JP2015153919A - Optical fiber and laser oscillator using the same - Google Patents

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政二 清水
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尚久 林
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent an end cap from being peeled from an optical fiber body.SOLUTION: An optical fiber 10 comprises a first optical fiber body 1, a second optical fiber body 2, and a first end cap 3. The first optical fiber body 1 is formed of glass having deliquescence. The first optical fiber body 1 includes a first end surface 11, a second end surface 12, and a first core 13. The second optical fiber body 2 is formed of glass having the same material as the first optical fiber body 1. The second optical fiber body 2 includes a third end surface 21 and a fourth end surface 22. The third end surface 21 is fused to the first end surface 11. The second optical fiber body 2 has a larger diameter than the first core 13. The first end cap 3 is fused to the fourth end surface 22.

Description

本発明は、光ファイバ、及びこれを用いたレーザ発振器に関するものである。   The present invention relates to an optical fiber and a laser oscillator using the same.

光ファイバを利用したレーザ発振器が広く用いられている。このレーザ発振器は、光源から発振される励起光を利用して、光ファイバによって出力光を発振する。このレーザ発振器に用いられる光ファイバとして、例えば、エルビウムなどのレーザ媒質がドープされたＺＢＬＡＮガラスなどを用いることができる。   Laser oscillators using optical fibers are widely used. This laser oscillator oscillates output light by an optical fiber using excitation light oscillated from a light source. As an optical fiber used in this laser oscillator, for example, ZBLAN glass doped with a laser medium such as erbium can be used.

しかしながら、ＺＢＬＡＮガラスは、光ファイバからの出力光を吸収した大気中の水分によって潮解するという問題がある。すなわち、光ファイバの端面が損傷するという問題がある。このため、潮解性を有するガラスによって光ファイバが形成されている場合、例えば、特許文献１のように、光ファイバ本体の端面にエンドキャップを接合する必要がある。   However, ZBLAN glass has a problem that it is deliquescent by moisture in the atmosphere that has absorbed output light from the optical fiber. That is, there is a problem that the end face of the optical fiber is damaged. For this reason, when the optical fiber is formed of glass having deliquescence, for example, as in Patent Document 1, it is necessary to join an end cap to the end face of the optical fiber main body.

特開２００７−２７３８４２号公報JP 2007-273842 A

上述したようにエンドキャップを有する光ファイバをレーザ発振器として用いると、光ファイバ本体とエンドキャップとの接合面において剥離が生じるという問題が生じる。特に、上記光ファイバを用いてパルスレーザを発振させた場合に上述した問題が生じて、光ファイバ本体からエンドキャップが剥離してしまうおそれがある。   As described above, when an optical fiber having an end cap is used as a laser oscillator, there arises a problem that peeling occurs at the joint surface between the optical fiber body and the end cap. In particular, when the pulse laser is oscillated using the above optical fiber, the above-described problem may occur, and the end cap may be peeled off from the optical fiber main body.

本発明の課題は、光ファイバ本体からエンドキャップが剥離することを防止することにある。   The subject of this invention is preventing that an end cap peels from an optical fiber main body.

本発明の第１側面に係る光ファイバは、第１光ファイバ本体と、第２光ファイバ本体と、エンドキャップとを備えている。第１光ファイバ本体は、潮解性を有するガラスによって形成される。第１光ファイバ本体は、第１端面、第２端面、及び第１光路を有する。第１光路は、第１端面から前記第２端面まで延びる。第１光路には、出力光が通る。第２光ファイバ本体は、第１光ファイバ本体と同じ材質のガラスによって形成される。第２光ファイバ本体は、第３端面、第４端面、及び第２光路を有する。第３端面は、第１端面に融着されている。第２光路は、第３端面から前記第４端面まで延びる。第２光路は、第１光路よりも径が大きい。エンドキャップは、第４端面に融着される。   The optical fiber according to the first aspect of the present invention includes a first optical fiber body, a second optical fiber body, and an end cap. The first optical fiber main body is formed of glass having deliquescence. The first optical fiber body has a first end face, a second end face, and a first optical path. The first optical path extends from the first end surface to the second end surface. The output light passes through the first optical path. The second optical fiber main body is formed of glass made of the same material as the first optical fiber main body. The second optical fiber body has a third end face, a fourth end face, and a second optical path. The third end face is fused to the first end face. The second optical path extends from the third end surface to the fourth end surface. The second optical path has a larger diameter than the first optical path. The end cap is fused to the fourth end surface.

