CN109417263B - 光纤以及激光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光纤以及激光装置。光纤是能够在纤芯中至少以LP01模式和LP11模式传播波长为1060nm的光的光纤，LP01模式的光的传播常数与LP11模式的光的传播常数之差被设为1850rad/m以上且4000rad/m以下。

Description

光纤以及激光装置
技术领域
本发明涉及能够抑制受激拉曼散射并且能够抑制光束品质的恶化的光纤以及激光装置。
背景技术
光纤激光装置由于聚光性优异，能够得到功率密度高、束斑小的光，所以被使用在激光加工领域、医疗领域等各个领域。在这样的光纤激光装置中，射出的光被高输出化。然而，若光纤内的光的功率密度变高，则容易产生由受激拉曼散射引起的光的波长转换，有时射出不希望的波长的光。在该情况下，通过被加工体等反射的光再次返回光纤激光装置而被放大，由此设计上应被放大的波长的光的放大变得不稳定，输出往往变得不稳定。
为了抑制光纤中的受激拉曼散射，可举出使在纤芯中传播的光的有效截面积增大的方案。为了增大该有效截面积，能够例举增大纤芯的直径的方法、减小纤芯相对于包层的相对折射率差的方法等。若增大纤芯的直径，则由于纤芯的光限制力变大，所以存在光纤变得多模化的趋势。因此，为了抑制纤芯的光限制力，可举出减小纤芯相对于包层的相对折射率差的方法。然而，若减小纤芯相对于包层的相对折射率差，则在纤芯中传播的光容易受宏弯、微弯的影响。因此，渴望适度增大纤芯的直径并且调整纤芯相对于包层的相对折射率差的方案。
然而，即使在如上述那样设计纤芯的情况下，若想要以单模传播光则光的有效截面积的大小也存在极限。因此，如下述专利文献1所记载的光纤那样，尝试了使用具有能够以少模(Few mode)传播光的纤芯的光纤来构成光纤激光装置，从而增大光的有效截面积的方案。
专利文献1：日本特开2016-51859号公报
在光纤激光装置中，从聚光性的观点等出发优选所射出的光的光束品质优异，因此即使在通过使用上述那样的具有能够以少模传播光的纤芯的光纤来增加光的有效截面积的情况下，也要求抑制基本模式以外的模式的光被激发。此外，光束品质例如由M2(M的平方)等来表示。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种能够抑制受激拉曼散射并且能够抑制光束品质的恶化的光纤以及激光装置。
为了解决上述课题，本发明的光纤使用在激光装置中，能够在纤芯中至少以LP01模式和LP11模式传播波长为1060nm的光，上述LP01模式的光的传播常数与上述LP11模式的光的传播常数之差被设为1850rad/m以上且4000rad/m以下。
通过在纤芯中至少以LP01模式和LP11模式传播光，LP01模式的光的传播常数与LP11模式的光的传播常数之差被设为4000rad/m以下，从而与单模光纤相比，能够增大光的有效截面积。因此，能够抑制受激拉曼散射。另外，本发明者等发现了当在光纤中传播的LP01模式的光的传播常数与LP11模式的光的传播常数之差在1850rad/m以上时，能够抑制光束品质的恶化。认为这是因为在存在这样的差的情况下能够抑制从LP01模式的光转移至LP11模式的光。因此，根据本发明的光纤，能够抑制受激拉曼散射并且能够抑制光束品质的恶化。
另外，优选上述LP01模式的光的传播常数与上述LP11模式的光的传播常数之差被设为2500rad/m以下。
通过这样构成，能够进一步增大光的有效截面积，能够进一步抑制受激拉曼散射。
另外，也可以是，上述纤芯相对于包层的折射率分布为阶梯状，上述纤芯的直径被设为18μm以上且28.5μm以下，上述纤芯相对于上述包层的相对折射率差被设为0.1％以上且0.2％以下。
