JP2018124428A - Optical fiber type optical element, manufacturing method thereof, and optical connector - Google Patents

Optical fiber type optical element, manufacturing method thereof, and optical connector Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical fiber type optical element with which it is possible to efficiently remove clad mode light while suppressing a reduction in beam quality, a method of manufacturing the same, and an optical connector.SOLUTION: An optical fiber type optical element 1 comprises: an optical fiber 10 having a core 11 and a clad 12 provided on the outer side face of the core 11; and a clad mode removing unit 20 of multi-helical structure provided in at least a longitudinal portion of the optical fiber 10 and formed in a multi-helical shape, without a plurality of grooves 21, 22 on the outer side face of the clad 12 intersecting each other.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、光ファイバ型光学素子及びその製造方法並びに光コネクタに関する。   The present invention relates to an optical fiber type optical element, a manufacturing method thereof, and an optical connector.

光ファイバは、相対的に屈折率が高いコアの外側面を相対的に屈折率が低いクラッドで覆った構成を基本としており、コアとクラッドとの屈折率の差を利用して光をコアの中に閉じ込めることにより、光ファイバの長手方向に沿って光を伝送するものである。光ファイバ型光学素子は、光ファイバを加工して、或いは光ファイバに新たな構成を追加して、所定の機能を持たせた光学素子である。   An optical fiber basically has a configuration in which the outer surface of a core having a relatively high refractive index is covered with a clad having a relatively low refractive index, and the difference in refractive index between the core and the clad is used to transmit light to the core. By confining it inside, light is transmitted along the longitudinal direction of the optical fiber. An optical fiber type optical element is an optical element having a predetermined function by processing an optical fiber or adding a new configuration to the optical fiber.

このような光ファイバ型光学素子の一種に、光ファイバのクラッドを伝播する光（クラッドモード光）を除去する機能を有するもの（クラッドモードストリッパ：ＣＭＳ）がある。上述の通り、光ファイバ内において、光は、基本的にコアの中に閉じ込められてコアの内部を伝播するが、その一部がクラッドを伝播する場合がある。例えば、光ファイバが光学的に結合されている部分（融着接続点、或いは光ファイバコネクタ）において、光ファイバの結合ずれが生じている場合には、クラッドモード光が発生し得る。   One type of such an optical fiber type optical element is one that has a function of removing light (clad mode light) propagating through an optical fiber cladding (clad mode stripper: CMS). As described above, in an optical fiber, light is basically confined in the core and propagates inside the core, but a part of the light may propagate in the cladding. For example, in the portion where the optical fibers are optically coupled (a fusion splicing point or an optical fiber connector), when there is a coupling deviation of the optical fibers, clad mode light can be generated.

クラッドモード光が発生すると、種々の悪影響が考えられる。例えば、近年、加工分野において注目されているファイバレーザ装置では、高出力のレーザ光が伝送されるため、高いパワーを有するクラッドモード光が発生する可能性が考えられる。このような高いパワーを有するクラッドモード光が発生すると、意図しない位置で光ファイバが損傷してしまい、或いは意図しない位置でクラッドモード光が外部に漏れ出して外部の装置が損傷してしまう等の悪影響が考えられる。   When clad mode light is generated, various adverse effects can be considered. For example, in recent years, fiber laser devices that have been attracting attention in the processing field can transmit high-power laser light, which may generate clad mode light having high power. When such clad mode light having high power is generated, the optical fiber is damaged at an unintended position, or the clad mode light leaks outside at an unintended position and damages an external device. An adverse effect is possible.

以下の特許文献１，２には、クラッドモード光を除去する機能を有する従来の光ファイバ型光学素子が開示されている。具体的に、以下の特許文献１には、クラッドの外側面に、長さ方向に延びるように且つ螺旋状に凹溝が形成された光ファイバ型光学素子が開示されている。また、以下の特許文献２には、クラッドの外側面に螺旋状にモードストリッパが形成され、或いは環状に複数のモードストリッパが形成された光ファイバ型光学素子が開示されている。   The following Patent Documents 1 and 2 disclose conventional optical fiber type optical elements having a function of removing clad mode light. Specifically, Patent Document 1 below discloses an optical fiber type optical element in which a concave groove is formed in a spiral shape on the outer surface of a clad so as to extend in the length direction. Patent Document 2 below discloses an optical fiber type optical element in which a mode stripper is spirally formed on the outer surface of a clad or a plurality of mode strippers are formed in an annular shape.

特開２０１４−１２６６８７号公報JP 2014-126687 A 特開２０１６−２９４５４号公報JP 2016-29454 A

ところで、上述した特許文献１，２に開示された従来の光ファイバ型光学素子において、クラッドモード光を効率的に除去するには、クラッドの外側面に形成される溝（モードストリッパ）を深い溝にする必要がある。クラッドの外側面の溝を深くすれば、クラッドモード光が上記の溝に入射する頻度が高まり、その結果として外部に放出されるクラッドモード光が増えるからである。尚、クラッドの外側面の溝は、例えばレーザ加工により形成される。   By the way, in the conventional optical fiber type optical elements disclosed in Patent Documents 1 and 2 described above, a groove (mode stripper) formed on the outer surface of the cladding is a deep groove in order to efficiently remove the cladding mode light. It is necessary to. This is because if the groove on the outer surface of the clad is deepened, the frequency of the clad mode light entering the groove increases, and as a result, the clad mode light emitted to the outside increases. In addition, the groove | channel on the outer surface of a clad is formed by laser processing, for example.

しかしながら、余り深い溝を形成してしまうと、レーザ加工によって生ずる熱応力がコアに局所的に作用してコアの外形が歪んでしまい、例えばコアを伝播する光のビーム品質が低下する虞が考えられる。   However, if a too deep groove is formed, the thermal stress generated by laser processing acts locally on the core and the outer shape of the core is distorted. For example, the beam quality of light propagating through the core may be reduced. It is done.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ビーム品質の低下を抑制しつつクラッドモード光を効率的に除去することが可能な光ファイバ型光学素子及びその製造方法並びに光コネクタを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an optical fiber type optical element, a manufacturing method thereof, and an optical connector capable of efficiently removing clad mode light while suppressing deterioration in beam quality. For the purpose.

上記課題を解決するために、本発明の第１態様に係る光ファイバ型光学素子（１、３〜６）は、コア（１１）と、該コアの外側面に設けられたクラッド（１２、１２ａ、１２ｂ）と、を有する光ファイバ（１０、５０）と、前記光ファイバの長手方向の少なくとも一部に設けられ、前記クラッドの外側面に複数の溝（２１、２２、２３）が互いに交わることなく多重螺旋状に形成されてなる多重螺旋構造のクラッドモード除去部（２０、６０）と、を備える。
上記課題を解決するために、本発明の第２態様に係る光ファイバ型光学素子（２）は、コア（１１）と、該コアの外側面に設けられたクラッド（１２）と、を有する光ファイバと（１０）、前記光ファイバの長手方向の少なくとも一部における前記クラッドの外側面に設けられた補助クラッド部材と（３０）と、を備え、前記補助クラッド部材の外側面には、複数の溝（４１、４２）が多重螺旋状に形成されてなる多重螺旋構造のクラッドモード除去部（４０）が形成されている。
ここで、本発明の第２態様に係る光ファイバ型光学素子は、前記補助クラッド部材の屈折率が、前記クラッドの屈折率と同等又は相対的に高い。
また、本発明の第１，第２態様に係る光ファイバ型光学素子は、前記複数の溝の少なくとも一部が、前記光ファイバの長手方向に沿って等間隔となるように形成されている。
或いは、本発明の第１，第２態様に係る光ファイバ型光学素子は、前記複数の溝の少なくとも一部が、前記光ファイバの長手方向に沿って不等間隔となるように形成されている。
また、本発明の第１，第２態様に係る光ファイバ型光学素子は、前記複数の溝の少なくとも一部が、前記光ファイバの軸に対して互いに点対称となるように形成されている。
また、本発明の第１，第２態様に係る光ファイバ型光学素子は、前記複数の溝の少なくとも一部が、互いに深さが異なる溝を含む。
また、本発明の第１，第２態様に係る光ファイバ型光学素子は、前記光ファイバが、前記クラッドの外側面に設けられた被覆（１３）を備えており、前記クラッドモード除去部或いは前記補助クラッド部材が、前記被覆が除去された部位に設けられる。
本発明の第１態様に係る光ファイバ型光学素子の製造方法は、コア（１１）と、該コアの外側面に設けられたクラッド（１２）と、を有する光ファイバ（１０）の前記クラッドの外側面に対し、前記光ファイバの軸に対して互いに点対称となる位置（Ｐ１、Ｐ２）にレーザ光（Ｌ１、Ｌ２）を照射した状態で、前記軸の周りで前記光ファイバを回転させつつ、前記軸に沿って前記光ファイバを移動させて、前記クラッドの外側面に複数の溝（２１、２２）が多重螺旋状に形成されてなる多重螺旋構造のクラッドモード除去部（２０）を形成する工程を有する。
本発明の第２態様に係る光ファイバ型光学素子の製造方法は、円筒形状の補助クラッド部材（３０）の外側面にレーザ光（Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２）を照射した状態で、前記補助クラッド部材の軸の周りで前記補助クラッド部材を回転させつつ、前記軸に沿って前記補助クラッド部材を移動させて、前記補助クラッド部材の外側面に複数の溝（４１、４２）が多重螺旋状に形成されてなる多重螺旋構造のクラッドモード除去部（４０）を形成する工程と、コア（１１）と、該コアの外側面に設けられたクラッド（１２）と、を有する光ファイバ（１０）を、前記補助クラッド部材に挿入させた状態で、前記補助クラッド部材を加熱することにより、前記光ファイバと前記補助クラッド部材を一体化させる工程と、を有する。
本発明の光コネクタ（７０）は、上記の何れかに記載の光ファイバ型光学素子と、少なくとも前記光ファイバ型光学素子に形成されたクラッドモード除去部を内部に収容する筐体部（７２）と、を備える。 In order to solve the above problems, an optical fiber type optical element (1, 3 to 6) according to the first aspect of the present invention includes a core (11) and a clad (12, 12a) provided on an outer surface of the core. 12b), and a plurality of grooves (21, 22, 23) intersecting each other on the outer surface of the cladding. And a multi-helical clad mode removing section (20, 60) formed in a multi-helical shape.
In order to solve the above-mentioned problem, an optical fiber type optical element (2) according to the second aspect of the present invention has a core (11) and a clad (12) provided on the outer surface of the core. (10), and an auxiliary cladding member (30) provided on the outer surface of the cladding in at least a part of the longitudinal direction of the optical fiber, and an outer surface of the auxiliary cladding member, A clad mode removing portion (40) having a multiple spiral structure in which the grooves (41, 42) are formed in a multiple spiral shape is formed.
Here, in the optical fiber type optical element according to the second aspect of the present invention, the refractive index of the auxiliary cladding member is equal to or relatively high as the refractive index of the cladding.
Further, the optical fiber type optical element according to the first and second aspects of the present invention is formed such that at least a part of the plurality of grooves is equidistant along the longitudinal direction of the optical fiber.
Alternatively, the optical fiber-type optical element according to the first and second aspects of the present invention is formed such that at least a part of the plurality of grooves is unequally spaced along the longitudinal direction of the optical fiber. .
Further, the optical fiber type optical element according to the first and second aspects of the present invention is formed such that at least a part of the plurality of grooves is point-symmetric with respect to the axis of the optical fiber.
In the optical fiber-type optical element according to the first and second aspects of the present invention, at least a part of the plurality of grooves includes grooves having different depths.
In the optical fiber type optical element according to the first and second aspects of the present invention, the optical fiber includes a coating (13) provided on an outer surface of the cladding, and the cladding mode removing unit or the An auxiliary cladding member is provided at the site where the coating has been removed.
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing an optical fiber-type optical element, comprising: a core (11); and a cladding (12) provided on an outer surface of the core, the cladding of the optical fiber (10). While irradiating laser light (L1, L2) to positions (P1, P2) that are point-symmetric with respect to the axis of the optical fiber with respect to the outer surface, the optical fiber is rotated around the axis. The optical fiber is moved along the axis to form a multi-helical structure clad mode removing portion (20) in which a plurality of grooves (21, 22) are formed in a multi-helical shape on the outer surface of the clad. The process of carrying out.
In the method for manufacturing an optical fiber type optical element according to the second aspect of the present invention, the auxiliary clad member is irradiated with laser light (L0, L1, L2) on the outer surface of the cylindrical auxiliary clad member (30). A plurality of grooves (41, 42) are formed in a multi-spiral shape on the outer surface of the auxiliary cladding member by rotating the auxiliary cladding member around the axis while moving the auxiliary cladding member along the axis. An optical fiber (10) having a step of forming a clad mode removing portion (40) having a multi-helical structure, a core (11), and a clad (12) provided on an outer surface of the core, And heating the auxiliary clad member in a state of being inserted into the auxiliary clad member, thereby integrating the optical fiber and the auxiliary clad member.
An optical connector (70) of the present invention includes a housing part (72) that houses therein the optical fiber type optical element according to any of the above and at least a cladding mode removing part formed in the optical fiber type optical element. And comprising.

