(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
素線と該素線を覆う被覆とを有する２本以上の光ファイバを融着接続した光ファイバ融着接続構造であって、
前記被覆から露出した前記素線同士を互いに融着接続した融着接続部と、
前記融着接続部を含む前記光ファイバの一部を収容するファイバ収容溝が前記光ファイバの軸方向に沿って形成されたファイバ収容部と、
前記融着接続部を挟んだ両側で前記被覆の一部を前記ファイバ収容溝内に固定する固定樹脂であって、前記ファイバ収容溝を深さ方向に埋めるように形成された固定樹脂と、
前記ファイバ収容部の周囲に装着される管部材であって、赤外線を透過する管部材と
を備え、
前記ファイバ収容溝内には、前記融着接続部を挟んだ両側の固定樹脂の間に空間が形成され、
前記管部材は、前記ファイバ収容溝内の前記空間を覆っている
ことを特徴とする光ファイバ融着接続構造。
【請求項２】
前記融着接続部と前記ファイバ収容溝の内面との間にエアクラッドが形成さ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融着接続構造。
【請求項３】
前記被覆から露出した前記素線と前記被覆との境界部と、前記ファイバ収容溝の内面との間にエアクラッドが形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバ融着接続構造。
【請求項４】
前記ファイバ収容部は直方体に前記ファイバ収容溝が形成された形状を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光ファイバ融着接続構造。
【請求項５】
前記光ファイバのうち少なくとも１つは励起光源からの励起光を伝搬するために用いられることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光ファイバ融着接続構造。
【請求項６】
前記管部材の赤外線透過率が８０％以上であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の光ファイバ融着接続構造。
【請求項７】
素線と該素線を覆う被覆とを有する２本以上の光ファイバを融着接続した光ファイバ融着接続構造を含むレーザ装置を製造する方法であって、
前記被覆から露出した前記素線同士を互いに融着接続して融着接続部を形成し、
前記融着接続部を含む前記光ファイバの一部を、前記光ファイバの軸方向に沿って形成されたファイバ収容部のファイバ収容溝内に収容し、
前記光ファイバを前記ファイバ収容溝内に保持した状態で、前記融着接続部を挟んだ両側の位置で前記ファイバ収容溝を深さ方向に埋めるように固定樹脂を形成して、前記光ファイバの前記被覆を前記ファイバ収容溝内に固定し、
前記融着接続部を挟んだ両側の固定樹脂の間に形成される前記ファイバ収容溝内の空間を覆うように、赤外線を透過する管部材を前記ファイバ収容部の周囲に装着し、
前記光ファイバの少なくとも１本にレーザ光源を接続して、前記レーザ光源から前記光ファイバにレーザ光を伝搬させ、
前記光ファイバに前記レーザ光を伝搬させているときに前記管部材を透過する赤外線を測定し、
前記測定される赤外線が所定の閾値以下であることを確認することによって装置の完成を判断する
ことを特徴とするレーザ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ融着接続構造に係り、特に光ファイバ同士を融着接続する光ファイバ融着接続構造及びそのような光ファイバ融着接続構造を含むレーザ装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、光ファイバ同士を接続する場合には、光ファイバの被覆を除去して光ファイバの素線同士を融着して接続することが多いが、このように光ファイバの被覆が除去された部分は、外力に対して弱く、衝撃や振動が加わった際に破断してしまう可能性がある。したがって、外力から保護するために光ファイバの融着接続部を補強する必要がある。一方、例えばファイバレーザなどにおいて用いられる励起光を伝搬する光ファイバにおいては、融着接続部から励起光が漏洩しやすく、融着接続部においてこのような励起光の漏洩を防止する必要もある。
【０００３】
このため、光ファイバのクラッド又は被覆の屈折率以下の屈折率を有する樹脂で融着接続部をリコートし、その樹脂を補強スリーブで被覆して金属ケースの内部で融着接続部を保持する構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような構造によれば、リコートした樹脂によって融着接続部における励起光の漏洩を防止することができるとともに、補強スリーブ及び金属ケースによって融着接続部を外力から保護することができる。
