JP2015040992A

JP2015040992A - 光コンバイナ、及び、それを用いたレーザ装置

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Publication number: JP2015040992A
Application number: JP2013172179A
Authority: JP
Inventors: 弘範田中; Hironori Tanaka
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2013-08-22
Filing date: 2013-08-22
Publication date: 2015-03-02
Anticipated expiration: 2033-08-22
Also published as: US20150055916A1; JP5814315B2; US9417391B2

Abstract

【課題】信頼性を向上し得る光コンバイナ、及び、それを用いたレーザ装置を提供する。
【解決手段】光コンバイナ３は、複数の入力用光ファイバ１０と、出力用光ファイバ２０と、当該複数の入力用光ファイバ１０及び出力用光ファイバ２０に光学的に結合されるブリッジファイバ３０とを備える。ブリッジファイバ３０は、出力端に向かうにしたがって外径が縮まるテーパ部３０Ａを有し、当該ブリッジファイバ３０の出力端面の外径は、出力用光ファイバ２０の入力端面のクラッド外径よりも小さい。
【選択図】図２

Description

本発明は光コンバイナ、及び、それを用いたレーザ装置に関し、戻り光に起因する発熱や発火を抑制する場合に好適なものである。

従来、複数のレーザ光源から出射される光を１本の光ファイバに結合させる光コンバイナとして、例えば下記特許文献１のマルチポートカプラが提案されている。

この特許文献１のマルチポートカプラでは、中心の信号用ファイバ５とその周囲に配された複数本の励起用ファイバ４とが一体化され且つ先端側が縮径されている。そして、中心に位置する信号用ファイバ５のコア６周辺に同心円状に該コア６よりも大きな外径を有し、クラッド８よりも屈折率が高くコア６よりも屈折率が小さい放射光閉じ込め導波路部７が設けられている。

この放射光閉じ込め導波路部７は、縮径側の端部に接続されるクラッドポンプファイバ３との接続部分において、そのクラッドポンプファイバ３のコアから漏れる戻り光を閉じ込めることで、当該戻り光に起因する励起光源の破損を抑制している。

特許５０８９９５０号

しかしながら上記マルチポートカプラにおいては、クラッドポンプファイバ３のコアではなく、当該クラッドポンプファイバ３のクラッドから戻り光が入射した場合、その戻り光を放射光閉じ込め導波路部７で閉じ込めることができない。

このため、戻り光はマルチポートカプラを経由し、当該マルチポートカプラによって一体化されていない信号用ファイバ５に出射し、その信号光用ファイバの被覆層が発熱することが想定され、信頼性が懸念される。

そこで、本発明は、信頼性を向上し得る光コンバイナ、及び、それを用いたレーザ装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため本発明の光コンバイナは、複数の入力用光ファイバと、出力用光ファイバと、前記複数の入力用光ファイバと前記出力用光ファイバとの間に配置され、前記複数の入力用光ファイバ及び前記出力用光ファイバに光学的に結合されるブリッジファイバとを備え、前記ブリッジファイバは、前記ブリッジファイバの出力端に向かうにしたがって外径が縮まるテーパ部を有し、前記ブリッジファイバの出力端面の外径は、前記出力用光ファイバの入力端面のクラッド外径よりも小さいことを特徴とする。

この光コンバイナでは、ブリッジファイバの出力端面の外径は、出力用光ファイバの入力端面のクラッド外径よりも小さい。このため、出力用光ファイバから出力した光がワーク等で反射し、これが戻り光として出力用光ファイバの出力端面を経て入力端面から出射しても、その光の大部分がブリッジファイバにおけるテーパ部の外周面で反射し、外部に放出される。
したがって、戻り光がブリッジファイバに入射することや、当該ブリッジファイバを経由して入力端面から入力用光ファイバの被覆層に至ることが大幅に低減される。この結果、光コンバイナは、戻り光に起因してブリッジファイバ又は入力用光ファイバの被覆層が発熱や発火することを抑制することができる。
こうして、光コンバイナの信頼性を向上することが実現される。