本発明によれば、光ファイバのクラッドの外側面、或いは光ファイバのクラッドの外側面に設けられた補助クラッド部材の外側面に、複数の溝が多重螺旋状に形成されてなる多重螺旋構造のクラッドモード除去部を設けているため、ビーム品質の低下を抑制しつつクラッドモード光を効率的に除去することが可能であるという効果がある。   According to the present invention, a multi-helical structure in which a plurality of grooves are formed in a multi-helical shape on the outer surface of the cladding of the optical fiber or the outer surface of the auxiliary cladding member provided on the outer surface of the cladding of the optical fiber. Since the clad mode removing section is provided, there is an effect that it is possible to efficiently remove the clad mode light while suppressing a decrease in beam quality.

本発明の第１実施形態による光ファイバ型光学素子を示す図である。It is a figure which shows the optical fiber type optical element by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態におけるクラッドモード除去部を示す斜視透視図である。It is a perspective perspective view which shows the clad mode removal part in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態における溝形成工程の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the groove | channel formation process in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態における火炎研磨工程の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the flame grinding | polishing process in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態における溝形成工程の他の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the other example of the groove | channel formation process in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態による光ファイバ型光学素子を示す図である。It is a figure which shows the optical fiber type optical element by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態における一体化工程の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the integration process in 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態による光ファイバ型光学素子の第１変形例を示す図である。It is a figure which shows the 1st modification of the optical fiber type | mold optical element by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態による光ファイバ型光学素子の第２変形例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd modification of the optical fiber type | mold optical element by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態による光ファイバ型光学素子の第３変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 3rd modification of the optical fiber type | mold optical element by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態による光ファイバ型光学素子の第４変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 4th modification of the optical fiber type | mold optical element by 1st Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による光コネクタを示す図である。It is a figure which shows the optical connector by one Embodiment of this invention.

以下、図面を参照して本発明の実施形態による光ファイバ型光学素子及びその製造方法並びに光コネクタについて詳細に説明する。尚、以下で参照する図面では、理解を容易にするために、必要に応じて各部材の寸法を適宜変えて図示している。   Hereinafter, an optical fiber type optical element, a manufacturing method thereof, and an optical connector according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings referred to below, the dimensions of each member are appropriately changed as necessary for easy understanding.

〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態による光ファイバ型光学素子を示す図であって、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は正面図であり、（ｃ）は（ｂ）中のＡ−Ａ線断面矢視図である。図１に示す通り、本実施形態の光ファイバ型光学素子１は、コア１１、クラッド１２、及び被覆１３を備える光ファイバ１０と、光ファイバ１０のクラッド１２の外側面に設けられたクラッドモード除去部２０とを備える。かかる構成の光ファイバ型光学素子１は、光ファイバ１０の長手方向に沿って光（コア１１を伝播する光）を伝送可能であるとともに、クラッド１２を伝播する光（クラッドモード光）をクラッドモード除去部２０にて除去することが可能である。 [First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing an optical fiber type optical element according to a first embodiment of the present invention, in which (a) is a side view, (b) is a front view, and (c) is in (b). It is an AA sectional view taken on the line. As shown in FIG. 1, the optical fiber type optical element 1 of the present embodiment includes an optical fiber 10 including a core 11, a cladding 12, and a coating 13, and cladding mode removal provided on the outer surface of the cladding 12 of the optical fiber 10. Part 20. The optical fiber type optical element 1 having such a configuration can transmit light (light propagating through the core 11) along the longitudinal direction of the optical fiber 10 and transmits light (cladding mode light) propagating through the cladding 12 into the cladding mode. It can be removed by the removing unit 20.

コア１１は、光ファイバ１０の断面中心部（図１（ｂ）参照）に配置され、光ファイバ１０の長手方向に沿って延びる円柱状の部材である。このコア１１は、クラッド１２よりも相対的に屈折率が高い材質によって形成される。例えば、コア１１は、ドーパントがドープされていない純粋な石英（ＳｉＯ２）系ガラスにより形成され、或いは、屈折率を高めるドーパント（例えば、ゲルマニウム（Ｇｅ））がドープされた石英系ガラスによって形成される。尚、コア１１の直径は、例えば５０〜１５０［μｍ］程度である。 The core 11 is a columnar member that is disposed in the center of the cross section of the optical fiber 10 (see FIG. 1B) and extends along the longitudinal direction of the optical fiber 10. The core 11 is made of a material having a relatively higher refractive index than that of the clad 12. For example, the core 11 is formed of pure silica (SiO 2 ) -based glass that is not doped with a dopant, or is formed of silica-based glass doped with a dopant that increases the refractive index (eg, germanium (Ge)). The The diameter of the core 11 is, for example, about 50 to 150 [μm].

クラッド１２は、コア１１の外側面に設けられ、光ファイバ１０の長手方向に沿って延びる円筒状の部材である。このクラッド１２は、コア１１よりも相対的に屈折率が低い材質によって形成される。例えば、コア１１が、ドーパントがドープされていない純粋な石英系ガラスにより形成されている場合には、クラッド１２は、屈折率を低くするドーパント（例えば、フッ素（Ｆ））がドープされた石英系ガラスによって形成される。また、コア１１が、屈折率を高めるドーパントがドープされた石英系ガラスによって形成されている場合には、クラッド１２は、ドーパントがドープされていない純粋な石英系ガラスにより形成され、或いは屈折率を低くするドーパント（例えば、フッ素（Ｆ））がドープされた石英系ガラスによって形成される。尚、クラッド１２の直径（外径）は、例えば０．１〜４［ｍｍ］程度である。   The clad 12 is a cylindrical member that is provided on the outer surface of the core 11 and extends along the longitudinal direction of the optical fiber 10. The clad 12 is formed of a material having a refractive index relatively lower than that of the core 11. For example, when the core 11 is made of pure silica-based glass not doped with a dopant, the cladding 12 is a quartz-based material doped with a dopant that lowers the refractive index (for example, fluorine (F)). Formed by glass. Further, when the core 11 is made of silica-based glass doped with a dopant for increasing the refractive index, the cladding 12 is made of pure silica-based glass not doped with the dopant, or has a refractive index of It is formed by quartz glass doped with a dopant to be lowered (for example, fluorine (F)). The diameter (outer diameter) of the clad 12 is, for example, about 0.1 to 4 [mm].

被覆１３は、クラッド１２の外側面に設けられ、光ファイバ１０の長手方向に沿って延びる円筒状の部材である。この被覆１３は、例えばポリイミド、アクリル等によって形成される。尚、被覆１３の直径（外径）は、例えば０．５〜５［ｍｍ］程度である。被覆１３は、単一層からなるものであっても良く、複数層からなるものであっても良い。例えばシリコーン樹脂等で形成されたバッファ層と、バッファ層を被覆するナイロン樹脂等により形成されたジャケット層からなる被覆１３とすることも可能である。   The coating 13 is a cylindrical member that is provided on the outer surface of the cladding 12 and extends along the longitudinal direction of the optical fiber 10. This coating 13 is formed of, for example, polyimide, acrylic or the like. In addition, the diameter (outer diameter) of the coating 13 is, for example, about 0.5 to 5 [mm]. The coating 13 may be composed of a single layer or may be composed of a plurality of layers. For example, it is also possible to make the coating 13 composed of a buffer layer formed of silicone resin or the like and a jacket layer formed of nylon resin or the like that covers the buffer layer.

クラッドモード除去部２０は、クラッドモード光を除去する必要のある光ファイバ１０の任意の部位に設けられる。具体的に、クラッドモード除去部２０は、クラッドモード光を除去する必要のある部位の被覆１３を除去し、これにより露出したクラッド１２の外側面に設けられる。クラッドモード除去部２０は、光ファイバ１０の長手方向の全体に設けられていても良く、長手方向の一部に設けられていても良い。尚、本実施形態では、図１に示す通り、光ファイバ１０の端部の被覆１３を除去し、これにより露出した光ファイバ１０の端部におけるクラッド１２の外側面にクラッドモード除去部２０が形成されている例について説明する。   The clad mode removing unit 20 is provided at any part of the optical fiber 10 that needs to remove the clad mode light. Specifically, the clad mode removing unit 20 is provided on the outer surface of the clad 12 exposed by removing the coating 13 at a portion where the clad mode light needs to be removed. The clad mode removing unit 20 may be provided in the entire longitudinal direction of the optical fiber 10 or may be provided in a part of the longitudinal direction. In this embodiment, as shown in FIG. 1, the coating 13 at the end of the optical fiber 10 is removed, and a clad mode removing portion 20 is formed on the outer surface of the cladding 12 at the end of the optical fiber 10 exposed thereby. An example will be described.