在该情况下，从进一步增大光的有效截面积的观点考虑，优选上述纤芯的直径被设为23μm以上。
另外，也可在上述纤芯中添加镱。
在该情况下，能够将上述光纤作为在光纤激光装置中使用的放大用光纤来使用。
另外，本发明的激光装置具备：在纤芯中至少以LP01模式和LP11模式传播波长为1060nm的光的光纤，上述光纤中的上述LP01模式的光的传播常数与上述LP11模式的光的传播常数之差被设为1850rad/m以上且4000rad/m以下。
这样的激光装置，在光纤中，能够抑制受激拉曼散射并且能够抑制光束品质的恶化，所以能够射出波长偏移被抑制并且光束品质的恶化被抑制了的光。
另外，也可以是，在上述纤芯中添加镱，激发光入射于上述光纤。
在该情况下，能够将激光装置作为光纤激光装置。
如上所述，根据本发明，能够提供一种能够抑制受激拉曼散射并且能够抑制光束品质的恶化的光纤以及激光装置。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的激光装置的图。
图2是表示放大用光纤的与长度方向垂直的剖面的样子的图。
图3是表示第一光纤的与长度方向垂直的剖面的样子的图。
图4是表示在光纤中传播的光的有效截面积、同LP01模式的光的传播常数与LP11模式的光的传播常数之差的关系的模拟图。
图5是表示在光纤中传播的光的有效截面积、同LP01模式的光的传播常数与LP11模式的光的传播常数之差的关系的实测值的图。
图6是表示LP01模式的光的传播常数与LP11模式的光的传播常数之差、同光束品质(M2)的关系的实测值的图。
图7是针对LP01模式的光的传播常数与LP11模式的光的传播常数之差表示的纤芯的直径与纤芯相对于包层的相对折射率差的关系的图。
图8是表示本发明的第二实施方式的激光装置的图。
图9是表示本发明的第三实施方式的激光装置的图。
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明本发明的光纤以及激光装置的优选的实施方式。以下例示的实施方式是为了便于理解本发明而提供的，并不应解释为限定本发明。本发明在不脱离其宗旨的情况下能够进行变更、改进。此外，为了便于理解，各个图的比例、与以下的说明中记载的比例有时不同。
(第一实施方式)
图1是表示本实施方式的激光装置的图。如图1所示，本实施方式的激光装置1被设为共振器型的光纤激光装置，作为主要构成具备：放大用光纤10、激发光源20、第一光纤30、设置于第一光纤30的第一FBG35、第二光纤40、设置于第二光纤40的第二FBG45、以及光纤合束器50。
图2是表示图1所示的放大用光纤10的剖面的构造的剖视图。如图2所示，放大用光纤10作为主要构成具备：纤芯11、无间隙地包围纤芯11的外周面的内侧包层12、覆盖内侧包层12的外周面的外侧包层13、以及覆盖外侧包层13的覆盖层14，是所谓的双包层构造。内侧包层12的折射率比纤芯11的折射率低，外侧包层13的折射率比内侧包层12的折射率低。
纤芯11例如由添加了使折射率上升的锗(Ge)等掺杂剂的石英、或者未添加用于折射率上升的掺杂剂的石英构成。并且，在纤芯11中作为如后述那样用于放大光的掺杂剂，添加了被从激发光源20射出的激发光而激发的镱(Yb)。在对纤芯11添加了用于使折射率上升的掺杂剂的情况下，内侧包层12例如由未添加任何掺杂剂的石英、或者添加了使折射率降低的氟(F)等掺杂剂的石英构成。另外，在纤芯11由未添加用于折射率上升的掺杂剂的石英构成的情况下，内侧包层12由添加了使折射率降低的氟(F)等掺杂剂的石英构成。另外，外侧包层13由树脂或者石英构成，作为树脂例如可举出紫外线固化树脂，作为石英例如可举出以成为比内侧包层12的折射率还低的方式添加了使折射率降低的氟(F)等掺杂剂的石英。另外，作为构成覆盖层14的材料例如可举出紫外线固化树脂，在外侧包层13是树脂的情况下，设为与构成外侧包层的树脂不同的紫外线固化树脂。