また、前記ブリッジファイバは、互いに光学的に結合される複数のブリッジファイバからなり、前記複数のブリッジファイバのうち少なくとも１箇所の隣接するブリッジファイバにおいて、出力用光ファイバ側に位置するブリッジファイバの入力端面の外径が、入力用光ファイバ側に位置するブリッジファイバの出力端面の外径よりも大きいことが好ましい。

このようにした場合、光コンバイナの外部に放出される光は、ブリッジファイバと出力用光ファイバとの結合部分、および、隣接するブリッジファイバの結合部分に分散される。このため、ブリッジファイバと出力用光ファイバとの結合部分だけで光を外部に放出する場合に比べて、当該外部に放出した光が外部の特定の場所で集中してしまうといった事態を抑制することができる。
したがって、戻り光に起因して光ファイバの周囲に存在する部材が発熱や発火することをも抑制することができる。

また、前記複数のブリッジファイバは、それぞれ、コア及び前記コアの外周面を囲うクラッドを有し、前記複数のブリッジファイバそれぞれにおける前記クラッドの外径に対する前記コアの外径の比は、入力用光ファイバから離れて位置するブリッジファイバほど小さいことが好ましい。

このようにした場合、長手方向に沿ってクラッドの外径に対するコアの外径の比が同じである１つのブリッジファイバを上記複数のブリッジファイバに代えて用いる場合に比べて、ブリッジファイバ同士の融着点において、常に出力用光ファイバ側のブリッジファイバ端面が大きくなる。このため、戻り光を、より分散して外部へと放出することができる。

あるいは、前記複数の入力用光ファイバが接続されるブリッジファイバは、その全体が光を伝搬するものとされ、当該ブリッジファイバ以外の１又は２以上のブリッジファイバは、コア及び前記コアの外周面を囲うクラッドを有することが好ましい。

このようにした場合、複数の入力用光ファイバが接続されるブリッジファイバがコア及びクラッドを有する構造である場合に比べて、複数の入力用光ファイバが接続されるブリッジファイバの入力端の外径と、複数の入力用光ファイバを束ねた外径との径差を小さくすることができる。
このため、複数の入力用光ファイバとブリッジファイバとの融着点における応力集中が小さくなり、入力用光ファイバとブリッジファイバとの融着点における強度を高めることができる。

また、前記最も入力用光ファイバ側に位置するブリッジファイバ以外のブリッジファイバは、２以上であり、前記２以上のブリッジファイバそれぞれにおける前記クラッドの外径に対する前記コアの外径の比は、入力用光ファイバから離れて位置するブリッジファイバほど小さいことが好ましい。

このようにした場合、クラッドの外径に対するコアの外径の比が同じ状態の１つのブリッジファイバを上記２以上のブリッジファイバに代えて用いる場合に比べて、ブリッジファイバ同士の融着点において、常に出力用光ファイバ側のブリッジファイバ端面が大きくなる。このため、戻り光を、より分散して外部へと放出することができる。

また、前記出力用光ファイバが接続されるブリッジファイバにおける最大の外径は、他のブリッジファイバにおける最大の外径よりも小さいことが好ましい。

このようにした場合、出力側のブリッジファイバから漏れる戻り光を、入力側のブリッジファイバにおけるテーパ部の外周面で反射させることができる。このため、戻り光を入力用光ファイバから遠ざけ易くすることができ、この結果、入力用光ファイバの被覆層に戻り光が吸収されることをより一段と抑制することができる。

