(57)【要約】  クラッド吸収体ユニットが、高出力ファイバレーザシステムのパッシブファイバに設けられ、ファイバの導波クラッドに沿って伝搬するモードを捕捉して除去するよう機能する。モード吸収体は、最適な長さで構成されており、それによって、クラッド光が局所的に除去され、その全長にわたって略均一に除去されて良い。均一にクラッド光を除去する吸収体は、ディフューザを含浸させたホスト材料を含んでいる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア、前記コアを取り囲む少なくとも１つの導波クラッド、及び、前記クラッド上にコーティングされ、かつ、前記クラッドの平面内で終端する開口部を規定する不連続面を有するポリマー製シースで構成されたパッシブファイバと、
前記クラッドの露出した部分をカバーするように前記開口部を充填するクラッドモードストリッパ（ＣＭＳ）であって、前記ＣＭＳが損傷する熱閾値よりも低い温度で前記ＣＭＳを加熱している最大限に放散した光の出力で、前記ＣＭＳの全長に沿ってＭＭ光の前記クラッドからの略均一な除去を行うように構成されているクラッドモードストリッパ（ＣＭＳ）と、
を含む高出力ファイバレーザシステムのためのクラッドモードストリッパ（ＣＭＳ）ユニット。
【請求項２】
前記ＣＭＳは、前記クラッドの屈折率よりも低い屈折率を有するホスト材料と、前記ホスト材料中に含浸させられ、前記ＭＭ光を散乱させる複数のディフューザと、を含んでおり、前記ＭＭ光は前記ＣＭＳに入射するので、前記ＭＭ光の除去が前記ＣＭＳの全長に沿って略均一に分配される請求項１に記載のＣＭＳユニット。
【請求項３】
前記ディフューザは、前記ＣＭＳを提供するように選択された濃度で含浸させられ、前記ＣＭＳが全長を有し、前記全長が、最大限に放散した出力で長さに沿って均一なＭＭ光の前記クラッドからの除去を行うよう最適に寸法設計された請求項２に記載のＣＭＳユニット。
【請求項４】
ホスト材料がシリコーンを含み、ディフューザが酸化アルミニウム粒子を含む請求項１に記載のＣＭＳユニット。
【請求項５】
前記パッシブファイバは、隣接した中央の均一に寸法設計された領域と先細の領域とを有しており、前記先細の領域は、少なくとも部分的に前記ＣＭＳと同じ長さに広がっており、かつ、前記ＣＭＳを提供するように選択された円錐角を有しており、前記ＣＭＳが全長を有し、前記全長は、最大限に放散した出力で前記ＭＭ光の除去が長さに沿って略均一に分配されるように最適に寸法設計されている請求項２に記載のＣＭＳユニット。
【請求項６】
前記パッシブファイバがさらに、第１の端部領域と第２の端部領域とを有しており、前記第１の領域は一方の先細領域に隣接しており、他方の先細領域は前記第２の端部領域と中央領域とをつないでおり、前記ＣＭＳは均一に寸法設計された前記中央領域と前記第１の端部領域との間に延在している請求項５に記載のＣＭＳユニット。
【請求項７】
前記第１の領域及び前記第２の領域はそれぞれ、前記中央領域の横断面よりも小さい横断面を有しており、前記第１の端部領域及び前記第２の端部領域は、均一又は異なる構成を有しており、前記先細領域は均一または不均一に構成されている請求項６に記載のＣＭＳユニット。
【請求項８】
前記一方の先細領域は、前記他方の先細領域よりも長い請求項７に記載のＣＭＳユニット。
【請求項９】
前記円錐角は、前記ＣＭＳが低開口数モードの前記ＭＭ光を除去する働きをするよう選択された請求項５に記載のＣＭＳユニット。
【請求項１０】
前記ＣＭＳの下流に配置され、前記ＣＭＳによって取り除かれなかった前記ＭＭ光の残留部分を局所的に除去する働きをする吸収体をさらに含む請求項１に記載のＣＭＳユニット。
【請求項１１】
複数のパッシブファイバを有するファイバレーザシステムのためのクラッドモード吸収体ユニットを製造する方法であって、それぞれのパッシブファイバは、コアと、前記コアを取り囲み、望ましくないマルチモード（ＭＭ）光を誘導できる少なくとも１つのクラッドと、前記クラッド上のポリマー製シースと、で構成されており、前記方法が、
