JP6018435B2 - Double clad optical fiber - Google Patents
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Description
本発明はダブルクラッド光ファイバに関する。 The present invention relates to a double clad optical fiber.
ファイバレーザや光ファイバアンプでは、光増幅素子としてダブルクラッド光ファイバが組み込まれている。かかるダブルクラッド光ファイバは、希土類元素等の光増幅成分がドープされたコアと、コアを被覆するように設けられたポンプガイドと、ポンプガイドをさらに被覆するように設けられたクラッドとを有し、そして、ポンプガイドに励起光が入射されると、励起光が、ポンプガイドとクラッドとの界面で反射を繰り返しながらクラッドで囲まれた領域内を伝搬すると共にコアを通過する際に光増幅成分を活性化させ、その活性化された光増幅成分がコアを伝搬する光を増幅するように構成されている。 In fiber lasers and optical fiber amplifiers, double clad optical fibers are incorporated as optical amplification elements. Such a double-clad optical fiber has a core doped with an optical amplification component such as a rare earth element, a pump guide provided so as to cover the core, and a clad provided so as to further cover the pump guide. When the pump light is incident on the pump guide, the pump light propagates through the region surrounded by the clad while repeating reflection at the interface between the pump guide and the clad, and passes through the core. Is activated, and the activated light amplification component amplifies the light propagating through the core.
ところで、ポンプガイドの外郭の横断面形状がコアと同心の円形であると、励起光にコアを通過しない成分、いわゆるスキュー光が多く含まれることとなって効率が低くなることから、ポンプガイドの外郭の横断面形状を非円形に形成することが行われる。 By the way, if the cross-sectional shape of the outline of the pump guide is concentric with the core, the pump light contains a large amount of components that do not pass through the core, so-called skew light, and the efficiency is lowered. The outer cross-sectional shape is formed in a non-circular shape.
特許文献1には、ポンプガイドの外郭の横断面形状をD形状としたダブルクラッド光ファイバが開示されている。 Patent Document 1 discloses a double-clad optical fiber having a D-shaped cross-sectional shape of the outer periphery of the pump guide.
特許文献2には、ポンプガイドの外郭の横断面形状を多角形としたダブルクラッド光ファイバが開示されている。 Patent Document 2 discloses a double-clad optical fiber having a polygonal cross-sectional shape of the outline of a pump guide.
ところで、ポンプガイドの外郭の横断面形状が非円形に形成され、それによってコアがポンプガイドの横断面形状における重心位置からずれている場合、仮にコアがファイバ中心に配置されていたとしても、他の光ファイバと融着接続する際、表面張力の影響により接続端部においてコアの位置が移動し、そのため調心ずれが生じてコアを伝搬する光に対する接続損失が大きくなり、結果としてファイバレーザの発振効率や光ファイバアンプの変換効率の低下を招くという問題がある。 By the way, when the cross-sectional shape of the outline of the pump guide is formed in a non-circular shape, and the core is displaced from the position of the center of gravity in the cross-sectional shape of the pump guide, even if the core is arranged at the center of the fiber, When fusion splicing to the optical fiber, the position of the core moves at the end of the connection due to the effect of surface tension, resulting in misalignment and increased connection loss for light propagating through the core. There is a problem that the oscillation efficiency and the conversion efficiency of the optical fiber amplifier are lowered.
本発明の課題は、ファイバレーザ装置に適用した場合の発振効率の低下及び光ファイバ増幅装置に適用した場合の変換効率の低下を抑制することができるダブルクラッド光ファイバを提供することである。 The subject of this invention is providing the double clad optical fiber which can suppress the fall of the oscillation efficiency at the time of applying to a fiber laser apparatus, and the fall of the conversion efficiency at the time of applying to an optical fiber amplifier.
本発明は、コアと、該コアを被覆するように設けられたポンプガイドと、該ポンプガイドを被覆するように設けられたクラッドと、を備えたダブルクラッド光ファイバであって、上記ポンプガイドの外郭の横断面形状は、nが6〜9のいずれかである正n角形から、上記コアが重心位置に配置されると共に該ポンプガイド外郭の横断面形状が回転対称となるように一部分が切除された、正多角形でない角数がn以上の形状である。 The present invention is a double clad optical fiber comprising a core, a pump guide provided so as to cover the core, and a clad provided so as to cover the pump guide. The outer cross-sectional shape is cut out from a regular n-gonal shape where n is any of 6-9 so that the core is located at the center of gravity and the cross-sectional shape of the pump guide outer shell is rotationally symmetric. The number of non-regular polygons is n or more.