この構成によれば、第２光ファイバ本体の第２光路は、第１光ファイバ本体の第１光路よりも径が大きい。このため、第２光ファイバ本体の第４端面を通過する出力光は、第１光ファイバ本体の第１端面を通る出力光よりも広がっており、出力光の単位面積当たりのエネルギー量（出力光のフルエンス）が低下している。すなわち、出力光のフルエンスは、第１端面よりも第４端面の方が低い。このため、第２光ファイバ本体の第４端面に融着させたエンドキャップが第２光ファイバ本体から剥離することを防止することができる。   According to this configuration, the second optical path of the second optical fiber body has a larger diameter than the first optical path of the first optical fiber body. For this reason, the output light passing through the fourth end face of the second optical fiber body is more spread than the output light passing through the first end face of the first optical fiber body, and the amount of energy per unit area of the output light (output light) Fluence) is decreasing. That is, the fluence of output light is lower on the fourth end face than on the first end face. For this reason, it is possible to prevent the end cap fused to the fourth end face of the second optical fiber body from being peeled off from the second optical fiber body.

また、第１光ファイバ本体の第１端面に第２光ファイバ本体が融着されている。この第１端面を通る出力光のフルエンスは、第４端面を通る出力光のフルエンスよりも高い。しかしながら、第１光ファイバ本体と第２光ファイバ本体とは、互いに同じ材質のガラスによって形成されているため、十分な強度で互いに融着させることができる。この結果、第１光ファイバ本体から第２光ファイバ本体が剥離することを防止することができる。   The second optical fiber body is fused to the first end face of the first optical fiber body. The fluence of the output light passing through the first end face is higher than the fluence of the output light passing through the fourth end face. However, since the first optical fiber main body and the second optical fiber main body are formed of glass of the same material, they can be fused to each other with sufficient strength. As a result, it is possible to prevent the second optical fiber body from being peeled from the first optical fiber body.

好ましくは、第１光ファイバ本体及び第２光ファイバ本体は、ＺＢＬＡＮガラスである。   Preferably, the first optical fiber body and the second optical fiber body are ZBLAN glass.

好ましくは、第１光路は、レーザ媒質がドープされている。そして、第２光路のレーザ媒質の質量含有率は、第１光路のレーザ媒質の質量含有率よりも低い。例えば、第２光路は、レーザ媒質がドープされていない。   Preferably, the first optical path is doped with a laser medium. The mass content of the laser medium in the second optical path is lower than the mass content of the laser medium in the first optical path. For example, the second optical path is not doped with a laser medium.

好ましくは、第１光ファイバ本体の外側面と第２光ファイバ本体の外側面とは、連続して延びる。この構成によれば、冷却部材などを、第１及び第２光ファイバ本体に対して容易に接触させることができる。   Preferably, the outer surface of the first optical fiber body and the outer surface of the second optical fiber body extend continuously. According to this configuration, the cooling member or the like can be easily brought into contact with the first and second optical fiber bodies.

好ましくは、第１光ファイバ本体は、円柱状に形成されている。第２光ファイバ本体の第３端面は、第１光ファイバ本体の第１端面と同じ径である。第２光ファイバ本体は、第４端面に近付くほど径が大きくなるように形成されている。   Preferably, the first optical fiber body is formed in a cylindrical shape. The third end surface of the second optical fiber body has the same diameter as the first end surface of the first optical fiber body. The second optical fiber body is formed so that the diameter increases as it approaches the fourth end surface.

第１光ファイバ本体は、第１コアとクラッドとを有する。第１コアは上述した第１光路である。クラッドは、第１コアの外周面を覆う。   The first optical fiber body has a first core and a cladding. The first core is the first optical path described above. The clad covers the outer peripheral surface of the first core.

好ましくは、第２光ファイバ本体は、第２コアとクラッドとを有する。第２コアは、上述した第２光路である。クラッドは第２コアの外周面を覆う。   Preferably, the second optical fiber body has a second core and a clad. The second core is the second optical path described above. The clad covers the outer peripheral surface of the second core.

本発明の第２側面に係るレーザ発振器は、上述したいずれかの光ファイバと、光ファイバを収容する筐体と、光ファイバに入射する励起光を発振する光源と、を備える。   A laser oscillator according to a second aspect of the present invention includes any one of the optical fibers described above, a housing that houses the optical fiber, and a light source that oscillates excitation light incident on the optical fiber.

本発明によれば、光ファイバ本体とエンドキャップとの剥離を防止することができる。   According to the present invention, peeling between the optical fiber main body and the end cap can be prevented.

レーザ発振器の概略図。Schematic of a laser oscillator. 光ファイバの拡大断面図。The expanded sectional view of an optical fiber. 変形例１に係る光ファイバの拡大断面図。The expanded sectional view of the optical fiber which concerns on the modification 1. FIG. 変形例２に係る光ファイバの拡大断面図。The expanded sectional view of the optical fiber which concerns on the modification 2. FIG.