前記シースの一部を所望の位置で取り除き、それによって前記クラッドの長さを露出するために開口部を前記シースに形成するステップと、
クラッドモードストリッパ（ＣＭＳ）を最適な長さで構成するステップであって、前記長さが、前記開口部の内部の前記クラッドに適用されると、前記ＣＭＳが損傷する熱閾値よりも低い最大限に放散した光の出力で前記ＭＭを前記最適な長さに沿って略均一に除去するよう前記ＣＭＳが働くように寸法設計されているステップと、
を含む方法。
【請求項１２】
前記ＣＭＳの構成が、
前記クラッドの屈折率よりも低い屈折率を有するホスト材料を供給するステップと、
前記ホスト材料に、光を散乱させるディフューザを含浸するステップと、
前記ディフューザの濃度を、最適な長さを有する前記ＣＭＳを提供するように選択するステップであって、前記長さにわたって前記ディフューザは、最大限に放散した光の出力で前記ＭＭ光を略均一に散乱させるステップと、
を含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ホスト材料がシリコーンを含み、前記散乱ディフューザがＡＬ２Ｏ３粒子を含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記パッシブファイバの提供が、均一に構成された中央領域を有する前記コア及びクラッドの線引きを含み、前記中央領域の一端から所望の円錐角で延在する少なくとも１つの先細領域は、最適な長さを有する前記ＣＭＳを提供するよう選択された請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記円錐角が、前記ＭＭ光の低開口数（ＬＮＡ）モードの角度を、前記ＬＮＡモードが前記クラッドから除去される所望の角度まで増大させるように選択される請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記パッシブファイバの供給が、離間した第１の端部領域及び第２の端部領域を有する前記コア及びクラッドの線引きを含み、前記第１の端部領域は一方の先細領域に隣接し、他方の先細領域は前記第２の端部領域と中央端部領域とをつないでおり、前記端部領域はそれぞれ前記中央領域の横断面よりも小さい略均一な横断面を有している請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
保護シースが前記中央領域と第１の端部領域との間で取り除かれ、それによって、前記ＣＭＳが、前記一方の先細領域に沿って、その全長にわたってか又は一部にわたって延在する請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
高出力放射を放つよう機能する少なくとも１つの利得ブロックと、
前記利得ブロックに光学的に連結された複数のパッシブファイバであって、前記パッシブファイバはそれぞれ、コアと、前記コアを取り囲み、マルチモード（ＭＭ）光を誘導するように構成された少なくとも１つのクラッドと、前記クラッド上のシースと、を有しており、前記パッシブファイバの内少なくとも１つは、前記クラッドを露出させるように取り除かれたシースの部分を有しているパッシブファイバと、
露出した前記クラッドに適用され、かつ、ＣＭＳが損傷する熱閾値よりも低い温度で前記ＣＭＳを加熱している最大限に放散した光の出力で、前記ＣＭＳの全長に沿ってＭＭ光の前記クラッドからの略均一な除去を行うように構成されたクラッドモードストリッパ（ＣＭＳ）と、
を備える高出力ファイバレーザシステム。
【請求項１９】
付加的な利得ブロック及び前記１つの利得ブロックを信号光の伝搬方向とは反対の方向においてポンピングするように構成された少なくとも１つのポンプをさらに含んでおり、これらの利得ブロックはＭＯＰＡ構成を規定しており、前記１つの利得ブロックはＳＭ出力増幅器として構成されており、前記付加的利得ブロックはＳＭ主発振器を含み、前記パッシブファイバは、デリバリファイバであるか、又は、１つの利得ブロックと付加的な利得ブロックとの間のファイバであるＣＭＳで構成されている請求項２０に記載の高出力ファイバレーザシステム。
