(57)【要約】【課題】  増幅用光ファイバを複雑な構成とせずに、励起光を効率的に吸収することができる光学部品、及び、これを用いた光ファイバ増幅器、及び、ファイバレーザ装置を提供する。【解決手段】  光学部品５１は、活性元素が添加されるコア３１と、活性元素を励起する励起光を伝播するクラッド３２と、を有する増幅用光ファイバ３０と、貫通孔が形成されたキャピラリ６１と、を備え、増幅用光ファイバ３０の一部であるファイバ部位３５が貫通孔に挿通されて、ファイバ部位３５におけるクラッド３２とキャピラリ６１とが一体とされると共に光学的に結合され、ファイバ部位３５の中心軸からキャピラリ６１の外周面までの距離が、ファイバ部位３５の中心軸に垂直な面において一定とされないことを特徴とする。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性元素が添加されるコアと、前記活性元素を励起する励起光を伝播するクラッドと、を有する増幅用光ファイバと、
貫通孔が形成されたキャピラリと、
を備え、
前記増幅用光ファイバの一部であるファイバ部位が前記貫通孔に挿通されて、前記ファイバ部位における前記クラッドと前記キャピラリとが一体とされると共に光学的に結合され、
前記ファイバ部位の中心軸から前記キャピラリの外周面までの距離が、前記ファイバ部位の中心軸に垂直な面において一定とされない
ことを特徴とする光学部品。
【請求項２】
前記キャピラリよりも屈折率が低く前記キャピラリの外周面を覆うクラッド部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の光学部品
【請求項３】
前記キャピラリの少なくとも一方の端部上に形成され、少なくとも前記励起光を反射可能な反射部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の光学部品。
【請求項４】
前記ファイバ部位の長手方向に垂直な断面における前記キャピラリの外形が円形であり、前記ファイバ部位の中心軸と前記キャピラリの中心軸とが不一致であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学部品。
【請求項５】
前記ファイバ部位の長手方向に垂直な断面における前記キャピラリの外形が非円形であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学部品。
【請求項６】
前記キャピラリに形成される貫通孔に、前記増幅用光ファイバの他の一部である他のファイバ部位が更に挿通され、
前記ファイバ部位におけるクラッドと、前記他のファイバ部位におけるクラッドと、前記キャピラリとが、一体とされて光学的に結合する
ことを特徴とする請求項１に記載の光学部品。
【請求項７】
前記キャピラリには、複数の貫通孔が形成され、
前記他のファイバ部位は、前記ファイバ部位が挿通される前記貫通孔とは異なる他の貫通孔に挿通される
ことを特徴とする請求項６に記載の光学部品。
【請求項８】
前記他のファイバ部位は、前記ファイバ部位が挿通される前記貫通孔に挿通されることを特徴とする請求項６に記載の光学部品。
【請求項９】
前記ファイバ部位と前記他のファイバ部位とは、前記増幅用光ファイバの一端側から他端側に向かう方向が、互いに逆の方向とされることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の光学部品。
【請求項１０】
前記ファイバ部位と前記他のファイバ部位とは、前記増幅用光ファイバの一端側から他端側に向かう方向が、互いに同じ方向とされることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の光学部品。
【請求項１１】
前記増幅用光ファイバの前記クラッドは、長手方向に垂直な面における外形が非円形であり、
前記キャピラリ内において、前記他のファイバ部位における前記クラッドの長手方向に垂直な断面の外形は、前記ファイバ部位における前記クラッドの長手方向に垂直な断面の外形を回転した向きとされ、前記他のファイバ部位における前記クラッドの外形と前記ファイバ部位における前記クラッドの外形とを重ねる場合に、それぞれの外形は互いに一致しない
ことを特徴とする請求項６〜１０のいずれか１項に記載の光学部品。
【請求項１２】
前記ファイバ部位の長手方向に垂直な断面における前記キャピラリの外形が非円形であることを特徴とする請求項６〜１１のいずれか１項に記載の光学部品。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の光学部品と、
前記増幅用光ファイバの前記クラッドに入射する前記励起光を出射する励起光源と、
を備えることを特徴とする光ファイバ増幅器。
【請求項１４】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の光学部品と、
前記増幅用光ファイバの前記クラッドに入射する前記励起光を出射する励起光源と、
前記増幅用光ファイバの前記コアに入射する種光を出射する種光源と、
を備えることを特徴とするファイバレーザ装置。
【請求項１５】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の光学部品と、
前記増幅用光ファイバの前記クラッドに入射する前記励起光を出射する励起光源と、
前記増幅用光ファイバの一端側に設けられ、前記励起光により励起された前記活性元素が放出する光の少なくとも一部を反射するミラーと、
前記増幅用光ファイバの他端側に設けられ、前記第１ミラーが反射する光を前記第１ミラーよりも低い反射率で反射する第２ミラーと、
を備えることを特徴とするファイバレーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、増幅用光ファイバを用いて、簡易な構成で励起光を効率的に吸収することができる光学部品、及び、これを用いた光ファイバ増幅器、及び、ファイバレーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
増幅用光ファイバを用いたファイバレーザ装置は、集光性に優れ、パワー密度が高い小さなビームスポットが得られ、更に、非接触加工が可能であることから、レーザ加工分野、医療分野等、様々な分野において用いられている。特に加工分野や医療分野において用いられるファイバレーザ装置においては、高出力化がされている。
【０００３】
ファイバレーザ装置に用いる増幅用光ファイバとしては、活性元素が添加されたコアと、コアの外周面を覆うクラッドとを備えている。そして、増幅用光ファイバのクラッドを伝播する励起光が活性元素に吸収されることで、活性元素が励起状態とされて、励起状態とされた活性元素の誘導放出により、コアを伝播する被増幅光が増幅されて出射されるというものである。従って、増幅用光ファイバに入射された励起光は活性元素に無駄なく吸収されることが望ましい。しかし、増幅用光ファイバにおいては、励起光の一部がクラッドのみを伝播して活性元素に吸収されないスキュー光が生じることが知られている。
【０００４】
下記特許文献１には、このようなスキュー光を抑制する増幅用光ファイバが記載されている。この増幅用光ファイバにおいては、励起光が伝播するクラッド（第２コアと記載されている）の断面における外形が四角形にされたり、クラッド内に励起光の散乱手段が設けられたりしている。こうしてこの増幅用光ファイバは、スキュー光が散乱されて、散乱された光が通常の励起光としてコアを通過するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３４７９２１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の増幅用光ファイバは、上記のようにクラッドを特別な形状にする必要があり、増幅用光ファイバを製造するための母材作製段階からスキュー光を抑制する特別な設計をする必要がある。このため一般的な増幅用光ファイバを用いて、スキュー光を低減することができ、励起光が効率良く吸収される増幅用光ファイバが望まれている。
【０００７】
そこで、本発明は、増幅用光ファイバを複雑な構成とせずに、励起光を効率的に吸収することができる光学部品、及び、これを用いた光ファイバ増幅器、及び、ファイバレーザ装置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】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の光学部品は、活性元素が添加されるコアと、前記活性元素を励起する励起光を伝播するクラッドと、を有する増幅用光ファイバと、貫通孔が形成されたキャピラリと、を備え、前記増幅用光ファイバの一部であるファイバ部位が前記貫通孔に挿通されて、前記ファイバ部位における前記クラッドと前記キャピラリとが一体とされると共に光学的に結合され、前記ファイバ部位の中心軸から前記キャピラリの外周面までの距離が、前記ファイバ部位の中心軸に垂直な面において一定とされないことを特徴とするものである。
【０００９】
このような光学部品によれば、増幅用光ファイバのクラッドとキャピラリとが光学的に結合しているため、クラッドとキャピラリとが一体とされるファイバ部位において、励起光が、クラッドをそのまま伝播する場合、或いは、クラッドとキャピラリとの間を行き来する場合のどちらにおいても、励起光の伝播モードが乱される。従って、励起光に含まれるスキュー光の伝播モードも乱され、スキュー光の多くが通常の励起光とされる。さらに、ファイバ部位の中心軸からキャピラリの外周面までの距離が、ファイバ部位の中心軸に垂直な面において一定とされないため、スキュー光の伝播モードの乱され方がキャピラリの当該垂直な面において一定とされない。従って、伝播モードが乱されたスキュー光の多くが、再びスキュー光とされることを防止することができる。こうして方向が乱されたスキュー光の多くは、通常の進行方向を有する励起光として再びクラッドを伝播して、コアを通過する際に活性元素に吸収される。このように、本発明の光学部品では、増幅用光ファイバの形状によらないため、増幅用光ファイバを複雑の構成とせずに、励起光を効率的に吸収することができる。