以下、本発明に係る光ファイバ、及びこれを用いたレーザ発振器の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、レーザ発振器の概略図である。   Embodiments of an optical fiber according to the present invention and a laser oscillator using the same will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of a laser oscillator.

図１に示すように、レーザ発振器１００は、光ファイバ１０を用いてパルス光を発振するように構成されている。このレーザ発振器１００は、光ファイバ１０、光源９１、及び筐体９８を備える。また、レーザ発振器１００は、第１〜第３レンズ９２ａ〜９２ｃ、第１及び第２ダイクロイックミラー９３ａ、９３ｂ、ミラー９４、パルス発生器９５、ドライバ９６、及び音響光学素子９７をさらに備える。   As shown in FIG. 1, the laser oscillator 100 is configured to oscillate pulsed light using an optical fiber 10. The laser oscillator 100 includes an optical fiber 10, a light source 91, and a housing 98. The laser oscillator 100 further includes first to third lenses 92a to 92c, first and second dichroic mirrors 93a and 93b, a mirror 94, a pulse generator 95, a driver 96, and an acoustooptic device 97.

筐体９８は、直方体状の箱体であって、光ファイバ１０、第２及び第３レンズ９２ｂ、９２ｃ、第１及び第２ダイクロイックミラー９３ａ、９３ｂ、ミラー９４、並びに音響光学素子９７などを収容している。筐体９８は、光透過性を有する第１窓部９８ａ及び第２窓部９８ｂを有する。筐体９８の内部は、窒素によって充填されている。また、筐体９８内の水分を除去するために、筐体９８内に乾燥剤が入れられている。   The housing 98 is a rectangular parallelepiped box and houses the optical fiber 10, the second and third lenses 92b and 92c, the first and second dichroic mirrors 93a and 93b, the mirror 94, the acoustooptic device 97, and the like. doing. The housing 98 includes a first window portion 98a and a second window portion 98b having light transparency. The inside of the housing 98 is filled with nitrogen. In addition, a desiccant is put in the housing 98 in order to remove moisture in the housing 98.

光源９１は、励起光を発振するものであり、例えばランプ又は半導体レーザなどによって構成することができる。光源９１にて発振された励起光は、励起光伝送ファイバ９１ａを介して出力される。   The light source 91 oscillates excitation light and can be constituted by, for example, a lamp or a semiconductor laser. The excitation light oscillated by the light source 91 is output via the excitation light transmission fiber 91a.

第１レンズ９２ａは、コリメートレンズとして機能するレンズであり、励起光伝送ファイバ９１ａと、筐体９８の第１窓部９８ａとの間に配置されている。第１レンズ９２ａは、光源９１からの励起光を発散光の状態から平行光の状態に変換する。   The first lens 92 a is a lens that functions as a collimating lens, and is disposed between the excitation light transmission fiber 91 a and the first window portion 98 a of the housing 98. The first lens 92a converts the excitation light from the light source 91 from a divergent light state to a parallel light state.

第２レンズ９２ｂは、集光レンズ及びコリメートレンズとして機能するレンズであり、第１ダイクロイックミラー９３ａと光ファイバ１０の第１エンドキャップ３との間に配置されている。第２レンズ９２ｂは、第１レンズ９２ａによって平行光の状態とされた励起光を集光する。この結果、光ファイバ１０には、集光された状態の励起光が入射する。また、第２レンズ９２ｂは、光ファイバ１０から放射された出力光を平行光の状態に変換する。   The second lens 92 b is a lens that functions as a condenser lens and a collimator lens, and is disposed between the first dichroic mirror 93 a and the first end cap 3 of the optical fiber 10. The second lens 92b condenses the excitation light converted into the parallel light state by the first lens 92a. As a result, the condensed excitation light enters the optical fiber 10. The second lens 92b converts the output light emitted from the optical fiber 10 into a parallel light state.

第３レンズ９２ｃは、集光レンズ及びコリメートレンズとして機能するレンズであり、第２ダイクロイックミラー９３ｂと光ファイバ１０の第２エンドキャップ５との間に配置されている。第３レンズ９２ｃは、光ファイバ１０からの励起光及び出力光を平行光の状態に変換する。また、第３レンズ９２ｃは、第２ダイクロイックミラー９３ｂからの出力光を集光する。この結果、光ファイバ１０には、集光された状態の出力光が入射する。   The third lens 92 c is a lens that functions as a condenser lens and a collimator lens, and is disposed between the second dichroic mirror 93 b and the second end cap 5 of the optical fiber 10. The third lens 92c converts the excitation light and output light from the optical fiber 10 into a parallel light state. The third lens 92c condenses output light from the second dichroic mirror 93b. As a result, the condensed output light is incident on the optical fiber 10.

