
【請求項６】
上記被覆除去区間の一方の側にある、上記光導波路の側面が上記樹脂被覆に覆われた区間を第１被覆区間として、
上記無機層は、上記被覆除去区間における上記光導波路のＮＡが、上記第１被覆区間における上記光導波路のＮＡの最小値以上になるように設定されている、
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の光ファイバ。
【請求項７】
上記光ファイバは、上記光導波路として機能する石英ガラス製のコアと、上記樹脂被覆として機能する樹脂製のプライマリ被覆とを備えたシングルクラッドファイバである、
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の光ファイバ。
【請求項８】
上記光ファイバは、石英ガラス製のコアと、上記光導波路として機能する石英ガラス製の内側クラッドと、上記樹脂被覆として機能する樹脂製の外側クラッドとを備えたダブルクラッドファイバである、
ことを特徴とする請求項１〜６までの何れか１項に記載の光ファイバ。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか１項に記載の光ファイバを含んでいることを特徴とするファイバレーザ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバに関する。また、そのような光ファイバを含むファイバレーザに関する。
【背景技術】
【０００２】
金属材料などを加工（切断、溶接、切削など）する材料加工の分野では、ブレードやドリルなどを用いた機械加工に代わる加工方法として、レーザ光を用いたレーザ加工が普及しつつある。レーザ加工は、加工精度及び加工速度の両面において機械加工よりも優れている。また、レーザ加工に用いるレーザ装置としては、ファイバレーザが注目を集めている。ファイバレーザは、エネルギー効率が高く、ビーム品質の高い（ビーム径が小さく、かつ、ビーム拡がり角が小さい）レーザ光を得ることができる。
【０００３】
ファイバレーザは、ポンプゲインファイバを増幅媒質とするレーザ装置であり、共振型のファイバレーザや、ＭＯＰＡ（Master Oscillator Power Amplifire）型のファイバレーザなどがある。ポンプゲインファイバとしては、コアにＹｂなどの希土類元素が添加されたダブルクラッドファイバが用いられる。ポンプゲインファイバのクラッドにポンプ光を入力することによって、レーザ光を発振又は増幅させることが可能になる。
【０００４】
共振器型のファイバレーザ、又は、ＭＯＰＡ型のファイバレーザのパワーアンプ（ポストアンプ）においては、ポンプ光を生成するための構成として、複数のレーザダイオードが用いられ、各レーザダイオードにて生成されたポンプ光を合成するための構成として、光コンバイナが用いられる（特許文献１〜２参照）。光コンバイナは、複数の入力側リードファイバと、単一の出力側リードファイバとを備えた光学部品であり、各入力側光ファイバを介して外部から入力された光を合成すると共に、合成された光を出力側リードファイバを介して外部に出力する機能を有する。ファイバレーザにおいて、光コンバイナの各入力側リードファイバは、ポンプファイバを介してレーザダイオードに接続され、光コンバイナの出力側リードファイバは、ポンプゲインファイバに接続される。光コンバイナの入力側には、ポンプファイバに接続される入力側リードファイバとは別に、信号光の入出力に用いられるデリバリファイバポートが配置される場合もある。各レーザダイオードにて生成されたポンプ光は、光コンバイナにて合成された後、ポンプゲインファイバのクラッドに入力される。
【０００５】
ポンプコンバイナの入力側リードファイバと、この入力側リードファイバに融着接続されるポンプファイバとは、ポンプ光のみを導波する光ファイバである。これらの光ファイバとしては、石英ガラス製のコアと、コアよりも屈折率の低い樹脂製のプライマリ被覆と、コアよりも屈折率の高いセカンダリ被覆とにより構成されるシングルクラッドファイバを用い、コアでポンプ光を導波することが一般的である。コアを石英ガラスで構成することにより、ハイパワーのポンプ光を導波することが可能になる。また、クラッドを石英ガラスとの屈折率差が大きい樹脂で構成することにより、コアの開口数を大きくし、レーザダイオードからのポンプ光を効率良く入射させることが可能になる。
【０００６】
一方、ポンプコンバイナの出力側リードファイバと、この出力側リードファイバに融着接続されるポンプゲインファイバとは、ポンプ光及びレーザ光の両方を導波する光ファイバである。これらの光ファイバとしては、石英ガラス製のコアと、コアよりも屈折率の低い石英ガラス製のクラッドと、クラッドよりも屈折率が低い樹脂製のプライマリ被覆と、コアよりも屈折率の高いセカンダリ被覆とにより構成されるダブルクラッドファイバを用い、コアでレーザ光を導波すると共に、クラッドでポンプ光を導波することが一般的である。
【０００７】
ところで、光ファイバの融着接続は、端面近傍の被覆を除去したうえで行う必要がある。したがって、ポンプコンバイナの入力側リードファイバとポンプファイバとの融着点近傍においては、プライマリ被覆及びセカンダリ被覆が除去されることになる。同様に、ポンプコンバイナの出力側リードファイバとポンプゲインファイバとの融着点近傍においても、プライマリ被覆とセカンダリ被覆が除去されることになる。また、光ファイバに融着接続以外の加工を施す場合でも、加工箇所近傍の被覆を除去する必要がある。例えば、共振器型のファイバレーザにおいては、ポンプゲインファイバの両端にファイバブラッググレーティングが接続される。このファイバブラッググレーティングは、ブラッグ反射を生じさせるためのグレーティングが形成されたダブルクラッドファイバであるが、このグレーティングの近傍においてはプライマリ被覆及びセカンダリ被覆が除去されることになる。このように、プライマリ被覆及びセカンダリ被覆が除去された区間のことを、以下、「被覆除去区間」と記載する。また、この被覆除去区間に隣接するプライマリ被覆及びセカンダリ被覆が残存する区間のうち、この被覆除去区間よりも入射側に位置する区間を「第１被覆区間」と記載し、この被覆除去区間よりも出射側に位置する区間を「第２被覆区間」と記載する。
【０００８】