また、本発明のレーザ装置は、上記いずれかに記載の光コンバイナと、前記入力用光ファイバにレーザ光を照射するレーザ光源とを備えることを特徴とする。

このようなレーザ装置によれば、上述したように信頼性を向上し得る光コンバイナが備えられている。このため、レーザ装置の信頼性を向上することが実現される。

以上のように、本発明によれば、信頼性を向上し得る光コンバイナ、及び、それを用いたレーザ装置を提供することができる。

第１実施形態におけるレーザ装置を示す図である。第１実施形態における光コンバイナの断面の様子を示す図である。第１実施形態の光コンバイナにおける戻り光の伝搬の様子を概略的に示す図である。第２実施形態における光コンバイナを示す図である。第２実施形態の光コンバイナにおける戻り光の伝搬の様子を概略的に示す図である。第３実施形態における光コンバイナを示す図である。

以下、本発明に係る好適な実施形態について、図面を参照しながらそれぞれ詳細に説明する。

（１）第１実施形態
図１は、第１実施形態におけるレーザ装置１を示す図である。図１に示すように、本実施形態におけるレーザ装置１は、複数のレーザ光源２と、光コンバイナ３とを主な構成要素として備える。

レーザ光源２は、レーザ光を出射するものであり、例えば、レーザダイオード、あるいは、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とされる。

光コンバイナ３は、複数の入力用光ファイバ１０、出力用光ファイバ２０及びブリッジファイバ３０を主な構成要素として備える。

図２は、第１実施形態における光コンバイナ３の断面の様子を示す図である。図２に示すように、入力用光ファイバ１０は、レーザ光源２から出射されるレーザ光をブリッジファイバ３０に入力するための光ファイバであり、レーザ光源の数と同じ数とされる。各入力用光ファイバ１０は、コア１１と、当該コア１１の外周面を囲うクラッド１２と、当該クラッド１２を被覆する被覆層１３とを有する。

コア１１の屈折率はクラッド１２の屈折率よりも高くされる。例えば、純粋な石英でコア１１が構成され、屈折率を低下させるフッ素等のドーパントが添加された石英でクラッド１２が構成される。

出力用光ファイバ２０は、ブリッジファイバ３０から出射されるレーザ光を後段に出力するための光ファイバである。この出力用光ファイバ２０は、コア２１と、当該コア２１の外周面を囲うクラッド２２と、当該クラッド２２の外周面を囲う外側クラッド２３と、当該外側クラッド２３を被覆する被覆層２４とを有する。

コア２１の屈折率はクラッド２２の屈折率よりも高くされ、クラッド２２の屈折率は外側クラッド２３の屈折率よりも高くされる。例えば、屈折率を上昇させるゲルマニウム等のドーパントが添加された石英でコア２１が構成され、純粋な石英でクラッド２２が構成され、当該クラッド２２よりも屈折率の低いガラス又は樹脂等のポリマーで外側クラッド２３が構成される。

ブリッジファイバ３０は、複数の入力用光ファイバ１０と出力用光ファイバ２０との間に設けられ、複数の入力用光ファイバ１０及び出力用光ファイバ２０に光学的に結合されるガラス体である。このブリッジファイバ３０はコア−クラッド構造を有しておらず、当該ブリッジファイバ３０全体が光を伝搬する部位とされる。

ブリッジファイバ３０の屈折率は、特に限定されるものではないが、入力用光ファイバ１０から入射する光の屈折を低減する観点では、当該入力用光ファイバ１０におけるコア１１の屈折率と同程度とであることが好ましい。例えば、純粋な石英で第１ブリッジファイバ３０が構成される。

また、ブリッジファイバ３０は、当該ブリッジファイバ３０の出力端に向かうにしたがって外径が縮まるテーパ部３０Ａを有する。本実施形態におけるブリッジファイバ３０では、入力端と出力端との間の途中位置から出力端にわたる部分がテーパ部３０Ａとされ、当該入力端から途中位置にわたる部分が、ブリッジファイバ３０の長さ方向に沿って外径が一定の径一定部３０Ｂとされる。