本発明によれば、ポンプガイドの外郭の横断面形状が、nが6〜9のいずれかである正n角形から、コアが重心位置に配置されると共にポンプガイドの外郭の横断面形状が回転対称となるように一部分が切除された、非円形で且つ正多角形でない角数がn以上の多角形であるので、コアがポンプガイドの横断面形状における重心位置に配置されることにより、他の光ファイバとの融着接続の際でも、表面張力の影響により接続端部においてコアの位置が移動することはなく、そのため調心ずれに起因する接続損失も小さく、結果として、ファイバレーザ装置に適用した場合の発振効率の低下及び光ファイバ増幅装置に適用した場合の変換効率の低下を抑制することができる。 According to the present invention, the cross-sectional shape of the outer contour of the pump guide is changed from a regular n-gonal shape where n is any one of 6 to 9, and the cross-sectional shape of the outer contour of the pump guide is rotated while the core is disposed at the center of gravity. A non-circular and non-regular polygon whose number of corners is n or more, which is partly cut out so as to be symmetrical, so that the core is arranged at the center of gravity position in the cross-sectional shape of the pump guide. Even at the time of fusion splicing with the optical fiber, the position of the core does not move at the connection end due to the influence of the surface tension, so the connection loss due to misalignment is small, resulting in a fiber laser device. A decrease in oscillation efficiency when applied and a decrease in conversion efficiency when applied to an optical fiber amplifier can be suppressed.
以下、実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail based on the drawings.
図1は、本実施形態に係るダブルクラッド光ファイバ心線Fを示す。本実施形態に係るダブルクラッド光ファイバ心線Fは、例えば、ファイバレーザ装置や光ファイバ増幅装置に組み込まれて用いられる光増幅素子である。 FIG. 1 shows a double-clad optical fiber core F according to this embodiment. The double clad optical fiber core F according to the present embodiment is an optical amplifying element that is used in a fiber laser device or an optical fiber amplifying device, for example.
本実施形態に係るダブルクラッド光ファイバ心線Fは、ダブルクラッド光ファイバ10とそれを被覆する被覆層20とからなる。ダブルクラッド光ファイバ心線Fの横断面形状は基本的には円形であり、その外径は例えば200〜1500μmである。
The double-clad optical fiber core F according to the present embodiment includes a double-clad
ダブルクラッド光ファイバ10は、コア11と、それを被覆するように設けられたポンプガイド12と、さらにそれを被覆するように設けられたクラッド13とを備えている。ダブルクラッド光ファイバ10の横断面形状も基本的には円形であり、その外径は例えば150〜800μmである。
The double clad
コア11は、ファイバ中心に配置されており、例えば、エルビウム(Er)やイッテルビウム(Yb)やネオジム(Nd)といった希土類元素等の光増幅成分がドープされた石英で形成されている。光増幅成分の濃度は例えば1000〜30000ppmである。コア11には、その他にゲルマニウム(Ge)等の他のドーパントがドープされていてもよい。コア11の外郭の横断面形状は円形であることが好ましく、その外径は例えば5〜50μmである。
The
ポンプガイド12は、例えば、ドーパントがドープされていない純粋石英、或いは、フッ素(F)やホウ素(B)等の屈折率低下成分がドープされた石英で形成されており、コア11よりも低屈折率である。屈折率低下成分がドープされた石英でポンプガイド12が形成されている場合、その屈折率低下成分の濃度は例えば5000〜50000ppmである。
The
ポンプガイド12の外郭の横断面形状は、nが6〜9のいずれかである正n角形から、コア11が重心位置に配置されると共にポンプガイド12の外郭の横断面形状が回転対称となるように一部分が切除された、正多角形でない角数がn以上の形状である。