図２は、本発明の第１実施形態におけるクラッドモード除去部を示す斜視透視図である。図１，図２に示す通り、クラッドモード除去部２０は、クラッド１２の外側面に２本の溝（溝２１及び溝２２）が二重螺旋状に形成されてなる二重螺旋構造を有する。クラッドモード除去部２０をなす溝２１及び溝２２は、光ファイバ１０の軸（コア１１の中心を通り光ファイバ１０の長手方向に延在する軸）に対して互いに点対称となるように形成されており、また、溝２１及び溝２２は、光ファイバ１０の長手方向に沿って等間隔となるように形成されている。尚、溝２１及び溝２２は、一部が光ファイバ１０の長手方向に沿って等間隔となるように形成されていても良く、全部が光ファイバ１０の長手方向に沿って等間隔となるように形成されていても良い。ここで、溝２１及び溝２２は互いに交わることなく形成される。このため、上記の二重螺旋構造とは、互いに交わることなくクラッド１２の外側面に形成された２本の螺旋状の溝２１及び溝２２を有する構造である、ということができる。   FIG. 2 is a perspective perspective view showing the clad mode removing unit in the first embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 1 and 2, the clad mode removing unit 20 has a double helix structure in which two grooves (groove 21 and groove 22) are formed in a double helix on the outer surface of the clad 12. The groove 21 and the groove 22 forming the clad mode removing portion 20 are formed so as to be symmetric with respect to the axis of the optical fiber 10 (the axis extending through the center of the core 11 and extending in the longitudinal direction of the optical fiber 10). Further, the groove 21 and the groove 22 are formed at equal intervals along the longitudinal direction of the optical fiber 10. The grooves 21 and the grooves 22 may be formed so that a part thereof is equally spaced along the longitudinal direction of the optical fiber 10, and all are equally spaced along the longitudinal direction of the optical fiber 10. It may be formed. Here, the groove 21 and the groove 22 are formed without crossing each other. For this reason, it can be said that the above-mentioned double spiral structure is a structure having two spiral grooves 21 and 22 formed on the outer surface of the clad 12 without crossing each other.

このように、クラッドモード除去部２０を、二重螺旋構造（溝２１及び溝２２が二重螺旋状に形成されてなる構造）とするのは、コア１１を伝播する光のビーム品質の低下を抑制しつつクラッドモード光を効率的に除去するためである。つまり、クラッドモード除去部２０を二重螺旋構造とすることで、従来よりも螺旋溝の数が増加する（単純に、従来の２倍になる）ことから、クラッドモード光が溝に入射する頻度が高まり、その結果として従来よりもクラッドモード光の除去効率を高めることができる。   As described above, the clad mode removing unit 20 having a double spiral structure (a structure in which the groove 21 and the groove 22 are formed in a double spiral shape) reduces the beam quality of light propagating through the core 11. This is because the clad mode light is efficiently removed while being suppressed. That is, since the clad mode removing unit 20 has a double spiral structure, the number of spiral grooves is increased as compared with the conventional case (simply twice as much as the conventional case), so the frequency at which the clad mode light is incident on the groove. As a result, the cladding mode light removal efficiency can be increased as compared with the conventional case.

また、上述した螺旋溝数の増加によってクラッドモード光の除去効率を高めることができるため、クラッドモード除去部２０をなす２本の溝（溝２１及び溝２２）を従来よりも浅く形成しても、クラッドモード光の除去効率を従来よりも高く、又は従来と同様に維持することが可能である。また、溝２１及び溝２２を従来よりも浅い溝にすることで、レーザ加工によって生ずる熱応力の影響（コア１１の外形の歪み）を軽減することができ、これによりビーム品質の低下を抑制することができる。   In addition, since the removal efficiency of the cladding mode light can be increased by increasing the number of spiral grooves described above, the two grooves (groove 21 and groove 22) forming the cladding mode removal portion 20 can be formed shallower than the conventional one. In addition, the cladding mode light removal efficiency can be higher than that of the prior art, or can be maintained as in the conventional case. Further, by making the grooves 21 and 22 shallower than conventional ones, it is possible to reduce the influence of thermal stress (distortion of the outer shape of the core 11) caused by laser processing, thereby suppressing deterioration in beam quality. be able to.

また、クラッドモード除去部２０をなす溝２１及び溝２２を、光ファイバ１０の軸に対して互いに点対称となるように形成するのは、溝２１及び溝２２を形成する際に生ずる熱による光ファイバ１０の曲がりを防止して、ビーム品質の低下を抑制するためである。光ファイバ１０のクラッド１２の外側面をレーザ加工する場合には、加工時に生ずる熱によって熱応力が生じ、光ファイバ１０が曲がる（熱が生じた方向に曲がる）可能性がある。また、熱応力の作用の仕方によっては、例えば光ファイバが溝の開口方向に対して逆方向に曲がってしまう虞も考えられ、これによっても光のビーム品質が低下する虞が考えられる。光ファイバ１０のクラッド１２の外側面に単純に螺旋を形成する場合（例えば、溝２１及び溝２２の何れか一方のみを形成する場合）には、螺旋の形成時に生ずる熱によって、光ファイバ１０がうねるように曲がる可能性がある。   The grooves 21 and 22 forming the clad mode removing portion 20 are formed so as to be point-symmetric with respect to the axis of the optical fiber 10 because light generated by the heat generated when the grooves 21 and 22 are formed. This is for preventing the bending of the fiber 10 and suppressing the deterioration of the beam quality. When laser processing is performed on the outer surface of the clad 12 of the optical fiber 10, there is a possibility that thermal stress is generated by heat generated during the processing, and the optical fiber 10 is bent (bent in the direction in which the heat is generated). Further, depending on the manner of the action of thermal stress, for example, there is a possibility that the optical fiber bends in the opposite direction to the opening direction of the groove, and this may also cause the light beam quality to deteriorate. When a spiral is simply formed on the outer surface of the clad 12 of the optical fiber 10 (for example, when only one of the groove 21 and the groove 22 is formed), the optical fiber 10 is caused by heat generated when the spiral is formed. There is a possibility of bending.

本実施形態では、クラッドモード除去部２０をなす溝２１及び溝２２を、光ファイバ１０の軸に対して互いに点対称となるように形成することで、溝２１を形成する際に生ずる熱の影響と、溝２２を形成する際に生ずる熱の影響とを相殺させて、光ファイバ１０の曲がりを抑制するようにしている。つまり、上述の通り、光ファイバ１０は、熱が生じた方向に曲がる可能性があることから、溝２１及び溝２２を形成する際に、熱が生ずる位置を光ファイバ１０の軸に対して互いに点対称とすることで、光ファイバ１０の曲がりを防止するようにしている。   In the present embodiment, the groove 21 and the groove 22 forming the cladding mode removing portion 20 are formed so as to be point-symmetric with respect to the axis of the optical fiber 10, so that the influence of heat generated when the groove 21 is formed. And the influence of the heat generated when forming the groove 22 is offset to suppress the bending of the optical fiber 10. That is, as described above, since the optical fiber 10 may bend in the direction in which heat is generated, when the groove 21 and the groove 22 are formed, the position where the heat is generated is mutually relative to the axis of the optical fiber 10. By making it point-symmetric, bending of the optical fiber 10 is prevented.

次に、上記構成における光ファイバ型光学素子１の製造方法について説明する。光ファイバ型光学素子１は、概ね以下の３つの工程を経て製造される。
（１）被覆除去工程
光ファイバ１０のクラッドモード光を除去する必要のある部位（クラッドモード除去部２０を形成すべき部位）の被覆１３を除去する工程である。
（２）溝形成工程
被覆１３が除去されて露出したクラッド１２の外側面に、クラッドモード除去部２０をなす溝（溝２１及び溝２２）を形成する工程である。
（３）火炎研磨（ファイアポリッシュ）工程
外側面に溝２１及び溝２２が形成されたクラッド１２を加熱して、溝２１及び溝２２の底部の形状を略Ｕ字形状にし、或いは溝形成工程で生じたクラッド１２の加工くずを除去し、クラッド１２を透明化する工程である。 Next, a manufacturing method of the optical fiber type optical element 1 having the above configuration will be described. The optical fiber type optical element 1 is generally manufactured through the following three steps.
(1) Coating removal step This is a step of removing the coating 13 from the portion of the optical fiber 10 where the cladding mode light needs to be removed (the portion where the cladding mode removal portion 20 should be formed).
(2) Groove Forming Step This is a step of forming grooves (groove 21 and groove 22) forming the clad mode removing portion 20 on the outer surface of the clad 12 exposed after the coating 13 is removed.
(3) Flame polishing (fire polishing) step The clad 12 having the grooves 21 and 22 formed on the outer surface is heated to make the bottoms of the grooves 21 and 22 substantially U-shaped, or in the groove forming step. This is a process of removing the generated processing waste of the clad 12 and making the clad 12 transparent.

以下、光ファイバ型光学素子１の製造方法の詳細について説明する。光ファイバ型光学素子１の製造が開始されると、まず光ファイバ１０の端部の被覆１３を、予め規定された長さだけ除去する工程が行われる（被覆除去工程）。例えば、光ファイバ１０の端部から数〜数十［ｃｍ］程度の被覆１３が除去される。尚、被覆１３を除去する方法は、従来の任意の方法を用いることができる。被覆１３の除去が完了すると、被覆１３が除去された部分ではクラッド１２が露出した状態になる。   Hereinafter, the details of the manufacturing method of the optical fiber type optical element 1 will be described. When the production of the optical fiber type optical element 1 is started, first, a process of removing the coating 13 at the end of the optical fiber 10 by a predetermined length is performed (coating removal process). For example, the coating 13 of about several to several tens [cm] is removed from the end of the optical fiber 10. In addition, the method of removing the coating | cover 13 can use the conventional arbitrary methods. When the removal of the coating 13 is completed, the clad 12 is exposed at the portion where the coating 13 is removed.

次に、端部においてクラッド１２が露出した状態の光ファイバ１０を、不図示の把持機構によって把持し、図３に示す通り、露出したクラッド１２の外側面にレーザ光Ｌ１，Ｌ２を照射して、クラッドモード除去部２０をなす溝（溝２１及び溝２２）を形成する工程が行われる（溝形成工程）。図３は、本発明の第１実施形態における溝形成工程の一例を説明するための図である。   Next, the optical fiber 10 with the cladding 12 exposed at the end is gripped by a gripping mechanism (not shown), and the exposed outer surface of the cladding 12 is irradiated with laser beams L1 and L2 as shown in FIG. Then, a step of forming grooves (groove 21 and groove 22) forming the clad mode removing portion 20 is performed (groove forming step). FIG. 3 is a view for explaining an example of the groove forming step in the first embodiment of the present invention.