【０００４】
ところで、このような融着接続部を含むレーザ装置を製造する際には、融着接続部において光ファイバに異常がないことを確認する必要がある。このような融着接続部における光ファイバの異常の検出は、通常運転時と同一の条件又は通常運転時とは異なる条件でレーザ装置を作動させ、融着接続部の温度を測定して融着接続部において異常な発熱があるか否かを判断することにより行われる。このような温度の測定は、融着接続部から放射される赤外線を例えば赤外線分析装置（サーモグラフィ装置）により検出することにより行われることが多い。
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１に開示された構造では、融着接続部が樹脂と補強スリーブで覆われているため、融着接続部から放射される赤外線が樹脂と補強スリーブに遮られてしまう。したがって、融着接続部から放射される赤外線を赤外線分析装置によって正確に測定することが難しく、融着接続部に異常な発熱が生じていても、赤外線分析装置では融着接続部の温度上昇を検出することが難しい。このため、定格出力の範囲内では融着接続部に異常があることを検出することができず、光ファイバが焼損してはじめて異常な発熱が生じていたことが判明するような場合も考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１１５９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、融着接続部及びその近傍における光ファイバの補強、光の漏洩防止、及び低出力光による異常な発熱の検出を可能にする光ファイバ融着接続構造を提供することを第１の目的とする。
【０００８】
また、本発明は、融着接続部及びその近傍における光ファイバの補強及び光の漏洩防止を実現する光ファイバ融着接続構造における異常な発熱を低出力光で検出して良好な特性を有するレーザ装置を製造することができるレーザ装置の製造方法を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様によれば、融着接続部及びその近傍における光ファイバの補強、光の漏洩防止、及び低出力光による異常な発熱の検出を可能にする光ファイバ融着接続構造が提供される。この光ファイバ融着接続構造は、素線と該素線を覆う被覆とを有する２本以上の光ファイバを融着接続するために用いられる。上記光ファイバ融着接続構造は、上記被覆から露出した上記素線同士を互いに融着接続した融着接続部と、上記融着接続部を含む上記光ファイバの一部を収容するファイバ収容溝が上記光ファイバの軸方向に沿って形成されたファイバ収容部と、上記融着接続部を挟んだ両側で上記被覆の一部を上記ファイバ収容溝内に固定する固定樹脂とを備えている。上記固定樹脂は、上記ファイバ収容溝を深さ方向に埋めるように形成される。上記光ファイバ融着接続構造は、上記ファイバ収容部の周囲に装着される管部材を備えている。この管部材は赤外線を透過する。上記ファイバ収容溝内には、上記融着接続部を挟んだ両側の固定樹脂の間に空間が形成される。上記管部材は、上記ファイバ収容溝内の上記空間を覆っている。
【００１０】
このように、光ファイバの融着接続部及びその近傍の素線をファイバ収容部のファイバ収容溝に収容することにより、融着接続部及びその近傍の素線をファイバ収容部によって補強して外力から保護することができる。また、融着接続部を挟んだ両側の固定樹脂の間に形成されるファイバ収容溝内の空間を管部材が覆うので、融着接続部が配置されるファイバ収容溝内に密閉空間を形成することができる。これにより、光ファイバの被覆から露出した素線に密閉空間の外部からの異物が付着することが防止され、このような異物が光ファイバの素線に付着してこの異物から光が漏洩することを防止することができる。
【００１１】
また、管部材が赤外線を透過するので、上記密閉空間内の光ファイバにおいて発熱が生じた場合には、その発熱により生じた赤外線が管部材を透過して外部に放射されることとなる。したがって、上述したように融着接続部及びその近傍をファイバ収容部によって補強した後に、赤外線分析装置（サーモグラフィ装置）などを用いてその赤外線を検出することにより、融着接続部及びその近傍における光ファイバの温度を測定して、融着接続部及びその近傍における光ファイバの異常な発熱を検出することが可能となる。