被覆除去区間においては、露出した光導波路（コア又はクラッド）を、その光導波路よりも屈折率の低い媒質で覆う必要がある。そうしないと、被覆除去区間において光を光導波路に閉じ込めておくことができないためである。特許文献３には、被覆除去区間において露出した光導波路を、低屈折率樹脂で覆う構成が開示されている。また、特許文献４には、被覆除去区間において露出した光導波路を、空気（エアクラッド）で覆う構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−７２６２９号公報（１９９９年３月１６日公開）
【特許文献２】特開２００８−９３９０（２００６年１月１７日公開）
【特許文献３】特公５−７３２０２（１９９３年１０月１３日公告）
【特許文献４】特開２００９−１１６０７６（２００９年５月２８日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
加工用のファイバレーザに対しては高出力化への要求が高く、近年では数ｋＷまたはそれ以上のパワーのレーザ光を出力するものが実用化されている。このため、ファイバレーザを構成する光ファイバにおいては、融着点やグレーティングなどが形成された加工箇所からの発熱による温度上昇が深刻な問題となっている。加工箇所の温度が耐熱温度を超えると、加工箇所に不具合（融着点の不透明化やグレーティングの破壊など）を生じるためである。また、ポンプゲインファイバでは、ポンプ光をレーザ光に変換する過程で生じる発熱も、その温度を上昇させる要因として無視できない。
【００１１】
特に、特許文献４に記載の構成を採用した場合、被覆除去区間において露出した光導波路が熱伝導性の低い空気で覆われることになるため、光導波路において発生した熱は、その大部分が光導波路に留まり、光導波路の温度を上昇させる。これにより、被覆除去区間に隣接する被覆区間においてプライマリ被覆及びセカンダリ被覆の損傷が生じ得る。
【００１２】
一方、特許文献３に記載の構成を採用した場合、被覆除去区間において露出した光導波路が低屈折率樹脂で覆われることになるため、光導波路において発生した熱は、その大部分が低屈折率樹脂に伝導し、低屈折率樹脂の表面から外界に拡散する。このため、上記のメカニズムによる光導波路自体の温度上昇は抑制できる。しかしながら、光導波路の表面に異物（特に有機材料を含む異物）が付着していた場合、別のメカニズムにより低屈折率樹脂の温度が急激に上昇する。すなわち、光導波路の側面に付着した異物は、光導波路を伝搬する光を吸収して発熱する。特に、この異物が炭化するなどして不透明化すると、この異物からの発熱量が急増する。そして、この異物が発熱すると、この異物の周りの低屈折率樹脂が局所的に加熱されて不透明化する。そうすると、不透明化した低屈折率層がコアを伝搬する光を吸収して発熱し、さらにその周りの低屈折率層が局所的に加熱されて不透明化する。このような発熱と不透明化との連鎖反応は、低屈折率樹脂の温度を急激に上昇させる。これにより、低屈折率樹脂の損傷が生じ得る。
【００１３】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、被覆除去区間における光導波路の温度上昇、及び、被覆除去区間において光導波路を覆う外層の急激な温度上昇を抑えた光ファイバを実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る光ファイバは、光導波路と、屈折率が上記光導波路の屈折率よりも低い樹脂被覆であって、被覆除去区間を除いて上記光導波路の側面を覆う樹脂被覆と、を備え、上記光導波路の側面は、上記被覆除去区間に亘って、屈折率が上記光導波路の屈折率よりも低い無機層により覆われている、ことを特徴とする。
【００１５】
上記の構成によれば、上記被覆除去区間において、上記光導波路が上記無機層で覆われているので、上記光導波路が気体で覆われている場合と比べて、上記光導波路の温度上昇を小さく抑えることができる。なぜなら、上記無機層の方が上記気体よりも熱伝導性が高いため、上記光導波路が上記無機層で覆われている場合の方が上記光導波路が上記気体で覆われている場合よりも上記光導波路にて発生した熱が上記光導波路に留まり難いからである。
【００１６】
また、上記の構成によれば、上記被覆除去区間において、上記光導波路が上記無機層で覆われているので、上記光導波路の側面に付着した異物が発熱しても、上記導波路が樹脂等の有機層で覆われている場合のような発熱と不透明化との連鎖反応による急激な温度上昇が生じに難い。なぜなら、上記有機層は、上記異物からの熱で不透明化し易いが、上記無機層は、上記異物からの熱で不透明化し難いからである。
【００１７】
本発明に係る光ファイバにおいて、上記無機層は、上記樹脂被覆よりも高い熱伝導率を有する外層によって覆われている、ことが好ましい。
【００１８】
上記の構成によれば、上記樹脂被覆にて発生した、又は、上記樹脂被覆に伝導した熱が上記外層に逃げやすくなるため、上記樹脂被覆の温度上昇を抑制することができる。
【００１９】
本発明に係る光ファイバにおいて、上記樹脂被覆の側面を覆う外被を更に備えており、上記無機層は、上記外被よりも高い熱伝導率を有する外層によって覆われている、ことが好ましい。
【００２０】
上記の構成によれば、上記外被にて発生した、又は、上記外被に伝導した熱が上記外層に逃げやすくなるため、上記外被の温度上昇を抑制することができる。
【００２１】
本発明に係る光ファイバにおいて、上記無機層は、無機粒子が層状に堆積した粒子層である、ことが好ましい。
【００２２】
上記の構成によれば、上記無機層の屈折率を十分に低くすることができる。このため、上記被覆除去区間における上記光導波路のＮＡを十分に（上記光導波路から上記無機層への光の漏出が生じない程度に）大きくすることができる。
【００２３】
本発明に係る光ファイバにおいて、上記無機粒子の直径は、上記光導波路を導波される光の波長よりも小さい、ことが好ましい。
【００２４】
上記の構成によれば、上記無機層を実質的に透明にすることができる。このため、上記光導波路から上記無機層への光の漏出が生じたとしても、上記無機層が漏出した光を吸収して発熱することを抑えることができる。
【００２５】
本発明に係る光ファイバにおいて、上記被覆除去区間の一方の側にある、上記光導波路の側面が上記樹脂被覆に覆われた区間を第１被覆区間として、上記無機層は、上記被覆除去区間における上記光導波路のＮＡが、上記第１被覆区間における上記光導波路のＮＡの最小値以上になるように設定されている、ことが好ましい。