另外，放大用光纤10是少模光纤，在纤芯11中传播波长为1060nm的光的情况下，作为该光，除了传播作为基本模式的LP01模式的光之外，还传播二阶LP模式以上的高阶模式的光。作为该高阶模式的光例如可举出LP11模式的光、LP21模式的光、LP02模式的光等。
激发光源20由多个激光二极管21构成。在本实施方式中，激光二极管21例如是将GaAs系半导体作为材料的法布里-珀罗型半导体激光，射出中心波长为915nm的激发光。另外，激发光源20的各激光二极管21与光纤25连接，从激光二极管21射出的激发光在光纤25中例如作为多模光而传播。
各个光纤25在光纤合束器50中与放大用光纤10的一端连接。具体而言，以各个光纤25的纤芯与放大用光纤10的内侧包层12光学耦合的方式，使各个光纤25的纤芯与放大用光纤10的内侧包层12连接。因此，各个激光二极管21所射出的激发光经由光纤25向放大用光纤10的内侧包层12入射，主要在内侧包层12中传播。
图3是表示第一光纤30的样子的图。第一光纤30作为主要构成具备：纤芯31、无间隙地包围该纤芯31的外周面的包层32、以及覆盖包层32的覆盖层34。纤芯31的结构例如除了未添加镱等稀土类元素这一点之外，与放大用光纤10的纤芯11的结构相同，纤芯31的直径被设为例如与纤芯11的直径相同。另外，包层32例如除了直径比放大用光纤10的内侧包层12小这一点之外，被设为与内侧包层12相同的结构。覆盖层34例如被设为与放大用光纤10的覆盖层14的结构相同。
第一光纤30在光纤合束器50中与光纤25一起与放大用光纤10的一端连接。具体而言，以放大用光纤10的纤芯11与第一光纤30的纤芯31光学耦合的方式，使放大用光纤10的纤芯11与第一光纤30的纤芯31连接。第一光纤30被设为少模光纤，传播与放大用光纤10的纤芯11所传播的光相同的光。因此，在放大用光纤10的纤芯11中传播的各LP模式的光能够保持原样地在第一光纤30的纤芯31中传播。
另外，在第一光纤30的纤芯31添加了锗等感光性(通过照射光而折射率变化的性质)的元素，在第一光纤30的纤芯31设置有第一FBG35。这样，第一FBG35配置于放大用光纤10的一侧，与放大用光纤10的纤芯11进行光学耦合。对于第一FBG35而言，折射率比纤芯31的除第一FBG35以外的部分高的高折射率部、和与纤芯31的除第一FBG35以外的部分相同的折射率亦即低折射率部，沿着纤芯31的长度方向而周期性地重复。该高折射率部的重复图案是例如向成为高折射率部的部位照射紫外线而形成的。这样形成的第一FBG35构成为，对添加于放大用光纤10的纤芯11的镱成为激发状态的状态下所放出的光中的至少包含1060nm的波长的光进行反射。另外，第一FBG35的反射率比后述的第二FBG45的反射率高，上述镱所放出的光中的波长为1060nm的光例如被反射99％以上。
此外，在第一光纤30的与连接于放大用光纤10的一侧相反的一侧，设置有将光转换成热的终端部38。
第二光纤40除了包层的直径是与放大用光纤10的内侧包层12相同的直径这一点之外设为与第一光纤30相同的结构。因此，第二光纤40与第一光纤30相同是少模光纤，能够传播与放大用光纤10的纤芯11所传播的光相同的光。第二光纤40以放大用光纤10的纤芯11与第二光纤40的纤芯光学耦合的方式与放大用光纤10的另一端连接。因此，在放大用光纤10的纤芯11中传播的少模光保持少模的状态在第二光纤40的纤芯中传播。
另外，在第二光纤40的纤芯设置有第二FBG45。这样，第二FBG45配置于放大用光纤10的另一侧，与放大用光纤10的纤芯11光学耦合。第二FBG45与第一FBG35相同地周期性地重复高折射率部和低折射率部而形成。第二FBG45构成为，以比第一FBG35低的反射率反射第一FBG35所反射的包含波长为1060nm的光。第二FBG45在第一FBG35所反射的光入射的情况下，例如以10％左右的反射率反射该光。这样，利用第一FBG35、放大用光纤10和第二FBG45形成共振器。另外，在本实施方式中虽在第二光纤40的与放大用光纤侧相反的一侧的另一端没有特别连接任何设备，但也可连接玻璃棒等。