【００１２】
また、被覆から露出した素線と被覆との境界部や融着接続部においては光の漏洩が多くなる傾向があるので、これらの部分と上記ファイバ収容溝の内面との間にエアクラッドが形成されていることが好ましい。
【００１３】
上記ファイバ収容部は直方体に上記ファイバ収容溝が形成された形状を有していてもよい。また、上記光ファイバのうち少なくとも１つは励起光源からの励起光を伝搬するために用いられてもよい。
【００１４】
本発明の第２の態様によれば、融着接続部及びその近傍における光ファイバの補強及び光の漏洩防止を実現する光ファイバ融着接続構造における異常な発熱を低出力光で検出して良好な特性を有するレーザ装置を製造することができるレーザ装置の製造方法が提供される。この方法は、素線と該素線を覆う被覆とを有する２本以上の光ファイバを融着接続した光ファイバ融着接続構造を含むレーザ装置を製造するために用いられる。この方法では、上記被覆から露出した上記素線同士を互いに融着接続して融着接続部を形成し、上記融着接続部を含む上記光ファイバの一部を、上記光ファイバの軸方向に沿って形成されたファイバ収容部のファイバ収容溝内に収容し、上記光ファイバを上記ファイバ収容溝内に保持した状態で、上記融着接続部を挟んだ両側の位置で上記ファイバ収容溝を深さ方向に埋めるように固定樹脂を形成して、上記光ファイバの上記被覆を上記ファイバ収容溝内に固定する。さらに、記融着接続部を挟んだ両側の固定樹脂の間に形成される上記ファイバ収容溝内の空間を覆うように、赤外線を透過する管部材を上記ファイバ収容部の周囲に装着し、上記光ファイバの少なくとも１本にレーザ光源を接続して、上記レーザ光源から上記光ファイバにレーザ光を伝搬させ、上記光ファイバに上記レーザ光を伝搬させているときに上記管部材を透過する赤外線を測定する。上記測定される赤外線が所定の閾値以下であることを確認することによって装置の完成が判断される。
【００１５】
このような方法によれば、上述したように、融着接続部及びその近傍において光ファイバの補強及び光の漏洩防止を実現する光ファイバ融着接続構造を含むレーザ装置を製造することができる。さらに、管部材が赤外線を透過するので、融着接続部及びその近傍における光ファイバで発熱が生じた場合には、その発熱により生じた赤外線が管部材を透過して外部に放射されることとなるので、融着接続部及びその近傍をファイバ収容部によって補強した後に、赤外線分析装置（サーモグラフィ装置）などを用いてその赤外線を検出することができる。したがって、融着接続部及びその近傍における光ファイバの温度を測定して、融着接続部及びその近傍における光ファイバの異常な発熱を低出力光で検出することが可能となる。このとき、測定される赤外線が所定の閾値以下であることを確認することによって装置の完成を判断することにより、異常な発熱が生じ得る光ファイバを含むレーザ装置が不良品として排除され、良好な特性を有するレーザ装置を製造することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、光ファイバの融着接続部及びその近傍の素線をファイバ収容部のファイバ収容溝に収容することにより、融着接続部及びその近傍の素線をファイバ収容部によって補強して外力から保護することができる。また、融着接続部を挟んだ両側の固定樹脂の間に形成されるファイバ収容溝内の空間を管部材が覆うので、融着接続部が配置されるファイバ収容溝内に密閉空間を形成することができる。これにより、光ファイバの被覆から露出した素線に密閉空間の外部からの異物が付着することが防止され、このような異物が光ファイバの素線に付着してこの異物から光が漏洩することを防止することができる。
【００１７】
また、管部材が赤外線を透過するので、上記密閉空間内の光ファイバにおいて発熱が生じた場合には、その発熱により生じた赤外線が管部材を透過して外部に放射されることとなる。したがって、融着接続部及びその近傍をファイバ収容部によって補強した後に、赤外線分析装置（サーモグラフィ装置）などを用いてその赤外線を検出することにより、融着接続部及びその近傍における光ファイバの温度を測定して、融着接続部及びその近傍における光ファイバの異常な発熱を検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態における光ファイバ融着接続構造を模式的に示す平面図である。