【請求項２０】
前記利得ブロックが、高出力パルス放射又は高出力連続放射を放つよう機能し、前記放射はシングルモード又はマルチモードで放たれる請求項１８に記載の高出力ファイバレーザシステム。
【請求項２１】
前記ＣＭＳは、前記クラッドの屈折率よりも低い屈折率を有するホスト材料と、前記ホスト材料中に含浸させられ、前記ＣＭＳに入射する前記ＭＭ光を散乱させる複数のディフューザと、を含んでおり、それによって前記ＭＭの除去が前記ＣＭＳの全長に沿って略均一に分配される請求項１８に記載の高出力ファイバレーザシステム。
【請求項２２】
前記ディフューザが、前記ＣＭＳを提供するよう選択された濃度で含浸させられ、前記ＣＭＳが全長を有し、前記全長が、最大限に放散した出力で長さに沿って均一なＭＭ光の前記クラッドからの除去を行うよう最適に寸法設計された請求項２１に記載の高出力ファイバレーザシステム。
【請求項２３】
前記ホスト材料がシリコーンを含み、前記ディフューザが酸化アルミニウム粒子を含む請求項２１に記載の高出力ファイバレーザシステム。
【請求項２４】
前記ディフューザはそれぞれ、前記ＭＭ光の前記ホスト材料内への略一方向性の散乱を行うように寸法設計されている請求項２１に記載の高出力ファイバレーザシステム。
【請求項２５】
前記パッシブファイバは、隣接した中央の均一に寸法設計された領域と先細の領域とを有しており、前記先細の領域は、少なくとも部分的に前記ＣＭＳと同じ長さに広がっており、かつ、最大限に放散した出力で前記ＭＭ光の除去が前記長さに沿って略均一に分配されるように最適に寸法設計された全長を有するＣＭＳを提供するように選択された円錐角を有している、請求項１９に記載の高出力ファイバレーザシステム。
【請求項２６】
前記パッシブファイバがさらに、第１の端部領域と第２の端部領域とを有しており、前記第１の領域は一方の先細領域に隣接しており、他方の先細領域は前記第２の端部領域と中央領域とをつないでおり、前記ＣＭＳは均一に寸法設計された領域と前記第１の端部領域との間に延在している請求項２５に記載の高出力ファイバレーザシステム。
【請求項２７】
前記第１の端部領域及び前記第２の端部領域はそれぞれ、前記中央領域の横断面よりも小さい横断面を有しており、前記第１の端部領域及び前記第２の端部領域は、均一又は異なる構成を有しており、前記先細領域は均一または不均一に構成されている請求項２６に記載の高出力ファイバレーザシステム。
【請求項２８】
前記一方の先細領域が、前記他方の先細領域よりも長い請求項２６に記載の高出力ファイバレーザシステム。
【請求項２９】
前記円錐角は、前記ＣＭＳが低開口数モードの前記ＭＭ光を除去する働きをするように、選択された請求項２５に記載の高出力ファイバレーザシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、高出力ファイバレーザシステムに関する。本開示は特に、クラッド内に導かれた望ましくない光を分離する働きをするクラッドモード吸収体を有するファイバに関する。
【背景技術】
【０００２】
高出力ファイバレーザシステム（ＨＰＦＬＳ）は、一般的に、１つ又は複数の増幅カスケードで構成されており、各増幅カスケードはアクティブファイバを含んでおり、当該アクティブファイバは側面または端部が、マルチモード（ＭＭ）ポンプ光によってポンピングされる。後者は常に完全に吸収されるということではなく、石英よりも屈折率が低いポリマー製保護シースの下のファイバの内側クラッドに沿って伝搬し続ける。最近のポンプ光源（current pump source）のパワー（power）の増大によって、このクラッド内に導かれる残留ポンプ光がｋＷレベルに達するのはまれなことではない。ファイバは屈曲及び他の機械的応力を経験し、これらは微小な歪みにつながり、望ましくないｋＷクラッド光がシースの方へ導かれるので、当該シースは容易に損傷を受け得る。
【０００３】