接下来，对激光装置1的动作进行说明。
首先，从激发光源20的各激光二极管21射出激发光。该激发光经由光纤25向放大用光纤10的内侧包层12入射，主要在内侧包层12中传播。在内侧包层12中传播的激发光在通过纤芯11时，激发添加于纤芯11的镱。成为激发状态的镱放出特定波段的自发放射光。将该自发放射光作为起点，被第一FBG35与第二FBG45共同地反射的包含波长为1060nm的光在第一FBG35与第二FBG45之间共振。在共振的光在放大用光纤10的纤芯11中传播时，激发状态的镱产生受激放射，共振的光被放大。在共振的光中，一部分的光透过第二FBG45而从第二光纤40射出。而且，在包含第一FBG35、放大用光纤10以及第二FBG45的共振器内的增益和损失变得相等时成为激光振荡状态，从第二光纤40射出恒定功率的光。
然而，如上述那样放大用光纤10、第一光纤30以及第二光纤40分别被设为少模光纤。因此，在第一FBG35与第二FBG45之间共振的光、以及透过第二FBG45的光，除了基本模式的光以外，还包含成为二阶LP模式以上的几种高阶模式的光。除了基本模式的光以外，成为二阶LP模式以上的几种高阶模式的光在第二光纤40中传播，并从激光装置1射出。
此外，从放大用光纤10侧透过第一FBG35的光的大部分在终端部38被转换为热而消失。
这里，对在光纤的纤芯中传播的光的传播常数进行说明。另外在以下的说明中，在称为包层的情况下，是指第一光纤30的包层32、第二光纤40的包层、放大用光纤10的内侧包层12。传播常数是与光波传播时的相位变动相关的常数。由于光是波，所以在将光的振幅设为A，将距纤芯的中心的距离设为z时，纤芯的电场E由下述式(1)表示。
E＝Aexp[-(α+iβ)z]…(1)
其中，α是表示波的衰减的消光系数，β是表示波的传播的传播常数，i是虚数单位。上述式(1)能够针对在纤芯中传播的各模式的每个光记述，在LP01模式的光和LP11模式的光中，具有相互不同的消光系数α，具有相互不同的传播常数β。由于传播常数β表示波的传播，所以规定在纤芯中传播的光的传播常数β就是规定在纤芯中传播的该光的有效折射率neff。若将在纤芯中传播的光的波长设为λ，则有效折射率neff能够由下述式(2)表示。
neff＝λβ/2π…(2)
然而，在纤芯中传播的光的有效截面积Aeff是与该光的有效折射率neff相关的值。因此，可以说有效截面积Aeff是与该光的传播常数β相关的值。
接下来，若将在纤芯中传播的LP01模式的光的传播常数与LP11模式的光的传播常数之差设为Δβ，则传播常数差Δβ也与有效截面积Aeff相关。
图4是表示在光纤中传播的光的有效截面积、同LP01模式的光的传播常数与LP11模式的光的传播常数之差的关系的模拟图。在图4的模拟中，将纤芯的折射率分布在径向设为恒定、即阶梯状的折射率分布。另外，在该模拟中，在从10μm到40μm以1μm间隔使纤芯的直径变化，并且从0.1％到0.2％以0.005％的间隔使纤芯相对于包层的相对折射率差变化。根据图4可知如上述那样传播常数差Δβ与有效截面积Aeff相关。另外，根据图4，若LP01模式的光与LP11模式的光的传播常数差Δβ在4000rad/m以下，则能够将光的有效截面积设为200μm2以上。若光的有效截面积在200μm2以上，则能够减少光的能量密度，能够抑制产生受激拉曼散射的情况。另外，若传播常数差Δβ在2500rad/m以下，则能够将光的有效截面积设为300μm2以上。若光的有效截面积在300μm2以上，则能够进一步减少光的能量密度，能够进一步抑制产生受激拉曼散射的情况。