【図２】図１に示す光ファイバ融着接続構造のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図２に示す光ファイバ融着接続構造のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図２に示す光ファイバ融着接続構造のＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】図１に示す光ファイバ融着接続構造の管部材を透視した状態の平面図である。
【図６Ａ】本発明の一実施形態における光ファイバ融着接続構造を含むレーザ装置の製造工程を示す断面図である。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態における光ファイバ融着接続構造を含むレーザ装置の製造工程を示す断面図である。
【図６Ｃ】本発明の一実施形態における光ファイバ融着接続構造を含むレーザ装置の製造工程を示す断面図である。
【図６Ｄ】本発明の一実施形態における光ファイバ融着接続構造を含むレーザ装置の製造工程を示す断面図である。
【図６Ｅ】本発明の一実施形態における光ファイバ融着接続構造を含むレーザ装置の製造工程を示す断面図である。
【図７】本発明に係る光ファイバ融着接続構造を適用可能なファイバレーザ装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【図８】比較例に係る光ファイバ融着接続構造を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る光ファイバ融着接続構造及びこれを含むレーザ装置の製造方法の実施形態について図１から図７を参照して詳細に説明する。なお、図１から図７において、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、図１から図７においては、各構成要素の縮尺や寸法が誇張されて示されている場合や一部の構成要素が省略されている場合がある。
【００２０】
図１は本発明の一実施形態における光ファイバ融着接続構造１を模式的に示す平面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図２のＢ−Ｂ線断面図、図４は図２のＣ−Ｃ線断面図、図５は後述する管部材５０を透視した状態の平面図である。図１から図５に示すように、本実施形態における光ファイバ融着接続構造１は、Ｘ方向に沿って延びる２本の光ファイバ２１，２２を融着接続するものである。光ファイバ２１は、コア及びクラッドを含む素線２３と、該素線２３を覆う被覆２５とを有しており、光ファイバ２２は、コア及びクラッドを含む素線２４と、該素線２４を覆う被覆２６とを有している。なお、図２においては、理解を容易にするために、光ファイバ２１，２２の断面の図示を省略している。なお、光ファイバ２１，２２は、シングルクラッドファイバであってもよく、あるいは２層以上のクラッドを有するファイバであってもよい。
【００２１】
図２に示すように、光ファイバ２１の被覆２５は、端部から一定距離にわたって除去されており、被覆２５から素線２３が露出している。同様に、光ファイバ２２の被覆２６は、端部から一定距離にわたって除去されており、被覆２６から素線２４が露出している。これら露出した光ファイバ２１，２２の素線２３，２４同士が互いに融着接続され、融着接続部３０が形成されている。
【００２２】
図１から図５に示すように、光ファイバ融着接続構造１は、略直方体状のファイバ収容部１０を備えており、このファイバ収容部１０には、光ファイバ２１，２２の軸方向（Ｘ方向）に延びるファイバ収容溝１２が形成されている。すなわち、図３及び図４に示すように、ファイバ収容溝１２によってファイバ収容部１０のＹＺ断面が凹字状となっている。このファイバ収容溝１２には、上述した融着接続部３０を含む光ファイバ２１，２２の一部が収容される。なお、ファイバ収容部１０は、熱伝導性の良い材料（例えば窒化アルミニウムなど）から形成されていることが好ましい。
【００２３】
光ファイバ２１は、ファイバ収容溝１２内に形成された固定樹脂４１によってファイバ収容溝１２内に固定されており、光ファイバ２２は、ファイバ収容溝１２内に形成された固定樹脂４２によってファイバ収容溝１２内に固定されている。これらの固定樹脂４１，４２は、融着接続部３０を挟んでＸ方向の両側に位置しており、固定樹脂４１は光ファイバ２１の被覆２５を固定し、固定樹脂４２は光ファイバ２２の被覆２６を固定している。なお、固定樹脂４１の屈折率は、光ファイバ２１のクラッドの屈折率と同等又はそれ以下であることが好ましく、固定樹脂４２の屈折率は、光ファイバ２２のクラッドの屈折率と同等又はそれ以下であることが好ましい。