保護シースを破壊し得る望ましくないクラッド光のさらなる他の光源は、ファイバ間の接合領域を含む。接合されたファイバは常に均一な寸法設計及び／又は完全な接合を行われてはおらず、それによって、接合領域におけるＭＭ光の励起に好ましい状況が作り出されている。この望ましくない光もまた、クラッドに沿って導かれ、吸収されなかったポンプ光のすでに高い出力を加える。また、レーザ処理された表面から反射して戻ってくる高出力光は、クラッド内で結合され、保護シースを臨界温度まで加熱し得るほどの高出力に寄与し得る。
【０００４】
さらに、高出力ＳＭファイバレーザシステムでは、クラッド内に導かれるＭＭ放射は、ファイバの端部領域に損傷を与える可能性がある。最後に、高出力ＳＭレーザシステムでは、シングルモードデリバリファイバの出力端におけるＭＭ光の存在は、ＳＭ信号光の質に影響を与える。前述に基づき、ＭＭクラッド光は非常に望ましくないものであり、除去されるべきものである。
【０００５】
図１を参照すると、一般的に、高出力ファイバレーザシステムは、パッシブファイバ１０で構成されており、パッシブファイバ１０は、増幅利得ブロックの下流に配置され、増幅された信号光を信号光によって処理されるべき表面に伝送する。ファイバ１０は、信号光を導くコア１２と、望ましくないＭＭクラッド光を支持する導波路クラッド１４と、ＭＭ光がクラッド１４から漏れるのを防ぐポリマー製保護シース１６と、を含んでいる。任意に、デリバリファイバ１０は、クラッド１４よりも低い屈折率を有する外側クラッドを備えていても良い。上述したように、導波路クラッド１４に沿って導かれるＭＭ光は非常に望ましくない、有害なものであり、したがって導波路クラッド１４から分離されるべきである。
【０００６】
クラッド光を除去し、かつ光エネルギーを熱エネルギーに変換するように構成された装置は、特にクラッドモード吸収体又はストリッパ（ＣＭＡ又はＣＭＳ）として知られている。一般的に、ＣＭＳは、１つ又は複数のパッシブファイバの長さに沿って設けられる。例えば、保護シース１８からはがし取られ、石英、すなわち導波路クラッド１４よりも高い屈折率で構成されたデリバリファイバである。
【０００７】
従来のＣＭＳの構造的限界には、熱伝導率が低いことが含まれる。低い熱伝導率は、高出力のクラッド光の局所的な除去につながる。従来のシリコーン吸収体は一般的に、約１００Ｗから約４００Ｗまで変化する出力を有するクラッド光の分離を可能とする。当該クラッド光は、特にシリコーン及び／又は他の光学素子に損傷を与えるものではないと考えられている。この出力範囲の許容値でもまだ、最新のマルチｋＷ高出力ファイバシステムにとっては不十分である。当該ファイバシステムにおいては、約４００Ｗよりも高い出力の局所的な除去は、ＣＭＳ及び他の光学素子を容易に破損し得る温度にＣＭＳを加熱する可能性があるからである。
【０００８】
また、ＭＭ光は高開口数（ＮＡ）光と低ＮＡ光との両方を含んでいる。高ＮＡ光は、比較的大きい角度で伝播し、容易に吸収され得る。しかしながら、約４５°までの角度で伝播する低ＮＡ光はまれにしか吸収されず、したがってほとんど吸収されずにその伝搬を継続する。システムのアウトプットに達すると、吸収されなかったＭＭ光は、出力信号光の質を大幅に悪化させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、高出力ファイバレーザシステムと共に用いられ、ＭＭクラッド光の導波クラッドからの分離を最大化するように構成された高出力ＣＭＳが必要とされている。
【００１０】
他にも、クラッド光のその全長に沿って略均一に分配された吸収を行うように構成されたＣＭＳが必要とされている。
【００１１】
さらに他にも、高温耐熱構造を有する高出力ＣＭＳが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
これらの、及び、その他の必要は、開示されたクラッドモードストリッパ（ＣＭＳ）によって満たされる。ＣＭＳは、除去されたクラッド光の最大限に放散した光の出力において達する温度が望ましい安全なレベルを超えないように、最適化された長さで構成されている。
【００１３】