图5是表示在光纤中传播的光的有效截面积、同LP01模式的光的传播常数与LP11模式的光的传播常数之差的关系的实测值的图。测定的光纤是纤芯的折射率分布为阶梯状，纤芯的直径是28μm，纤芯相对于包层的相对折射率差是0.12％，理论上能够传播LP01模式、LP11模式、LP21模式、LP02模式、LP31模式、LP12模式的光。在图5所示的实测值中，也可看出如上述那样传播常数差Δβ与有效截面积Aeff相关。
接下来，对LP01模式的光与LP11模式的光的传播常数差Δβ、同从光纤射出的光的光束品质的关系进行说明。图6是表示该关系的实测值的图。图6的实测是使用在图5中使用的光纤对从光纤的一端入射基本模式的光并从另一端射出的光的M2进行测定的。在图6中，将入射的光的M2与射出的光的M2之差ΔM2设为纵轴。仅由基本模式构成的光的M2是1，高阶模式被激发而光束品质变得越差，M2的值变得越大。因此，表示图6中的差ΔM2越大，射出的光束品质越差。根据图6可知，若LP01模式的光与LP11模式的光的传播常数差Δβ变得小于1850[rad/m]，则光束品质有时恶化。因此，可知只要LP01模式的光与LP11模式的光的传播常数差Δβ在1850[rad/m]以上，则能够抑制从光纤射出的光的光束品质的恶化。
接下来，对纤芯的直径r、纤芯相对于包层的相对折射率差Δn、LP01模式的光与LP11模式的光的传播常数差Δβ的关系进行说明。若将纤芯的折射率设为n1，将包层的折射率设为n2，则纤芯相对于包层的相对折射率差Δn能够由下述式(3)表示。
Δn＝(n1 2-n2 2)/(2n1 2)…(3)
图7是针对LP01模式的光与LP11模式的光的传播常数差Δβ以模拟表示的纤芯的直径与纤芯相对于包层的相对折射率差Δn的关系的图。此外，在本图中，也将纤芯的折射率分布在径向设为恒定、即设为阶梯状。如图7所示，可知若纤芯的直径在18μm以上，则能够将传播常数差Δβ设为4000rad/m以下。即考虑图4时，只要纤芯的直径在18μm以上，就能够将光的有效截面积设为200μm2以上。另外，可知若直径在23μm以上，则能够将传播常数差Δβ设为2500rad/m以下。即考虑图4时，若纤芯的直径在23μm以上，就能够将光的有效截面积设为300μm2以上。另外，可知若纤芯的直径在28.5μm以下，则能够将传播常数差Δβ设为1850rad/m以上。即考虑图6时，基于上述，若纤芯的直径在28.5μm以下，则能够抑制从光纤射出的光的光束品质的恶化。
因此，在射出波长为1060nm的光的上述激光装置1中，若在放大用光纤10中传播的LP01模式的光与LP11模式的光的传播常数差Δβ在4000rad/m以下，则能够抑制产生受激拉曼散射的情况，若传播常数差Δβ在2500rad/m以下，则能够进一步抑制产生受激拉曼散射的情况。另外，若在放大用光纤10中传播的LP01模式的光与LP11模式的光的传播常数差Δβ在1850rad/m以上，则能够抑制从激光装置1射出的光的光束品质的恶化。因此，优选放大用光纤10的纤芯11相对于内侧包层12的折射率分布是阶梯状，纤芯的直径在18μm以上且28.5μm以下，更优选纤芯的直径在23μm以上且28.5μm以下。
同样，在上述激光装置1中，若在第一光纤30、第二光纤40中传播的LP01模式的光与LP11模式的光的传播常数差Δβ在4000rad/m以下，则能够抑制产生受激拉曼散射的情况，若传播常数差Δβ在2500rad/m以下，则能够进一步抑制产生受激拉曼散射的情况。另外，在第一光纤30、第二光纤40中传播的LP01模式的光与LP11模式的光的传播常数差Δβ在1850rad/m以上，则能够抑制激光装置1射出的光的光束品质的恶化。因此，在第一光纤30、第二光纤40中，与上述放大用光纤10相同地，也优选纤芯相对于包层的折射率分布是阶梯状，纤芯的直径在18μm以上且28.5μm以下，更优选纤芯的直径在23μm以上且28.5μm以下。