【００２４】
図３に示すように、固定樹脂４１は、ファイバ収容溝１２を深さ方向（Ｚ方向）に埋めるように、すなわちファイバ収容溝１２の底面１２Ａからファイバ収容部１０の上面１０Ａの高さに至るまで形成されている。また、図４に示すように、固定樹脂４２は、ファイバ収容溝１２を深さ方向（Ｚ方向）に埋めるように、すなわちファイバ収容溝１２の底面１２Ａからファイバ収容部１０の上面１０Ａの高さに至るまで形成されている。なお、図示の例では、固定樹脂４１，４２の表面がファイバ収容部１０の上面１０Ａと同一平面上にあるように示されているが、後述するように管部材５０が固定樹脂４１，４２の表面及びファイバ収容部１０の外表面１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄに密着してファイバ収容溝１２内に密閉空間Ｓが形成されるのであれば、ファイバ収容部１０の上面１０Ａよりも高い位置まで固定樹脂４１，４２が盛り上がっていてもよい。
【００２５】
図１から図４に示すように、ファイバ収容部１０の周囲には管部材５０が装着されている。この管部材５０は、固定樹脂４１と固定樹脂４２とを互いに接続するようにＸ方向に延びており、固定樹脂４１，４２の表面及びファイバ収容部１０の外表面１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄに密着するようにファイバ収容部１０の周囲に装着される。このような管部材５０によって融着接続部３０が配置されるファイバ収容溝１２内に密閉空間Ｓが形成される。このような管部材５０として例えば熱収縮チューブを用いることができる。
【００２６】
管部材５０によって形成された密閉空間Ｓの内部には、光ファイバ２１の被覆２５から露出した素線２３、光ファイバ２２の被覆２６から露出した素線２４、光ファイバ２１の被覆２５の一部、及び光ファイバ２２の被覆２６の一部が位置している。このため、密閉空間Ｓの外部からの異物が素線２３や素線２４に付着することが防止され、光ファイバの素線２３，２４に付着した異物から光が漏洩することを効果的に防止することができる。
【００２７】
また、密閉空間Ｓ内の空気によって、光ファイバ２１の被覆２５から露出した素線２３及び光ファイバ２２の被覆２６から露出した素線２４と、ファイバ収容溝１２の内面１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ（図３及び図４参照）との間にエアクラッドが形成される。このようなエアクラッドによって光ファイバ２１，２２内を伝搬する光の漏洩が防止される。特に、露出した素線２３，２４と被覆２５，２６との境界部３３，３４や融着接続部３０においては光の漏洩が多くなる傾向があるので、これらの部分とファイバ収容溝１２の内面１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃとの間にエアクラッドが形成されていることが好ましい。また、このようなエアクラッドを形成することにより、万一、露出した素線２３，２４に異物が付着してこの異物に光が漏洩して発熱したとしても、周囲に燃えるものが存在しないので、光ファイバ２１，２２が焼損する可能性が低くなる。
【００２８】
ここで、管部材５０は、赤外線を透過する材料から形成されるものであり、このような材料としては例えば四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）などが挙げられる。ここで、管部材５０の赤外線透過率は８０％以上であることが好ましい。このような管部材５０を用いることにより、密閉空間Ｓ内の光ファイバ２１，２２において発熱が生じた場合には、その発熱により生じた赤外線が管部材５０を透過して外部に放射されることとなる。したがって、赤外線分析装置（サーモグラフィ装置）などを用いてその赤外線を検出することにより、融着接続部３０及びその近傍における光ファイバ２１，２２の温度を測定することができる。
【００２９】
本実施形態によれば、光ファイバ２１，２２の融着接続部３０及びその近傍の素線２３，２４をファイバ収容部１０のファイバ収容溝１２に収容することにより、融着接続部３０及びその近傍の素線２３，２４をファイバ収容部１０によって補強することができ、外力から保護することができる。また、光ファイバ２１，２２をファイバ収容部１０のファイバ収容溝１２内に保持しているため、赤外線分析装置と光ファイバ２１，２２との間の距離を一定に維持しやすくなり、赤外線分析装置による赤外線の測定をより正確に行うことができる。特に、本実施形態では、直方体状のファイバ収容部１０にファイバ収容溝１２を形成しているので、ファイバ収容部１０の底面１０Ｄから光ファイバ２１，２２までの距離を一定に維持することが容易である。したがって、ファイバ収容部１０の底面１０Ｄを平面上に置くことにより、赤外線分析装置と光ファイバ２１，２２との間の距離を一定に保持することが容易になり、赤外線分析装置による赤外線の測定をより正確に行うことができる。