テーパ部３０Ａと径一定部３０Ｂとは一体に成形されており、当該テーパ部３０Ａの大径側端面の外径と径一定部３０Ｂの外径とは一致している。すなわち、ブリッジファイバ３０の入力端面の外径はテーパ部３０Ａの大径側端面の外径と一致し、当該ブリッジファイバ３０において最も大きい。一方、ブリッジファイバ３０の出力端面はテーパ部３０Ａの小径側端面であり、その出力端面の外径はブリッジファイバ３０において最も小さい。

このようなブリッジファイバ３０の出力端面の外径は、出力用光ファイバ２０の入力端面のクラッド外径よりも小さくされ、当該出力端面は出力用光ファイバ２０の入力端面におけるコア２１及びクラッド２２の一部と融着される。一方、ブリッジファイバ３０の入力端面は、各入力用光ファイバ１０の出力端面におけるコア１１及びクラッド１２と融着される。

なお、本実施形態の光コンバイナ３では、各入力用光ファイバ１０においてブリッジファイバ３０と融着される一端部分の被覆層１３は剥離され、当該部分のクラッド１２は露出される。また、出力用光ファイバ２０においてブリッジファイバ３０と融着される一端部分の被覆層２４は剥離され、当該部分の外側クラッド２３は露出される。

次に、光コンバイナ３における光の伝搬に関して説明する。レーザ光源２から入力用光ファイバ１０を介してブリッジファイバ３０にレーザ光が入射した場合、当該レーザ光は、ブリッジファイバ３０を広がりながら伝搬しテーパ部３０Ａに達する。

このテーパ部３０Ａでは、光の少なくとも一部がブリッジファイバ３０の外周面で反射しながら伝搬する。なお、ブリッジファイバ３０における外周面で反射する光の角度は、ブリッジファイバ３０の軸方向に対して大きくなる。

そして、テーパ部３０Ａを伝搬する光は、ブリッジファイバ３０の出力端面から出力用光ファイバ２０のコア２１に入射し、当該コア２１を伝搬して出力用光ファイバ２０の出力端面から後段に出力することになる。

ところで、出力用光ファイバ２０から出力した光がワーク等で反射し、これが戻り光として出力用光ファイバ２０の出力端面からクラッド２２に入射する場合がある。このような戻り光の伝搬に関して説明する。図３は、第１実施形態の光コンバイナ３における戻り光の伝搬の様子を概略的に示す図である。

図３に示すように、出力用光ファイバ２０のクラッド２２は外側クラッド２３で覆われているため、当該クラッド２２に入射した戻り光は出力用光ファイバ２０における出力端面から入力端面に向かって出力用光ファイバ２０を伝搬する。そして、この戻り光は出力用光ファイバ２０における入力端面のクラッド２２から出射し、ブリッジファイバ３０に至る。

本実施形態では、このブリッジファイバ３０の出力端面の外径が、出力用光ファイバ２０の入力端面のクラッド外径よりも小さい。このため、出力用光ファイバ２０の入力端面から出射した光の大部分は、ブリッジファイバ３０におけるテーパ部３０Ａの外周面で反射し、外部に放出される。

したがって、本実施形態の光コンバイナ３では、戻り光がブリッジファイバ３０に入射することや、当該ブリッジファイバ３０を経由して入力端面から入力用光ファイバ１０の被覆層１３に至ることが大幅に低減される。

この結果、本実施形態の光コンバイナ３は、戻り光に起因してブリッジファイバ３０又は入力用光ファイバ１０の被覆層１３が発熱や発火することを抑制することができる。こうして、戻り光に起因する発熱や発火を抑制し得る光コンバイナ３が提供される。

（２）第２実施形態
次に、第２実施形態について図面を用いながら詳細に説明する。ただし、第２実施形態の構成要素のうち第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、重複する説明は適宜省略する。

図４は、第２実施形態における光コンバイナを示す図である。図４に示すように、本実施形態の光コンバイナは、ブリッジファイバを２段構造とした点で、第１実施形態と異なる。

すなわち、本実施形態の光コンバイナは、第１実施形態における１つのブリッジファイバ３０に代えて、第１のブリッジファイバ（以下第１ブリッジファイバという）４０と第２のブリッジファイバ（以下第２ブリッジファイバという）５０とを備える。