如上所述，在本实施方式的激光装置1中使用的光纤能够在纤芯中至少以LP01模式和LP11模式传播波长为1060nm的光，通过将LP01模式的光的传播常数与LP11模式的光的传播常数之差设为1850rad/m以上且4000rad/m以下，能够抑制受激拉曼散射并且能够抑制光束品质的恶化。
(第二实施方式)
接下来，参照图8详细地说明本发明的第二实施方式。此外，对于与第一实施方式相同或者同等的结构要素，除了特别说明的情况外，标注相同的附图标记并省略重复的说明。
图8是表示本实施方式的激光装置的图。如图8所示，本实施方式的激光装置2在被设为MO-PA(Master Oscillator Power Amplifier：主振荡功率放大器)式的光纤激光装置这一点与第一实施方式的激光装置1不同。因此，本实施方式的激光装置2具备种子光源70。
种子光源70例如由激光二极管或光纤激光等构成，构成为射出波长为1060nm的种子光。种子光源70与设为与第一实施方式的第一光纤30相同的结构但没有形成FBG的第一光纤30连接，从种子光源70射出的种子光在第一光纤30的纤芯中传播。
本实施方式的光纤合束器50也设为与第一实施方式的光纤合束器50相同的结构。因此，从种子光源70射出的种子光经由第一光纤30的纤芯而向放大用光纤10的纤芯31入射并在纤芯31中传播。另外，与第一实施方式的激光装置1相同，从激发光源20的各激光二极管21射出的激发光向放大用光纤10的内侧包层12入射并主要在内侧包层12中传播，激发添加于纤芯11的镱。因此，在纤芯中传播的种子光通过成为激发状态的镱的受激放射而被放大，被放大的种子光从放大用光纤10作为输出光而射出。从放大用光纤10射出的光与第一实施方式相同地经由第二光纤40而射出。
在本实施方式中，在激光装置2中使用的放大用光纤10、第一光纤30以及第二光纤40的至少一个能够在纤芯中至少以LP01模式和LP11模式传播波长为1060nm的光，通过将LP01模式的光的传播常数与LP11模式的光的传播常数之差设为1850rad/m以上且4000rad/m以下，能够抑制受激拉曼散射并且能够抑制光束品质的恶化。此外，在本实施方式中在第一光纤30中传播的种子光的功率小的情况下，即使不将第一光纤30设为上述构成也能够抑制受激拉曼散射的产生。
(第三实施方式)
接下来，参照图9详细地说明本发明的第三实施方式。其中，对于与第一实施方式相同或者同等的结构要素，除了特别说明的情况外，标注相同的附图标记并省略重复的说明。
图9是表示本实施方式的激光装置的图。如图9所示，本实施方式的激光装置3作为主要构成具备：多个光源60、光纤合束器53、以及与第一实施方式中的第二光纤相同的第二光纤40。
各个光源60被设为射出波长为1060nm的光的激光装置，例如被设为光纤激光装置、固体激光装置。在光源60被设为光纤激光装置的情况下，光源60被设为与第一实施方式相同的共振器型的光纤激光装置，或被设为与第二实施方式相同的MO-PA型的光纤激光装置。
传播从光源60射出的光的光纤61与各个光源60连接。各个光纤61例如被设为与第一实施方式的第一光纤30相同。因此，从各个光源60射出的光以少模在各个光纤61中传播。
光纤合束器53使各个光纤61的纤芯与第二光纤40的纤芯光学性地连接。
在本实施方式的激光装置3中，从各个光源60射出波长为1060nm的光，该光经由各个光纤61，并经由光纤合束器53而向第二光纤40的纤芯入射。而且，从第二光纤40射出。