【００３０】
上述した実施形態では、２本の光ファイバ２１，２２を融着接続する場合について説明したが、３本以上の光ファイバを融着接続する場合にも本発明を適用することができることは言うまでもない。
【００３１】
次に、このような構成の光ファイバ融着接続構造を含むレーザ装置の製造方法について図６Ａ〜図６Ｃを参照して説明する。まず、図６Ａに示すように、端部から一定距離にわたって被覆２５を除去して素線２３が露出された光ファイバ２１と、端部から一定距離にわたって被覆２６を除去して素線２４が露出された光ファイバ２２とを用意し、露出した素線２３，２４同士を突き合わせて融着して互いに接続し、融着接続部３０を形成する。
【００３２】
このようにして形成された融着接続部３０を含む光ファイバ２１，２２を、図６Ｂに示すように、ファイバ収容部１０のファイバ収容溝１２内に収容する。このとき、光ファイバ２１，２２がファイバ収容部１０からの振動などの影響を受けないように、光ファイバ２１，２２はファイバ収容溝１２の底面１２Ａ及び側面１２Ｂ，１２Ｃ（図３及び図４参照）に接触しないように保持することが好ましい。また、発熱により生じる赤外線を後述する赤外線分析装置７０（図６Ｅ参照）に到達しやすくする観点からは、光ファイバ２１，２２をファイバ収容溝１２のＺ方向中央よりも上方に位置させて光ファイバ２１，２２と赤外線分析装置７０との間の距離を縮めてもよい。
【００３３】
次に、図６Ｃに示すように、ファイバ収容溝１２の一方の端部に固定樹脂４１を充填し、光ファイバ２１の被覆２５の一部をファイバ収容溝１２内に固定する。同様に、ファイバ収容溝１２の他方の端部に固定樹脂４２を充填し、光ファイバ２２の被覆２６の一部をファイバ収容溝１２内に固定する。これにより、融着接続部３０をファイバ収容溝１２内に位置させた状態で光ファイバ２１，２２がファイバ収容溝１２内に固定される。
【００３４】
その後、図６Ｄに示すように、光ファイバ２１，２２の一方の端部から管部材５０としての熱収縮チューブをファイバ収容部１０まで移動させ、例えばホットプレートや加熱用の治具を用いて熱収縮チューブ５０を加熱する。これにより熱収縮チューブ５０が収縮して、固定樹脂４１，４２の表面及びファイバ収容部１０の外表面１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ（図３及び図４参照）に密着する。この熱収縮チューブ５０の収縮によって、融着接続部３０が配置されるファイバ収容溝１２内に密閉空間Ｓが形成され、光ファイバ２１の被覆２５から露出した素線２３及び光ファイバ２２の被覆２６から露出した素線２４とファイバ収容溝１２の内面１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃとの間にエアクラッドが形成される。
【００３５】
次に、光ファイバ２１，２２の一方をレーザ光源（例えば半導体レーザダイオード）に接続し、この光源を通常運転時と同一の条件又は通常運転時とは異なる条件で作動させ、光ファイバ２１，２２内にレーザ光を伝搬させる。このとき、図６Ｅに示すように、融着接続部３０の上方に赤外線分析装置（サーモグラフィ装置）７０を配置し、光ファイバ２１，２２から放出される赤外線を測定することにより、光ファイバ２１，２２の温度を測定する。
【００３６】
光ファイバ２１，２２の融着接続部３０やその近傍に異常な発熱が生じている場合には、周囲と比較して高エネルギーの赤外線が発熱部から放射されるが、上述したように、管部材５０が赤外線を透過する材料で形成されているので、この赤外線は管部材５０を透過して、赤外線分析装置７０に到達することとなる。したがって、レーザ光源の出力が低い場合であっても、赤外線分析装置７０によって融着接続部３０やその近傍の温度上昇を検出することができ、これらの部分における異常な発熱を検出することができる。
【００３７】
より具体的には、赤外線分析装置７０によって測定される赤外線が所定の閾値量以下であるか否か（温度が所定の閾値以下であるか否か）を判断し、所定の閾値を超えるときは、光ファイバ２１，２２の異常な発熱による温度上昇が生じていると判断し、製作中のレーザ装置の再検査又は再組立を行う。赤外線分析装置７０によって測定される赤外線が所定の閾値以下である場合には、異常のない良品と判断し、レーザ装置が完成する。