【００２６】
上記の構成によれば、被覆除去区間において生じ得る光導波路からの光の漏出を抑えることができる。
【００２７】
なお、上記光ファイバは、上記光導波路として機能する石英ガラス製のコアと、上記被覆として機能する樹脂製のプライマリ被覆とを備えたシングルクラッドファイバであってもよいし、石英ガラス製のコアと、上記光導波路として機能する石英ガラス製の内側クラッドと、上記被覆として機能する樹脂製の外側クラッドとを備えたダブルクラッドファイバであってもよい。
【００２８】
何れの場合であっても、上記の効果を得ることができる。
【００２９】
上述した光ファイバを含んでいるファイバレーザも本発明の範疇に含まれる。
【００３０】
上述した光ファイバを含んでいるファイバレーザも、上述した光ファイバと同様の効果を奏する。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、被覆除去区間における光導波路の温度上昇、及び、被覆除去区間において光導波路を覆う外層の急激な温度上昇を抑えた光ファイバを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光ファイバの構成を示す。上段は、同光ファイバの模式図であり、下段は、同光ファイバの部分断面図である。
【図２】左側の下段は、図１に示す光ファイバの被覆区間における断面図であり、左側の上段は、同光ファイバの被覆区間における屈折率分布を示すグラフである。右側の下段は、図１に示す光ファイバの被覆除去区間における断面図であり、右側の上段は、同光ファイバの被覆除去区間における屈折率分布を示すグラフである。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る光ファイバの構成を示す。上段は、同光ファイバの模式図であり、下段は、同光ファイバの部分断面図である。
【図４】左側の下段は、図３に示す光ファイバの被覆区間における断面図であり、左側の上段は、同光ファイバの被覆区間における屈折率分布を示すグラフである。右側の下段は、図３に示す光ファイバの被覆除去区間における断面図であり、右側の上段は、同光ファイバの被覆除去区間における屈折率分布を示すグラフである。
【図５】図１に示す光ファイバの変形例を示す部分断面図である。
【図６】図３に示す光ファイバの変形例を示す部分断面図である。
【図７】図１及び図３に示す光ファイバを含むファイバレーザのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
＜第１の実施形態＞
〔光ファイバの構成〕
本発明の第１の実施形態に係る光ファイバ１の構成について、図１及び図２を参照して説明する。図１の上段は、加工箇所として融着点Ｐ１が形成された光ファイバ１の模式図であり、図１の下段は、融着点Ｐ１の近傍を拡大した光ファイバ１の部分断面図である。図２の右側は、融着点を含む被覆除去区間Ｉ０における光ファイバ１の屈折率分布（上段）及び断面図（下段）であり、図２の左側は、被覆除去区間Ｉ０に隣接する被覆区間Ｉ１〜Ｉ２における屈折率分布（上段）及び断面図（下段）である。
【００３４】
光ファイバ１は、図１の下段に示すように、円柱状のコア１１（特許請求の範囲における「光導波路」の一例）と、コア１１の側面を覆う円筒状のプライマリ被覆１２（特許請求の範囲における「樹脂被覆」の一例）と、プライマリ被覆１２の外側面を覆う円筒状のセカンダリ被覆１３（特許請求の範囲における「外被」の一例）とを、備えている。コア１１は、石英ガラスにより構成されており、プライマリ被覆１２及びセカンダリ被覆１３は、樹脂により構成されている。コア１１の屈折率ｎ１と、プライマリ被覆１２の屈折率ｎ２と、セカンダリ被覆１３の屈折率ｎ３との間には、図２の左側に示すように、ｎ２＜ｎ１＜ｎ３という関係がある。すなわち、光ファイバ１は、石英ガラス製のコア１１の屈折率ｎ１と樹脂製のプライマリ被覆１２の屈折率ｎ２との差ｎ１−ｎ２を利用してコア１１に光を閉じ込めるシングルクラッドファイバである。このような光ファイバ１は、例えば、ファイバレーザを構成する光ファイバのうち、ポンプ光のみを導波する光ファイバ（ポンプファイバ及びポンプコンバイナの入力側リードファイバ）として用いられる。
【００３５】
光ファイバ１は、上記の構造を有する２つの光ファイバの端面同士を融着接続することにより得られたものであり、図１の上段及び下段に示すように、融着点Ｐ１を含む区間Ｉ０においてプライマリ被覆１２及びセカンダリ被覆１３が除去されている。この区間Ｉ０を、以下、被覆除去区間Ｉ０と呼ぶ。また、被覆除去区間Ｉ０に隣接する区間のうち、一方を第１被覆区間Ｉ１と呼び、他方を第２被覆区間Ｉ２と呼ぶ。
【００３６】
光ファイバ１において特徴的な点は、被覆除去区間Ｉ０において露出したコア１１の側面が無機層１４により覆われている点である。この無機層１４は、（１）コア１１を伝搬する光の波長における透過率がセカンダリ被覆１３よりも高く（例えば、透過率が９７％／ｍｍ以上）であり、（２）図２の右側に示すように、屈折率ｎ４がコア１１の屈折率ｎ１よりも低い、無機材料により構成されている。この特徴により、光ファイバ１は、以下の効果を奏する。
【００３７】
ひとつめの効果は、被覆除去区間Ｉ０における光ファイバ１の温度上昇を抑制するという効果である。被覆除去区間Ｉ０において、コア１１の側面を無機層１４で覆わずに露出させておいた場合、コア１１の側面は、空気などの熱伝導性の低い気体で覆われることになる。このため、光ファイバ１において発生した熱は、その大部分が光ファイバ１に留まり、光ファイバ１の温度を上昇させる。これにより、被覆除去区間Ｉ０に隣接する被覆区間Ｉ１，Ｉ２においてプライマリ被覆１２及びセカンダリ被覆１３の損傷が生じ得る。一方、被覆除去区間Ｉ０において、コア１１の側面を無機層１４で覆った場合、光ファイバ１において発生した熱は、その大部分が光ファイバ１に留まり難く、無機層１４に伝導し易い。したがって、コア１１の側面を無機層１４で覆った場合に生じる光ファイバ１の温度上昇は、コア１１の側面を無機層１４で覆わずに露出させておいた場合に生じる光ファイバ１の温度上昇よりも小さくなる。
【００３８】