在本实施方式中，在激光装置3中使用的第二光纤40也能够在纤芯中至少以LP01模式和LP11模式传播波长为1060nm的光，通过将LP01模式的光的传播常数与LP11模式的光的传播常数之差设为1850rad/m以上且4000rad/m以下，能够抑制受激拉曼散射并且能够抑制光束品质的恶化。
以上，关于本发明，虽以实施方式为例进行了说明，但本发明并不限于此，在实现本发明的目的范围内能够适当地改变构成。即在本发明的激光装置中使用的光纤只要设为能够在纤芯中至少以LP01模式和LP11模式传播波长为1060nm的光，并且LP01模式的光的传播常数与LP11模式的光的传播常数之差被设为1850rad/m以上且4000rad/m以下即可，关于其它的结构则能够适当地改变。
如以上说明那样，根据本发明，能够提供一种能够抑制受激拉曼散射并且能够抑制光束品质的恶化的光纤以及激光装置，期待在加工用的激光装置等中的利用。
附图标记的说明
1、2、3…激光装置
10…放大用光纤
20…激发光源
30…第一光纤
31…纤芯
35…第一FBG
40…第二光纤
45…第二FBG
60…光源
70…种子光源

Claims (13)

1.一种光纤，该光纤具备纤芯、无间隙地包围上述纤芯的外周面的内侧包层、覆盖上述内侧包层的外周面的外侧包层、以及覆盖上述外侧包层的覆盖层，上述内侧包层的折射率比上述纤芯的折射率低，上述外侧包层的折射率比上述内侧包层的折射率低，并且上述光纤使用在激光装置中，能够在上述纤芯中至少以LP01模式和LP11模式传播波长为1060nm的光，
其特征在于，
上述LP01模式的光的传播常数与上述LP11模式的光的传播常数之差被设为1850rad/m以上且4000rad/m以下，
上述纤芯相对于上述内侧包层的折射率分布是阶梯状，
上述纤芯的直径在18μm以上且28.5μm以下，
上述纤芯相对于上述内侧包层的相对折射率差被设为0.1％以上且0.2％以下。
2.根据权利要求1所述的光纤，其特征在于，
在上述纤芯中添加镱。
3.根据权利要求1或2所述的光纤，其特征在于，
激发光入射于上述光纤。
4.根据权利要求1或2所述的光纤，其特征在于，
上述LP01模式的光的传播常数与上述LP11模式的光的传播常数之差被设为2500rad/m以下。
5.根据权利要求1或2所述的光纤，其特征在于，
上述纤芯的直径被设为23μm以上。
6.根据权利要求3所述的光纤，其特征在于，
上述LP01模式的光的传播常数与上述LP11模式的光的传播常数之差被设为2500rad/m以下。
7.根据权利要求3所述的光纤，其特征在于，
上述纤芯的直径被设为23μm以上。
8.根据权利要求4所述的光纤，其特征在于，
上述纤芯的直径被设为23μm以上。
9.一种激光装置，其特征在于，
具备权利要求1～8中任一项所述的光纤。
10.一种光纤，该光纤具备纤芯、无间隙地包围上述纤芯的外周面的包层、以及覆盖上述包层且由紫外线固化树脂构成的覆盖层，上述包层的折射率比上述纤芯的折射率低，并且上述光纤使用在激光装置中，能够在上述纤芯中至少以LP01模式和LP11模式传播波长为1060nm的光，
其特征在于，
上述LP01模式的光的传播常数与上述LP11模式的光的传播常数之差被设为1850rad/m以上且4000rad/m以下，
上述纤芯相对于上述包层的折射率分布是阶梯状，
上述纤芯的直径在18μm以上且28.5μm以下，
上述纤芯相对于上述包层的相对折射率差被设为0.1％以上且0.2％以下。
11.根据权利要求10所述的光纤，其特征在于，
上述LP01模式的光的传播常数与上述LP11模式的光的传播常数之差被设为2500rad/m以下。
12.根据权利要求10或11所述的光纤，其特征在于，
上述纤芯的直径被设为23μm以上。
13.一种激光装置，其特征在于，
具备权利要求10～12中任一项所述的光纤。
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