図３に示す通り、レーザ加工装置ＬＤから射出されるレーザ光Ｌ０を、例えばハーフミラーＨＭを用いて２つのレーザ光Ｌ１，Ｌ２に分岐し、分岐したレーザ光Ｌ１をクラッド１２の外側面の位置Ｐ１に照射するとともに、分岐した他方のレーザ光Ｌ２を例えば反射ミラーＭ１〜Ｍ３によってリレーしてクラッド１２の外側面の位置Ｐ２に照射する。尚、レーザ光Ｌ２のリレー方法は、任意の方法を用いることができる。このとき、レーザ光Ｌ１が照射される位置Ｐ１とレーザ光Ｌ２が照射される位置Ｐ２とは、光ファイバ１０の軸に対して互いに点対称となる位置である。   As shown in FIG. 3, the laser beam L0 emitted from the laser processing apparatus LD is branched into two laser beams L1 and L2 using, for example, a half mirror HM, and the branched laser beam L1 is positioned on the outer surface of the clad 12. In addition to irradiating P1, the other branched laser beam L2 is relayed by, for example, reflecting mirrors M1 to M3 to irradiate the position P2 on the outer surface of the clad 12. An arbitrary method can be used as a relay method of the laser beam L2. At this time, the position P1 irradiated with the laser light L1 and the position P2 irradiated with the laser light L2 are positions that are point-symmetric with respect to the axis of the optical fiber 10.

そして、レーザ光Ｌ１，Ｌ２がクラッド１２の外側面における位置Ｐ１，Ｐ２にそれぞれ照射されている状態で、光ファイバ１０をその軸（光ファイバ１０の軸）の周りで回転させつつ（図３中の回転方向Ｄ１１に回転させつつ）、光ファイバ１０をその軸に沿って移動させる（図３中の移動方向Ｄ１２に移動させる）。尚、光ファイバ１０の回転方向Ｄ１１への回転及び移動方向Ｄ１２への移動は、上記の把持機構によって一定の速度で行われることが好ましい。これにより、クラッド１２の外側面には、溝２１及び溝２２が同時に形成され、最終的に二重螺旋構造を有するクラッドモード除去部２０が形成される。尚、光ファイバ１０の回転方向は、図３中の回転方向Ｄ１１と逆方向であっても良く、光ファイバ１０の移動方向は、図３中の移動方向Ｄ１２と逆方向であっても良い。   Then, while the laser beams L1 and L2 are respectively applied to the positions P1 and P2 on the outer surface of the cladding 12, the optical fiber 10 is rotated around its axis (the axis of the optical fiber 10) (in FIG. 3). The optical fiber 10 is moved along its axis (moving in the moving direction D12 in FIG. 3). The rotation of the optical fiber 10 in the rotation direction D11 and the movement in the movement direction D12 are preferably performed at a constant speed by the gripping mechanism. As a result, the groove 21 and the groove 22 are simultaneously formed on the outer surface of the clad 12, and finally the clad mode removing portion 20 having a double helical structure is formed. The rotation direction of the optical fiber 10 may be opposite to the rotation direction D11 in FIG. 3, and the movement direction of the optical fiber 10 may be opposite to the movement direction D12 in FIG.

続いて、図４に示す通り、クラッドモード除去部２０が形成された部位に対して、火炎研磨（ファイアポリッシュ）を実施する工程が行われる（火炎研磨工程）。図４は、本発明の第１実施形態における火炎研磨工程の一例を説明するための図である。図４に示す通り、クラッドモード除去部２０が形成された部位を、例えば酸水素バーナーのトーチＴＣの前に配置し、トーチＴＣから放射される炎ＦＬによって加熱する。   Subsequently, as shown in FIG. 4, a step of performing flame polishing (fire polishing) is performed on the portion where the cladding mode removing unit 20 is formed (flame polishing step). FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a flame polishing process in the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the portion where the cladding mode removing unit 20 is formed is disposed, for example, in front of the torch TC of the oxyhydrogen burner and heated by the flame FL emitted from the torch TC.

そして、クラッドモード除去部２０が形成された部位が炎ＦＬによって加熱されている状態で、光ファイバ１０をその軸（光ファイバ１０の軸）の周りで回転させつつ（図４中の回転方向Ｄ２１に回転させつつ）、光ファイバ１０をその軸に沿って移動させる（図４中の移動方向Ｄ２２に移動させる）。尚、光ファイバ１０の回転方向Ｄ２１への回転及び移動方向Ｄ２２への移動は、一定の速度で行われることが好ましい。これにより、クラッドモード除去部２０が形成された部位が満遍なく火炎研磨される。尚、光ファイバ１０の回転方向は、図４中の回転方向Ｄ２１と逆方向であっても良い。   Then, the optical fiber 10 is rotated around its axis (the axis of the optical fiber 10) in a state where the portion where the clad mode removing portion 20 is formed is heated by the flame FL (rotation direction D21 in FIG. 4). The optical fiber 10 is moved along its axis (moving in the moving direction D22 in FIG. 4). The rotation of the optical fiber 10 in the rotation direction D21 and the movement in the movement direction D22 are preferably performed at a constant speed. As a result, the portion where the cladding mode removing portion 20 is formed is uniformly flame-polished. The rotation direction of the optical fiber 10 may be opposite to the rotation direction D21 in FIG.

以上の火炎研磨が行われることで、溝２１及び溝２２の形状（断面形状）を、例えばＶ字形状から略Ｕ字形状に加工することができる。これにより、溝２１及び溝２２の最底部に集中する応力が緩和され、光ファイバ１０の破断確率を下げることができる。また、以上の火炎研磨が行われることで、レーザ加工により生ずるクラッド１２の加工くず（上述した溝形成工程において生ずる加工くず）を溶解させてクラッド１２と一体化させることができる。これにより、クラッド１２に付着したクラッド１２の加工くずが、溝２１或いは溝２２から外部に放出されるクラッドモード光を吸収することによって生ずる発熱を低減することができる。   By performing the above-described flame polishing, the shape (cross-sectional shape) of the groove 21 and the groove 22 can be processed from, for example, a V shape to a substantially U shape. Thereby, the stress concentrated on the bottom of the groove 21 and the groove 22 is relaxed, and the breaking probability of the optical fiber 10 can be lowered. Further, by performing the above-described flame polishing, it is possible to melt the processing waste of the cladding 12 generated by laser processing (processing waste generated in the above-described groove forming step) and integrate it with the cladding 12. Thereby, the heat generated by the processing waste of the clad 12 adhering to the clad 12 absorbing the clad mode light emitted to the outside from the groove 21 or the groove 22 can be reduced.

以上の通り、本実施形態では、コア１１及びクラッド１２等を有する光ファイバ１０のクラッド１２の外側面に、２つの溝２１及び溝２２が二重螺旋状に形成されてなる二重螺旋構造のクラッドモード除去部２０を設けている。このようなクラッドモード除去部２０を設けることで、従来よりも螺旋溝の数を増やすことができるため、従来よりもクラッドモード光の除去効率を高めることができる。   As described above, in the present embodiment, a double spiral structure in which two grooves 21 and 22 are formed in a double spiral shape on the outer surface of the cladding 12 of the optical fiber 10 having the core 11, the cladding 12, and the like. A clad mode removing unit 20 is provided. By providing such a clad mode removing section 20, the number of spiral grooves can be increased as compared with the conventional case, and therefore the efficiency of removing clad mode light can be increased as compared with the conventional case.

また、クラッドモード光の除去効率を従来よりも高く維持しつつ、クラッドモード除去部２０をなす２つの溝２１及び溝２２を従来よりも浅い溝にすることができる。これにより、レーザ加工によって生ずる熱応力の影響（コア１１の外形の歪み）を軽減することができるため、ビーム品質の低下を抑制することができる。このように、本実施形態では、ビーム品質の低下を抑制しつつクラッドモード光を効率的に除去することが可能である。   In addition, the two grooves 21 and 22 forming the cladding mode removal portion 20 can be made shallower than the conventional one while maintaining the removal efficiency of the cladding mode light higher than the conventional one. As a result, the influence of thermal stress caused by laser processing (distortion of the outer shape of the core 11) can be reduced, so that deterioration in beam quality can be suppressed. As described above, in this embodiment, it is possible to efficiently remove the clad mode light while suppressing the deterioration of the beam quality.

尚、上述した実施形態では、溝形成工程において、レーザ光Ｌ１，Ｌ２をクラッド１２に照射し、溝２１及び溝２２を同時に形成する例について説明した。しかしながら、溝形成時に生ずる光ファイバ１０の曲がりが、ビーム品質に影響しない程度に小さい場合には、溝２１と溝２２とを別々に形成しても良い。図５は、本発明の第１実施形態における溝形成工程の他の例を説明するための図である。   In the embodiment described above, an example in which the clad 12 is irradiated with the laser beams L1 and L2 and the groove 21 and the groove 22 are simultaneously formed in the groove forming step has been described. However, if the bending of the optical fiber 10 that occurs during the formation of the groove is small enough not to affect the beam quality, the groove 21 and the groove 22 may be formed separately. FIG. 5 is a view for explaining another example of the groove forming step in the first embodiment of the present invention.

図５に示す通り、本例では、レーザ加工装置ＬＤから射出されるレーザ光Ｌ０を分岐することなくクラッド１２の外側面に直接照射する。そして、レーザ光Ｌ０がクラッド１２の外側面に照射されている状態で、光ファイバ１０をその軸の周りで回転させつつ（図５中の回転方向Ｄ１１に回転させつつ）、光ファイバ１０をその軸に沿って移動させて（図５中の移動方向Ｄ１２に移動させて）、溝２１を形成する。続いて、溝２１と同様の方法で、溝２２を形成する。   As shown in FIG. 5, in this example, the laser beam L0 emitted from the laser processing apparatus LD is directly irradiated on the outer surface of the clad 12 without branching. Then, while the laser beam L0 is irradiated on the outer surface of the clad 12, the optical fiber 10 is rotated while rotating the optical fiber 10 about its axis (rotating in the rotation direction D11 in FIG. 5). The groove 21 is formed by moving along the axis (moving in the moving direction D12 in FIG. 5). Subsequently, the groove 22 is formed in the same manner as the groove 21.

但し、溝２１の加工開始時における不図示の把持機構の回転位置（回転方向Ｄ１１の初期位置）から１８０°回転した位置を回転初期位置に設定し、同把持機構の軸方向位置（移動方向Ｄ１２の初期位置）の位置を軸方向初期位置に設定した上で溝２２の形成を開始する。このように、回転初期位置及び軸方向初期位置を設定した上で、溝２１と同様の方法で溝２２を形成すれば、二重螺旋状の溝２１及び溝２２を形成することができる。尚、光ファイバ１０の回転方向は、図５中の回転方向Ｄ１１と逆方向であっても良く、光ファイバ１０の移動方向は、図５中の移動方向Ｄ１２と逆方向であっても良い。   However, the position rotated by 180 ° from the rotation position (initial position in the rotation direction D11) of the gripping mechanism (not shown) at the start of processing of the groove 21 is set as the rotation initial position, and the axial position (movement direction D12) of the gripping mechanism is set. The initial position) is set to the initial position in the axial direction, and the formation of the groove 22 is started. Thus, if the groove 22 is formed by the same method as the groove 21 after setting the rotation initial position and the axial initial position, the double spiral groove 21 and the groove 22 can be formed. The rotation direction of the optical fiber 10 may be opposite to the rotation direction D11 in FIG. 5, and the movement direction of the optical fiber 10 may be opposite to the movement direction D12 in FIG.