第１ダイクロイックミラー９３ａは、第１レンズ９２ａと第２レンズ９２ｂとの間に配置されている。第１ダイクロイックミラー９３ａは、光源９１からの励起光を透過するとともに、光ファイバ１０からの出力光を反射して進行方向を変更する。   The first dichroic mirror 93a is disposed between the first lens 92a and the second lens 92b. The first dichroic mirror 93a transmits the excitation light from the light source 91 and reflects the output light from the optical fiber 10 to change the traveling direction.

第２ダイクロイックミラー９３ｂは、第３レンズ９２ｃの後方に配置されている。第２ダイクロイックミラー９３ｂは、光ファイバ１０からの励起光を透過するとともに、光ファイバ１０からの出力光を反射して進行方向を変更する。   The second dichroic mirror 93b is disposed behind the third lens 92c. The second dichroic mirror 93b transmits the excitation light from the optical fiber 10 and reflects the output light from the optical fiber 10 to change the traveling direction.

ミラー９４は、第２ダイクロイックミラー９３ｂからの出力光を反射し、第２ダイクロイックミラー９３ｂへと戻す。   The mirror 94 reflects the output light from the second dichroic mirror 93b and returns it to the second dichroic mirror 93b.

パルス発生器９５は、所定のパルス幅を有する電気信号を発生させる。ドライバ９６は、パルス発生器９５からの電気信号に基づき、音響光学素子９７を駆動する。この音響光学素子９７が駆動されることによって、第２ダイクロイックミラー９３ａとミラー９４との間を通る出力光が連続光の状態からパルス光の状態となる。   The pulse generator 95 generates an electric signal having a predetermined pulse width. The driver 96 drives the acousto-optic element 97 based on the electrical signal from the pulse generator 95. By driving the acoustooptic device 97, the output light passing between the second dichroic mirror 93a and the mirror 94 changes from a continuous light state to a pulsed light state.

光ファイバ１０は、第１光ファイバ本体１を備えている。光ファイバ１０は、一方の端部において、第２光ファイバ本体２、及び第１エンドキャップ３を備えている。また、光ファイバ１０は、他方の端部において、第３光ファイバ本体４、及び第２エンドキャップ５をさらに備えている。なお、第１エンドキャップ３が、本発明のエンドキャップに相当する。   The optical fiber 10 includes a first optical fiber body 1. The optical fiber 10 includes a second optical fiber body 2 and a first end cap 3 at one end. The optical fiber 10 further includes a third optical fiber body 4 and a second end cap 5 at the other end. The first end cap 3 corresponds to the end cap of the present invention.

第１光ファイバ本体１は、潮解性を有するガラスによって形成されている。例えば、第１光ファイバ本体１は、希土類元素がレーザ媒質としてドープされたフッ化物ガラスから形成されている。第１光ファイバ本体１は、好ましくは、ＺＢＬＡＮ（ZrF4-BaF2-LaF3-AlF3-NaF）ガラスによって形成されている。また、第１光ファイバ本体１には、好ましくはエルビウムがドープされている。 The first optical fiber body 1 is made of glass having deliquescence. For example, the first optical fiber body 1 is made of fluoride glass doped with a rare earth element as a laser medium. The first optical fiber body 1 is preferably made of ZBLAN (ZrF 4 —BaF 2 —LaF 3 —AlF 3 —NaF) glass. The first optical fiber body 1 is preferably doped with erbium.

第１光ファイバ本体１は、第１端面１１、第２端面１２、及び第１コア１３を有する。なお、第１コア１３は、本発明の第１光路に相当する。第１コア１３は、第１端面１１から第２端面１２まで延びている。この第１コア１３内を出力光が通る。第１光ファイバ本体１は円柱状に形成されており、第１端面１１及び第２端面１２は円形状である。   The first optical fiber body 1 has a first end surface 11, a second end surface 12, and a first core 13. The first core 13 corresponds to the first optical path of the present invention. The first core 13 extends from the first end surface 11 to the second end surface 12. The output light passes through the first core 13. The first optical fiber body 1 is formed in a cylindrical shape, and the first end surface 11 and the second end surface 12 are circular.

図２は、光ファイバ１０の一方の端部を示す拡大図である。図２に示すように、第１光ファイバ本体１は、第１コア１３とクラッド１４とを有している。第１コア１３は、円柱状に形成されている。第１コア１３は、希土類元素がレーザ媒質としてドープされたフッ化物ガラスから形成されている。第１コア１３は、好ましくは、エルビウムがドープされたＺＢＬＡＮ（ZrF4-BaF2-LaF3-AlF3-NaF）ガラスによって形成されている。 FIG. 2 is an enlarged view showing one end of the optical fiber 10. As shown in FIG. 2, the first optical fiber body 1 has a first core 13 and a clad 14. The first core 13 is formed in a columnar shape. The first core 13 is made of fluoride glass doped with a rare earth element as a laser medium. The first core 13 is preferably made of ZBLAN (ZrF 4 —BaF 2 —LaF 3 —AlF 3 —NaF) glass doped with erbium.