【００１０】
なお、本明細書において、「結合」とは、特に言及する場合を除いて、光が伝播可能な状態を意味する。従って、クラッドとキャピラリとが光学的に結合するということは、結合しているクラッドとキャピラリとの間を光が伝播可能とされることを意味する。
【００１１】
また、上記の光学部品は、前記キャピラリよりも屈折率が低く前記キャピラリの外周面を覆うクラッド部を更に備えることが好ましい。
【００１２】
このような構成によれば、外部の物がキャピラリの外周面に直接触れることを防止することができ、さらに、キャピラリの外周面に到達する励起光が、クラッド部の外周面まで到達することを抑制することができる。従って、クラッド部の外周面に触れる外部の物に励起光が吸収されて発熱することを抑制することができる。従って、より優れた安全性を有する光学部品とすることができる。
【００１３】
また、上記の光学部品は、前記キャピラリの少なくとも一方の端部上に形成され、少なくとも前記励起光を反射可能な反射部を更に備えることが好ましい。
【００１４】
増幅用光ファイバのクラッドからキャピラリに伝播した励起光が、キャピラリの端部に到達する場合であっても、反射部がこの励起光を反射するため、キャピラリの端部から励起光が放射されることを抑制することができる。なお、キャピラリにおける励起光の進行方向側の端部には、より励起光が多く到達するため、反射部は、キャピラリにおける励起光の進行方向側の端部に設けられることが好ましく、キャピラリの両端部に設けられることがより好ましい。
【００１５】
また、上記の光学部品のいずれかにおいて、前記ファイバ部位の長手方向に垂直な断面における前記キャピラリの外形が円形であり、前記ファイバ部位の中心軸と前記キャピラリの中心軸とが不一致であることとしても良く、或いは、前記ファイバ部位の長手方向に垂直な断面における前記キャピラリの外形が非円形であることとしても良い。このような構成することで、キャピラリ内においてスキュー光が発生することを抑制することができる。
【００１６】
また、前記キャピラリに形成される貫通孔に、前記増幅用光ファイバの他の一部である他のファイバ部位が更に挿通され、前記ファイバ部位におけるクラッドと、前記他のファイバ部位におけるクラッドと、前記キャピラリとが、一体とされて光学的に結合することが好ましい。
【００１７】
このような構成によれば、クラッドを伝播する励起光は、キャピラリ内において、特定のファイバ部位のクラッドと他のファイバ部位のクラッドとの間を行き来したり、特定のファイバ部位のクラッドとキャピラリとの間を行き来したり、特定のファイバ部位や他のファイバ部位のクラッドをそのまま伝播したりする。これらの何れの場合においても、励起光の伝播モードが大きく乱れるため、スキュー光を低減することができ、励起光を効率良く吸収することができる。
【００１８】
また、前記キャピラリには、複数の貫通孔が形成され、前記他のファイバ部位は、前記ファイバ部位が挿通される前記貫通孔とは異なる他の貫通孔に挿通されることが好ましい。
【００１９】
このような構成によれば、貫通孔内に位置するそれぞれのファイバ部位のクラッド同士は、キャピラリを介して一体とされて光学的に結合する。そして、キャピラリ内のファイバ部位同士の距離を調整することができ、それぞれのファイバ部位を所望の場所に配置することができる。こうすることにより、特定のファイバ部位から他のファイバ部位への励起光の伝播の仕方を調整することができる。
【００２０】
或いは、前記他のファイバ部位は、前記ファイバ部位が挿通される前記貫通孔に挿通されることが好ましい。
【００２１】
このように１つの貫通孔に複数のファイバ部位が挿通されて、それぞれのファイバ部位が一体とされることにより、それぞれのファイバ部位のクラッド同士が直接一体とされるので、特定のファイバ部位と、他のファイバ部位がそれぞれ異なる貫通孔に挿通される場合よりも、特定のファイバ部位のクラッドから他のファイバ部位のクラッドに励起光が伝播し易い。従って、より励起光の伝播モードを乱すことができ、スキュー光をより低減することができる。
【００２２】
さらに、前記ファイバ部位と前記他のファイバ部位とは、前記増幅用光ファイバの一端側から他端側に向かう方向が、互いに逆の方向とされることが好ましい。
【００２３】
このような光学部品によれば、増幅用光ファイバの一端側から伝播する励起光の一部が、特定のファイバ部位のクラッドから他のファイバ部位のクラッドに伝播することにより、励起光を増幅用光ファイバに対して双方向に伝播させることができる。従って、特定のファイバ部位と他のファイバ部位との間において、活性元素の励起状態をより均一に近づけることができる。従って、増幅用光ファイバのコアを種光が伝播する場合、種光の増幅をより効率的に行うことができる。
【００２４】
或いは、前記ファイバ部位と前記他のファイバ部位とは、前記増幅用光ファイバの一端側から他端側に向かう方向が、互いに同じ方向とされることが好ましい。
【００２５】
このような光学部品によれば、励起光が、特定のファイバ部位のクラッドから他のファイバ部位のクラッドに伝播しても、励起光は、増幅用光ファイバの一端側から他端側に向かう方向に伝播する。すなわち、増幅用光ファイバにおいて、励起光が伝播する方向は変わらない。従って、増幅用光ファイバの一端側に励起光源が配置される場合、この励起光源に励起光が戻ることを防止でき、信頼性を向上させることができる。
【００２６】
また、  前記増幅用光ファイバの前記クラッドは、長手方向に垂直な面における外形が非円形であり、前記キャピラリ内において、前記他のファイバ部位における前記クラッドの長手方向に垂直な断面の外形は、前記ファイバ部位における前記クラッドの長手方向に垂直な断面の形状を回転した向きとされ、前記他のファイバ部位における前記クラッドの外形と前記ファイバ部位における前記クラッドの外形とを重ねる場合に、それぞれの外形は互いに一致しないことが好ましい。
【００２７】
このような構成によれば、特定のファイバ部位におけるクラッドと、他のファイバ部位におけるクラッドとでは、光の伝播の条件が異なる。従って、特定のファイバ部位のクラッドから他のファイバ部位のクラッドに伝播する励起光、及び、他のファイバ部位のクラッドから特定のファイバ部位のクラッドに伝播する励起光は、それぞれのクラッドにおける光の伝播の条件の違いにより、伝播モードがより乱れる。従って、スキュー光をより低減することができる。
【００２８】
また、前記ファイバ部位の長手方向に垂直な断面における前記キャピラリの外形が非円形であることとしても良い。
【００２９】
また、本発明の光ファイバ増幅器は、上記のいずれかに記載の光学部品と、前記増幅用光ファイバの前記クラッドに入射する前記励起光を出射する励起光源と、を備えることを特徴とするものである。
【００３０】
このような光ファイバ増幅器によれば、光学部品において、上述のようにスキュー光が低減され、活性元素が効率よく励起光を吸収することができるので、同じパワーの励起光源であっても、より高い増幅率とすることができる。
【００３１】
また、本発明のファイバレーザ装置は、上記のいずれかに記載の光学部品と、前記増幅用光ファイバの前記クラッドに入射する前記励起光を出射する励起光源と、前記増幅用光ファイバの前記コアに入射する種光を出射する種光源と、を備えることを特徴とするものである。
【００３２】
このようなファイバレーザ装置は、光学部品において、上述のようにスキュー光が低減され、増幅用光ファイバが効率よく励起光を吸収するとこができるため、種光の増幅効率が高いＭＯ−ＰＡ（Master Oscillator - Power Amplifier）型のファイバレーザ装置とすることができる。
【００３３】
また、本発明のファイバレーザ装置は、上記のいずれかに記載の光学部品と、前記増幅用光ファイバの前記クラッドに入射する前記励起光を出射する励起光源と、前記増幅用光ファイバの一端側に設けられ、前記励起光により励起された前記活性元素が放出する光の少なくとも一部を反射するミラーと、前記増幅用光ファイバの他端側に設けられ、前記第１ミラーが反射する光を前記第１ミラーよりも低い反射率で反射する第２ミラーと、を備えることを特徴とするものである。
【００３４】
このようなファイバレーザ装置は、光学部品において、上述のようにスキュー光が低減され、増幅用光ファイバが効率よく励起光を吸収するとこができるため、増幅効率が高い共振型のファイバレーザ装置とすることができる。
【発明の効果】
【００３５】
以上説明したように、本発明によれば、増幅用光ファイバを複雑な構成とせずに、励起光を効率的に吸収することができる光学部品、及び、これを用いた光ファイバ増幅器、及び、ファイバレーザ装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１実施形態に係るファイバレーザ装置を示す図である。
【図２】図１の増幅用光ファイバの長手方向に垂直な断面における構造の様子を示す図である。
【図３】図１に示すキャピラリを詳細に示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るファイバレーザ装置を示す図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る光学部品を示す図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る光学部品を示す図である。
【図７】第１〜第４実施形態の光学部品の変形例に用いるキャピラリを示す断面図である。
【図８】本発明の第５実施形態に係る光学部品を示す図である。
【図９】図８に示すキャピラリを詳細に示す図である。
【図１０】本発明の第６実施形態に係る光学部品を示す図である。
【図１１】第５実施形態、第６実施形態の光学部品に用いるキャピラリの変形例を示す図である。
【図１２】第５実施形態、第６実施形態の光学部品に用いるキャピラリの他の変形例を示す図である。
【図１３】第５実施形態、第６実施形態の光学部品に用いる増幅用光ファイバの変形例を示す図である。
【図１４】図１３の増幅用光ファイバを用いた第５実施形態、第６実施形態の光学部品の変形例を示す図である。
【図１５】本発明の第７実施形態に係る光学部品を示す図である。