第１ブリッジファイバ４０及び第２ブリッジファイバ５０は、複数の入力用光ファイバ１０と出力用光ファイバ２０との間に配置され、互いに光学的に結合される。また、入力用光ファイバ１０側に位置する前段の第１ブリッジファイバ４０は、各入力用光ファイバ１０と光学的に結合され、出力用光ファイバ２０側に位置する後段の第２ブリッジファイバ５０は、当該出力用光ファイバ２０と光学的に結合される。

第１ブリッジファイバ４０はコア−クラッド構造を有しておらず、当該ブリッジファイバ４０全体が光を伝搬する部位とされる。

ブリッジファイバ４０の屈折率は、特に限定されるものではないが、入力用光ファイバ１０から入射する光の屈折を低減する観点では、当該入力用光ファイバ１０におけるコア１１の屈折率と同程度とであることが好ましい。

この第１ブリッジファイバ４０は、第１実施形態におけるブリッジファイバ３０と同様に、当該第１ブリッジファイバ４０の出力端に向かうにしたがって外径が縮まるテーパ部４０Ａと、第１ブリッジファイバ４０の長さ方向に沿って外径が一定の径一定部４０Ｂとで構成される。

この第１ブリッジファイバ４０における入力端面の外径はテーパ部４０Ａの大径側端面の外径と一致しており、当該入力端面は各入力用光ファイバ１０の出力端面におけるコア１１及びクラッド１２と融着される。

第２ブリッジファイバ５０は、コア５１と、当該コア５１を被覆するクラッド５２とを有する。すなわち、第２ブリッジファイバ５０では、当該第２ブリッジファイバ５０の芯層であるコア５１が光を伝搬する部位とされる。

コア５１の屈折率はクラッド５２の屈折率よりも高くされる。例えば、純粋な石英でコア５１が構成され、屈折率を低下させるフッ素等のドーパントが添加された石英でクラッド５２が構成される。なお、コア５１の屈折率は、第１ブリッジファイバ４０から入射する光の屈折を抑制する観点では、当該第１ブリッジファイバ４０の屈折率と同程度とされることが好ましい。例えば、純粋な石英でコア５１が構成される。

この第２ブリッジファイバ５０は、第１実施形態におけるブリッジファイバ３０と同様に、当該第２ブリッジファイバ５０の出力端に向かうにしたがって外径が縮まるテーパ部５０Ａと、第１ブリッジファイバ４０の長さ方向に沿って外径が一定の径一定部５０Ｂとで構成される。

この第２ブリッジファイバ５０における入力端面の外径はテーパ部５０Ａの大径側端面の外径（クラッド外径）と一致しており、当該入力端面は第１ブリッジファイバ４０の出力端面（テーパ部４０Ａの小径側端面）と融着される。一方、第２ブリッジファイバ５０における出力端面（テーパ部５０Ａの小径側端面）は、出力用光ファイバ２０の入力端面におけるコア２１及びクラッド２２の一部と融着される。

この第２ブリッジファイバ５０の入力端面の外径は、第１ブリッジファイバ４０の出力端面の外径よりも大きくされる。また、第２ブリッジファイバ５０における最大の外径は、第１ブリッジファイバ４０における最大の外径よりも小さくされる。

なお、本実施形態の場合、第２ブリッジファイバ５０においては入力端面の外径が最大であり、第１ブリッジファイバ４０においては入力端面の外径が最大である。また、第２ブリッジファイバ５０の出力端面の外径は、上記第１実施形態の場合と同様に、出力用光ファイバ２０の入力端面のクラッド外径よりも小さくされる。

次に、光コンバイナ３における戻り光の伝搬に関して説明する。図５は、第２実施形態の光コンバイナ３における戻り光の伝搬の様子を概略的に示す図である。

図５に示すように、出力用光ファイバ２０のクラッド２２に入射した戻り光は、その出力用光ファイバ２０における出力端面から入力端面に向かって出力用光ファイバ２０を伝搬し、第２ブリッジファイバ５０に至る。