第１光ファイバ本体１のクラッド１４は、円筒状に形成されている。クラッド１４は、第１コア１３の外周面を覆うように配置されている。クラッド１４は、フッ化物ガラスから形成されており、好ましくはＺＢＬＡＮガラスによって形成されている。なお、クラッド１４は、第１コア１３よりも屈折率が低く、また、レーザ媒質がドープされていない。   The clad 14 of the first optical fiber body 1 is formed in a cylindrical shape. The clad 14 is disposed so as to cover the outer peripheral surface of the first core 13. The clad 14 is made of fluoride glass, and is preferably made of ZBLAN glass. The clad 14 has a lower refractive index than the first core 13 and is not doped with a laser medium.

第２光ファイバ本体２は、第１光ファイバ本体１と同じ材質のガラスによって形成されている。詳細には、第２光ファイバ本体２は、フッ化物ガラスから形成されており、好ましくはＺＢＬＡＮガラスによって形成されている。第２光ファイバ本体２におけるレーザ媒質の質量含有率は、第１コア１３におけるレーザ媒質の質量含有率よりも低い。好ましくは、第２光ファイバ本体２には、レーザ媒質がドープされていない。   The second optical fiber body 2 is made of the same material as the first optical fiber body 1. In detail, the 2nd optical fiber main body 2 is formed from the fluoride glass, Preferably it is formed with the ZBLAN glass. The mass content of the laser medium in the second optical fiber body 2 is lower than the mass content of the laser medium in the first core 13. Preferably, the second optical fiber body 2 is not doped with a laser medium.

第２光ファイバ本体２は、第３端面２１、第４端面２２を有する。第２光ファイバ本体２は、円柱状に形成されている。第２光ファイバ本体２の第３端面２１は、第１光ファイバ本体１の第１端面１１に融着される。具体的には、第１光ファイバ本体１及び第２光ファイバ本体２を軟化点以上に加熱し、互いに融着させる。この第２光ファイバ本体２内を出力光が通る。なお、本実施形態において、第２光ファイバ本体２自体が本発明の第２光路に相当する。   The second optical fiber body 2 has a third end surface 21 and a fourth end surface 22. The second optical fiber main body 2 is formed in a cylindrical shape. The third end face 21 of the second optical fiber body 2 is fused to the first end face 11 of the first optical fiber body 1. Specifically, the first optical fiber main body 1 and the second optical fiber main body 2 are heated to the softening point or more and fused together. The output light passes through the second optical fiber body 2. In the present embodiment, the second optical fiber body 2 itself corresponds to the second optical path of the present invention.

第２光ファイバ本体２は、第１コア１３よりも径が大きい。また、第２光ファイバ本体２は、第１光ファイバ本体１よりも径が大きい。すなわち、第２光ファイバ本体２の第３端面２１は、第１光ファイバ本体１の第１端面１１よりも径が大きい。第２光ファイバ本体２は、出力光及び励起光が第２光ファイバ本体２の外周面に当たらないように、長さ及び径が設計されている。   The second optical fiber body 2 has a larger diameter than the first core 13. The second optical fiber main body 2 has a larger diameter than the first optical fiber main body 1. That is, the third end surface 21 of the second optical fiber body 2 has a larger diameter than the first end surface 11 of the first optical fiber body 1. The length and the diameter of the second optical fiber body 2 are designed so that the output light and the excitation light do not hit the outer peripheral surface of the second optical fiber body 2.

第１エンドキャップ３は、第２光ファイバ本体２の第４端面２２に融着されている。第１エンドキャップ３は、第２光ファイバ本体２の第４端面２２の全体を覆うような大きさに設計される。第１エンドキャップ３は、例えば、具体的には、第２光ファイバ本体２を軟化点以上に加熱し、第２光ファイバ本体２とエンドキャップ３とを融着させる。   The first end cap 3 is fused to the fourth end surface 22 of the second optical fiber body 2. The first end cap 3 is designed to have a size that covers the entire fourth end face 22 of the second optical fiber body 2. For example, specifically, the first end cap 3 heats the second optical fiber body 2 to a softening point or more, and fuses the second optical fiber body 2 and the end cap 3.