なお、無機層１４は、（１）コア１１を伝搬する光の波長において透明であり、（２）屈折率が無機層１４の屈折率ｎ４よりも低く、（３）熱伝導性を有する、外層１５で覆われている。このため、光ファイバ１から無機層１４へと伝導した熱は、無機層１４から外層１５へと伝導し、外層１５の表面から外界へと拡散する。このため、被覆除去区間Ｉ０における光ファイバ１の温度上昇を更に抑制することができる。
【００３９】
ふたつめの効果は、被覆除去区間Ｉ０においてコア１１の側面に付着した異物に起因する外層１５の急激な温度上昇を抑制するという効果である。コア１１の側面に付着した異物は、コア１１を伝搬する光を吸収して発熱する。特に、この異物が炭化するなどして、透明度が低下した場合、この異物からの発熱量が急増する。被覆除去区間Ｉ０において、コア１１の側面を無機層１４を介さずに有機物を含有する外層１５で覆った場合、コア１１の側面に付着した異物が発熱すると、この異物の周りの外層１５が局所的に加熱されて不透明化する。そうすると、不透明化した外層１５がコア１１を伝搬する光を吸収して発熱し、さらにその周りの外層１５が局所的に加熱されて不透明化する。このような発熱と不透明化との連鎖反応は、外層１５の温度を急激に上昇させる。これにより、外層１５の損傷が生じ得る。一方、被覆除去区間Ｉ０において、コア１１の側面を無機層１４で覆った場合、コア１１の側面に付着した異物が発熱しても、その熱は無機層１４内で拡散するので、有機物を含有する外層１５が局所的に加熱されて不透明化することはない。したがって、発熱と不透明化との連鎖反応による外層１５の急激な温度上昇が抑えられる。
【００４０】
なお、外層１５の熱伝導率は、プライマリ被覆１２及びセカンダリ被覆１３の熱伝導率よりも高いことが好ましい。これにより、プライマリ被覆１２及びセカンダリ被覆１３において発生した熱、又は、プライマリ被覆１２及びセカンダリ被覆１３に伝導した熱を外層１５に逃がすことが可能になる。このため、熱がプライマリ被覆１２やセカンダリ被覆１３を伝わって光ファイバ１内で伝導しにくくなるので、プライマリ被覆１２及びセカンダリ被覆１３の温度上昇を抑制することができる。
【００４１】
〔無機層の厚み〕
被覆除去区間Ｉ０においてコア１１の側面を覆う無機層１４の厚みは、光をコア１１に閉じ込めるために必要な厚み以上であればよい。光をコア１１に閉じ込めるために必要な無機層１４の厚みは、コア１１の屈折率ｎ１と無機層１４の屈折率ｎ４との屈折率差が大きいほど、小さくなる。
【００４２】
例えば、コア１１の屈折率ｎ１が１．４５であり、無機層１４の屈折率ｎ４が１．３８である場合、光をコア１１に閉じ込めるために必要な無機層１４の厚みは、５μｍ程度になる。したがって、被覆除去区間Ｉ０においてコア１１の側面を覆う無機層１４の厚みは、５μｍ以上に設定される。また、コア１１の屈折率ｎ１が１．４５であり、無機材料１４の屈折率ｎ４が１．３０である場合（例えば、後述するように、無機層１４が中空シリカ粒子を堆積させた粒子層である場合）、光をコア１１に閉じ込めるための無機層１４の厚みは、２μｍ程度になる。したがって、被覆除去区間Ｉ０においてコア１１の側面を覆う無機層１４の厚みは、２μｍ以上に設定される。
【００４３】
このように、無機層１４の厚みを、光をコア１１に閉じ込め得るために必要な厚み以上に設定した場合、コア１１を伝搬する光が無機層１４を覆う外層１５に入射することを抑制できる。したがって、無機層１４を覆う外層１５は、コア１１を伝搬する光の波長において不透明であってもよいし、屈折率が無機層１４の屈折率ｎ４よりも高くてもよいし、有機物を含有していてもよい。ただし、外層１５が有機物を含有している場合には、外層１５の温度を当該有機物が不透明化する温度よりも低く保つために、無機層１４の厚みを十分に厚くしておくことが好ましい。
【００４４】
〔無機層の材料〕
無機層１４は、コア１１を伝搬する光の波長において透明であり、かつ、屈折率ｎ４がコア１１の屈折率ｎ１よりも低い無機材料であれば、どのような無機材料により構成されていてもよい。
【００４５】
例えば、被覆除去区間Ｉ０においてコア１１の側面を屈折率ｎ４がコア１１の屈折率ｎ１よりも低いガラスで覆い、これを無機層１４として用いてもよい（特許文献４参照）。ただし、ポリマクラッドファイバである光ファイバ１においては、このような構成を採用することが困難である。なぜなら、このような構成を採用した光ファイバ１を製造するためには、被覆除去区間Ｉ０においてコア１１の側面を溶融したガラスで覆う工程を実施する必要があるが、この工程を実施する際に、被覆除去区間Ｉ０に隣接する被覆区間Ｉ１、Ｉ２においてプライマリ被覆１２及びセカンダリ被覆１３を耐熱温度以下に保つことが困難だからである。なお、融点の低いガラスを用いれば、プライマリ被覆１２及びセカンダリ被覆１３を耐熱温度以下に保ったまま上記の工程を実施することができる。ただし、融点がプライマリ被覆１２及びセカンダリ被覆１３の耐熱温度よりも低いガラスは、屈折率が１．４よりも大きいものしか知られていない。したがって、この場合、コア１１と無機層１４との比屈折率差（ｎ１−ｎ４）／ｎ４が極めて小さくなり、被覆除去区間Ｉ０におけるコア１１のＮＡを十分に（コア１１から無機層１４への光の漏出が生じない程度に）大きくすることができない。
【００４６】
上述した問題は、例えば、無機粒子が堆積した粒子層を無機層１４として用いることにより解決される。この場合、無機粒子を溶かし込んだ溶剤をコア１１の側面に塗布した後、溶剤を揮発させることによって、コア１１の側面を覆う無機層１４を形成することができる。このため、無機層１４を形成する際に、プライマリ被覆１２及びセカンダリ被覆１３が加熱されることはなく、無機層１４の屈折率を１．４以下に抑えることも容易である。
【００４７】
なお、無機層１４を構成する無機粒子の直径は、コア１１を伝搬する光の波長以下であることが好ましく、コア１１を伝搬する光の波長の１／４以下であることが好ましい。無機層１４を構成する無機粒子の直径を、コア１１を伝搬する光の波長以下とすることによって、無機層１４を実質的に透明（コア１１を伝搬する光の波長において透明）にすることができる。また、無機層１４を構成する無機粒子の直径を、コア１１を伝搬する光の波長の１／４以下とすることによって、無機層１４の透明度を更に高めることができる。
【００４８】