本実施形態では、この第２ブリッジファイバ５０の出力端面の外径が、出力用光ファイバ２０の入力端面のクラッド外径よりも小さい。このため、出力用光ファイバ２０の入力端面から出射した光の大部分は、第２ブリッジファイバ５０におけるテーパ部５０Ａの外周面で反射するか、当該第２ブリッジファイバ５０のクラッド５２に入射する。

戻り光がテーパ部５０Ａの外周面で反射した場合、当該光は外部に放出される。一方、戻り光がクラッド５２に入射した場合、当該光はクラッド５２を伝搬し、第２ブリッジファイバ５０の入力端面から出射して第１ブリッジファイバ４０に至る。

本実施形態では、この第２ブリッジファイバ５０の入力端面の外径は、第１ブリッジファイバ４０の出力端面の外径よりも小さい。このため、第２ブリッジファイバ５０の入力端面におけるクラッド５２から出射した光の大部分は、第１ブリッジファイバ４０におけるテーパ部４０Ａの外周面で反射し、外部に放出される。

このように本実施形態では、外部に放出される光は、第２ブリッジファイバ５０と出力用光ファイバ２０との結合部分、および、第１ブリッジファイバ４０と第２ブリッジファイバ５０との結合部分に分散される。

このため、本実施形態の光コンバイナは、ブリッジファイバ３０と出力用光ファイバ２０との結合部分だけで光を外部に放出する上記第１実施形態の場合に比べて、当該外部に放出した光が外部の特定の場所で集中してしまうといった事態を抑制することができる。

したがって、本実施形態の光コンバイナは、戻り光に起因して光ファイバの周囲に存在する部材が発熱や発火することも抑制することができる。なお、本実施形態の光コンバイナは、上記第１実施形態の場合と同様に、第１ブリッジファイバ４０、第２ブリッジファイバ５０又は入力用光ファイバ１０の被覆層１３が発熱や発火することも抑制することができる。

また、本実施形態の光コンバイナでは、複数の入力用光ファイバ１０が接続される第１ブリッジファイバ４０はコア及びクラッドを有していない構造である。このような光コンバイナでは、第１ブリッジファイバ４０をコア及びクラッドを有する構造とする場合に比べて、第１ブリッジファイバ４０における入力端の外径と、複数の入力用光ファイバ１０を束ねた外径との径差を小さくすることができる。

例えば、第１ブリッジファイバ４０における外径の大きさ、あるいは、複数の入力用光ファイバ１０における本数や外径の大きさ等を調整することで、当該入力用光ファイバ１０と結合される第１ブリッジファイバ４０の入力端の外径と複数の入力用光ファイバ１０を束ねた外径とを同程度にすることができる。

このため、複数の入力用光ファイバ１０と第１ブリッジファイバ４０との融着点における応力集中が小さくなり、当該入力用光ファイバ１０と第１ブリッジファイバ４０との融着点における強度を高めることができる。

（３）第３実施形態
次に、第３実施形態について図面を用いながら詳細に説明する。ただし、第３実施形態の構成要素のうち上記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、重複する説明は適宜省略する。

図６は、第３実施形態における光コンバイナを示す図である。図６に示すように、本実施形態の光コンバイナは、２段のブリッジファイバそれぞれをコア−クラッド構造とした点で、第２実施形態と異なる。

すなわち、本実施形態の光コンバイナは、第２実施形態における第１ブリッジファイバ４０に代えて、コア６１及びそのコア６１の外周面を囲うクラッド６２を有する第１ブリッジファイバ６０を備える。

この第１ブリッジファイバ６０は、第２実施形態における第１ブリッジファイバ４０と同様に、出力端に向かうにしたがって外径が縮まるテーパ部６０Ａと、第１ブリッジファイバ６０の長さ方向に沿って外径が一定の径一定部６０Ｂとで構成される。