【図１６】図１５のＶ−Ｖ線における断面図である。
【図１７】本発明の第８実施形態に係る光学部品を示す図である。
【図１８】第８実施形態の光学部品の変形例を示す図である。
【図１９】実施例１、比較例１のファイバ長を変化させたときの励起光の吸収量を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明の光学部品、及び、これを用いた光ファイバ増幅器、ファイバ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。なお、理解の容易のため、以下の説明に用いる図において、実際とは異なるスケールとされている場合がある。
【００３８】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るファイバレーザ装置を示す図である。
【００３９】
図１に示すように、ファイバレーザ装置１は、種光を出射する種光源１０と、種光を増幅する光ファイバ増幅器５と、を主な構成として備え、光ファイバ増幅器５は、励起光を出射する励起光源２０と、種光及び励起光が入射する増幅用光ファイバ３０を備える光学部品５１と、増幅用光ファイバ３０に種光及び励起光を入射するためのコンバイナ４０と、を主な構成として備える。つまり、ファイバレーザ装置１は、種光源１０及び光ファイバ増幅器５によるＭＯ−ＰＡ型のファイバレーザ装置とされる。
【００４０】
種光源１０は、例えば、レーザダイオードから成るレーザ光源や、ファブリペロー型やファイバリング型のファイバレーザ装置から構成されている。この種光源１０から出射される種光は、特に制限されるものではないが、例えば、後述のように増幅用光ファイバ３０のコアにイッテルビウム（Ｙｂ）が添加される場合、波長が１０７０ｎｍのレーザ光とされる。また、種光源１０は、コア、及び、コアを囲むクラッドから構成される種光用ファイバ１５に接続されており、種光源１０から出射される種光は、種光用ファイバ１５のコアを伝播する。種光用ファイバ１５としては、例えば、シングルモードファイバが挙げられ、この場合、種光は種光用ファイバ１５をシングルモード光として伝播する。
【００４１】
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。それぞれのレーザダイオード２１から出射される励起光は、特に制限されるものではないが、例えば、後述のように増幅用光ファイバ３０のコアにＹｂが添加される場合、波長が９１５ｎｍのレーザ光とされる。また、励起光源２０のそれぞれのレーザダイオード２１は、励起光用ファイバ２２に接続されており、レーザダイオード２１から出射される励起光は、励起光用ファイバ２２を伝播する。励起光用ファイバ２２としては、例えば、マルチモードファイバが挙げられ、この場合、励起光は励起光用ファイバ２２をマルチモード光として伝播する。
【００４２】
図２は、増幅用光ファイバ３０の長手方向に垂直な断面の構造を示す図である。図２に示すように、増幅用光ファイバ３０は、コア３１と、コア３１を取り囲むクラッド３２と、クラッド３２を取り囲む外側クラッド３３と、外側クラッド３３を被覆する被覆層３４とから構成される。
【００４３】
クラッド３２の屈折率はコア３１の屈折率よりも低く、外側クラッド３３の屈折率はクラッド３２の屈折率よりもさらに低くされている。このような、コア３１を構成する材料としては、例えば、屈折率を上昇させるゲルマニウム（Ｇｅ）等の元素、及び、励起光源２０から出射される励起光により励起されるＹｂ等の活性元素が添加された石英が挙げられる。このような活性元素としては、希土類元素が挙げられ、希土類元素としては、上記Ｙｂの他にツリウム（Ｔｍ）、セリウム（Ｃｅ）、ネオジウム（Ｎｄ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、エルビウム（Ｅｒ）等が挙げられる。さらに活性元素として、希土類元素の他に、ビスマス（Ｂｉ）等を挙げることができる。また、クラッド３２を構成する材料としては、例えば、何らドーパントが添加されていない純粋石英を挙げることができる。なお、クラッド３２の材料には、屈折率を低下させるフッ素（Ｆ）等の元素を添加してもよい。また、外側クラッド３３を構成する材料としては、樹脂または石英が挙げられ、例えば、樹脂としては、紫外線硬化樹脂が挙げられ、石英としては、クラッド３２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）等の元素を添加された石英が挙げられる。また、被覆層３４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３３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。
【００４４】
また、コンバイナ４０は、増幅用光ファイバ３０の一端３６において、種光用ファイバ１５及びそれぞれの励起光用ファイバ２２と、増幅用光ファイバ３０とを接続している。具体的には、コンバイナ４０において、種光用ファイバ１５のコアが、増幅用光ファイバ３０のコア３１に接続されて、種光用ファイバ１５のコアと増幅用光ファイバ３０のコア３１とが光学的に結合し、さらに、それぞれの励起光用ファイバ２２のコアが、クラッド３２に接続され、それぞれの励起光用ファイバ２２のコアとクラッド３２とが光学的に結合している。従って、種光源１０から出射する種光、及び、励起光源２０から出射する励起光は、増幅用光ファイバ３０の一端３６側からそれぞれ、コア３１及びクラッド３２に入射する。
【００４５】
また、増幅用光ファイバ３０の他端３７は、増幅用光ファイバ３０に入射する種光が増幅されて、出射光として出射する出射端とされている。
【００４６】
さらに、図１に示すように光学部品５１は、増幅用光ファイバ３０の一部であるファイバ部位３５が挿通されるキャピラリを備えている。図３は、図１に示すキャピラリ６１を詳細に示す図である。具体的には図３（ａ）はキャピラリ６１の拡大図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＶ−Ｖ線における断面図である。図３に示すように、キャピラリ６１は、円筒状の形状をしており、貫通孔がキャピラリ６１の径方向に偏在して形成されている。このキャピラリ６１は、増幅用光ファイバ３０のクラッド３２と同様の屈折率とされ、例えば、増幅用光ファイバ３０のクラッド３２と同じ材料から成る。
【００４７】
また、増幅用光ファイバ３０においては、キャピラリ６１の貫通孔に挿通される部分（ファイバ部位３５）とその近傍の被覆層３４及び外側クラッド３３が剥離されている。そして、ファイバ部位３５がキャピラリ６１の貫通孔に挿通され、ファイバ部位３５におけるクラッド３２とキャピラリ６１の内壁面との隙間が無くされた状態で、クラッド３２とキャピラリ６１とが一体とされている。このため、キャピラリ６１とクラッド３２とは、互いに光学的に結合している。また、上記のように貫通孔がキャピラリ６１の径方向に偏在しているため、クラッド３２とキャピラリ６１とが一体とされた状態において、ファイバ部位３５の中心軸からキャピラリ６１の外周面までの距離は、ファイバ部位３５の中心軸に垂直な面において一定とされない。本実施形態においては、ファイバ部位の長手方向に垂直な断面におけるキャピラリ６１の外形は円形とされるため、ファイバ部位３５の中心軸とキャピラリ６１の中心軸とは不一致とされる。
【００４８】
なお、このようにキャピラリ６１とクラッド３２とが一体とされた状態において、キャピラリ６１の外径は、特に限定されないが、例えば、クラッド３２の外径の１．５〜２．０倍であることが、後述のスキュー光を十分に乱す効果を得ることができる観点から好ましい。更に、キャピラリ６１の長さは、１００倍以上であることが、十分に励起光のモードを乱すことができるため好ましい。また、キャピラリ６１の径方向において、最も肉厚が薄い場所と厚い場所との比が、１：２〜１：３であることが、十分に励起光のモードを乱すことができるため好ましい。
【００４９】
このように増幅用光ファイバ３０をキャピラリ６１に挿通するには、例えば、次のように行えばよい。すなわち、まず、増幅用光ファイバ３０におけるファイバ部位３５となる部分及びその近傍の被覆層３４及び外側クラッド３３を剥離する。外側クラッド３３が樹脂から成る場合は、外側クラッド３３を剥離により除去すれば良く、外側クラッド３３が石英から成る場合は、外側クラッド３３をエッチングにより除去すれば良い。そして、貫通孔の直径が被覆層３４の外径よりも大きくされたキャピラリ６１を準備して、この貫通孔に増幅用光ファイバ３０を挿通する。その後、ファイバ部位３５において、キャピラリ６１を加熱することで、貫通孔を縮径してキャピラリ６１とクラッド３２とを一体とする。こうして、キャピラリ６１及び増幅用光ファイバ３０は、図３に示す状態となる。
【００５０】
以上の構成によりファイバレーザ装置１は、増幅用光ファイバ３０における種光の入射側から励起光が入射する、いわゆる前方励起型のファイバレーザ装置とされる。
【００５１】
次にファイバレーザ装置１の動作について説明する。
【００５２】
まず、種光源１０から被増幅光としての種光が出射されると共に、励起光源２０から励起光が出射される。このとき種光源１０から出射する種光は、上述のように、例えば、波長が１０７０ｎｍとされる。出射した種光は、種光用ファイバ１５のコアを伝播して、コンバイナ４０において、増幅用光ファイバ３０の一端３６からコア３１に入射して、コア３１を伝播する。
【００５３】
一方、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、上述のように、例えば、波長が９１５ｎｍとされる。そして、それぞれのレーザダイオード２１から出射した励起光は、励起光用ファイバ２２のコアを伝播しコンバイナ４０に入射し、増幅用光ファイバ３０の一端３６からクラッド３２に入射して、クラッド３２を主に伝播する。このクラッド３２を伝播する励起光には、一般的にスキュー光が含まれている。
【００５４】