本開示の一態様に従って、シリコーンベースのＣＭＳは、ＣＭＳの長さに沿ってＭＭ光の導波クラッドからの除去の略均一な分配が得られるような長さで構成されている。開示されたＣＭＳのこのように最適化された構造の実現には、シリコーンベースのホスト材料に酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の粒子を含浸することが含まれる。
【００１４】
ホスト材料は、内側クラッドよりも低い屈折率を有しており、したがってＭＭ光を導波クラッドに封じ込める。しかしながら、当該粒子は、導かれたＭＭ光と定期的に接触し、次第に後者を散乱させるように、ホスト材料の体積（volume）内で分配される。散乱したＭＭ光は、ホスト材料内の方向も含めた多数の方向に沿って伝搬する。その結果、クラッド光が粒子と接触する度に、散乱したＭＭ光の一部はホスト材料内に残存する。しかしながら、ホスト材料内に残存したこの光の部分の最大限に放散した光の出力は、ホスト材料が熱くなる温度がホスト材料を損傷することで知られている所定の限界温度よりも常に低くなる程度のものである。粒子の所望の濃度はＣＭＳの最適な長さを提供するように選択され、ＣＭＳが閾値を超えない温度で加熱される間、全長にわたって、ＭＭ光除去の分配が略均一である。
【００１５】
本開示のさらなる一態様に従って、ＣＭＳは少なくとも部分的に、ファイバの先細遷移領域に沿って構成されている。粒子の濃度及び遷移領域の円錐角は、高開口数（ＮＡ）モードと低ＮＡモードとの両方が、最適な寸法に設計されたＣＭＳに沿って、導波クラッドから略完全かつ均一に除去されるように選択される。ＣＭＳの最適な長さに沿って散乱した光の最大限に放散した光の出力は、ホスト材料を限界温度よりも低い温度に加熱する。
【００１６】
開示されたＣＭＳの前記特徴及びその他の特徴並びに利点は、以下の図によってより容易に明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ＣＭＳを有する従来技術に係るファイバ構造の横断面図である。
【図２】開示されたクラッドモード吸収体（ＣＭＳ）を備えた高出力ファイバレーザシステム（ＨＰＦＬＳ）の概略図である。
【図３】開示されたＣＭＳの横断面図である。
【図４】本開示の一態様に従って開示されたファイバの概略図である。
【図５】図３の開示されたＣＭＳを備えた図４のファイバの概略図である。
【図６】開示されたＣＭＳを含む吸収体の組み合わせを備えたファイバの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
開示されたモードクラッド吸収体及び当該吸収体を組み込んだ高出力ファイバレーザシステムについて詳細に言及する。可能な限り、同じ又は類似の部材又はステップに言及するために、同じ又は類似の参照符号が図中及び説明中で用いられる。図面は単純化された形であり、決して正確な縮尺ではない。利便及び明瞭さのためだけに、図面の平面に関して方向を示す用語を用いる可能性があるが、範囲を制限するものとして理解されるべきではない。特に指摘しない限りは、明細書及び請求項の言葉及びフレーズは、ファイバレーザ技術の当業者にとって、通常の慣習的な意味を有するものである。開示されたファイバシステムは、ＳＭシステム又はＭＭシステムとして構成して良く、パルス波及び／又は連続波の体制で運用される。
【００１９】
図２は高出力ファイバレーザシステム１００の概略図であり、当該高出力ファイバレーザシステムは例えば、主発振器１２５、増幅器１５０及び少なくとも１つのポンプ１７５を有する主発振器出力増幅器（ＭＯＰＡ）として構成されている。後者はポンプ光を放射し、当該ポンプ光は、前方に伝搬する信号光とは反対の方向において、増幅器１５０の中に結合させられ、当該信号光は、例えばシングルモード（ＳＭ）又はマルチモード（ＭＭ）において、増幅器１５０の下流で、高出力レベルで放射されて良い。もちろん、システム１００は、シングル装置及びマルチファイバ装置の間で変化する任意の数の発振器及び／又は増幅器を有する様々な構成を含んで良い。
【００２０】