第１エンドキャップ３は、励起光及びレーザ光を透過する光透過性であり、且つ潮解性を有さない。第１エンドキャップ３の融点は、第２光ファイバ本体２の軟化点よりも高い。例えば、第１エンドキャップ３は、フッ化カルシウムなどの結晶や、石英などの結晶であってもよい。   The first end cap 3 is light transmissive to transmit excitation light and laser light, and does not have deliquescence. The melting point of the first end cap 3 is higher than the softening point of the second optical fiber body 2. For example, the first end cap 3 may be a crystal such as calcium fluoride or a crystal such as quartz.

図１に示すように、第３光ファイバ本体４は、第１光ファイバ本体１の第２端面１２に融着していることを除き、第２光ファイバ本体２と基本的に同じ構成であるため、詳細な説明を省略する。また、第２エンドキャップ５は、第３光ファイバ本体４に融着していることを除き、第１エンドキャップ３と基本的に同じ構成であるため、詳細な説明を省略する。   As shown in FIG. 1, the third optical fiber body 4 has basically the same configuration as the second optical fiber body 2 except that the third optical fiber body 4 is fused to the second end surface 12 of the first optical fiber body 1. Therefore, detailed description is omitted. The second end cap 5 has basically the same configuration as that of the first end cap 3 except that the second end cap 5 is fused to the third optical fiber main body 4, and thus detailed description thereof is omitted.

［特徴］
本実施形態に係る光ファイバ１０は、次の特徴を有する。 [Feature]
The optical fiber 10 according to the present embodiment has the following characteristics.

第２光ファイバ本体２は、第１光ファイバ本体１の第１コア１３よりも径が大きい。このため、第２光ファイバ本体２の第４端面２２を通過する出力光は、第１光ファイバ本体１の第１端面１１を通過する出力光よりも広がっており、出力光の単位面積当たりのエネルギー量（出力光のフルエンス）が低下している。すなわち、出力光のフルエンスは、第１端面１１よりも第４端面２２の方が低い。このため、第２光ファイバ本体２の第４端面２２に融着させた第１エンドキャップ３が第２光ファイバ本体２から剥離することを防止することができる。   The second optical fiber body 2 has a larger diameter than the first core 13 of the first optical fiber body 1. For this reason, the output light that passes through the fourth end face 22 of the second optical fiber main body 2 is wider than the output light that passes through the first end face 11 of the first optical fiber main body 1, and per unit area of the output light. The amount of energy (output light fluence) is decreasing. That is, the fluence of the output light is lower on the fourth end surface 22 than on the first end surface 11. For this reason, it is possible to prevent the first end cap 3 fused to the fourth end surface 22 of the second optical fiber body 2 from being peeled off from the second optical fiber body 2.

また、第１光ファイバ本体１の第１端面１１に第２光ファイバ本体２が融着されている。この第１端面１１を通る出力光のフルエンスは、第４端面２２を通る出力光のフルエンスよりも高い。しかしながら、第１光ファイバ本体１と第２光ファイバ本体２とは、互いに同じ材質のガラスによって形成されているため、十分な強度で互いに融着させることができる。この結果、第１光ファイバ本体１から第２光ファイバ本体２が剥離することを防止することができる。   The second optical fiber body 2 is fused to the first end surface 11 of the first optical fiber body 1. The fluence of output light passing through the first end face 11 is higher than the fluence of output light passing through the fourth end face 22. However, since the first optical fiber body 1 and the second optical fiber body 2 are formed of the same glass material, they can be fused to each other with sufficient strength. As a result, it is possible to prevent the second optical fiber body 2 from peeling from the first optical fiber body 1.

［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。 [Modification]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these, A various change is possible unless it deviates from the meaning of this invention.

変形例１
上記実施形態では、第２光ファイバ本体２は円柱状に形成されているが、特にこれに限定されない。図３は、変形例１に係る光ファイバ１０の拡大断面図である。図３に示すように、変形例１に係る光ファイバ１０の第２光ファイバ本体２は、円錐台状に形成されている。すなわち、第２光ファイバ本体２は、第４端面２２に近付くほど径が大きくなるように形成されている。なお、第２光ファイバ本体２は、励起光及び出力光が側面に当たらないように設計される。 Modification 1
In the said embodiment, although the 2nd optical fiber main body 2 is formed in the column shape, it is not limited to this in particular. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the optical fiber 10 according to the first modification. As shown in FIG. 3, the second optical fiber body 2 of the optical fiber 10 according to Modification 1 is formed in a truncated cone shape. That is, the second optical fiber body 2 is formed so that the diameter increases as it approaches the fourth end surface 22. In addition, the 2nd optical fiber main body 2 is designed so that excitation light and output light may not hit a side surface.