【００３８】
上述した光ファイバ融着接続構造１は、様々なレーザ装置に適用することができる。図７は、上述した光ファイバ融着接続構造１を適用可能なファイバレーザ装置１００を模式的に示すブロック図である。このファイバレーザ装置１００は、例えばＹｂ（イッテルビウム）などの希土類元素が添加された増幅用光ファイバ１１０と、後方から増幅用光ファイバ１１０に励起光を導入する複数の後方励起光源１２０Ａと、後方励起光源１２０Ａからの励起光を合波する光コンバイナ１２２Ａと、前方から増幅用光ファイバ１１０に励起光を導入する複数の前方励起光源１２０Ｂと、前方励起光源１２０Ｂからの励起光を合波する光コンバイナ１２２Ｂと、増幅用光ファイバ１１０からの出力レーザ光を例えば被加工物に向けて出射するレーザ出射部１３０とを備えている。増幅用光ファイバ１１０の前方には高反射ファイバブラッググレーティング（Fiber Bragg Grating（ＦＢＧ））１１２が形成されており、増幅用光ファイバ１１０の後方には低反射ＦＢＧ１１４が形成されている。例えば、増幅用光ファイバ１１０は、内側クラッドと、内側クラッドの屈折率よりも低い外側クラッドとを備えたダブルクラッド構造を有している。高反射ＦＢＧ１１２と増幅用光ファイバ１１０と低反射ＦＢＧ１１４とは、レーザ発振状態を生成する共振器を構成している。
【００３９】
励起光源１２０Ａ，１２０Ｂとしては、例えば、波長９１５ｎｍの高出力マルチモード半導体レーザ（ＬＤ）を用いることができる。後方励起光源１２０Ａからの励起光は、光コンバイナ１２２Ａにより合波され、高反射ＦＢＧ１１２側から増幅用光ファイバ１１０の内側クラッドに導入される。同様に、前方励起光源１２０Ｂからの励起光は、光コンバイナ１２２Ｂにより合波され、低反射ＦＢＧ１１４側から増幅用光ファイバ１１０の内側クラッドに導入される。
【００４０】
増幅用光ファイバ１１０のコアと光学的に結合されるコアを有する光ファイバ１４３が光コンバイナ１２２Ａから延びており、この光ファイバ１４３の端部には、光を熱に変換する放熱部１２４が設けられている。また、光コンバイナ１２２Ｂとレーザ出射部１３０との間には、光ファイバから漏洩する光を熱に変換する放熱部１２６が設けられている。
【００４１】
それぞれの励起光源１２０Ａから出射された励起光は、光ファイバ１４０Ａ，１４２Ａを通って光コンバイナ１２２Ａで合波され、増幅用光ファイバ１１０に入射し、主に内側クラッド内を伝搬する。また、それぞれの励起光源１２０Ｂから出射された励起光は、光ファイバ１４０Ｂ，１４２Ｂを通って光コンバイナ１２２Ｂで合波され、増幅用光ファイバ１１０に入射し、主に内側クラッド内を伝搬する。
【００４２】
増幅用光ファイバ１１０の内側クラッドを伝搬する励起光は、コアを通過する際にコアに添加された活性元素を励起し、励起状態となった活性元素が特定の波長帯域の自然放出光を放出する。この自然放出光のうち、高反射ＦＢＧ１１２及び低反射ＦＢＧ１１４で反射される波長の光が高反射ＦＢＧ１１２と低反射ＦＢＧ１１４との間で往復し、この光が増幅用光ファイバ１１０のコアを伝搬する際に励起状態の活性元素が誘導放出を生じ、この光が増幅されて共振器内における利得と損失とが等しくなったところでレーザ発振状態となる。そして、レーザ発振光の一部が低反射ＦＢＧ１１４を透過してレーザ出射部１３０から出力される。
【００４３】
このようなファイバレーザ装置１００において、上述した光ファイバ融着接続構造１は例えば以下の箇所に適用することができる。
１）後方励起光源１２０Ａから延びる光ファイバ１４０Ａと光コンバイナ１２２Ａに接続される光ファイバ１４２Ａとが接続される融着接続部１５１
２）前方励起光源１２０Ｂから延びる光ファイバ１４０Ｂと光コンバイナ１２２Ｂに接続される光ファイバ１４２Ｂとが接続される融着接続部１５２
３）光コンバイナ１２２Ａ
４）光コンバイナ１２２Ｂ
５）放熱部１２６から延びる光ファイバ１４４とレーザ出射部１３０に接続される光ファイバ１４６とが接続される融着接続部１５３
【００４４】
また、上述したファイバレーザ装置１００を複数台組み合わせて用いる場合には、それぞれのファイバ装置１００のレーザ出射部１３０からのレーザ光を合波する光コンバイナにも、上述した光ファイバ融着接続構造１を適用することが可能である。
【００４５】