そして、クラッド３２を主に伝播する励起光は、コア３１を横切る際にコア３１に添加される活性元素に吸収されながらファイバ部位３５に到達する。上述のように、ファイバ部位３５におけるクラッド３２は、キャピラリ６１に光学的に結合しているため、ファイバ部位３５におけるクラッド３２の光の伝播条件は、ファイバ部位３５以外におけるクラッド３２の光の伝播条件と異なっている。また、上述のようにキャピラリ６１を加熱することで、キャピラリ６１とクラッド３２とを一体とする場合においては、この熱によるファイバ部位３５におけるクラッド３２の外周面の形状の歪により、ファイバ部位３５におけるクラッド３２の光の伝播条件が、ファイバ部位３５以外におけるクラッド３２の光の伝播条件と更に異なっている。このため、ファイバ部位３５に到達する励起光の一部は、クラッド３２を伝播しながら伝播モードを乱され、増幅用光ファイバ３０の一端３６側（励起光源２０側）から他端３７側（出射端側）に向けて、クラッド３２を伝播する。
【００５５】
また、ファイバ部位３５に到達する励起光の他の一部は、クラッド３２からキャピラリ６１に伝播して、キャピラリ６１の側面で反射して、再びクラッド３２に伝播する。このようにファイバ部位３５に到達する励起光の他の一部は、クラッド３２とキャピラリ６１との間を行き来することで伝播モードが乱される。さらに、ファイバ部位３５の中心軸からキャピラリ６１の外周面までの距離は、ファイバ部位３５の中心軸に垂直な面において一定とされないため、クラッド３２とキャピラリ６１との間を行き来する励起光は、キャピラリ６１の周方向で伝播モードの乱されかたが異なる。従って、クラッド３２からキャピラリ６１に伝播したスキュー光の多くが、再びスキュー光としてクラッド３２に戻ることを防止することができる。
【００５６】
このように励起光の伝播モードが乱されることにより、励起光に含まれるスキュー光の多くは、通常の励起光とされてファイバ部位３５を通過する。そして、ファイバ部位３５を通過した励起光は、更にコア３１の活性元素に吸収されながら伝播する。
【００５７】
そして、励起光の吸収により励起状態とされた活性元素は、誘導放出を起こし、この誘導放出によりコア３１を伝播する種光が増幅されて、出射光として増幅用光ファイバ３０の他端３７から出射される。
【００５８】
以上説明したように、クラッド３２とキャピラリ６１とが一体とされる場所において、励起光が、クラッド３２をそのまま伝播する場合、或いは、クラッド３２とキャピラリ６１との間を行き来し場合のどちらにおいても、励起光の伝播モードが乱される。従って、励起光に含まれるスキュー光の伝播モードも乱され、伝播モードが乱されたスキュー光の多くは、通常の進行方向を有する励起光として再びクラッド３２を伝播して、コア３１を通過する際に活性元素に吸収される。このように本実施形態の光学部品５１によれば、増幅用光ファイバ３０の形状によらず、励起光を効率的に吸収することができる。このため光ファイバ増幅器５は、レーザダイオード２１から出射される励起光が同じであっても、増幅用光ファイバ３０に入射する種光の増幅率を高くすることができる。従って、ファイバレーザ装置１は、パワーの大きな出力光を出射することができる。
【００５９】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図４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、同一の参照符号を付して特に説明する場合を除き重複する説明は省略する。
【００６０】
図４は、本発明の第２実施形態に係るファイバレーザ装置を示す図である。図４に示すように、本実施形態のファイバレーザ装置２は、第１実施形態における光ファイバ増幅器５と同様の光ファイバ増幅器５と、増幅用光ファイバ３０の一端３６側に接続される第１共振用ファイバ１６と、第１共振用ファイバ１６に設けられる第１ミラーとしての第１ＦＢＧ（Fiber Bragg Grating）８１と、増幅用光ファイバ３０の他端３７側に接続される第２共振用ファイバ１７と、第２共振用ファイバ１７に設けられる第２ミラーとしての第２ＦＢＧ８２とを主な構成として備える。このように、本実施形態のファイバレーザ装置２は、共振型のファイバレーザ装置とされる。
【００６１】
第１共振用ファイバ１６は、例えば、第１実施形態における種光用ファイバ１５と同様の構成とされ、一端が種光用ファイバ１５と同様にして、コンバイナ４０において増幅用光ファイバ３０に接続されている。また、第１共振用ファイバ１６の他端には、無反射終端１９が設けられている。さらに、第１共振用ファイバ１６のコアには、第１ＦＢＧ８１が形成されている。こうして第１ＦＢＧ８１は、増幅用光ファイバ３０の一端３６側に設けられている。第１ＦＢＧ８１は、第１共振用ファイバ１６の長手方向に沿って一定の周期で屈折率が高くなる部分が繰り返されており、第１ＦＢＧ８１は、この周期が調整されることにより、励起状態とされた増幅用光ファイバ３０のコア３１に添加される活性元素が放出する光の少なくとも一部の波長を反射するように構成されている。第１ＦＢＧ８１は、上述のように活性元素がＹｂである場合、例えば１０７０ｎｍにおいて反射率が１００％とされる。
【００６２】
また、増幅用光ファイバ３０の他端３７には、第２共振用ファイバ１７が接続されている。第２共振用ファイバ１７は、例えば、第１共振用ファイバと同様の構成とされ、第２共振用ファイバ１７のコアが増幅用光ファイバ３０のコアと結合している。第２共振用ファイバ１７のコアには、第２ＦＢＧ８２が設けられている。こうして第２ＦＢＧ８２は、増幅用光ファイバ３０の他端３７側に設けられている。第２ＦＢＧ８２は、第２共振用ファイバ１７の長手方向に沿って一定の周期で屈折率が高くなる部分が繰り返されており、第１ＦＢＧ８１が反射する光と同じ波長の光を第１ＦＢＧ８１よりも低い反射率で反射するように構成され、例えば、第１ＦＢＧ８１が反射する光と同じ波長の光が１０％の反射率で反射されるように構成されている。
【００６３】
このようなファイバレーザ装置２においては、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と、この励起光がコンバイナ４０において、増幅用光ファイバ３０のクラッド３２に入射する。そして、第１実施形態と同様にして、増幅用光ファイバ３０のコア３１に添加されている活性元素を励起状態とする。そして励起状態とされた活性元素は、特定の波長の自然放出光を放出する。このときの自然放出光は、上記のように活性元素がＹｂであれば、中心波長が１０７０ｎｍで一定の帯域を有する光である。この自然放出光は、増幅用光ファイバ３０のコア３１を伝播して、第１共振用ファイバ１６のコアに形成さている第１ＦＢＧ８１により反射され、反射された光が、増幅用光ファイバ３０のコア３１を介して、第２共振用ファイバ１７に形成されている第２ＦＢＧ８２まで伝播し、第２ＦＢＧ８２で再び反射される。こうして第１ＦＢＧ８１と第２ＦＢＧ８２との間で光の共振が生じる。そして、光が、増幅用光ファイバ３０のコア３１を伝播するときに増幅され、一部の光が第２ＦＢＧ８２を通過して、第２共振用ファイバ１７から出射される。
【００６４】
本実施形態のファイバレーザ装置２によれば、光学部品５１においては、上述のようにスキュー光が低減され、増幅用光ファイバ３０が効率よく励起光を吸収するとこができるため、増幅効率が高い共振型のファイバレーザ装置とすることができる。
【００６５】
なお、本実施形態において、第１ミラー、第２ミラーとして、第１ＦＢＧ８１、第２ＦＢＧ８２を例に説明したが、第１ミラー、第２ミラーは、波長が共振させる光の波長帯域である光を反射する限りにおいて、ＦＢＧに限定されない。
【００６６】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図５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、同一の参照符号を付して特に説明する場合を除き重複する説明は省略する。
【００６７】
図５は、本実施形態の光学部品５３を示す図である。図５に示すように、本実施形態の光学部品５３は、第１実施形態のキャピラリ６１の外周面を覆うクラッド部８４を更に有する点において、第１実施形態の光学部品５１と異なる。なお、理解の容易のため、図５では、キャピラリ６１が設けられる区間は、断面図とされている。
【００６８】
クラッド部８４は、キャピラリ６１よりも屈折率が低く構成されている。具体的には、例えば、上述のようにキャピラリ６１が増幅用光ファイバ３０のクラッド３２と同じ屈折率とされる場合、クラッド部８４は、増幅用光ファイバ３０の外側クラッド３３と同じ材料から構成されれば良い。
【００６９】
このようなクラッド部８４を設けるには、次のようにすれば良い。すなわち、クラッド部８４が、紫外線硬化樹脂といった樹脂から成る場合、第１実施形態と同様にして、キャピラリ６１の貫通孔に増幅用光ファイバ３０を挿通して、キャピラリ６１を加熱してキャピラリ６１とクラッド３２とを一体とした後、クラッド部８４となる樹脂をキャピラリ６１の外周面に塗布して硬化すればよい。或いは、クラッド部８４が、屈折率を低下させるフッ素（Ｆ）等の元素を添加された石英から成る場合、増幅用光ファイバ３０が挿通される前において、キャピラリ６１の外周面上にクラッド部８４が設けられたものを準備し、第１実施形態と同様にして、キャピラリ６１の貫通孔に増幅用光ファイバ３０を挿通して、キャピラリ６１を加熱してキャピラリ６１とクラッド３２とを一体とすればよい。
【００７０】
このような光学部品５３は、増幅用光ファイバ３０の一端３６側から他端３７側に向かって、クラッド３２を励起光が伝播すると、第１実施形態と同様にして、キャピラリ６１と一体とされるファイバ部位３５において、励起光の伝播モードが乱されて、スキュー光の多くが通常の励起光とされる。
【００７１】
また、本実施形態の光学部品５３によれば、外部の物がキャピラリ６１の外周面に直接触れることを防止することができる。更に、ファイバ部位３５において励起光がクラッド３２からキャピラリ６１に伝播する場合、キャピラリ６１の外周面に到達する励起光が、クラッド部８４の外周面まで到達することを抑制することができる。従って、クラッド部８４の外周面に触れる外部の物に励起光が吸収されて発熱することを抑制することができる。従って、より優れた安全性を有する光学部品とすることができる。