〔第２実施形態〕
図６は、本発明の第２実施形態による光ファイバ型光学素子を示す図であって、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は正面図であり、（ｃ）は（ｂ）中のＢ−Ｂ線断面矢視図である。尚、図６においては、図１に示す部材に相当する部材には同一の符号を付してある。図６に示す通り、本実施形態の光ファイバ型光学素子２は、光ファイバ１０と、光ファイバ１０のクラッド１２の外側面に設けられた補助クラッド部材３０とを備える。 [Second Embodiment]
FIG. 6 is a view showing an optical fiber type optical element according to a second embodiment of the present invention, in which (a) is a side view, (b) is a front view, and (c) is in (b). It is a BB sectional view taken on the line. In FIG. 6, members corresponding to those shown in FIG. As shown in FIG. 6, the optical fiber type optical element 2 of the present embodiment includes an optical fiber 10 and an auxiliary cladding member 30 provided on the outer surface of the cladding 12 of the optical fiber 10.

かかる構成の光ファイバ型光学素子２は、光ファイバ１０の長手方向に沿って光（コア１１を伝播する光）を伝送可能であるとともに、クラッド１２を伝播する光（クラッドモード光）を補助クラッド部材３０で除去することが可能である。本実施形態の光ファイバ型光学素子２は、光ファイバ１０のクラッド１２の外側面に補助クラッド部材３０を設け、この補助クラッド部材３０の外側面に形成されたクラッドモード除去部４０によってクラッドモード光を除去するものである。   The optical fiber type optical element 2 having such a configuration can transmit light (light propagating through the core 11) along the longitudinal direction of the optical fiber 10 and also transmits light (cladding mode light) propagating through the cladding 12 as an auxiliary cladding. It can be removed by the member 30. In the optical fiber type optical element 2 of the present embodiment, an auxiliary cladding member 30 is provided on the outer surface of the cladding 12 of the optical fiber 10, and the cladding mode light is formed by the cladding mode removing unit 40 formed on the outer surface of the auxiliary cladding member 30. Is to be removed.

光ファイバ１０は、第１実施形態で説明した光ファイバ１０と同様のものである。補助クラッド部材３０は、屈折率が光ファイバ１０のクラッド１２の屈折率と同等又は相対的に高い円筒形状の部材である。補助クラッド部材３０の屈折率がクラッド１２の屈折率と同等又は相対的に高いため、クラッド１２を伝搬するクラッドモード光が補助クラッド部材３０を伝搬しやすくなる。尚、補助クラッド部材３０は、内径が０．３〜０．６［ｍｍ］程度、外径が１〜４［ｍｍ］程度、長さが６０〜１００［ｍｍ］程度である。   The optical fiber 10 is the same as the optical fiber 10 described in the first embodiment. The auxiliary cladding member 30 is a cylindrical member whose refractive index is equal to or relatively higher than the refractive index of the cladding 12 of the optical fiber 10. Since the refractive index of the auxiliary cladding member 30 is equal to or relatively higher than the refractive index of the cladding 12, the clad mode light propagating through the cladding 12 easily propagates through the auxiliary cladding member 30. The auxiliary cladding member 30 has an inner diameter of about 0.3 to 0.6 [mm], an outer diameter of about 1 to 4 [mm], and a length of about 60 to 100 [mm].

クラッドモード除去部４０は、光ファイバ１０の軸方向における補助クラッド部材３０の外側面の全体又は一部に設けられる。クラッドモード除去部４０が設けられている領域の光ファイバ１０の軸方向の長さは、例えば２０〜６０［ｍｍ］程度に設定される。尚、本実施形態では、図６に示す通り、クラッドモード除去部４０が、補助クラッド部材３０の外側面の全体に設けられる例について説明する。   The clad mode removing unit 40 is provided on the whole or a part of the outer surface of the auxiliary clad member 30 in the axial direction of the optical fiber 10. The length in the axial direction of the optical fiber 10 in the region where the cladding mode removing unit 40 is provided is set to about 20 to 60 [mm], for example. In the present embodiment, as shown in FIG. 6, an example in which the cladding mode removing unit 40 is provided on the entire outer surface of the auxiliary cladding member 30 will be described.

クラッドモード除去部４０は、補助クラッド部材３０の外側面に２本の溝（溝４１及び溝４２）が二重螺旋状に形成されてなる二重螺旋構造を有する。クラッドモード除去部４０をなす溝４１及び溝４２は、補助クラッド部材３０の軸に対して互いに点対称となるように形成されており、また、溝４１及び溝４２は、光ファイバ１０の長手方向に沿って等間隔となるように形成されている。尚、溝４１及び溝４２は、一部が光ファイバ１０の長手方向に沿って等間隔となるように形成されていても良く、全部が光ファイバ１０の長手方向に沿って等間隔となるように形成されていても良い。クラッドモード除去部４０をなす溝４１及び溝４２の深さは、例えば補助クラッド部材３０の肉厚の１０〜９０［％］程度の深さである。尚、クラッドモード除去部４０をなす溝４１及び溝４２を、補助クラッド部材３０の軸に対して互いに点対称となるように形成するのは、第１実施形態と同様に、溝４１及び溝４２を形成する際に生ずる熱による光ファイバ１０の曲がりを防止して、ビーム品質の低下を抑制するためである。   The clad mode removing unit 40 has a double helix structure in which two grooves (groove 41 and groove 42) are formed in a double helix on the outer surface of the auxiliary clad member 30. The groove 41 and the groove 42 forming the cladding mode removing portion 40 are formed so as to be point-symmetric with respect to the axis of the auxiliary cladding member 30, and the groove 41 and the groove 42 are in the longitudinal direction of the optical fiber 10. Are formed at equal intervals along the line. Note that the groove 41 and the groove 42 may be formed so that a part thereof is equally spaced along the longitudinal direction of the optical fiber 10, and all are equally spaced along the longitudinal direction of the optical fiber 10. It may be formed. The depths of the grooves 41 and the grooves 42 forming the cladding mode removing portion 40 are, for example, about 10 to 90% of the thickness of the auxiliary cladding member 30. The grooves 41 and 42 forming the cladding mode removing portion 40 are formed so as to be point-symmetric with respect to the axis of the auxiliary cladding member 30 as in the first embodiment. This is because the bending of the optical fiber 10 due to the heat generated when forming the optical fiber 10 is prevented, and the deterioration of the beam quality is suppressed.

このようなクラッドモード除去部４０が外側面に形成された補助クラッド部材３０は、クラッドモード光を除去する必要のある部位の被覆１３を除去し、これにより露出したクラッド１２の外側面に設けられている。尚、本実施形態では、図６に示す通り、光ファイバ１０の端部の被覆１３を除去し、これにより露出した光ファイバ１０の端部におけるクラッド１２の外側面に補助クラッド部材３０が設けられている。   The auxiliary clad member 30 having the clad mode removing portion 40 formed on the outer surface is provided on the outer surface of the clad 12 exposed by removing the coating 13 where the clad mode light needs to be removed. ing. In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the coating 13 at the end of the optical fiber 10 is removed, and an auxiliary cladding member 30 is provided on the outer surface of the cladding 12 at the end of the optical fiber 10 exposed thereby. ing.

ここで、補助クラッド部材３０は、同じ屈折率、或いはほぼ同じ屈折率を有する光ファイバ１０のクラッド１２と一体化されている。このため、光ファイバ１０のクラッド１２を伝播するクラッドモード光は、殆ど反射されることなく補助クラッド部材３０に入射し、補助クラッド部材３０の外側面に設けられたクラッドモード除去部４０によって除去される。   Here, the auxiliary cladding member 30 is integrated with the cladding 12 of the optical fiber 10 having the same refractive index or substantially the same refractive index. For this reason, the clad mode light propagating through the clad 12 of the optical fiber 10 is incident on the auxiliary clad member 30 with almost no reflection, and is removed by the clad mode removing unit 40 provided on the outer surface of the auxiliary clad member 30. The

次に、上記構成における光ファイバ型光学素子２の製造方法について説明する。光ファイバ型光学素子２は、概ね以下の３つの工程を経て製造される。
（１）溝形成工程
補助クラッド部材３０の外側面に、クラッドモード除去部４０をなす溝（溝４１及び溝４２）を形成する工程である。
（２）被覆除去工程
光ファイバ１０のクラッドモード光を除去する必要のある部位（補助クラッド部材３０が設けられるべき部位）の被覆１３を除去する工程である。
（３）一体化工程
被覆１３が除去された光ファイバ１０を補助クラッド部材３０に挿入し、外側面に溝４１及び溝４２が形成された補助クラッド部材３０を加熱して、補助クラッド部材３０と光ファイバ１０のクラッド１２とを一体化する工程である。 Next, a manufacturing method of the optical fiber type optical element 2 having the above configuration will be described. The optical fiber type optical element 2 is generally manufactured through the following three steps.
(1) Groove Forming Step This is a step of forming grooves (groove 41 and groove 42) forming the clad mode removing portion 40 on the outer surface of the auxiliary clad member 30.
(2) Coating removal step This is a step of removing the coating 13 at a site where the cladding mode light of the optical fiber 10 needs to be removed (a site where the auxiliary cladding member 30 is to be provided).
(3) Integration Step The optical fiber 10 from which the coating 13 has been removed is inserted into the auxiliary clad member 30, and the auxiliary clad member 30 with the grooves 41 and 42 formed on the outer surface is heated, This is a step of integrating the clad 12 of the optical fiber 10.

尚、上記（１），（２）の工程は、順番が逆であっても良い。また、最初に上記（２）の工程を行い、次に上記（３）の工程の一部（被覆１３が除去された光ファイバ１０を補助クラッド部材３０に挿入する工程）を行い、次いで上記（１）の工程を行い、続いて上記（３）の残りの工程（外側面に溝４１及び溝４２が形成された補助クラッド部材３０を加熱して、補助クラッド部材３０と光ファイバ１０のクラッド１２とを一体化する工程）を行っても良い。   Note that the order of the steps (1) and (2) may be reversed. First, the step (2) is performed, and then a part of the step (3) (a step of inserting the optical fiber 10 from which the coating 13 has been removed is inserted into the auxiliary cladding member 30) is performed, and then the above ( Step 1) is performed, and then the remaining step (3) above (the auxiliary clad member 30 in which the grooves 41 and 42 are formed on the outer surface is heated, and the auxiliary clad member 30 and the clad 12 of the optical fiber 10 are heated. And the step of integrating them with each other.