また、被覆除去区間Ｉ０の一方の側にある、コア１１の側面がプライマリ被覆１２及びセカンダリ被覆１３に覆われた区間を第１被覆区間Ｉ１として、無機層１４は、被覆除去区間Ｉ０におけるコア１１のＮＡが、第１被覆区間Ｉ１におけるコア１１のＮＡの最小値以上になるように設定されていることが好ましい。つまり、第１被覆区間Ｉ１におけるコア１１のＮＡの最小値ＮＡ１minを、被覆除去区間Ｉ０におけるコア１１のＮＡであるＮＡ０以下とする構成を採用することによって、被覆除去区間Ｉ０においてコア１１に閉じ込め不能な光が、第１被覆区間Ｉ１から被覆除去区間Ｉ０に入射する可能性を低減することができる。このような構成は、例えば、第１被覆区間Ｉ１において光ファイバ１を曲げることにより実現される。
【００４９】
この際、第１被覆区間Ｉ１における光ファイバ１の最小曲げ半径Ｒは、以下のように定めればよい。すなわち、コア１１の直径をＤとすると、下記（１）式により定義されるθbendと、下記（２）式により定義されるθcmaxとを用いて、第１被覆区間Ｉ１におけるコア１１のＮＡの最小値ＮＡ１minは、（３）式により与えられる。したがって、第１被覆区間Ｉ１における光ファイバ１の最小曲げ半径Ｒは、下記（３）式により与えられるＮＡ１minが被覆除去区間Ｉ０におけるコア１１のＮＡであるＮＡ０よりも小さくなるように定めればよい。なお、該構成は、本実施形態に係るシングルクラッドファイバのみならず、後述するダブルクラッドファイバに対しても適用可能である。
【００５０】
【数１】
2018060025.tif 000003
【００５１】
また、無機層１４の屈折率ｎ４は、コア１１と無機層１４との比屈折率差（ｎ１−ｎ４）／ｎ４がコア１１とプライマリ被覆１２との比屈折率差（ｎ１−ｎ２）／ｎ２よりも大きくなるように設定されていることが好ましい。コア１１と無機層１４との比屈折率差（ｎ１−ｎ４）／ｎ４がコア１１とプライマリ被覆１２との比屈折率差（ｎ１−ｎ２）／ｎ２よりも大きければ、被覆除去区間Ｉ０におけるコア１１のＮＡを十分に（コア１１から無機層１４への光の漏出が生じない程度に）大きくすることができる。これにより、無機層１４の屈折率ｎ４が、プライマリ被覆１２の屈折率ｎ２よりも小さくなるため、無機層１４の屈折率ｎ４が、プライマリ被覆１２の屈折率ｎ２よりも大きい場合と比べ、被覆除去区間Ｉ０において、コア１１への光の閉じ込めが強くなる。このため、光の入射側の第１被覆区間Ｉ１の導波路に曲げが無いような状態（被覆除去区間Ｉ０に入射する光に対してコア１１への閉じ込めが難しい成分が含まれている場合）であっても、被覆除去区間Ｉ０において、コア１１から無機層１４への光の漏出が生じにくくなる。なお、屈折率が１．４以下の無機粒子、例えば、フッ化マグネシウム粒子や中空シリカ粒子などを堆積させた粒子層を無機層１４として用いれば、ポリマクラッドファイバである光ファイバ１においても、コア１１と無機層１４との比屈折率差（ｎ１−ｎ４）／ｎ４をコア１１とプライマリ被覆１２との比屈折率差（ｎ１−ｎ２）／ｎ２よりも大きくすることが可能である。
【００５２】
また、中空シリカ粒子を堆積させた粒子層を無機層１４として用いる場合には、無機層１４の厚みが１０μｍ以下であることが好ましい。なぜなら、中空シリカ粒子は熱伝導性が低いことから、無機層１４の厚みが１０μｍを超えると、光ファイバ１において発生した熱の伝導が阻害されてしまうためである。なお、中実粒子を堆積させた粒子層を無機層１４として用いる場合には、無機層１４の厚みが１０μｍを超えても構わない。ただし、無機層１４の厚みが大きくなるほど、その形成が困難になることから、無機層１４の厚みは１００μｍ以下に抑えることが望まれる。
【００５３】
また、さらに、無機粒子が複屈折を持つか否かによらず、無機粒子を堆積した粒子層は複屈折を持たない。なぜなら、無機粒子の結晶の方向性が無機粒子毎にランダムに決まるからである。このため、複屈折を持つ無機粒子を堆積した粒子層も、無機層１４として好適に用いることができる。なお、複屈折を持つ無機粒子の例として、フッ化マグネシウム等を挙げることができる。
【００５４】
なお、光ファイバに作り込まれた石英系ガラス層を無機層１４として用いることも可能である。ただし、フォトニック結晶ファイバのように中空領域を形成しない限り、このような石英系ガラス層の屈折率を１．４以下にすることはできない。また、中空領域が形成されたガラス層を無機層１４として用いる場合、（１）光ファイバの構造が複雑になることから、製造が困難になりコストが上がる、（２）光ファイバの全長に亘ってガラス層が形成される（リードファイバ部分など被覆除去区間以外のガラス層を形成する光学的理由がない区間にも製造上の理由からガラス層が形成される）ことから、生産された光ファイバの利用効率が低下する、（３）光ファイバの直径が太くなることから、光ファイバの取り回しや光ファイバへの加工（融着接続やグレーティングの形成など）が困難になるといった問題を生じる。これに対して、無機粒子を堆積させた粒子層を用いる場合には、このような問題を生じることなく、屈折率が１．４以下の無機層１４を実現することができる。
【００５５】
〔効果の検証〕
実施例として、コア１１の直径が０．３ｍｍ、コア１１の屈折率ｎ１が１．４５、プライマリ被覆１２の屈折率ｎ２が１．３６、セカンダリ被覆１３の屈折率ｎ３が１．５３である２本の光ファイバが融着接続された光ファイバ１を用意した。そして、被覆除去区間Ｉ０において、屈折率が１．３３、平均粒径が１００ｎｍの中空シリカ粒子を堆積させ、厚さ５μｍの無機層１４を形成した。さらに、無機層１４の表面を外層１５で覆い、外層１５の表面を放熱部に接触させた。
【００５６】
透明樹脂（屈折率１．３６）を外層１５とする第１のサンプル、透明樹脂（屈折率１．５４）を外層１５とする第２のサンプル、及び、白色樹脂を外層１５とする第３のサンプルについて、１ｋＷの光を入力しながら各サンプルの温度をサーモビュアを用いて測定した。その結果、いずれのサンプルについても、光を入力する前の状態からの温度上昇が２０℃となることが確認された。また、透明樹脂（屈折率１．３６）を外層１５とし、有機物を含む大きさ１μｍ程度の異物をコア１１の側面に付着させた第４のサンプルについて、該サンプルの温度を１ｋＷの光を入力しながらサーモビュアを用いて測定した。その結果、このサンプルについても、光を入力する前の状態からの温度上昇が２０℃となることが確認された。
【００５７】