図示されているように、一般的な利得ブロックは、それが増幅器１５０であるにせよ発振器１２５であるにせよ、希土類イオンでドープされたアクティブファイバ１３と、アクティブファイバ１３の各端部に接合された２つのパッシブファイバと、で構成されている。増幅器１５０は、例えばデリバリパッシブファイバ１８を経由してレーザ処理されるべき表面に向かってシステム１００に沿って導かれる信号光を増幅する。クラッドモードストリッパ（ＣＭＳ）２０は、システム１００の任意の便宜な部分に設けても良い。例えば、デリバリファイバ１８に沿って設けても良い。ファイバ１８の代替として、又はファイバ１８に追加して、ＣＭＳ２０は、システム１００の利得ブロック間に連結されたパッシブファイバ２１に沿って設けられ、ポンプ１７５からの吸収されなかったポンプ光から、ファイバ２１の導波クラッドを、「クリーニング（cleaning）」しても良い。
【００２１】
図３は、ＣＭＳ２０を有する周縁部のストレッチ（stretch）で構成されたパッシブファイバ２１の横断面図である。ファイバ２１は、同心円状に構成されたコア２３、内側導波クラッド２５及び保護シースを含んでいる。レーザ技術の当業者に知られているように、ＣＭＳ２０に体積（volume）を提供するために、シースの一部が取り除かれる。任意に、ファイバ２１は図示されていない反射クラッドを有していても良い。
【００２２】
本開示の一態様に従って、ＣＭＳ２０は、クラッド２５を囲み、当該クラッドよりも低い屈折率を有する弾性ホスト材料３１を含んでいる。しかしながら、シリコンホスト材料３１、例えばシリコーンゲルは、酸化アルミニウムＡｌ２Ｏ３の粒子／ディフューザ／添加剤等の複数の添加剤３３を含有しており、当該添加剤は、クラッド２５とホスト材料３１との間の界面を含むホスト材料３１の体積（volume）内で分配されている。これらの添加剤３３は光を吸収しないが、散乱させる。散乱は一般的には全方向性であり、光と粒子３３との間の接触点では、いくらかの光がホスト材料３１内に残される。
【００２３】
粒子３３の濃度及び分配は、吸収体２０の長さに沿ってＭＭ光のクラッド２５からの略均一な除去を行うように選択される。この長さは、ＭＭ光の略均一な除去が、ＣＭＳを吸収体及びシステム１００のその他の光学素子を損傷することで知られている所定の熱閾値よりも低い温度で加熱している最大限に放散した光の出力で起こるように設定される。
【００２４】
一般的に、粒子３３の寸法は、当該粒子がＭＭ光の波長よりも小さい寸法に縮小された場合に、ＣＭＳ２０の屈折率に影響を与える可能性がある。ＣＭＳ２０の屈折率が変化すると、つまり、クラッド２５の屈折率よりも高くなると、ＭＭクラッド光の散乱は一方向性になり得る。
【００２５】
図４は、本開示のさらなる一態様を、マルチクラッドモードの様々な伝搬角度に関連して示している。知られているように、ファイバ２５のクラッドに沿って伝搬するＭＭ光は、比較的開口数（ＮＡ）の大きいモードと比較的小さいＮＡのモードとを有して良い。光が領域３４のような均一な断面を有するファイバに沿って伝搬する場合、反射角α１は一定であり続ける。ＮＡの大きなモードは、基本的に光路の初期ストレッチ（initial stretch）に沿ってファイバの外側周縁部と容易に接触し、取り除かれ得る。しかしながら、低ＮＡモードは、領域３４に沿った周縁部と全く接触しない可能性がある。
【００２６】
本開示の本態様に従って、ファイバは先細の遷移領域３２で構成されている。図示されたように、光が先細又は遷移領域３２の表面と接触すると、光は遷移領域を通って伝搬する限りは、徐々に増大する角度αで反射する。言い換えると、角度α１＜α２＜α３＜α４＜α５等々である。
【００２７】
図４に加えて図５を参照すると、先細領域３２は、ＣＭＳ２０に最適な長さを提供するよう選択された円錐角βで構成されている。この最適な長さに沿って、望ましくないＭＭ光が、ＣＭＳ２０の所定のホスト材料に関する熱閾値よりも低い、最大限に放散した出力（maximum dissipating power）で、略均一に取り除かれる。言い換えると、ＣＭＡに沿った熱負荷は、高ＮＡ光が光路の上流の初期ストレッチ（initial stretch）に沿ってファイバから除去される一方で、常に低ＮＡ光は円錐体（cone）によって、先細領域３２を通って延在する光路の下流ストレッチ（downstream stretch）に沿って除去されるまで次第に高いＮＡに変換されて行くにも関わらず平坦（smooth）である。