以下、光ファイバ型光学素子２の製造方法の詳細について説明する。光ファイバ型光学素子２の製造が開始されると、まず補助クラッド部材３０の外側面に、クラッドモード除去部４０をなす溝（溝４１及び溝４２）を形成する工程が行われる（溝形成工程）。これら溝４１，４２は、図３を用いて説明した方法、或いは図５を用いて説明した方法を用いて形成される。   Hereinafter, the details of the manufacturing method of the optical fiber type optical element 2 will be described. When the production of the optical fiber type optical element 2 is started, a step of forming grooves (groove 41 and groove 42) forming the clad mode removing portion 40 is first performed on the outer surface of the auxiliary clad member 30 (groove forming step). ). These grooves 41 and 42 are formed using the method described with reference to FIG. 3 or the method described with reference to FIG.

図３を用いて説明した方法で溝４１，４２を形成する場合には、レーザ光Ｌ１，Ｌ２が補助クラッド部材３０の外側面に照射されている状態で、補助クラッド部材３０をその軸の周りで回転させつつ、補助クラッド部材３０をその軸に沿って移動させる。これにより、溝４１，４２が同時に形成される。尚、レーザ光Ｌ１が照射される位置とレーザ光Ｌ２が照射される位置とは、補助クラッド部材３０の軸に対して互いに点対称となる位置である。図５を用いて説明した方法で溝４１，４２を形成する場合には、レーザ光Ｌ０が補助クラッド部材３０の外側面に照射されている状態で、補助クラッド部材３０をその軸の周りで回転させつつ、補助クラッド部材３０をその軸に沿って移動させる工程を２回行う。これにより、溝４１，４２が順次に形成される。   When the grooves 41 and 42 are formed by the method described with reference to FIG. 3, the auxiliary clad member 30 is rotated around its axis in a state where the laser beams L <b> 1 and L <b> 2 are irradiated on the outer surface of the auxiliary clad member 30. The auxiliary clad member 30 is moved along its axis while being rotated at the same time. Thereby, the grooves 41 and 42 are formed simultaneously. The position irradiated with the laser light L1 and the position irradiated with the laser light L2 are positions that are point-symmetric with respect to the axis of the auxiliary cladding member 30. When the grooves 41 and 42 are formed by the method described with reference to FIG. 5, the auxiliary clad member 30 is rotated around its axis in a state where the laser beam L <b> 0 is applied to the outer surface of the auxiliary clad member 30. The process of moving the auxiliary cladding member 30 along its axis is performed twice. Thereby, the grooves 41 and 42 are sequentially formed.

次に、光ファイバ１０の端部の被覆１３を、予め規定された長さだけ除去する工程が行われる（被覆除去工程）。例えば、光ファイバ１０の端部から、補助クラッド部材３０の長さと同じ長さの被覆１３が除去される。尚、被覆１３を除去する方法は、第１実施形態と同様に、従来の任意の方法を用いることができる。被覆１３の除去が完了すると、被覆１３が除去された部分ではクラッド１２が露出した態になる。   Next, a process of removing the coating 13 at the end of the optical fiber 10 by a predetermined length is performed (coating removal process). For example, the coating 13 having the same length as the auxiliary clad member 30 is removed from the end of the optical fiber 10. In addition, the method of removing the coating | cover 13 can use the conventional arbitrary methods similarly to 1st Embodiment. When the removal of the coating 13 is completed, the cladding 12 is exposed at the portion where the coating 13 is removed.

続いて、図７に示す通り、補助クラッド部材３０を加熱して、補助クラッド部材３０と光ファイバ１０のクラッド１２とを一体化させる工程が行われる（一体化工程）。図７は、本発明の第２実施形態における一体化工程の一例を説明するための図である。この工程では、まず、図７（ａ）に示す通り、露出した状態のクラッド１２を、補助クラッド部材３０（外側面に溝４１，４２が形成された補助クラッド部材３０）の中心部に形成されている穴部Ｈに挿入させる。次いで、図７（ｂ）に示す通り、補助クラッド部材３０を、例えば酸水素バーナーのトーチＴＣの前に配置し、トーチＴＣから放射される炎ＦＬによって加熱する。   Subsequently, as shown in FIG. 7, the auxiliary cladding member 30 is heated to integrate the auxiliary cladding member 30 and the cladding 12 of the optical fiber 10 (integration process). FIG. 7 is a view for explaining an example of the integration step in the second embodiment of the present invention. In this step, first, as shown in FIG. 7A, the exposed clad 12 is formed at the center of the auxiliary clad member 30 (auxiliary clad member 30 having grooves 41 and 42 formed on the outer surface). Is inserted into the hole H. Next, as shown in FIG. 7B, the auxiliary clad member 30 is placed, for example, in front of the torch TC of the oxyhydrogen burner and heated by the flame FL emitted from the torch TC.

そして、クラッドモード除去部４０が形成された補助クラッド部材３０が炎ＦＬによって加熱されている状態で、光ファイバ１０及び補助クラッド部材３０を一体的にその軸（光ファイバ１０及び補助クラッド部材３０の軸）の周りで回転させつつ（図７（ｂ）中の回転方向Ｄ３１に回転させつつ）、光ファイバ１０及び補助クラッド部材３０を一体的にその軸に沿って移動させる（図７（ｂ）中の移動方向Ｄ３２に移動させる）。尚、光ファイバ１０及び補助クラッド部材３０の回転方向Ｄ３１への回転及び移動方向Ｄ３２への移動は、一定の速度で行われる。これにより、クラッドモード除去部４０が形成された補助クラッド部材３０は、光ファイバ１０のクラッド１２と一体化される。   Then, in a state where the auxiliary clad member 30 in which the clad mode removing portion 40 is formed is heated by the flame FL, the optical fiber 10 and the auxiliary clad member 30 are integrally connected to its axis (the optical fiber 10 and the auxiliary clad member 30). The optical fiber 10 and the auxiliary cladding member 30 are integrally moved along the axis while rotating around the axis (rotating in the rotation direction D31 in FIG. 7B) (FIG. 7B). In the moving direction D32). The rotation of the optical fiber 10 and the auxiliary cladding member 30 in the rotation direction D31 and the movement in the movement direction D32 are performed at a constant speed. Thereby, the auxiliary clad member 30 in which the clad mode removing portion 40 is formed is integrated with the clad 12 of the optical fiber 10.

ここで、補助クラッド部材３０は、トーチＴＣから放射される炎ＦＬによって加熱されることから、溝４１，４２が形成された外側面は、火炎研磨されることになる。これにより、溝４１及び溝４２の形状（断面形状）を、例えばＶ字形状から略Ｕ字形状することができるため、補助クラッド部材３０の破断確率を下げることができる。また、以上の火炎研磨によって、レーザ加工により生ずる補助クラッド部材３０の加工くずを溶解させて補助クラッド部材３０と一体化させることができるため、発熱を低減することができる。   Here, since the auxiliary cladding member 30 is heated by the flame FL emitted from the torch TC, the outer surface on which the grooves 41 and 42 are formed is flame-polished. Thereby, since the shape (cross-sectional shape) of the groove | channel 41 and the groove | channel 42 can be made substantially U shape from V shape, for example, the fracture | rupture probability of the auxiliary | assistant clad member 30 can be lowered | hung. Further, by the above-described flame polishing, the processing waste of the auxiliary cladding member 30 generated by laser processing can be melted and integrated with the auxiliary cladding member 30, so that heat generation can be reduced.

以上の通り、本実施形態では、コア１１及びクラッド１２等を有する光ファイバ１０のクラッド１２の外側面に補助クラッド部材３０を設け、この補助クラッド部材３０の外側面に２つの溝４１及び溝４２が二重螺旋状に形成されてなる二重螺旋構造のクラッドモード除去部４０を形成するようにしている。補助クラッド部材３０の屈折率は、光ファイバ１０のクラッド１２の屈折率と同等又は相対的に高く（例えば、補助クラッド部材３０は、光ファイバ１０のクラッド１２の屈折率と同等又は相対的に高い材質を用いることにより実現できる）、クラッド１２に一体化されていることから、クラッド１２を伝搬するクラッドモード光が補助クラッド部材３０を伝搬しやすくなり、クラッド１２の外径が拡がったということもできる。すると、二重螺旋構造のクラッドモード除去部４０は、実質的にクラッド１２に形成されていると見なすことができるため、第１実施形態と同様に、従来よりもクラッドモード光の除去効率を高めることができる。   As described above, in the present embodiment, the auxiliary cladding member 30 is provided on the outer surface of the cladding 12 of the optical fiber 10 having the core 11 and the cladding 12, and the two grooves 41 and 42 are formed on the outer surface of the auxiliary cladding member 30. Is formed into a double helix structure clad mode removing portion 40 formed of a double helix. The refractive index of the auxiliary cladding member 30 is equal to or relatively higher than the refractive index of the cladding 12 of the optical fiber 10 (for example, the auxiliary cladding member 30 is equal to or relatively higher than the refractive index of the cladding 12 of the optical fiber 10). Since it is integrated with the cladding 12, the cladding mode light propagating through the cladding 12 can easily propagate through the auxiliary cladding member 30, and the outer diameter of the cladding 12 is increased. it can. Then, since the clad mode removing unit 40 having the double helix structure can be regarded as being substantially formed in the clad 12, the clad mode light removal efficiency is increased more than in the conventional case, as in the first embodiment. be able to.

また、本実施形態では、クラッドモード除去部４０をなす２つの溝４１及び溝４２は、補助クラッド部材３０に形成されており、光ファイバ１０のクラッド１２には形成されていない。このため、第１実施形態の光ファイバ型光学素子１よりも、レーザ加工によって生ずる熱応力の影響（コア１１の外形の歪み）を軽減することができ、ビーム品質の低下をより抑制することができる。このように、本実施形態においても、ビーム品質の低下を抑制しつつクラッドモード光を効率的に除去することが可能である。   In the present embodiment, the two grooves 41 and 42 forming the cladding mode removing portion 40 are formed in the auxiliary cladding member 30 and are not formed in the cladding 12 of the optical fiber 10. For this reason, it is possible to reduce the influence of thermal stress (distortion of the outer shape of the core 11) caused by laser processing, and to further suppress the deterioration of the beam quality, as compared with the optical fiber type optical element 1 of the first embodiment. it can. As described above, also in this embodiment, it is possible to efficiently remove the clad mode light while suppressing the deterioration of the beam quality.

〈第１変形例〉
図８は、本発明の第１実施形態による光ファイバ型光学素子の第１変形例を示す図であって、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は断面矢視図である。尚、図８（ａ）は、図１（ａ）相当する図であり、図８（ｂ）は、図１（ｃ）相当する図である。前述した第１実施形態において、光ファイバ１０のクラッド１２の外側面に形成される溝２１，２２は、深さ及び幅が同じであった。しかしながら、図８に示す光ファイバ型光学素子３のように、クラッド１２の外側面に形成される溝２１，２２を互いに異なる深さ及び幅に形成しても良い。尚、互いに異なる深さ及び幅に形成するのは、溝２１及び溝２２の一部のみであっても良く、全部であっても良い。 <First Modification>
8A and 8B are views showing a first modification of the optical fiber type optical element according to the first embodiment of the present invention, in which FIG. 8A is a side view and FIG. 8B is a cross-sectional view. 8A is a diagram corresponding to FIG. 1A, and FIG. 8B is a diagram corresponding to FIG. 1C. In the first embodiment described above, the grooves 21 and 22 formed on the outer surface of the cladding 12 of the optical fiber 10 have the same depth and width. However, as in the optical fiber type optical element 3 shown in FIG. 8, the grooves 21 and 22 formed on the outer surface of the clad 12 may be formed at different depths and widths. Note that only a part of the groove 21 and the groove 22 or all of them may be formed to have different depths and widths.