比較例として、上述した第１のサンプル、第２のサンプル、第３のサンプル、及び第４のサンプルから無機層１４を省略した第５のサンプル、第６のサンプル、第７のサンプル、及び第８のサンプルについて、入力する光のパワーを上げながら各サンプルの温度をサーモビュアを用いて測定した。なお、第５〜７のサンプルは、第１〜３のサンプルと同様に、異物が付着していないサンプルであり、第８のサンプルは、第４のサンプルと同様に、有機物を含む大きさ１μｍ程度の異物をコア１１の側面に付着させたサンプルである。
【００５８】
その結果、透明樹脂（屈折率１．３６）を外層１５とする第５のサンプルについては、第１のサンプルと同様、光を入力する前の状態からの温度上昇が２０℃となることが確認された。一方、透明樹脂（屈折率１．５４）を外層１５とする第６のサンプル、及び、白色樹脂を外層１５とする第７のサンプルについては、入力する光のパワーが１００Ｗに到達する前に温度上昇が１００℃を超え、融着点Ｐ１における光透過率が１０％以下に低下した。透明樹脂（屈折率１．３６）を外層１５とし、有機物を含む大きさ１μｍ程度の異物をコア１１の側面に付着させた第８のサンプルについては、温度の急激な上昇が観測され、その時点で評価を止めて観察したところ、外層１５が不透明化していた。
【００５９】
以上のことから、外層１５の屈折率がプライマリ被覆１２の屈折率よりも高い場合（第２サンプル及び第６サンプル）、外層１５が白色樹脂である場合（第３サンプル及び第７サンプル）、及び、コア１１の側面に異物が付着している場合（第４サンプル及び第８サンプル）については、無機層１４を設けることで光ファイバ１の温度上昇が顕著に抑制できることが、実験により裏付けられた。
【００６０】
＜第２の実施形態＞
〔光ファイバの構成〕
本発明の第２の実施形態に係る光ファイバ２の構成について、図３及び図４を参照して説明する。図３の上段は、融着点Ｐ２が形成された光ファイバ２の模式図であり、図３の下段は、融着点Ｐ２の近傍を拡大した光ファイバ２の部分断面図である。図４の右側は、融着点を含む被覆除去区間Ｉ０における光ファイバ２の屈折率分布（上段）及び断面図（下段）であり、図４の左側は、被覆除去区間Ｉ０に隣接する被覆区間Ｉ１〜Ｉ２における屈折率分布（上段）及び断面図（下段）である。なお、第１の実施形態に係る光ファイバ１が、シングルクラッドファイバ同士を融着接続したものであるのに対して、本実施形態に係る光ファイバ２は、ダブルクラッドファイバ同士を融着接続したものである。
【００６１】
光ファイバ２は、図３の下段に示すように、円柱状のコア２０と、コア２０の側面を覆う円筒状の内側クラッド２１（特許請求の範囲における「光導波路」の一例）と、内側クラッド２１の外側面を覆う円筒状の外側クラッド２２（特許請求の範囲における「樹脂被覆」の一例）と、外側クラッド２２の外側面を覆う円筒状の外被２３と備えている。コア２０及び内側クラッド２１は、石英ガラスにより構成されており、外側クラッド２２及び外被２３は、樹脂により構成されている。コア２０の屈折率ｎ０と、内側クラッド２１の屈折率ｎ１と、外側クラッド２２の屈折率ｎ２と、外被２３の屈折率ｎ３との間には、図４の左側に示すように、ｎ２＜ｎ１＜ｎ０＜ｎ３という関係がある。すなわち、光ファイバ２は、石英ガラス製のコア２０の屈折率ｎ０と石英ガラス製の内側クラッド２１の屈折率ｎ１との差ｎ０−ｎ１を利用してコア２０に光を閉じ込めると共に、石英ガラス製の内側クラッド２１の屈折率ｎ１と樹脂製の外側クラッド２２の屈折率ｎ２との差ｎ１−ｎ２を利用して内側クラッド２１に光を閉じ込めるダブルクラッドファイバである。このような光ファイバ２は、例えば、ファイバレーザを構成する光ファイバのうち、レーザ光とポンプ光とを導波する光ファイバ（ポンプコンバイナの出力側リードファイバ及びポンプゲインファイバ）として用いられる。
【００６２】
光ファイバ２は、上記の構造を有する２つの光ファイバの端面同士を融着接続することにより得られたものであり、図３の上段及び下段に示すように、融着点Ｐ２を含む区間Ｉ０において外側クラッド２２及び外被２３が除去されている。この区間Ｉ０を、以下、被覆除去区間Ｉ０と呼ぶ。また、被覆除去区間Ｉ０に隣接する区間の一方を、第１被覆区間Ｉ１と呼び、他方を、第２被覆区間Ｉ２と呼ぶ。
【００６３】
光ファイバ２において特徴的な点は、被覆除去区間Ｉ０において露出した内側クラッド２１の側面が無機層２４により覆われている点である。この無機層２４は、（１）内側クラッド２１を伝搬する光の波長における透過率が外被２３よりも高く（例えば、透過率が９７％／ｍｍ以上）、（２）図４の右側に示すように、屈折率ｎ４が内側クラッド２１の屈折率ｎ１よりも低い、無機材料により構成されている。この特徴により、光ファイバ２は、以下の効果を奏する。
【００６４】
ひとつめの効果は、被覆除去区間Ｉ０における光ファイバ２の温度上昇を抑制するという効果である。被覆除去区間Ｉ０において、内側クラッド２１の側面を無機層２４で覆わずに露出させておいた場合、内側クラッド２１の側面は、空気などの熱伝導性の低い気体で覆われることになる。このため、光ファイバ２において発生した熱は、その大部分が光ファイバ２に留まり、光ファイバ２の温度を上昇させる。これにより、被覆除去区間Ｉ０に隣接する被覆区間Ｉ１，Ｉ２において外側クラッド２２及び外被２３の損傷が生じ得る。一方、被覆除去区間Ｉ０において、内側クラッド２１の側面を無機層２４で覆った場合、光ファイバ２において発生した熱は、その大部分が光ファイバ２に留まり難く、無機層２４に伝導し易い。したがって、内側クラッド２１の側面を無機層２４で覆った場合に生じる光ファイバ２の温度上昇は、内側クラッド２１の側面を無機層２４で覆わずに露出させておいた場合に生じる光ファイバ２の温度上昇よりも小さくなる。
【００６５】
なお、無機層２４は、（１）内側クラッド２１を伝搬する光の波長において透明であり、（２）屈折率が無機層２４の屈折率ｎ４よりも低く、（３）熱伝導性を有する、外層１５で覆われている。このため、光ファイバ２から無機層２４へと伝導した熱は、無機層２４から外層１５へと伝導し、外層１５の表面から外界へと拡散する。このため、被覆除去区間Ｉ０における光ファイバ２の温度上昇を更に抑制することができる。
【００６６】