【００７２】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図６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、同一の参照符号を付して特に説明する場合を除き重複する説明は省略する。
【００７３】
図６は、本実施形態の光学部品５４を示す図である。図６に示すように、本実施形態の光学部品５４は、第１実施形態のキャピラリ６１の両側の端部上に形成される一対の反射部８５ｍ，８５ｎを更に有する点において、第１実施形態の光学部品５１と異なる。反射部８５ｍは、キャピラリ６１における励起光の進行方向側（他端３７側）の端部上に形成され、反射部８５ｎは、キャピラリ６１における励起光の進行方向と逆側（一端３６側）の端部上に形成される。
【００７４】
それぞれの反射部８５ｍ，８５ｎは、少なくとも励起光を反射可能な構成とされる。このような反射部８５ｍ，８５ｎとしては、励起光を反射できる限りにおいて特に限定されないが、金やニッケル・マグネシウム合金やアルミニウム等の金属を蒸着することにより形成される反射膜や、酸化物等を材料とした多層膜フィルタを挙げることができる。
【００７５】
このような反射部８５ｍ，８５ｎをキャピラリ６１の端部上に形成するには、キャピラリ６１の貫通孔に増幅用光ファイバ３０を挿通する前に、キャピラリ６１の端部上に反射部８５ｍ，８５ｎを蒸着等により形成する。その後、第１実施形態と同様にして、キャピラリ６１の貫通孔に増幅用光ファイバ３０を挿通して、キャピラリ６１を加熱することで、キャピラリ６１とクラッド３２とを一体化すれば良い。この加熱時において、キャピラリ端部の反射部８５ｍ，８５ｎが歪むようであれば、キャピラリ６１の端部を除いて加熱して、キャピラリ６１の端部を除いてキャピラリ６１とクラッド３２とを一体化すれば良い。
【００７６】
このような光学部品５４は、増幅用光ファイバ３０の一端３６側から他端３７側に向かって、クラッド３２を励起光が伝播すると、第１実施形態と同様にして、キャピラリ６１と一体とされるファイバ部位３５において、励起光の伝播モードが乱されて、スキュー光の多くが通常の励起光とされる。
【００７７】
また、本実施形態の光学部品５４によれば、増幅用光ファイバ３０のクラッド３２からキャピラリ６１に伝播した励起光が、キャピラリ６１における励起光の進行方向側の端部に到達する場合であっても、反射部８５ｍがこの励起光を反射するため、キャピラリ６１から励起光が放射されることを抑制することができる。また、反射部８５ｍでの反射や他の要因により、励起光がキャピラリ６１における反射部８５ｍが形成される側の端部と反対側の端部に到達する場合であっても、反射部８５ｎがこの励起光を反射するため、キャピラリ６１から励起光が放射されることを抑制することができる。こうして、反射部８５ｍ，８５ｎで反射された励起光の少なくとも一部は、伝播モードが乱されて、通常の励起光としてクラッド３２に戻って、クラッド３２を伝播する。
【００７８】
なお、キャピラリ６１における励起光の進行方向側の端部には、より励起光が多く到達するため、反射部８５ｍ，８５ｎの一方のみを設ける場合、反射部８５ｎよりも、反射部８５ｍが設けられる方が、励起光の放出を抑制する効果に優れるが、反射部８５ｎのみが設けられても良い。ただし、上述のようにキャピラリ６１の両端部に反射部が設けられることがより好ましい。
【００７９】
ここで、第１実施形態〜第４実施形態の光学部品５１〜５４に用いるキャピラリ６１，６２の変形例について説明する。なお、以下の変形例を説明するに当たり、第１〜第４実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して特に説明する場合を除き重複する説明は省略する。
【００８０】
図７は、第１〜第４実施形態の光学部品５１の変形例に用いるキャピラリを示す断面図である。図７（ａ）に示すキャピラリ６３ａは、長手方向に垂直な断面における外形が楕円形とされ、中心に円形の貫通孔が形成されており、その他の構成は、第１実施形態のキャピラリ６１と同様とされる。また、図７（ｂ）に示す変形例において、キャピラリ６３ｂは、長手方向に垂直な断面における外形が多角形とされ、中心に円形の貫通孔が形成されており、その他の構成は、第１実施形態のキャピラリ６１と同様とされる。なお、図７（ｂ）においては、外形が六角形の場合を示している。つまり、図７（ａ），（ｂ）に示す変形例においては、ファイバ部位３５の長手方向に垂直な断面におけるキャピラリ６３ａ，６３ｂの外形が非円形とされる点において、第１〜第４実施形態のキャピラリ６１と異なる。そして、第１実施形態と同様にして、増幅用光ファイバのファイバ部位３５がキャピラリ６３ａ或いはキャピラリ６３ｂの貫通孔に挿通されて一体とされる。このような図７（ａ），（ｂ）に記載のキャピラリ６３ａ，６３ｂを用いる場合であっても、ファイバ部位３５の中心軸からキャピラリ６３ａ，６３ｂの外周面までの距離が、キャピラリの周方向において一定とされない。従って、キャピラリ内においてスキュー光が発生することを抑制することができる。
【００８１】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について図８，図９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、同一の参照符号を付して特に説明する場合を除き重複する説明は省略する。
【００８２】
図８は、本実施形態の光学部品５５を示す図である。図８に示すように、本実施形態の光学部品５５は、増幅用光ファイバ３０とキャピラリ６４とを備える。
【００８３】
キャピラリ６４は、１つの貫通孔が形成されており、第１実施形態のキャピラリ６１と同様に円筒状の形状をしている。このキャピラリ６４は、第１実施形態のキャピラリ６１と同様に増幅用光ファイバ３０のクラッド３２と同様の屈折率とされ、例えば、第１実施形態のキャピラリ６１と同様の材料から成る。
【００８４】
図９は、図８に示すキャピラリ６４を詳細に示す図である。具体的には、図９（ａ）は、図８に示すキャピラリの拡大図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＶ−Ｖ線における断面図である。図９（ａ），（ｂ）に示すように、本実施形態の光学部品５５においては、増幅用光ファイバ３０の一部である特定のファイバ部位３５ａ及び他のファイバ部位３５ｂ及びその近傍において、外側クラッド３３と被覆層３４とが剥離されている。そして、キャピラリ６４に形成される貫通孔に、特定のファイバ部位３５ａと、他のファイバ部位３５ｂとが挿通されている。この状態において、図８に示すように、特定のファイバ部位３５ａと他のファイバ部位３５ｂとは、キャピラリ６４内において、増幅用光ファイバ３０の一端３６側から他端３７側に向かう方向が、互いに逆の方向とされて並んでいる。なお、本実施形態においては、特定のファイバ部位３５ａが他のファイバ部位３５よりも増幅用光ファイバ３０の一端３６側に形成されているものとする。
【００８５】
そして、特定のファイバ部位３５ａにおけるクラッド３２と、他のファイバ部位３５ｂにおけるクラッド３２と、キャピラリ６４とが、一体とされている。特に特定のファイバ部位３５ａにおけるクラッド３２と、他のファイバ部位３５ｂにおけるクラッド３２とは融着により一体とされている。この状態において、特定のファイバ部位３５ａの中心軸からキャピラリ６４の外周面までの距離は、キャピラリ６４の周方向において一定とされない。つまり、特定のファイバ部位３５の中心軸とキャピラリ６４の中心軸とが不一致とされる。なお、それぞれのファイバ部位３５ａ，３５ｂが一体とされる長さは特に限定されないが、例えば、５ｍｍ〜５０ｍｍとされる。
【００８６】
こうして特定のファイバ部位３５ａにおけるクラッド３２と、他のファイバ部位３５ｂにおけるクラッド３２と、キャピラリ６４とが、光学的に結合している。なお、本実施形態においては、１つの貫通孔に特定のファイバ部位３５ａと他のファイバ部位３５ｂとが挿通されて一体とされているため、特定のファイバ部位３５ａのクラッド３２と他のファイバ部位３５ｂのクラッド３２とは、互いに直接一体とされている。従って、特定のファイバ部位３５ａにおけるクラッド３２と、他のファイバ部位３５ｂにおけるクラッド３２とは、互いに直接光学的に結合している。
【００８７】
こうしてキャピラリ６４において、特定のファイバ部位３５ａのクラッド３２と他のファイバ部位３５ｂのクラッド３２とが、長手方向に沿って一体化されることにより、増幅用光ファイバ３０における特定のファイバ部位３５ａから他のファイバ部位３５ｂまではループ部７１とされる。増幅用光ファイバ３０の一端３６側から他端３７側に向かう方向は、特定のファイバ部位３５ａと他のファイバ部位３５ｂとでは、互いに逆の方向とされるため、このループ部７１の両端は、キャピラリ６４の一方側に接続されている。
【００８８】
このような光学部品においては、励起光が増幅用光ファイバ３０の一端３６側から他端３７側に向かってクラッド３２を伝播する場合に、特定のファイバ部位３５ａや他のファイバ部位３５ｂに到達する励起光は、特定のファイバ部位３５ａにおけるクラッド３２と、他のファイバ部位３５ｂにおけるクラッド３２と、キャピラリ６４とが、光学的に結合しているため、伝播モードが乱される。従って、特定のファイバ部位３５ａや他のファイバ部位３５ｂに到達するスキュー光の伝播モードも乱される。伝播モードが乱されたスキュー光の多くは、第１実施形態と同様にして、通常の励起光として、再びクラッド３２を伝播して、コア３１に添加される活性元素に吸収される。
【００８９】
なお、上述のように特定のファイバ部位３５ａと他のファイバ部位３５ｂとでは、増幅用光ファイバ３０の一端３６側から他端３７側に向かう方向が、互いに逆側の方向とされている。従って、特定のファイバ部位３５ａのクラッド３２をそのまま伝播する励起光も、特定のファイバ部位３５ａのクラッド３２から他のファイバ部位３５ｂのクラッド３２に伝播してクラッド３２を更に伝播する励起光も、ループ部７１を伝播する。そして、ループ部７１においては、特定のファイバ部位３５ａから伝播する励起光と、他のファイバ部位３５ｂから伝播する励起光とが、互いに逆方向に伝播して、コア３１に添加される活性元素に吸収される。つまり、ループ部７１において、励起光は、増幅用光ファイバに対して双方向に伝播して、活性元素に吸収される。