図８に示す例において、溝２１は、溝２２よりも深く且つ幅広とされている。但し、溝２１の深さが深すぎると、コア１１を伝播する光のビーム品質の低下を招き、溝２２の深さが浅すぎると、クラッドモード光の除去効率が低下する。このため、溝２１，２２の深さ及び幅は、コア１１を伝播する光のビーム品質の低下と、クラッドモード光の除去効率とを考慮して設定する必要がある。   In the example shown in FIG. 8, the groove 21 is deeper and wider than the groove 22. However, if the depth of the groove 21 is too deep, the beam quality of the light propagating through the core 11 is lowered, and if the depth of the groove 22 is too shallow, the cladding mode light removal efficiency is lowered. For this reason, it is necessary to set the depth and width of the grooves 21 and 22 in consideration of the deterioration of the beam quality of the light propagating through the core 11 and the removal efficiency of the clad mode light.

〈第２変形例〉
図９は、本発明の第１実施形態による光ファイバ型光学素子の第２変形例を示す図であって、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は断面矢視図である。尚、図９（ａ）は、図１（ａ）相当する図であり、図９（ｂ）は、図１（ｃ）相当する図である。前述した第１実施形態において、光ファイバ１０のクラッド１２の外側面に形成される溝２１，２２は、光ファイバ１０の軸に対して互いに点対称となるように形成されていた。また、溝２１及び溝２２は、光ファイバ１０の長手方向に沿って等間隔となるように形成されていた。 <Second modification>
9A and 9B are views showing a second modification of the optical fiber type optical element according to the first embodiment of the present invention, in which FIG. 9A is a side view and FIG. 9B is a cross-sectional view. 9A is a diagram corresponding to FIG. 1A, and FIG. 9B is a diagram corresponding to FIG. 1C. In the first embodiment described above, the grooves 21 and 22 formed on the outer surface of the clad 12 of the optical fiber 10 are formed so as to be point-symmetric with respect to the axis of the optical fiber 10. Further, the groove 21 and the groove 22 are formed at equal intervals along the longitudinal direction of the optical fiber 10.

しかしながら、図９に示す光ファイバ型光学素子４のように、クラッド１２の外側面に形成される溝２１，２２を、光ファイバ１０の長手方向に沿って不等間隔となるように形成しても良い。尚、溝２１及び溝２２は、一部が光ファイバ１０の長手方向に沿って不等間隔となるように形成されていても良く、全部が光ファイバ１０の長手方向に沿って不等間隔となるように形成されていても良い。尚、溝２１，２２を不等間隔となるように形成すれば、溝２１，２２は、光ファイバ１０の軸に対して互いに点対称とはならない。つまり、溝２１及び溝２２は、一部が光ファイバ１０の軸に対して互いに点対称となるよう形成されていても良く、全部が光ファイバ１０の軸に対して互いに点対称となるよう形成されていても良い。但し、溝２１，２２が近づきすぎると、クラッド１２の外側面において、溝が形成されている部分と溝が形成されていない部分とが偏在して光ファイバ１０の強度が低下する虞があるため、光ファイバ１０の強度を考慮して溝２１，２２の間隔を設定する必要がある。   However, like the optical fiber type optical element 4 shown in FIG. 9, the grooves 21 and 22 formed on the outer surface of the clad 12 are formed so as to be unequally spaced along the longitudinal direction of the optical fiber 10. Also good. The groove 21 and the groove 22 may be formed so that a part thereof is unequally spaced along the longitudinal direction of the optical fiber 10, and all are unequally spaced along the longitudinal direction of the optical fiber 10. It may be formed as follows. If the grooves 21 and 22 are formed at unequal intervals, the grooves 21 and 22 are not point-symmetric with respect to the axis of the optical fiber 10. That is, the groove 21 and the groove 22 may be formed so that a part thereof is point-symmetric with respect to the axis of the optical fiber 10, and all are formed to be point-symmetric with respect to the axis of the optical fiber 10. May be. However, if the grooves 21 and 22 are too close, a portion where the groove is formed and a portion where the groove is not formed are unevenly distributed on the outer surface of the clad 12 and the strength of the optical fiber 10 may be reduced. Considering the strength of the optical fiber 10, it is necessary to set the distance between the grooves 21 and 22.

〈第３変形例〉
図１０は、本発明の第１実施形態による光ファイバ型光学素子の第３変形例を示す断面図である。尚、図１０（ａ），（ｂ）は何れも、図１（ｃ）に相当する図である。前述した第１実施形態において、光ファイバ１０は、コア１１、クラッド１２、及び被覆１３を備えるシングルクラッドファイバであった。しかしながら、図１０に示す光ファイバ型光学素子５のように、ダブルクラッド型の光ファイバ５０を用いても良い。 <Third Modification>
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a third modification of the optical fiber type optical element according to the first embodiment of the present invention. 10 (a) and 10 (b) are diagrams corresponding to FIG. 1 (c). In the first embodiment described above, the optical fiber 10 is a single clad fiber including a core 11, a clad 12, and a coating 13. However, a double clad optical fiber 50 may be used as in the optical fiber optical element 5 shown in FIG.

具体的に、光ファイバ５０は、コア１１、コア１１の外側面を覆う円筒状のクラッド（インナークラッド１２ａ）、インナークラッド１２ａの外側面を覆う円筒状のクラッド（アウタークラッド１２ｂ）、及びアウタークラッド１２ｂの外側面を覆う被覆１３を備える光ファイバである。このような光ファイバ５０を用いる場合において、クラッドに形成される溝２１，２２は、図１０（ａ）に示す通り、アウタークラッド１２ｂからインナークラッド１２ａに至る溝であっても良く、図１０（ｂ）に示す通り、アウタークラッド１２ｂのみに形成される溝であっても良い。但し、溝２１，２２の深さは、第１変形例と同様に、コア１１を伝播する光のビーム品質の低下と、クラッドモード光の除去効率とを考慮して設定する必要がある、   Specifically, the optical fiber 50 includes a core 11, a cylindrical cladding (inner cladding 12a) that covers the outer surface of the core 11, a cylindrical cladding (outer cladding 12b) that covers the outer surface of the inner cladding 12a, and an outer cladding. It is an optical fiber provided with the coating | cover 13 which covers the outer surface of 12b. In the case of using such an optical fiber 50, the grooves 21 and 22 formed in the clad may be grooves extending from the outer clad 12b to the inner clad 12a as shown in FIG. As shown in b), it may be a groove formed only in the outer cladding 12b. However, the depths of the grooves 21 and 22 need to be set in consideration of the degradation of the beam quality of the light propagating through the core 11 and the removal efficiency of the clad mode light, as in the first modification.

〈第４変形例〉
図１１は、本発明の第１実施形態による光ファイバ型光学素子の第４変形例を示す断面図である。尚、図１１は、図１（ａ）に相当する図である。前述した第１実施形態において、光ファイバ１０のクラッド１２の外側面に形成されたクラッドモード除去部２０は、２本の溝（溝２１及び溝２２）が互いに交わることなく二重螺旋状に形成されてなる二重螺旋構造を有するものであった。 <Fourth modification>
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a fourth modification of the optical fiber type optical element according to the first embodiment of the present invention. FIG. 11 is a diagram corresponding to FIG. In the first embodiment described above, the clad mode removing portion 20 formed on the outer surface of the clad 12 of the optical fiber 10 is formed in a double spiral shape without the two grooves (groove 21 and groove 22) intersecting each other. It has a double helix structure.

しかしながら、図１１に示す光ファイバ型光学素子６のように、光ファイバ１０のクラッド１２の外側面には、互いに交わることのない３本の溝（溝２１、溝２２、及び溝２３）が三重螺旋状に形成されてなる三重螺旋構造を有するクラッドモード除去部６０が形成されていても良い。また、光ファイバ１０のクラッド１２の外側面に形成される溝（互いに交わることのない溝）は４本以上であっても良い。つまり、光ファイバ１０のクラッド１２の外側面には、互いに交わることのない複数の溝が多重螺旋状に形成されてなる多重螺旋構造のクラッドモード除去部を形成することができる。但し、光ファイバ１０の軸に対して点対称となる溝を形成する条件は、以下の通りである。
・溝が２つのみ設けられている
・光ファイバ１０の長手方向における隣り合った２つの溝の間隔が少なくとも一部（一箇所）において同じ However, like the optical fiber type optical element 6 shown in FIG. 11, the outer surface of the clad 12 of the optical fiber 10 has three grooves (groove 21, groove 22, and groove 23) that do not intersect with each other. A clad mode removing portion 60 having a triple helical structure formed in a spiral shape may be formed. Further, the number of grooves (grooves that do not intersect each other) formed on the outer surface of the clad 12 of the optical fiber 10 may be four or more. That is, on the outer surface of the clad 12 of the optical fiber 10, a clad mode removing portion having a multiple spiral structure in which a plurality of grooves that do not intersect with each other is formed in a multiple spiral shape can be formed. However, conditions for forming a point-symmetric groove with respect to the axis of the optical fiber 10 are as follows.
-Only two grooves are provided-The distance between two adjacent grooves in the longitudinal direction of the optical fiber 10 is the same at least in part (one place)

以上、本発明の第１，第２実施形態による光ファイバ型光学素子及びその製造方法、並びに本発明の第１実施形態による光ファイバ型光学素子の変形例について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されることはない。例えば、図８〜図１１を用いて説明した上述の第１〜第４変形例は、第１実施形態についての変形例であったが、これら第１〜第４変形例を前述した第２実施形態にも適用可能である。   The optical fiber type optical element and the manufacturing method thereof according to the first and second embodiments of the present invention and the modification examples of the optical fiber type optical element according to the first embodiment of the present invention have been described above. The form is not limited. For example, the above-described first to fourth modifications described with reference to FIGS. 8 to 11 are modifications of the first embodiment, but the second embodiment described above with respect to the first to fourth modifications. Applicable to form.

また、上述した第１，第２実施形態による光ファイバ型光学素子及び変形例に係る光ファイバ型光学素子は、光コネクタに適用することが可能である。図１２は、本発明の一実施形態による光コネクタを示す図である。尚、図１２においては、光コネクタの拡大断面図をあわせて図示している。図１２に示す通り、本実施形態の光コネクタ７０は、ファイバレーザ等のレーザ発振器８０の射出端に取り付けられ、加工ヘッド等の空間光学結合ユニット９０に篏合される光コネクタである。   Moreover, the optical fiber type optical element according to the first and second embodiments and the optical fiber type optical element according to the modification can be applied to an optical connector. FIG. 12 is a diagram illustrating an optical connector according to an embodiment of the present invention. In FIG. 12, an enlarged sectional view of the optical connector is also shown. As shown in FIG. 12, the optical connector 70 of the present embodiment is an optical connector that is attached to the emission end of a laser oscillator 80 such as a fiber laser and is engaged with a spatial optical coupling unit 90 such as a processing head.