ふたつめの効果は、被覆除去区間Ｉ０において内側クラッド２１の側面に付着した異物に起因する外層２５の急激な温度上昇を抑制するという効果である。内側クラッド２１の側面に付着した異物は、内側クラッド２１を伝搬する光を吸収して発熱する。特に、この異物が炭化するなどして、この異物の透明度が低下した場合、この異物からの発熱量が急増する。被覆除去区間Ｉ０において、内側クラッド２１の側面を無機層２４を介さずに有機物を含有する外層２５で覆った場合、内側クラッド２１の側面に付着した異物が発熱すると、この異物の周りの外層２５が局所的に加熱されて不透明化する。そうすると、不透明化した外層２５が内側クラッド２１を伝搬する光を吸収して発熱し、さらにその周りの外層２５が局所的に加熱されて不透明化する。このような発熱と不透明化との連鎖反応は、外層２５の温度を急激に上昇させる。これにより、外層２５の損傷が生じ得る。一方、被覆除去区間Ｉ０において、内側クラッド２１の側面を無機層２４で覆った場合、内側クラッド２１の側面に付着した異物が発熱しても、その熱は無機層２４内で拡散するので、有機物を含有する外層２５が局所的に加熱されて不透明化することはない。したがって、発熱と不透明化との連鎖反応による外層２５の急激な温度上昇が抑えられる。
【００６７】
なお、外層２５の熱伝導率は、外側クラッド２２及び外被２３の熱伝導率よりも高いことが好ましい。これにより、外側クラッド２２及び外被２３において発生した熱、又は、外側クラッド２２及び外被２３に伝導した熱を外層２５に逃がすことが可能になる。このため、外側クラッド２２及び外被２３の温度上昇を抑制することができる。
【００６８】
〔無機層の厚み及び材料〕
なお、本実施形態に係る光ファイバ２における好ましい無機層２４の厚み及び材料については、第１の実施形態に係る光ファイバ１における好ましい無機層１４の厚み及び材料（必要に応じてコア１１を内側クラッド２１と読み替える）と同様であるので、ここではその説明を省略する。
【００６９】
＜変形例＞
上述した各実施形態に係る光ファイバ１〜２は、コア１１〜１２に融着点Ｐ１〜Ｐ２が形成された光ファイバであったが、本発明は、これに限定されない。すなわち、本発明は、被覆を除去する必要のある任意の加工が施された光ファイバ一般に適用することができる。例えば、ファイバブラッググレーティングが形成された光ファイバに適用することができる。
【００７０】
図５は、第１の実施形態に係る光ファイバ１の一変形例を示す部分断面図である。本変形例に係る光ファイバ１は、図１に示す光ファイバ１における融着点Ｐ１をファイバブラッググレーティングＧ１に置き換えたものである。その他の構成については、光ファイバ１と同様であることから、ここではその説明を省略する。
【００７１】
図５に示す光ファイバ１においても、図１に示す光ファイバ１と同様、被覆除去区間Ｉ０においてコア１１の側面が無機層１４により覆われているので、光ファイバ１の温度上昇を抑えるという効果を奏する。
【００７２】
図６は、第２の実施形態に係る光ファイバ２の一変形例を示す部分断面図である。本変形例に係る光ファイバ２は、図２に示す光ファイバ２における融着点Ｐ２をファイバブラッググレーティングＧ２に置き換えたものである。その他の構成については、光ファイバ２と同様であることから、ここではその説明を省略する。
【００７３】
図６に示す光ファイバ２においても、図３に示す光ファイバ２と同様、被覆除去区間Ｉ０において内側クラッド２１の側面が無機層２４により覆われているので、光ファイバ２の温度上昇を抑えることができる。
【００７４】
＜適用例＞
最後に、各実施形態に係る光ファイバ１〜２の適用例について、図７を参照して説明する。図７は、ファイバレーザＦＬの構成を示す模式図である。
【００７５】
ファイバレーザＦＬは、両端にファイバブラッググレーティングＦＢＧ１〜ＦＢＧ２が接続されたポンプゲインファイバＰＧＦを共振器とするレーザ装置である。前方のファイバブラッググレーティングＦＢＧ１は、ミラーとして機能するグレーティングが形成された光ファイバであり、後方のファイバブラッググレーティングＦＢＧ２は、ハーフミラーとして機能するグレーティングが形成された光ファイバである。ポンプゲインファイバＰＧＦとしては、コアにＹｂ等の希土類元素が添加されたダブルクラッドファイバが用いられる。ポンプゲインファイバＰＧＦのクラッドにポンプ光を入力することによって、この共振器にレーザ光を発振させることができる。
【００７６】
ファイバレーザＦＬにおいては、ポンプ光を生成するための構成としてレーザダイオードＬＤ１１〜ＬＤ１６、ＬＤ２１〜ＬＤ２６が用いられ、レーザダイオードＬＤ１１〜ＬＤ１６、ＬＤ２１〜ＬＤ２６にて生成されたポンプ光をポンプゲインファイバＰＧＦのクラッドに導入するための構成としてポンプコンバイナＰＣ１、ＰＣ２が用いられる。ポンプコンバイナＰＣ１、ＰＣ２は、複数の入力側リードファイバと、単一の出力側リードファイバとを備えた光学部品であり、各入力側光ファイバを介して外部から入力された光を合成すると共に、得られた光を出力側リードファイバを介して外部に出力する機能を有する。
【００７７】
ポンプコンバイナＰＣ１の各入力側リードファイバは、ポンプファイバＰＦ１ｉを介してレーザダイオードＬＤｉに接続され（ｉ＝１〜６）、ポンプコンバイナＰＣ１の出力側リードファイバは、ファイバブラッググレーティングＦＢＧ１を介して、ポンプゲインファイバＰＧＦの一端に接続される。レーザダイオードＬＤ１１〜ＬＤ１６にて生成されたポンプ光は、ポンプコンバイナＰＣ１にて合成され、前方ポンプ光としてポンプゲインファイバＰＧＦのクラッドに入力される。同様に、ポンプコンバイナＰＣ２の各入力側リードファイバは、ポンプファイバＰＦ２ｊを介してレーザダイオードＬＤ２ｊに接続され（ｊ＝１〜６）、ポンプコンバイナＰＣ２の出力側リードファイバは、ファイバブラッググレーティングＦＢＧ２を介して、ポンプゲインファイバＰＧＦの他端に接続される。レーザダイオードＬＤ２１〜ＬＤ２６にて生成されたポンプ光は、ポンプコンバイナＰＣ２にて合成され、後方ポンプ光としてポンプゲインファイバＰＧＦのクラッドに入力される。ポンプゲインファイバＰＧＦのコアにおいて発振したレーザ光は、ファイバブラッググレーティングＦＢＧ２のコア、ポンプコンバイナＰＣ２の出力側リードファイバのコア、ポンプコンバイナＰＣ２のデリバリファイバポートのコア、及びデリバリファイバＤＦのコアを伝播した後、外部に出力される。
【００７８】