【００２８】
特に図５を参照すると、パッシブファイバ２１の好ましい構成の１つは、互いに対して反対側に配置された、それぞれ均一で比較的小さな直径を有する端部領域２２及び２２’を含んでいる。これらの端部領域は、システム１００のローカルな要求に応じて、均一に構成されても良いし、構成されてなくても良い。ファイバ２１はさらに、２つの先細又は遷移領域３２及び３２’と中央領域３４とで構成されており、当該中央領域は端部領域よりも大きな直径を有している。一般的に、図５のファイバ２１の横断面は、長手軸Ａ‐Ａ’に沿ったツインボトル形の長手方向横断面と呼ばれる。
【００２９】
ＣＭＳ２０は、端部領域２２と中央領域３４との間に設けられ、これらの領域内で終端して良い。例えば、コーティング３８の縁を燃焼によって最小化するために、その一部が例えば、中央領域３４の約２０ｃｍに沿って、さらに先細領域３２全体に沿って剥ぎ取られる。その後、このように設けられた開口部が、例えば約６０％までの添加剤３３を含む混合物の塊で充填される。その後、ＣＭＡ２０を５０ｃｍまでの曲げ直径を有する利得ブロックのハウジング内に配置して良い。このように構成されたＣＭＳについて、１２０℃を超える温度で安全に機能するか試験を行った。ＣＭＳ２０の配置は変更しても良く、略遷移領域３２のみを含んでいても良い。
【００３０】
前述に基づき、放散した光の出力の最大レベルは、ＣＭＡの長さによって決定される。シリコーン材料中の粒子／ディフューザの濃度及び先細領域の円錐角は、ホスト材料が最大限に放散した出力レベルにおいて安全な温度で加熱されるように選択される。ディフューザの濃度及び遷移領域の円錐角という変化する２つのパラメータによって、高開口数及び低開口数の両方を含む、可能な限り最大限の出力レベルでの、望ましくないマルチクラッドモードの略均一な除去及び後続の放出が可能になる。
【００３１】
図６を参照すると、ファイバ２１は２つ又はそれより多いＣＭＳ２０及び４６を備えていて良い。すでに議論したように、ファイバ２１は、コア５２、少なくとも１つ又は複数のクラッド２５及び保護シース３０を含んでいる。ＣＭＳ４６は、概ね局限化された放出を有する従来のシリコーン製吸収体であって良い。吸収体４６及びその他の光学素子を保護するために、放散された出力は、熱閾値を超える温度を発生させるべきではない。その結果、ファイバ２１を開示された吸収体２０で構成することが可能であり、当該吸収体は、ＭＭ光の大部分を安全かつ効果的な方法で除去する働きをし、したがって、ＣＭＳ２０の下流で吸収体４６によって所望の比較的低い温度で効果的に除去されるＭＭ光全体のごく一部が残される。
【００３２】
開示された構造の様々な変更は、その精神及び本質的特徴から逸脱することなく行われて良い。したがって、上記明細書中に含まれる全ての事項は、説明のためのものにすぎないと解釈されるべきであり、限定的な意味では、本開示の範囲は添付の請求項によって規定されている。
【符号の説明】
【００３３】
１０  ファイバ
１２  コア
１３  アクティブファイバ
１４  クラッド
１６  保護シース
１８  ファイバ
２０  ＣＭＳ
２１  ファイバ
２２、２２’  端部領域
２３  コア
２５  クラッド
３０  保護シース
３１  ホスト材料
３２、３２’  先細又は遷移領域
３３  添加剤
３４  中央領域
３８  コーティング
４６  ＣＭＳ
５２  コア
１００  システム
１２５  発振器
１５０  増幅器
１７５  ポンプ
【図２】
2015506111.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2015506111.tif 000007
【図１】
2015506111.tif 000008
【国際調査報告】
2015506111.tif 000009
2015506111.tif 000010