この第１ブリッジファイバ６０における入力端面の外径はテーパ部６０Ａの大径側端面の外径（クラッド外径）と一致し、当該入力端面におけるコア６１は各入力用光ファイバ１０の出力端面におけるコア１１及びクラッド１２と融着される。

なお、第２ブリッジファイバ５０の入力端面の外径は、上記第２実施形態と同様に、第１ブリッジファイバ６０の出力端面の外径よりも大きくされる。また、第２ブリッジファイバ５０における最大の外径は、上記第２実施形態と同様に、第１ブリッジファイバ４０における最大の外径よりも小さくされる。

本実施形態の場合、第１ブリッジファイバ６０におけるクラッド６２の外径に対するコア６１の外径の比は、第２ブリッジファイバ５０におけるクラッド５２の外径に対するコア５１の外径の比よりも大きい。すなわち、クラッドの外径に対するコアの外径の比は、入力用光ファイバ１０から離れて位置するブリッジファイバほど小さい。なお、クラッドの外径に対するコアの外径の比とは、コアの外径をＡとしクラッドの外径をＢとした場合、Ａ／Ｂのことである。

このような光コンバイナでは、長手方向に沿ってクラッドの外径に対するコアの外径の比が同じである１つのブリッジファイバを第１ブリッジファイバ６０及び第２ブリッジファイバ５０に代えて用いる場合に比べて、ブリッジファイバ同士の融着点において、出力用光ファイバ側の第２ブリッジファイバ５０の端面が大きくなる。このため、戻り光を、より分散して外部へと放出することができる。

（４）変形例
以上、実施形態が一例として説明された。しかしながら本発明は上記実施形態に限定されるものではない

例えば、上記第１実施形態〜上記第３実施形態では、テーパ部と径一定部とで構成されるブリッジファイバが適用されたが、当該径一定部が省略されたブリッジファイバが適用されても良い。

上記第２実施形態では、最も入力用光ファイバ側に位置する第１ブリッジファイバ４０は、その全体が光を伝搬するもの（コア−クラッド構造を有さないもの）とされた。また、この第１ブリッジファイバ４０以外のブリッジファイバが、コア５１及びクラッド５２を有する１つの第２ブリッジファイバ５０とされた。
しかしながら、第１ブリッジファイバ４０以外のブリッジファイバとして２以上の第２ブリッジファイバ５０が、第１ブリッジファイバ４０と出力用光ファイバ２０との間に設けられていても良い。このように第１ブリッジファイバ４０と出力用光ファイバ２０との間に２以上の第２ブリッジファイバ５０を設ける場合、これら第２ブリッジファイバ５０のコア−クラッド比は、上記第３実施形態と同様にすることが好ましい。
すなわち、２以上の第２ブリッジファイバ５０それぞれにおけるクラッド５２の外径に対するコア５１の外径の比が、入力用光ファイバ１０から離れて位置するブリッジファイバほど小さいことが好ましい。
このようにすれば、第２ブリッジファイバ５０を１つとする場合に比べて、ブリッジファイバ同士の融着点において、出力用光ファイバ側の第２ブリッジファイバ５０の端面が大きくなる。このため、戻り光を、より分散して外部へと放出することができる。
また、第１ブリッジファイバ４０と出力用光ファイバ２０との間に２以上の第２ブリッジファイバ５０を設ける場合、上記第２実施形態及び第３実施形態と同様に、出力用光ファイバが接続されるブリッジファイバにおける最大の外径は、他のブリッジファイバにおける最大の外径よりも小さいことが好ましい。

上記第３実施形態では、入力用光ファイバ１０と出力用光ファイバ２０との間に、コア及びクラッドを有する２つのブリッジファイバが設けられた。しかしながら、各ブリッジファイバにおけるクラッドの外径に対するコアの外径の比が、入力用光ファイバ１０から離れて位置するブリッジファイバほど小さい限り、３つ以上のブリッジファイバが設けられていても良い。
なお、３つ以上のブリッジファイバを設ける場合、上記第２実施形態及び第３実施形態と同様に、出力用光ファイバが接続されるブリッジファイバにおける最大の外径は、他のブリッジファイバにおける最大の外径よりも小さいことが好ましい。