【００９０】
そして、ループ部７１から他のファイバ部位３５ｂに到達して、そのまま他のファイバ部位３５ｂのクラッド３２を伝播する励起光、及び、ループ部７１から特定のファイバ部位３５ａに到達して、特定のファイバ部位３５ａのクラッド３２から他のファイバ部位３５ｂのクラッド３２に伝播する励起光は、それぞれ増幅用光ファイバ３０の他端３７に向かってクラッド３２を伝播し、コア３１に添加される活性元素に吸収される。また、ループ部７１から特定のファイバ部位３５ａに到達して、そのまま特定のファイバ部位３５ａのクラッド３２を伝播する励起光、及び、ループ部７１から他のファイバ部位３５ｂに到達して、他のファイバ部位３５ｂのクラッド３２から特定のファイバ部位３５ａのクラッド３２に伝播する励起光は、それぞれ増幅用光ファイバ３０の一端３６に向かってクラッド３２を伝播し、コア３１に添加される活性元素に吸収される。
【００９１】
このように増幅用光ファイバ３０の一端３６側から他端３７側に向かって、励起光がクラッド３２を伝播する際に、種光が一端３６側から他端３７側に向かって伝播することにより、増幅された種光が出力光として、他端３７から出射される。
【００９２】
本実施形態の光学部品５５によれば、増幅用光ファイバ３０の特定のファイバ部位３５ａと他のファイバ部位３５ｂとの間において、励起光が双方向に伝播することにより、活性元素の励起状態をより均一に近づけることができる。従って、増幅用光ファイバ３０のコア３１を種光が伝播する場合、種光の増幅をより効率的に行うことができる。
【００９３】
（第６実施形態）
次に、本発明の第６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実施形態及び第５実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して特に説明する場合を除き重複する説明は省略する。
【００９４】
図１０は、本実施形態の光学部品５６を示す図である。図１０に示すように、本実施形態の光学部品５５は、第５実施形態と同様に増幅用光ファイバ３０とキャピラリ６４とを備える。
【００９５】
第５実施形態においては、特定のファイバ部位３５ａと他のファイバ部位３５ｂとが互いに逆の方向とされたのに対して、本実施形態においては、キャピラリ６４内において、特定のファイバ部位３５ａと他のファイバ部位３５ｂとが、増幅用光ファイバ３０の一端３６側から他端３７側に向かう方向が、互いに同じ方向とされている。そして、第５実施形態と同様にして、特定のファイバ部位３５ａのクラッド３２と、他のファイバ部位３５ｂのクラッド３２と、キャピラリ６４とが一体とされている。
【００９６】
なお、キャピラリ６４内において、特定のファイバ部位３５ａと他のファイバ部位３５ｂとの一体化の状態は、第５実施形態における特定のファイバ部位３５ａと他のファイバ部位３５ｂとの一体化の状態と同様である。従って、図１０に示すキャピラリ６４を拡大すると、第５実施形態と異なり、特定のファイバ部位３５ａと他のファイバ部位３５ｂとが互いに同じ方向を向いているものの、図９（ａ）に示す状態と同様に見え、図１０に示すキャピラリ６４の断面における構造は、図９（ｂ）に示す状態と同様に見える。
【００９７】
なお、本実施形態においても、特定のファイバ部位３５ａが他のファイバ部位３５ｂよりも増幅用光ファイバ３０の一端側に形成されているものとする。
【００９８】
このようにキャピラリ６４において、特定のファイバ部位３５ａのクラッド３２と他のファイバ部位３５ｂのクラッド３２とが、長手方向に沿って一体化されることにより、増幅用光ファイバ３０における特定のファイバ部位３５ａから他のファイバ部位３５ｂまでは、第５実施形態のループ部７１とは異なるループ部７２とされる。ただし、第５実施形態のループ部７１は、キャピラリ６４の一端側に接続されているのに対して、本実施形態のループ部７２は、特定のファイバ部位３５ａと他のファイバ部位３５ｂとが、互いに同じ方向を向いているため、キャピラリ６４を挟むようにしてキャピラリ６４の両端に接続されている。
【００９９】
このような光学部品においては、励起光が増幅用光ファイバ３０の一端３６側から他端３７側に向かってクラッド３２を伝播する場合に、第５実施形態と同様にして、特定のファイバ部位３５ａ及び他のファイバ部位３５ｂにおいて、励起光の伝播モードが乱される。従って、特定のファイバ部位３５ａや他のファイバ部位３５ｂに到達するスキュー光の多くは、第５実施形態と同様にして、通常の励起光として、再びクラッド３２を伝播して、コア３１に添加される活性元素に吸収される。
【０１００】
本実施形態による光学部品５６によれば、特定のファイバ部位３５ａと他のファイバ部位３５ｂとが同じ方向を向いて接続されることで、励起光が、特定のファイバ部位のクラッド３２から他のファイバ部位３５ｂのクラッド３２に伝播する場合であっても、励起光は、ループ部７２において、増幅用光ファイバ３０の一端３６側から他端３７側に向かう方向に伝播する。すなわち、励起光は、増幅用光ファイバ３０を一定の方向にのみ伝播する。従って、増幅用光ファイバ３０の一端３６側から励起光を入射する励起光源に励起光が戻ることを防止することができ、優れた信頼性とすることができる。
【０１０１】
ここで、第５実施形態、第６実施形態の光学部品５５，５６に用いるキャピラリ６４の変形例について説明する。なお、以下の変形例を説明するに当たり、第５、第６実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して特に説明する場合を除き重複する説明は省略する。
【０１０２】
図１１は、第５実施形態、第６実施形態の光学部品の変形例に用いるキャピラリを示す図である。具体的には、図１１（ａ）は、第５実施形態、第６実施形態の変形例におけるキャピラリの拡大図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＶ−Ｖ線における断面図である。本変形例の光学部品は、第５実施形態、第６実施形態のキャピラリ６４の代わりにキャピラリ６５が用いられる点において、第５実施形態、第６実施形態の光学部品５５，５６と異なる。第５実施形態、第６実施形態においては、キャピラリ６４に１つの貫通孔が形成され、この貫通孔に、特定のファイバ部位３５ａと、他のファイバ部位３５ｂとが挿通されて、特定のファイバ部位３５ａのクラッド３２と他のファイバ部位３５ｂのクラッド３２とが、直接一体とされていた。これに対し、本変形例においては、複数の貫通孔が形成される点においてのみキャピラリ６４と異なり、外形や屈折率等が第５実施形態、第６実施形態のキャピラリ６４と同様とされるキャピラリ６５が用いられる。キャピラリ６５においては、少なくとも１つの貫通孔が、キャピラリ６５の径方向に偏在して形成されている。これらの貫通孔には、外側クラッド３３及び被覆層３４が第５、第６実施形態と同様に剥離された特定のファイバ部位３５ａ及び他のファイバ部位３５ｂが、それぞれ個別に挿通されており、第５、第６実施形態と同様にして、特定のファイバ部位３５ａと、他のファイバ部位３５ｂと、キャピラリ６５とが一体とされている。従って、キャピラリ６５の径方向に偏在して形成されている貫通孔に挿通されるファイバ部位の中心軸からキャピラリ６５の外周面までの距離は、キャピラリ６５の周方向において一定とされない。こうして特定のファイバ部位３５ａと、他のファイバ部位３５ｂと、キャピラリ６５とが一体とされることにより、特定のファイバ部位３５ａのクラッド３２と他のファイバ部位３５ｂのクラッド３２とは、互いにキャピラリ６５を介して光学的に結合している。
【０１０３】
このようなキャピラリ６５を用いた光学部品においては、励起光が増幅用光ファイバ３０の一端側から他端側に向かってクラッド３２を伝播する場合に、第５、第６実施形態と同様にして、特定のファイバ部位３５ａ及び他のファイバ部位３５ｂにおいて、励起光の伝播モードが乱される。従って、特定のファイバ部位３５ａや他のファイバ部位３５ｂに到達するスキュー光の多くは、第５、第６実施形態と同様にして、通常の励起光として、再びクラッド３２を伝播して、コア３１に添加される活性元素に吸収される。
【０１０４】
また、このようなキャピラリ６５を用いることにより、キャピラリ６５内のファイバ部位同士の距離を調整することができ、それぞれのファイバ部位３５ａ，３５ｂを所望の場所に配置することができる。こうすることにより、特定のファイバ部位３５ａから他のファイバ部位３５ｂへの励起光の伝播や、他のファイバ部位３５ｂから特定のファイバ部位３５ａへの励起光の伝播の仕方を調整することができる。
【０１０５】
次に第５実施形態，第６実施形態の光学部品５５に用いるキャピラリ６４の他の変形例について説明する。なお、以下の変形例を説明するに当たり、第５，第６実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して特に説明する場合を除き重複する説明は省略する。
【０１０６】