第２光ファイバ本体２の第３端面２１の径は、第１コア１３の径よりも大きければ、特に限定されない。例えば、第２光ファイバ本体２の第３端面２１の径は、第１光ファイバ本体１の第１端面１１の径より大きくても小さくてもよい。なお、第２光ファイバ本体２の第３端面２１の径は、第１光ファイバ本体１の第１端面１１の径と同じ大きさにすることが好ましい。第２光ファイバ本体２と第１光ファイバ本体１の外側面が連続するように融着させることによって、すなわち、第２光ファイバ本体２の第３端面２１と第１光ファイバ本体１の第１端面１１とを互いの外周が一致して段差が生じないように融着することによって、第２光ファイバ本体２と第１光ファイバ本体１との接続箇所から励起光及び出力光が漏れるおそれを無くすことができる。   The diameter of the third end face 21 of the second optical fiber body 2 is not particularly limited as long as it is larger than the diameter of the first core 13. For example, the diameter of the third end face 21 of the second optical fiber body 2 may be larger or smaller than the diameter of the first end face 11 of the first optical fiber body 1. Note that the diameter of the third end face 21 of the second optical fiber body 2 is preferably the same as the diameter of the first end face 11 of the first optical fiber body 1. By fusing the second optical fiber main body 2 and the outer surface of the first optical fiber main body 1 so as to be continuous, that is, the third end surface 21 of the second optical fiber main body 2 and the first end of the first optical fiber main body 1. By fusing the end face 11 so that the outer peripheries coincide with each other so as not to cause a step, there is a possibility that the excitation light and the output light leak from the connection portion between the second optical fiber body 2 and the first optical fiber body 1. It can be lost.

図３に示した第２光ファイバ本体２の第３端面２１は、第１光ファイバ本体１の第１端面１１と同じ形状且つ同じ面積である。このため、第１光ファイバ本体１の外側面と、第２光ファイバ本体２の外側面とは、互いに連続して延びている。なお、第３光ファイバ本体４も同様に円錐台状に形成することもできる。   The third end face 21 of the second optical fiber body 2 shown in FIG. 3 has the same shape and the same area as the first end face 11 of the first optical fiber body 1. For this reason, the outer surface of the first optical fiber body 1 and the outer surface of the second optical fiber body 2 extend continuously from each other. Similarly, the third optical fiber body 4 can also be formed in a truncated cone shape.

変形例２
上記実施形態では、第１光ファイバ本体１は、１つのクラッド１４を有するが特にこれに限定されない。例えば、図４に示すように、第１光ファイバ本体１は、内側クラッド１４１と、外側クラッド１４２とを有していてもよい。 Modification 2
In the said embodiment, although the 1st optical fiber main body 1 has the one clad | crud 14, it is not limited to this in particular. For example, as shown in FIG. 4, the first optical fiber main body 1 may have an inner cladding 141 and an outer cladding 142.

また、第２光ファイバ本体２は、第２コア２３と、クラッド２４とを有していてもよい。この場合、第２コア２３が本発明の第２光路に相当する。この構成によれば、励起光は、クラッド２４の内周面で反射しながら、第２コア２３内を進むことができる。したがって、励起光は、第２光ファイバ本体２の側面に当たってもよい。なお、第３端面２１における第２光ファイバ本体２の第２コア２３の径は、第１端面１１における第１光ファイバ本体１の内側クラッド１４１の径以下とすることが好ましい。また、第２光ファイバ本体２の開口数は第１光ファイバ本体１の開口数以下とすることが好ましい。   In addition, the second optical fiber body 2 may have a second core 23 and a clad 24. In this case, the second core 23 corresponds to the second optical path of the present invention. According to this configuration, the excitation light can travel through the second core 23 while being reflected by the inner peripheral surface of the clad 24. Therefore, the excitation light may strike the side surface of the second optical fiber body 2. The diameter of the second core 23 of the second optical fiber body 2 at the third end face 21 is preferably equal to or smaller than the diameter of the inner cladding 141 of the first optical fiber body 1 at the first end face 11. The numerical aperture of the second optical fiber body 2 is preferably set to be equal to or less than the numerical aperture of the first optical fiber body 1.

変形例３
上記実施形態では、第１光ファイバ本体１及び第２光ファイバ本体２は、ＺＢＬＡＮガラスであると説明したが、特にこれに限定されない。第１及び第２光ファイバ本体１，２は、励起光および出力光を透過する材質であればよく、例えば、フッ化物ガラス、又はカルコゲナイドガラスなどによって形成されていてもよい。 Modification 3
In the above-described embodiment, the first optical fiber main body 1 and the second optical fiber main body 2 have been described as being ZBLAN glass, but are not particularly limited thereto. The first and second optical fiber bodies 1 and 2 may be made of a material that transmits the excitation light and the output light, and may be formed of, for example, fluoride glass or chalcogenide glass.