また上記実施形態では、レーザ光源２の構成要素として特に示していないが、レーザ光を出射するものである限り様々な構成要素とすることができる。

また上記実施形態では、複数のレーザ光源２と光コンバイナ３とを構成要素とするレーザ装置１が適用されたが、例えば、共振型のファイバレーザ装置、あるいは、ＭＯ−ＰＡ（Master Oscillator Power Amplifier）型のファイバレーザ装置が適用されても良く、その他のレーザ装置が適用されても良い。

なお、レーザ装置１、及び、光コンバイナ３における各構成要素は、上記実施形態又は変形例に示された内容以外に、適宜、本願目的を逸脱しない範囲で組み合わせ、省略、変更、周知技術の付加などをすることができる。

本発明は、レーザ装置を用いる加工分野や医療分野等、あるいは、光ファイバコンバイナを用いる様々な分野において利用可能性がある。

１・・・レーザ装置
２・・・レーザ光源
３・・・光コンバイナ
１０・・・入力用光ファイバ
２０・・・出力用光ファイバ
３０・・・ブリッジファイバ
４０，６０・・・第１ブリッジファイバ
５０・・・第２ブリッジファイバ

Claims

複数の入力用光ファイバと、
出力用光ファイバと、
前記複数の入力用光ファイバと前記出力用光ファイバとの間に配置され、前記複数の入力用光ファイバ及び前記出力用光ファイバに光学的に結合されるブリッジファイバと
を備え、
前記ブリッジファイバは、前記ブリッジファイバの出力端に向かうにしたがって外径が縮まるテーパ部を有し、
前記ブリッジファイバの出力端面の外径は、前記出力用光ファイバの入力端面のクラッド外径よりも小さい
ことを特徴とする光コンバイナ。
前記ブリッジファイバは、互いに光学的に結合される複数のブリッジファイバからなり、
前記複数のブリッジファイバのうち少なくとも１箇所の隣接するブリッジファイバにおいて、出力用光ファイバ側に位置するブリッジファイバの入力端面の外径が、入力用光ファイバ側に位置するブリッジファイバの出力端面の外径よりも大きい
ことを特徴とする請求項１に記載の光コンバイナ。
前記複数のブリッジファイバは、それぞれ、コア及び前記コアの外周面を囲うクラッドを有し、
前記複数のブリッジファイバそれぞれにおける前記クラッドの外径に対する前記コアの外径の比は、入力用光ファイバから離れて位置するブリッジファイバほど小さい
ことを特徴とする請求項２に記載の光コンバイナ。
前記複数のブリッジファイバにおいて、前記複数の入力用光ファイバが接続されるブリッジファイバは、その全体が光を伝搬するものとされ、当該ブリッジファイバ以外の１又は２以上のブリッジファイバは、コア及び前記コアの外周面を囲うクラッドを有する
ことを特徴とする請求項２に記載の光コンバイナ。
前記入力用光ファイバが接続されるブリッジファイバ以外のブリッジファイバは、２以上であり、
前記２以上のブリッジファイバそれぞれにおける前記クラッドの外径に対する前記コアの外径の比は、入力用光ファイバから離れて位置するブリッジファイバほど小さい
ことを特徴とする請求項４に記載の光コンバイナ。
前記出力用光ファイバが接続されるブリッジファイバにおける最大の外径は、他のブリッジファイバにおける最大の外径よりも小さい
ことを特徴とする請求項１〜請求項５いずれか１項に記載の光コンバイナ。
請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の光コンバイナと、
前記入力用光ファイバにレーザ光を照射するレーザ光源と
を備えることを特徴とするレーザ装置。