図１２は、第５実施形態、第６実施形態の光学部品５５，５６の他の変形例に用いるキャピラリを示す図である。具体的には、図１２（ａ）に示すキャピラリ６４ａは、長手方向に垂直な断面における外形が楕円形とされ、その他の構成は、第５実施形態のキャピラリ６４と同様とされる。また、図１２（ｂ）に示す変形例において、キャピラリ６４ｂは、長手方向に垂直な断面における外形が多角形とされ、その他の構成は、第５実施形態のキャピラリ６４と同様とされる。図１２（ｃ）に示すキャピラリ６５ａは、長手方向に垂直な断面における外形が楕円形とされ、その他の構成は、第５実施形態，第６実施形態のキャピラリ６４の変形例である図１１に示すキャピラリ６５と同様とされる。また、図１２（ｄ）に示す変形例において、キャピラリ６５ｂは、長手方向に垂直な断面における外形が多角形とされ、その他の構成は、第５実施形態，第６実施形態のキャピラリ６４の変形例である図１１に示すキャピラリ６５と同様とされる。なお、図１２（ｂ），（ｄ）においては、外形が六角形の場合のキャピラリを示している。つまり、図１２（ａ）〜（ｄ）に示す変形例においては、ファイバ部位３５ａ，３５ｂの長手方向に垂直な断面におけるキャピラリの外形が非円形とされる点において、第５，第６実施形態のキャピラリ６４や、図１１に示すキャピラリ６４の変形例のキャピラリ６５と異なる。そして、図１２（ａ），（ｂ）に示すキャピラリ６４ａ，６４ｂにおいては、第５実施形態と同様にして、増幅用光ファイバ３０の特定のファイバ部位３５ａ及び他のファイバ部位３５ｂが、キャピラリ６４ａ或いはキャピラリ６４ｂの貫通孔に挿通されて一体とされる。また、図１２（ｃ），（ｄ）に示すキャピラリ６５ａ，６５ｂにおいては、図１２に示すキャピラリ６４の変形例であるキャピラリ６５と同様にして、増幅用光ファイバ３０の特定のファイバ部位３５ａ及び他のファイバ部位３５ｂが、キャピラリ６５ａ或いはキャピラリ６５ｂのそれぞれの貫通孔に挿通されて一体とされる。このような図１２（ａ）〜（ｄ）のキャピラリ６４ａ，６４ｂ，６５ａ，６５ｂを用いる場合であっても、ファイバ部位３５ａ，３５ｂの中心軸からキャピラリの外周面までの距離が、ファイバ部位３５ａ，３５ｂの中心軸から一定とされない。キャピラリ内においてスキュー光が発生することを抑制することができる。
【０１０７】
次に、第５実施形態，第６実施形態の光学部品５５に用いる増幅用光ファイバ３０の変形例について説明する。なお、以下の変形例を説明するに当たり、第５，第６実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して特に説明する場合を除き重複する説明は省略する。
【０１０８】
図１３は、第５実施形態、第６実施形態の光学部品に用いる増幅用光ファイバの変形例を示す図である。図１３に示すように本変形例の増幅用光ファイバ３０ａは、図２に示す増幅用光ファイバ３０のクラッド３２に代えて、クラッド３８が用いられる点において、図２に示す増幅用光ファイバ３０と異なる。クラッド３８は、外形が非円形とされている点において、図２に示す増幅用光ファイバ３０のクラッド３２と異なる。なお、図１３においては、クラッド３８の外径が略正六角形の場合を示している。
【０１０９】
このようなクラッド３８を有する増幅用光ファイバ３０ａを用いることにより、スキュー光をさらに抑制することができる。
【０１１０】
図１４は、図１３の増幅用光ファイバ３０ａを用いた第５実施形態、第６実施形態の光学部品の変形例を示す図である。具体的には、図１４（ａ）は、図９（ｂ）に示すキャピラリ６４に図１３に示す増幅用光ファイバ３０ａを挿通する場合の断面図であり、図１４（ｂ）は、図１１（ｂ）に示すキャピラリ６５に図１３に示す増幅用光ファイバ３０ａを挿通する場合の断面図である。
【０１１１】
図１４（ａ）に示すように、図１３に示す増幅用光ファイバ３０ａの特定のファイバ部位３５ａ及び他のファイバ部位３５ｂが、図９（ｂ）と同様にして、キャピラリ６４に挿通されている。そして、特定のファイバ部位３５ａのクラッド３８ａと、他のファイバ部位３５ｂのクラッド３８ｂと、キャピラリ６４とは、一体とされており、特定のファイバ部位３５ａのクラッド３８ａと、他のファイバ部位３５ｂのクラッド３８ｂとは融着により一体とされている。また、本変形例においては、他のファイバ部位３５ｂにおけるクラッド３８ｂの長手方向に垂直な断面の外形が、特定のファイバ部位３５ａにおけるクラッド３８ａの長手方向に垂直な断面の外形を回転した向きとされる。そして、これらクラッド３８ｂの外形と、クラッド３８ａの外形とを重ねる場合に、それぞれの外形は互いに一致しない。
【０１１２】
また、図１４（ｂ）に示すように、図１３に示す増幅用光ファイバ３０ａの特定のファイバ部位３５ａ及び他のファイバ部位３５ｂが、キャピラリ６５のそれぞれの貫通孔に挿通されており、特定のファイバ部位３５ａのクラッド３８ａとキャピラリ６５、及び、他のファイバ部位３５ｂのクラッド３８ｂとキャピラリ６５とが一体とされている。こうして、特定のファイバ部位３５ａのクラッド３８ａと、他のファイバ部位３５ｂのクラッド３８ｂと、キャピラリ６５とが一体とされている。この状態において、図１４（ａ）に示す増幅用光ファイバ３０ａと同様にして、他のファイバ部位３５ｂにおけるクラッド３８ｂの長手方向に垂直な断面の外形が、特定のファイバ部位３５ａにおけるクラッド３８ａの長手方向に垂直な断面の外形を回転した向きとされる。そして、これらクラッド３８ｂの外形と、クラッド３８ａの外形とを重ねる場合に、それぞれの外形は互いに一致しない。
【０１１３】
このように、本変形例においては、キャピラリ６４，６５内において、特定のファイバ部位３５ａのクラッド３８ａの外形と、他のファイバ部位３５ｂのクラッド３８ｂの外形とが、互いに軸中心に回転して異なる向きとされることにより、それぞれのクラッド３８ａ，３８ｂにおいて、光の伝播の条件が異なる。従って、特定のファイバ部位３５ａのクラッド３８ａから他のファイバ部位３５ｂのクラッド３８ｂに伝播する励起光、或いは、他のファイバ部位３５ｂのクラッド３８ｂから特定のファイバ部位３５ａのクラッド３８ａに伝播する励起光は、それぞれのクラッド３８ａ，３８ｂにおける光の伝播の条件の違いにより、伝播モードがより乱れる。従って、スキュー光をより低減することができる。
【０１１４】
なお、図１２に示すキャピラリ６４ａ，６４ｂ，６５ａ，６５ｂに図１４と同様にして、図１３に示す増幅用光ファイバ３０ａを挿通しても良い。
【０１１５】
（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態について図１５、図１６を参照して詳細に説明する。なお、第５実施形態、第６実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して特に説明する場合を除き重複する説明は省略する。
【０１１６】
図１５は、本実施形態の光学部品を示す図である。図１５に示すように、本実施形態の光学部品５７は、キャピラリ６６ａ或いはキャピラリ６６ｂが用いられ、キャピラリ６６ａ（６６ｂ）において、互いに非連続である４カ所のファイバ部位３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ、及び、それらの近傍において、第１実施形態のファイバ部位３５と同様にして、外側クラッド３３と被覆層３４とが剥離されている。そして、それぞれのファイバ部位３５ａ〜３５ｄが、キャピラリ６６ａ（６６ｂ）の貫通孔に挿通された状態で、それぞれのファイバ部位３５ａ〜３５ｄのクラッド３２と、キャピラリとが一体とされている。図１６は、図１５のＶ−Ｖ線における断面図である。図１６（ａ）は、１つの貫通孔が形成されたキャピラリ６６ａを用いる場合の様子を示す図であり、図１６（ｂ）は、複数の貫通孔が形成されたキャピラリ６６ｂを用いる場合の様子を示す図である。キャピラリ６６ａ，６６ｂは、外形や屈折率が第１実施形態のキャピラリ６１と同様とされ、直径や、形成される貫通孔が、第１実施形態のキャピラリ６１と異なる。
【０１１７】
図１６（ａ）の場合においては、キャピラリ６６ａの１つの貫通孔にファイバ部位３５ａ〜３５ｄのそれぞれが挿通されて、それぞれのファイバ部位３５ａ〜３５ｄにおけるクラッド３２と、キャピラリ６６ａとが、融着により一体とされている。なお、この状態において、それぞれのファイバ部位３５ａ〜３５ｄのうち少なくとも１つのファイバ部位の中心軸からキャピラリ６６ａの外周面までの距離は、キャピラリ６６ａの周方向において一定とされない。こうしてそれぞれのファイバ部位３５ａ〜３５ｄにおけるクラッド３２同士と、キャピラリ６６ａとが、光学的に結合している。また、本変形例においては、１つの貫通孔に複数のファイバ部位３５ａ〜３５ｄが挿通されて一体とされているため、それぞれのファイバ部位３５ａ〜３５ｄにおけるクラッド３２同士は、互いに直接一体とされており、互いに直接光学的に結合している。
【０１１８】
一方図１６（ｂ）の場合においては、キャピラリ６６ｂに形成された複数の貫通孔に、それぞれファイバ部位３５ａ〜３５ｄが挿通されており、それぞれのファイバ部位３５ａ〜３５ｄにおけるクラッド３２と、キャピラリ６６ｂとが、一体とされている。なお、図１６（ａ）に示す場合と同様に、この状態において、それぞれのファイバ部位３５ａ〜３５ｄのうち少なくとも１つのファイバ部位の中心軸からキャピラリ６６ｂの外周面までの距離は、そのファイバ部位の中心軸に垂直な面において一定とされない。こうしてそれぞれのファイバ部位３５ａ〜３５ｄにおけるクラッド３２同士と、キャピラリ６６ａとが、光学的に結合しており、それぞれのファイバ部位３５ａ〜３５ｄにおけるクラッド３２同士は、キャピラリ６６ｂを介して光学的に結合している。
【０１１９】
このようにキャピラリ６６ａまたはキャピラリ６６ｂにおいて、それぞれのファイバ部位３５ａ〜３５ｄが一体とされることにより、図１５に示すように光学部品５７において、ループ部７３ａ〜７３ｃが形成されている。ループ部７３ａの両端は、ファイバ部位３５ａ及びファイバ部位３５ｂであり、キャピラリ６６ａまたはキャピラリ６６ｂの一方側に接続されている。従って、キャピラリ６６ａまたはキャピラリ６６ｂにおいて、ファイバ部位３５ｂとファイバ部位３５ａとでは、増幅用光ファイバ３０の一端３６側から他端３７側に向かう方向が逆の方向とされている。さらに、ループ部７３ｂの両端は、ファイバ部位３５ｂ及びファイバ部位３５ｃであり、キャピラリ６６ａまたはキャピラリ６６ｂの他方側に接続されている。従って、キャピラリ６６ａまたはキャピラリ６６ｂにおいて、ファイバ部位３５ｃとファイバ部位３５ｄとでは、増幅用光ファイバ３０の一端３６側から他端３７側に向かう方向が逆の方向とされている。さらに、ループ部７３ｃの両端は、ファイバ部位３５ｃ及びファイバ部位３５ｄであり、キャピラリ６６ａまたはキャピラリ６６ｂの一方側に接続されている。従って、キャピラリ６６ａまたはキャピラリ６６ｂにおいて、ファイバ部位３５ｄとファイバ部位３５ｃとでは、増幅用光ファイバ３０の一端３６側から他端３７側に向かう方向が逆の方向とされている。つまり、キャピラリ６６ａまたはキャピラリ６６ｂにおいて、ファイバ部位３５ａとファイバ部位３５ｃとでは、増幅用光ファイバ３０の一端３６側から他端３７側に向かう方向が同じ方向とされ、ファイバ部位３５ｂとファイバ部位３５ｄとでは、増幅用光ファイバ３０の一端３６側から他端３７側に向かう方向が同じ方向とされ、ファイバ部位３５ａ，３５ｃと、ファイバ部位３５ｂ，３５ｄとでは、増幅用光ファイバ３０の一端３６側から他端３７側に向かう方向が、互いに逆の方向とされている。