ファイバレーザＦＬにおいて、ポンプファイバＰＦ１１〜ＰＦ１６，ＰＦ２１〜ＰＦ２６、及び、ポンプコンバイナＰＣ１，ＰＣ２の入力側リードファイバは、ポンプ光がコアを伝搬する光ファイバである。これらの光ファイバには、第１の実施形態で用いた光ファイバ、すなわち、石英ガラス製のコアと、樹脂製のプライマリ被覆（クラッド）とを有するシングルクラッドファイバを用いることが一般的である。したがって、ポンプファイバＰＦ１１〜ＰＦ１６，ＰＦ２１〜ＰＦ２６と、ポンプコンバイナＰＣ１，ＰＣ２の入力側リードファイバとを融着接続してなる光ファイバは、第1の実施形態に係る光ファイバ１（図１及び図２参照）の好適な利用例となる。
【００７９】
一方、ファイバレーザＦＬにおいて、ポンプコンバイナＰＣ１、ＰＣ２の出力側リードファイバ、ファイバブラッググレーティングＦＢＧ１、ＦＢＧ２、及び、ポンプゲインファイバＰＧＦは、信号光がコアを伝搬し、ポンプ光がクラッドを伝搬する光ファイバである。これらの光ファイバには、第２の実施形態で用いた光ファイバ、すなわち、石英ガラス製のコアと、石英ガラス製のクラッドと、樹脂製のプライマリ被覆とを有するダブルクラッドファイバを用いることが一般的である。したがって、これらのファイバを融着接続してなる光ファイバは、第２の実施形態に係る光ファイバ２（図３及び図４参照）の好適な利用例となる。また、ポンプコンバイナＰＣ１，ＰＣ２自体も、シングルクラッドファイバである入力側リードファイバ（又は、ダブルクラッドファイバであるデリバリファイバＤＦ）と、ダブルクラッドファイバである出力側リードファイバとを接続したものであり、本発明の好適な実施例となる。また、ファイバブラッググレーティングＦＢＧ１、ＦＢＧ２は、グレーティングが形成されたダブルクラッドファイバであり、第２の実施形態に係る光ファイバ２の変形例（図６参照）の好適な利用例となる。
【００８０】
なお、各実施形態に係る光ファイバ１〜２を適用可能な光学装置は、ファイバレーザに限定されない。例えば、光コンバイナも各実施形態に係る光ファイバ１〜２を適用可能な光学装置の一例である。
【００８１】
〔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】
【００８２】
１      光ファイバ
１１    コア（光導波路）
１２    プライマリ被覆（樹脂被覆）
１３    セカンダリ被覆
１４    無機層
１５    外層
Ｐ１    融着点
Ｇ１    グレーティング
２      光ファイバ
２０    コア
２１    クラッド（光導波路）
２２    プライマリ被覆（樹脂被覆）
２３    セカンダリ被覆
２４    無機層
２５    外層
Ｐ２    融着点
Ｇ２    グレーティング
Ｉ０    被覆除去区間
Ｉ１    第１被覆区間
Ｉ２    第２被覆区間
【図１】
2018060025.tif 000004
【図２】
2018060025.tif 000005
【図３】
2018060025.tif 000006
【図４】
2018060025.tif 000007
【図５】
2018060025.tif 000008
【図６】
2018060025.tif 000009
【図７】
2018060025.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成29年12月29日(2017.12.29)
【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】
石英ガラス製の光導波路と、
屈折率が上記光導波路の屈折率よりも低い樹脂被覆であって、被覆除去区間を除いて上記光導波路の側面を覆う樹脂被覆と、を備え、
上記光導波路の側面は、上記被覆除去区間に亘って、屈折率が上記光導波路の屈折率よりも低い無機層により直に覆われている、
ことを特徴とする光ファイバ。
【請求項２】
上記無機層は、上記樹脂被覆よりも高い熱伝導率を有する外層によって覆われている、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】
上記光ファイバは、上記樹脂被覆の側面を覆う外被を更に備えており、
上記無機層は、上記外被よりも高い熱伝導率を有する外層によって覆われている、
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ。
【請求項４】
上記無機層は、層状に堆積した無機粒子からなり、樹脂組成物を含まない、
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の光ファイバ。
【請求項５】
上記無機粒子の直径は、上記光導波路を導波される光の波長よりも小さい、
ことを特徴とする請求項４に記載の光ファイバ。
【請求項６】
上記被覆除去区間の一方の側にある、上記光導波路の側面が上記樹脂被覆に覆われた区間を第１被覆区間として、
上記無機層は、上記被覆除去区間における上記光導波路のＮＡが、上記第１被覆区間における上記光導波路のＮＡの最小値以上になるように設定されている、
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の光ファイバ。
【請求項７】
上記光ファイバは、上記光導波路として機能する石英ガラス製のコアと、上記樹脂被覆として機能する樹脂製のプライマリ被覆とを備えたシングルクラッドファイバである、
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の光ファイバ。
【請求項８】
上記光ファイバは、石英ガラス製のコアと、上記光導波路として機能する石英ガラス製の内側クラッドと、上記樹脂被覆として機能する樹脂製の外側クラッドとを備えたダブルクラッドファイバである、
ことを特徴とする請求項１〜６までの何れか１項に記載の光ファイバ。
【請求項９】
上記樹脂被覆の外側面は、上記被覆除去区間の近傍において、上記無機層により覆われている、
ことを特徴とする請求項１〜８までの何れか１項に記載の光ファイバ。
【請求項１０】
上記無機層の屈折率は、上記光導波路と上記無機層との比屈折率差が上記光導波路と上記樹脂被覆との比屈折率差よりも大きくなるように設定されている、
ことを特徴とする請求項１〜９までの何れか１項に記載の光ファイバ。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れか１項に記載の光ファイバを含んでいることを特徴とするファイバレーザ。