図示の例では、増幅用光ファイバ１１０の前方と後方に励起光源１２０Ａ，１２０Ｂと光コンバイナ１２２Ａ，１２２Ｂが設けられており、双方向励起型のファイバレーザ装置となっているが、増幅用光ファイバ１１０の前方と後方のいずれか一方にのみ励起光源とコンバイナを設置することとしてもよい。
【００４６】
また、上記では、上述した光ファイバ融着接続構造１をファイバレーザ装置１００の融着接続部に適用した例について説明したが、本発明に係る融着接続構造は、他のレーザ装置における融着接続部にも適用できるものである。例えば、本発明に係る融着接続構造は、ＣＯ2レーザ装置、ディスクレーザ装置、ダイレクトダイオードレーザ（Direct Diode Laser（ＤＤＬ））装置などのレーザ装置における融着接続部にも適用することができる。また、これらのレーザ装置を製造する際には、本発明に係るレーザ装置の製造方法を用いることができる。
【実施例１】
【００４７】
本発明の有効性を確認するため以下のような実験を行った。まず、ファイバ収容部１０の周囲に管部材５０を装着する前の状態（図６Ｃに示す状態）で、光ファイバ２１に半導体レーザダイオードを接続し、半導体レーザダイオードの出力を定格出力１８Ａ（約２００Ｗ）まで上げた。このときの光ファイバ２１，２２の温度上昇を赤外線分析装置（サーモグラフィ装置）７０で測定し、測定範囲内で最も高い温度を記録した。また、ファイバ収容部１０の周囲に管部材５０を装着した状態（図６Ｄに示す状態）において、同様の測定を行い、測定範囲内で最も高い温度を記録した。実験サンプルは全部で３６個作製し、これらを６個のグループに分けて実験を行った。この実験結果は、以下の表１のようになった。
【００４８】
【表１】
0006317388.tif 000002
【００４９】
また、比較例として、図８に示すような光ファイバ融着接続構造についても同様の実験を行った。すなわち、図８に示すように、光ファイバ２１，２２のクラッドの屈折率と同等又はそれ以下である樹脂３００をファイバ収容溝１２内に充填して素線２３，２４を樹脂３００で覆った光ファイバ融着接続構造について、樹脂３００の充填前と充填後における温度上昇を赤外線分析装置により測定した。測定にあたっては、光ファイバ２１に半導体レーザダイオードを接続し、半導体レーザダイオードの出力を１８０Ｗまで上げ、光ファイバ２１，２２の温度上昇を赤外線分析装置で測定した。この実験結果は、以下の表２のようになった。
【００５０】
【表２】
0006317388.tif 000003
【００５１】
表２の結果から、樹脂３００の充填前と充填後との間で測定される最高温度が大きく異なることがわかる。これは、光ファイバ２１，２２の素線２３，２４を樹脂３００で覆った場合には、光ファイバ２１，２２内の発熱により放射された赤外線が樹脂３００を透過せず、赤外線分析装置によって温度上昇を正確に検出できないことを意味している。これに対して、表１の結果からは、管部材５０の装着前と装着後との間で測定される最高温度が大きく変わらず、±５℃の範囲に抑えられることがわかる。これは、光ファイバ２１，２２内の発熱により放射された赤外線が管部材５０を透過しているため、赤外線分析装置によって温度上昇を正確に検出できることを意味している。
【００５２】
これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５３】
１    光ファイバ融着接続構造
１０    ファイバ収容部
１０Ａ〜１０Ｄ    外表面
１２    ファイバ収容溝
１２Ａ〜１２Ｃ    内面
２１，２２    光ファイバ
２３，２４    素線
２５，２６    被覆
３０    融着接続部
３３，３４    境界部
４１，４２    固定樹脂
５０    管部材
７０    赤外線分析装置
１００    ファイバレーザ装置
１１０    増幅用光ファイバ
１１２    高反射ＦＢＧ
１１４    低反射ＦＢＧ
１２０Ａ，１２０Ｂ    励起光源
１２２Ａ，１２０Ｂ    光コンバイナ
１２４，１２６    放熱部
１３０    レーザ出射部
１４０Ａ，１４０Ｂ，１４２Ａ，１４２Ｂ，１４３，１４４，１４６    光ファイバ
１５１，１５２，１５３    融着接続部
Ｓ    密閉空間
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図７】
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【図８】
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