【０１２０】
本実施形態の光学部品５７によれば、キャピラリ６６ａまたはキャピラリ６６ｂにおいて、少なくとも１つのファイバ部位３５ａ、３５ｃが、他の少なくとも１つのファイバ部位３５ｂ、３５ｄと、互いに逆方向を向いて一体化されるため、増幅用光ファイバ３０の一端３６側から他端３７側に伝播する励起光の一部が、互いに逆方向を向いたファイバ部位に伝播することにより、ループ部７３ａ〜７３ｃにおいて、励起光を双方向に伝播させることができる。このような実施形態の光学部品５７によれば、１つのキャピラリ６６ａまたはキャピラリ６６ｂを用いることにより、複数のキャピラリを用いる場合と同様の効果を得ることができる。さらに、複数のキャピラリを用いる場合に比べて光学部品５７を容易に製造することができると共に光学部品５７全体として、コンパクトに収納することができる。
【０１２１】
（第８実施形態）
次に、本発明の第８実施形態について図１７を参照して詳細に説明する。なお、第７実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して特に説明する場合を除き重複する説明は省略する。
【０１２２】
図１７は、光学部品の本実施形態の光学部品を示す図である。本変形例の光学部品５８は、第５実施形態において用いたキャピラリ６６ａまたはキャピラリ６６ｂを用いており、増幅用光ファイバ３０のキャピラリ６６ａまたはキャピラリ６６ｂへの挿通の仕方が、第７実施形態の光学部品５７と異なる。
【０１２３】
具体的には、増幅用光ファイバ３０は、それぞれのファイバ部位３５ａ〜３５ｄが、キャピラリ６６ａまたはキャピラリ６６ｂにおいて、増幅用光ファイバ３０の一端３６側から他端３７側に向かう方向が互いに同じ方向を向くように、キャピラリ６６ａまたはキャピラリ６６ｂの貫通孔に挿通される。そして、第７実施形態と同様にして、それぞれのファイバ部位３５ａ〜３５ｄにおけるクラッド３２と、キャピラリ６６ａまたはキャピラリ６６ｂとが、一体とされて光学的に結合している。
【０１２４】
こうして増幅用光ファイバ３０において、ファイバ部位３５ａとファイバ部位３５ｂとの間がループ部７４ａとされ、ファイバ部位３５ｂとファイバ部位３５ｃとの間がループ部７４ｂとされ、ファイバ部位３５ｃとファイバ部位３５ｄとの間がループ部７４ｃとされる。
【０１２５】
このような光学部品５８によれば、ファイバ部位３５ａ〜ファイバ部位３５ｄのいずれかに到達する励起光が、他のファイバ部位に伝播する場合であっても、ループ部７４ａ〜７４ｃにおいて、増幅用光ファイバ３０の一端３６側から他端３７側に向かう方向に伝播する。すなわち、増幅用光ファイバ３０全体として、励起光が伝播する方向は変わらない。従って、増幅用光ファイバ３０の一端３６側に配置される励起光源に励起光が戻ることを防止することができる。このため、本変形例の光学部品５８によれば、信頼性を向上した光ファイバ増幅器やファイバレーザ装置を構成することができる。
【０１２６】
また、本実施形態の光学部品においては、ループ部７４ａ〜７４ｃの方向が揃うため、よりコンパクトに収納することができる。
【０１２７】
図１８は、上記第８実施形態の光学部品５８の変形例を示す図である。図１８に示すように、光学部品５９は、キャピラリ６６ａまたはキャピラリ６６ｂと同様のキャピラリ６６ｃを更に備る。そして、ループ部７４ａ〜７４ｃの途中におけるそれぞれの増幅用光ファイバ３０は、外側クラッド３３及び被覆層３４は剥離されて、キャピラリ６６ｃの貫通孔に挿通されて、キャピラリ６６ｃと一体とされている。従って、増幅用光ファイバ３０のキャピラリ６６ｃの貫通孔に挿通される部分は、それぞれファイバ部位とされ、キャピラリ６６ｃ内において、それぞれのファイバ部位が、互いに光学的に結合している。このような変形例によれば、複数個所で励起光の伝播モードを乱すことができるため、よりスキュー光を通常の励起光にすることができ、励起光の吸収効率をより向上させることができる。
【０１２８】
以上、本発明について、第１〜第８実施形態を例に説明したが、第３〜第８実施形態の光学部品５２〜５９が、第１実施形態のＭＯ−ＰＡ型のファイバレーザ装置に用いられる場合、第１実施形態と同様にして、コンバイナ４０において、種光用ファイバ１５及びそれぞれの励起光用ファイバ２２と、増幅用光ファイバ３０の一端３６とが接続され、増幅用光ファイバ３０の他端３７が出射端とされれば良い。
【０１２９】
また、第３〜第８実施形態の光学部品５２〜５９が第２実施形態の共振型のファイバレーザ装置に用いられる場合、第２実施形態と同様にして、コンバイナ４０において、第１共振用ファイバ１６と、増幅用光ファイバ３０の一端３６とが接続され、第２共振用ファイバ１７と増幅用光ファイバ３０の他端３７とが接続されれば良い。
【０１３０】
また、上記の実施形態は、適宜組み合わせることができ、また、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
【０１３１】
例えば、第５〜第８実施形態において、キャピラリの外周面上に第３実施形態のクラッド部を設けても良く、キャピラリの少なくとも一方の端部に第４実施形態の反射部を設けても良い。
【０１３２】
また、図１３に示す増幅用光ファイバ３０ａを第１〜第４実施形態の増幅用光ファイバ３０の代わりに用いても良い。この場合、よりスキュー光を低減することができる。
【０１３３】
また、図９（ｂ）、図１２（ａ）、図１２（ｂ）、図１６（ｂ）に示すように、キャピラリに形成される１つの貫通孔に増幅用光ファイバの複数のファイバ部位が挿通される場合、それぞれのファイバ部位におけるクラッド同士は、必ずしも融着せずに互いに光学的に結合していても良い。この場合、それぞれのファイバ部位におけるクラッドは、キャピラリと一体化しているため、それぞれのファイバ部位におけるクラッド同士は、相対的に動くことがなく、一体とされている。
【実施例】
【０１３４】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものでは無い。
【０１３５】
（実施例１）
長さが８ｍの増幅用光ファイバを準備した。この増幅用光ファイバは、直径が１０μｍでありＹｂが添加されたコアと、コアの外周面を囲み外径が１２５μｍのクラッドと、外径が２５０μｍの樹脂からなる外側クラッドとを備えていた。この増幅用光ファイバを一方の端部から１ｍ毎に外側クラッドを３０ｍｍ剥離し、７か所の剥離部を設けた。次に、長さが２０ｍｍであり、外形が９００μｍで内径が８００μｍの円筒状のキャピラリを準備した。そして、増幅用光ファイバのそれぞれの剥離部が貫通孔内に位置するようにして、増幅用光ファイバを同一方向に巻回した。従って、キャピラリの貫通孔内には、７か所のファイバ部位が位置することになる。このとき、貫通孔の中心に１つのファイバ部位が位置して、その周りを他の６つのファイバ部位が隙間なく位置するようにして、それぞれのファイバ部位が細密充填されるようにした。次にキャピラリをトーチで炙って溶融させて、それぞれのファイバ部位とキャピラリとを一体とした。このときの溶融長は２０ｍｍとした。こうして光学部品を作製した。
【０１３６】
（比較例１）
実施例１と同様の増幅用光ファイバを準備し、外側クラッドを剥離することも、キャピラリに挿通することもしなかった。
【０１３７】
次に実施例１、比較例１の増幅用光ファイバの一端から波長が９１５ｎｍの励起光を入射し、励起光の吸収量を調べた。その結果、実施例１の励起光の吸収量は２２．２ｄＢであり、比較例の励起光の吸収量は、１２．７ｄＢであった。従って、実施例１の光学部品は、励起光の吸収率が高いことが分かった。
【０１３８】
次に実施例１のファイバ長と比較例１のファイバ長を変化させたときの励起光の吸収量を調べた。その結果を図１９に示す。図１９に示すように、増幅用光ファイバのファイバ長を変化させても、励起光の吸収量が然程変わらなくなった長さにおいて、実施例１の光学部品は、比較例１の光学部品よりも励起光の吸収量が大きいことが分かった。従って、実施例１の光学回路においては、比較例１の光学部品よりも、スキュー光が低減されていることが分かった。
【０１３９】
このことから、本発明の光学部品によれば、スキュー光が低減され、増幅用光ファイバで励起光を効率的に吸収することができることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
以上説明したように、本発明によれば、増幅用光ファイバを複雑な構成とせずに、励起光を効率的に吸収することができる光学部品、及び、これを用いた光ファイバ増幅器、及び、ファイバレーザ装置が提供され、加工分野、医療分野等に応用が可能である。
【符号の説明】
【０１４１】
１、２・・・ファイバレーザ装置
５・・・光ファイバ増幅器
１０・・・種光源
１５・・・種光用ファイバ
１６・・・第１共振用ファイバ
１７・・・第２共振用ファイバ
２０・・・励起光源
２１・・・レーザダイオード
２２・・・励起光用ファイバ
３０，３０ａ・・・増幅用光ファイバ
３１・・・コア
３２，３８・・・クラッド
３３・・・外側クラッド
３４・・・被覆層
３５，３５ａ〜３５ｄ・・・ファイバ部位
３６・・・一端
３７・・・他端
４０・・・コンバイナ
５１〜５９・・・光学部品
６１，６３ａ，６３ｂ，６４〜６４ｂ，６５〜６５ｂ，６６ａ〜６６ｃ・・・キャピラリ
７１、７２、７３ａ〜７３ｃ、７４ａ〜７４ｃ・・・ループ部
８１・・・第１ＦＢＧ
８２・・・第２ＦＢＧ
８４・・・クラッド部
８５ｍ，８５ｎ・・・反射部
【図１】
2013161875.tif 000003
【図２】
2013161875.tif 000004
【図３】
2013161875.tif 000005
【図４】
2013161875.tif 000006
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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