この光コネクタ７０は、例えば第１実施形態による光ファイバ型光学素子１、エンドキャップ７１、及び筐体部７２を備える。光ファイバ型光学素子１の一端部は被覆１３（図１２においては図示省略）が除去されており、この被覆１３が除去された部分におけるクラッド１２の外側面に、二重螺旋構造を有するクラッドモード除去部２０が形成されている（図１参照）。   The optical connector 70 includes, for example, the optical fiber type optical element 1 according to the first embodiment, an end cap 71, and a casing 72. One end of the optical fiber type optical element 1 has a coating 13 (not shown in FIG. 12) removed, and a cladding mode having a double helix structure on the outer surface of the cladding 12 in the portion where the coating 13 is removed. A removal portion 20 is formed (see FIG. 1).

エンドキャップ７１は、光ファイバ型光学素子１の先端に取り付けられる光学部材である。このエンドキャップ７１は、例えば石英材質により形成されており、光ファイバ型光学素子１から射出される出力光のエネルギー密度を低下させて、光ファイバ型光学素子１をなす光ファイバ１０の端面の損傷を防止するために設けられる。尚、エンドキャップ７１は、光ファイバ型光学素子１をなす光ファイバ１０のコア１１の屈折率と同等であることが好ましい。   The end cap 71 is an optical member attached to the tip of the optical fiber type optical element 1. The end cap 71 is made of, for example, a quartz material, and reduces the energy density of output light emitted from the optical fiber type optical element 1 to damage the end face of the optical fiber 10 constituting the optical fiber type optical element 1. It is provided to prevent The end cap 71 is preferably equivalent to the refractive index of the core 11 of the optical fiber 10 that forms the optical fiber type optical element 1.

筐体部７２は、少なくとも光ファイバ型光学素子１に形成されたクラッドモード除去部２０とエンドキャップ７１とをその内部に収容する中空筒状の部材である。クラッドモード除去部２０によって除去されたクラッドモード光が外部に漏れるのを防止するために、クラッドモード除去部２０は筐体部７２の内部に収容される。この筐体部７２は、一端部（エンドキャップ７１が配される側の端部）が、空間光学結合ユニット９０の嵌合部９１に嵌合される。   The casing 72 is a hollow cylindrical member that accommodates at least the cladding mode removing unit 20 and the end cap 71 formed in the optical fiber type optical element 1. In order to prevent the clad mode light removed by the clad mode removing unit 20 from leaking to the outside, the clad mode removing unit 20 is accommodated in the housing 72. One end of the casing 72 (the end on the side where the end cap 71 is disposed) is fitted into the fitting portion 91 of the spatial optical coupling unit 90.

光コネクタ７０は、その内部にクラッドモード除去部２０を収容しているため、少なくとも一部のクラッドモード光が除去された出力光が、レーザ発振器８０の射出端から空間光学結合ユニット９０の内部に導かれる。尚、光コネクタ７０に設けられる光ファイバ型光学素子は、第１実施形態による光ファイバ型光学素子１に限定される訳ではなく、第２実施形態による光ファイバ型光学素子２であっても、変形例に係る光ファイバ型光学素子であっても良い。   Since the optical connector 70 accommodates the clad mode removing unit 20 therein, the output light from which at least a part of the clad mode light has been removed passes from the emission end of the laser oscillator 80 into the spatial optical coupling unit 90. Led. The optical fiber type optical element provided in the optical connector 70 is not limited to the optical fiber type optical element 1 according to the first embodiment, and even if it is the optical fiber type optical element 2 according to the second embodiment, An optical fiber type optical element according to a modification may be used.

１〜６…光ファイバ型光学素子、１０…光ファイバ、１１…コア、１２…クラッド、１２ａ…インナークラッド、１２ｂ…アウタークラッド、１３…被覆、２１〜２３…溝、２０…クラッドモード除去部、３０…補助クラッド部材、４０…クラッドモード除去部、４１，４２…溝、５０…光ファイバ、６０…クラッドモード除去部、７０…光コネクタ、７２…筐体部、Ｐ１，Ｐ２…位置、Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２…レーザ光 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1-6 ... Optical fiber type optical element, 10 ... Optical fiber, 11 ... Core, 12 ... Cladding, 12a ... Inner cladding, 12b ... Outer cladding, 13 ... Coating, 21-23 ... Groove, 20 ... Cladding mode removal part, DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 ... Auxiliary clad member, 40 ... Clad mode removal part, 41, 42 ... Groove, 50 ... Optical fiber, 60 ... Clad mode removal part, 70 ... Optical connector, 72 ... Housing | casing part, P1, P2 ... Position, L0, L1, L2 ... Laser light

Claims (11)

コアと、該コアの外側面に設けられたクラッドと、を有する光ファイバと、
前記光ファイバの長手方向の少なくとも一部に設けられ、前記クラッドの外側面に複数の溝が互いに交わることなく多重螺旋状に形成されてなる多重螺旋構造のクラッドモード除去部と、
を備える光ファイバ型光学素子。 An optical fiber having a core and a clad provided on an outer surface of the core;
A clad mode removing portion having a multiple helical structure provided in at least a part of the longitudinal direction of the optical fiber and having a plurality of grooves formed on the outer surface of the clad without crossing each other;
An optical fiber type optical element. コアと、該コアの外側面に設けられたクラッドと、を有する光ファイバと、
前記光ファイバの長手方向の少なくとも一部における前記クラッドの外側面に設けられた補助クラッド部材と、
を備え、
前記補助クラッド部材の外側面には、複数の溝が多重螺旋状に形成されてなる多重螺旋構造のクラッドモード除去部が形成されている、
光ファイバ型光学素子。 An optical fiber having a core and a clad provided on an outer surface of the core;
An auxiliary cladding member provided on an outer surface of the cladding in at least a part of the longitudinal direction of the optical fiber;
With
On the outer surface of the auxiliary cladding member, a cladding mode removing portion having a multiple spiral structure in which a plurality of grooves are formed in a multiple spiral shape is formed.
Optical fiber type optical element. 前記補助クラッド部材の屈折率は、前記クラッドの屈折率と同等又は相対的に高い、請求項２記載の光ファイバ型光学素子。   The optical fiber type optical element according to claim 2, wherein a refractive index of the auxiliary cladding member is equal to or relatively higher than a refractive index of the cladding. 前記複数の溝の少なくとも一部は、前記光ファイバの長手方向に沿って等間隔となるように形成されている、請求項１から請求項３の何れか一項に記載の光ファイバ型光学素子。   4. The optical fiber type optical element according to claim 1, wherein at least some of the plurality of grooves are formed at equal intervals along a longitudinal direction of the optical fiber. 5. . 前記複数の溝の少なくとも一部は、前記光ファイバの長手方向に沿って不等間隔となるように形成されている、請求項１から請求項４の何れか一項に記載の光ファイバ型光学素子。   The optical fiber type optical according to any one of claims 1 to 4, wherein at least a part of the plurality of grooves is formed to be unequally spaced along a longitudinal direction of the optical fiber. element. 前記複数の溝の少なくとも一部は、前記光ファイバの軸に対して互いに点対称となるように形成されている、請求項１から請求項３の何れか一項に記載の光ファイバ型光学素子。   4. The optical fiber type optical element according to claim 1, wherein at least some of the plurality of grooves are formed so as to be point-symmetric with respect to an axis of the optical fiber. 5. . 前記複数の溝の少なくとも一部は、互いに深さが異なる溝を含む、請求項１から請求項６の何れか一項に記載の光ファイバ型光学素子。   The optical fiber type optical element according to any one of claims 1 to 6, wherein at least some of the plurality of grooves include grooves having different depths. 前記光ファイバは、前記クラッドの外側面に設けられた被覆を備えており、
前記クラッドモード除去部或いは前記補助クラッド部材は、前記被覆が除去された部位に設けられる、
請求項１から請求項７の何れか一項に記載の光ファイバ型光学素子。 The optical fiber includes a coating provided on an outer surface of the cladding,
The clad mode removing portion or the auxiliary clad member is provided at a site where the coating is removed.
The optical fiber type optical element according to any one of claims 1 to 7. コアと、該コアの外側面に設けられたクラッドと、を有する光ファイバの前記クラッドの外側面に対し、前記光ファイバの軸に対して互いに点対称となる位置にレーザ光を照射した状態で、前記軸の周りで前記光ファイバを回転させつつ、前記軸に沿って前記光ファイバを移動させて、前記クラッドの外側面に複数の溝が多重螺旋状に形成されてなる多重螺旋構造のクラッドモード除去部を形成する工程を有する、光ファイバ型光学素子の製造方法。   In a state in which laser light is irradiated to a position that is point-symmetric with respect to the axis of the optical fiber with respect to the outer surface of the clad of the optical fiber having a core and a clad provided on the outer surface of the core A clad having a multi-helical structure in which a plurality of grooves are formed in a multi-helical shape on the outer surface of the clad by rotating the optical fiber around the axis and moving the optical fiber along the axis. A method for manufacturing an optical fiber type optical element, comprising a step of forming a mode removing portion. 円筒形状の補助クラッド部材の外側面にレーザ光を照射した状態で、前記補助クラッド部材の軸の周りで前記補助クラッド部材を回転させつつ、前記軸に沿って前記補助クラッド部材を移動させて、前記補助クラッド部材の外側面に複数の溝が多重螺旋状に形成されてなる多重螺旋構造のクラッドモード除去部を形成する工程と、
コアと、該コアの外側面に設けられたクラッドと、を有する光ファイバを、前記補助クラッド部材に挿入させた状態で、前記補助クラッド部材を加熱することにより、前記光ファイバと前記補助クラッド部材を一体化させる工程と、
を有する光ファイバ型光学素子の製造方法。 While rotating the auxiliary cladding member around the axis of the auxiliary cladding member while irradiating the outer surface of the cylindrical auxiliary cladding member with laser light, moving the auxiliary cladding member along the axis, Forming a cladding mode removing portion having a multiple spiral structure in which a plurality of grooves are formed in a multiple spiral shape on the outer surface of the auxiliary cladding member;
The optical fiber and the auxiliary clad member are heated by heating the auxiliary clad member in a state where an optical fiber having a core and a clad provided on the outer surface of the core is inserted into the auxiliary clad member. Integrating the process,
A method of manufacturing an optical fiber type optical element having 請求項１から請求項８の何れか一項に記載の光ファイバ型光学素子と、
少なくとも前記光ファイバ型光学素子に形成されたクラッドモード除去部を内部に収容する筐体部と、
を備える光コネクタ。 The optical fiber type optical element according to any one of claims 1 to 8,
A housing part that houses at least a cladding mode removing part formed in the optical fiber type optical element;
An optical connector.
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