変形例４
上記実施形態では、出力光としてパルスレーザ光を発振することとしたが、出力光として連続光のレーザ光を発振することとしてもよい。 Modification 4
In the above embodiment, pulsed laser light is oscillated as output light, but continuous laser light may be oscillated as output light.

１ 第１光ファイバ本体
１１ 第１端面
１２ 第２端面
１３ 第１コア
１４ クラッド
２ 第２光ファイバ本体
２１ 第３端面
２２ 第４端面
３ 第１エンドキャップ
１０ 光ファイバ
９１ 光源
９８ 筐体
１００ レーザ発振器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st optical fiber main body 11 1st end surface 12 2nd end surface 13 1st core 14 Cladding 2 2nd optical fiber main body 21 3rd end surface 22 4th end surface 3 1st end cap 10 Optical fiber 91 Light source 98 Case 100 Laser oscillator

Claims (9)

第１端面、第２端面、及び前記第１端面から前記第２端面まで延び出力光が通る第１光路、を有し、潮解性を有するガラスによって形成される第１光ファイバ本体と、
前記第１端面に融着された第３端面、第４端面、及び前記第３端面から前記第４端面まで延び前記第１光路よりも径が大きい第２光路、を有し、前記第１光ファイバ本体と同じ材質のガラスによって形成される第２光ファイバ本体と、
前記第４端面に融着されるエンドキャップと、
を備える、光ファイバ。 A first optical fiber body having a first end face, a second end face, and a first optical path extending from the first end face to the second end face and through which output light passes, and formed of glass having deliquescent properties;
A third end face fused to the first end face, a fourth end face, and a second optical path extending from the third end face to the fourth end face and having a larger diameter than the first optical path, and A second optical fiber body formed of glass of the same material as the fiber body;
An end cap fused to the fourth end face;
An optical fiber. 前記第１光ファイバ本体及び前記第２光ファイバ本体は、ＺＢＬＡＮガラスである、
請求項１に記載の光ファイバ。 The first optical fiber body and the second optical fiber body are ZBLAN glass.
The optical fiber according to claim 1. 前記第１光路は、レーザ媒質がドープされ、
前記第２光路のレーザ媒質の質量含有率は、前記第１光路のレーザ媒質の質量含有率よりも低い、
請求項１又は２に記載の光ファイバ。 The first optical path is doped with a laser medium;
The mass content of the laser medium in the second optical path is lower than the mass content of the laser medium in the first optical path,
The optical fiber according to claim 1 or 2. 前記第２光路は、レーザ媒質がドープされていない、
請求項３に記載の光ファイバ。 The second optical path is not doped with a laser medium;
The optical fiber according to claim 3. 前記第１光ファイバ本体の外側面と前記第２光ファイバ本体の外側面とは、連続して延びる、
請求項１から４のいずれかに記載の光ファイバ。 The outer surface of the first optical fiber body and the outer surface of the second optical fiber body extend continuously,
The optical fiber according to claim 1. 前記第１光ファイバ本体は、円柱状に形成されており、
前記第２光ファイバ本体の第３端面は、前記第１光ファイバ本体の第１端面と同じ径であり、
前記第２光ファイバ本体は、第４端面に近付くほど径が大きくなるように形成されている、
請求項５に記載の光ファイバ。 The first optical fiber body is formed in a cylindrical shape,
The third end surface of the second optical fiber body has the same diameter as the first end surface of the first optical fiber body,
The second optical fiber main body is formed such that the diameter increases as it approaches the fourth end surface.
The optical fiber according to claim 5. 前記第１光ファイバ本体は、前記第１光路である第１コアと、前記第１コアの外周面を覆うクラッドと、を有する、
請求項１から６のいずれかに記載の光ファイバ。 The first optical fiber body includes a first core that is the first optical path, and a clad that covers an outer peripheral surface of the first core.
The optical fiber according to claim 1. 前記第２光ファイバ本体は、前記第２光路である第２コアと、前記第２コアの外周面を覆うクラッドと、を有する、
請求項１から７のいずれかに記載の光ファイバ。 The second optical fiber body includes a second core that is the second optical path, and a clad that covers an outer peripheral surface of the second core.
The optical fiber according to claim 1. 請求項１から８のいずれかに記載の光ファイバと、
前記光ファイバを収容する筐体と、
前記光ファイバに入射する励起光を発振する光源と、
を備える、レーザ発振器。

An optical fiber according to any one of claims 1 to 8,
A housing for housing the optical fiber;
A light source that oscillates excitation light incident on the optical fiber;
A laser oscillator comprising:

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