The cross-sectional shape of the outline of the
具体的には、ポンプガイド12の外郭の横断面形状としては、図1に示すように、正六角形から120°回転対称となるように3個の角部における二等辺三角形の部分が切除された、角数が9個の正九角形ではない九角形が挙げられる。また、その他のポンプガイド12の外郭の横断面形状としては、例えば、図2(a)に示すように、正八角形から90°回転対称となるように四辺に沿った台形の部分が切除された、角数が8個の正八角形ではない八角形であってもよく、図2(b)に示すように、正六角形から180°回転対称となるように不定形の部分(角部の扇形部分)が切除された、角数が8個の形状であってもよい。ポンプガイド12の外郭の横断面形状は、回転対称であれば、例えば、60度回転対称であってもよく、90度回転対称であってもよく、120度回転対称であってもよく、180度回転対称であってもよい。ポンプガイド12の外郭は、線分のみで構成されていてもよく、また、外に凸の曲線或いは内に凹の曲線を含んでいてもよい。ここで、ダブルクラッド光ファイバ10は後述するように線引き加工において加熱して製造されるので、本実施形態におけるポンプガイド12の外郭の横断面形状の角部には、図3(a)に示すように、直線と直線との交差で構成される形状の他、図3(b)に示すように、鈍されて丸みを有する形状も含まれる。また、角部には、直線と直線との境界に形成されるものの他、直線と曲線との境界に形成されるものや曲線と曲線との境界に形成されるものも含まれる。ポンプガイド12の層厚さは、薄い部分も厚い部分も含めて例えば70〜400μmである。
Specifically, as shown in FIG. 1, the cross-sectional shape of the outer contour of the
クラッド13は、例えば、紫外線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂或いは石英で形成されており、ポンプガイド12よりもさらに低屈折率である。クラッド13の外郭の横断面形状は円形であることが好ましく、その外径は例えば150〜800μmである。
The
被覆層20は、例えば、紫外線硬化型樹脂、シリコン樹脂、ナイロン樹脂等の樹脂で形成されている。被覆層20は、単一層で構成されていてもよく、また、複数層で構成されていてもよい。被覆層20の層厚さは例えば25〜300μmである。
The
図4は、本実施形態に係るダブルクラッド光ファイバ心線Fを用いたファイバレーザ装置30を示す。図5は、それに用いられる入射端側光ファイバ心線31及び出射端側光ファイバ心線32を示す。
FIG. 4 shows a
このファイバレーザ装置30は、ダブルクラッド光ファイバ心線Fの一端及び他端に、それぞれコア31a,32aにファイバグレーティング31b,32bが書き込まれた入射端側光ファイバ心線31及び出射端側光ファイバ心線32が融着接続されている。
This
入射端側光ファイバ心線31及び出射端側光ファイバ心線32は、コア31a,32aに光増幅成分がドープされていないダブルクラッド光ファイバ心線であることが好ましい。その場合、入射端側光ファイバ心線31及び出射端側光ファイバ心線32のそれぞれのポンプガイド31c,32cの外郭の横断面形状は、スキュー光を低減する必要はないので余分な製造工程がなく安価に製造できる円形であることが好ましい。入射側光ファイバ心線31及びダブルクラッド光ファイバ心線Fは、ポンプガイドNAが大きいほど励起光の閉じ込めが強く、多くの励起光を閉じ込めることが可能となるので、それらのポンプガイドNAは可能な限り大きいことが望ましく、結果として同じ大きさとなる場合が多い。この場合、入射端側光ファイバ心線31のポンプガイド31cの外径が、ダブルクラッド光ファイバ心線Fのポンプガイド12の外郭の横断面形状の内部における面積が最大となる円の外径よりも大きいと、融着接続部において、入射側光ファイバ心線31のポンプガイド31cにダブルクラッド光ファイバ心線Fのポンプガイド12からはみ出す部分ができてしまい、その結果、ポンプガイドNAよりも大きいNAをもつ励起光が一部生じ、そのポンプガイドNAよりもNAが大きくなってしまった励起光がダブルクラッド光ファイバ心線Fに入力されずに損失が生じてしまうこととなる。最悪の場合には、入力されなかった励起光によって被覆層20が発熱して焼損してしまう虞もある。よって、入射端側光ファイバ心線31のポンプガイド31cの外径は、ダブルクラッド光ファイバ心線Fのポンプガイド12の外郭の横断面形状の内部における面積が最大となる円の外径と同じであることがより好ましい。入射端側光ファイバ心線31は励起光源33に接続されている。励起光源33は、例えば、半導体レーザ、レンズ、及び光ファイバ等で構成されている。励起光源33が発する励起光は、ダブルクラッド光ファイバ10のコア11にドープされた希土類元素の種類によって、例えば、希土類元素がエルビウム(Er)の場合には波長がおよそ0.98、1.48μmのものであり、イッテルビウム(Yb)の場合には波長がおよそ0.915、0.98μmのものであり、ネオジム(Nd)の場合には波長がおよそ0.8μmのものである。
The incident end side optical
このファイバレーザ装置30では、励起光源33からの励起光が入射端側光ファイバ心線31に入力され、それがさらにダブルクラッド光ファイバ心線Fに入力されると、ダブルクラッド光ファイバ10において、励起光が、ポンプガイド12とクラッド13との界面で反射しながらクラッド13で囲われたコア11及びポンプガイド12の領域を伝搬し、コア11を通過する際に光増幅成分を励起させ、その励起した光増幅成分が下位準位の状態に移る際にコア11を伝搬する光を増幅する。この増幅された光は、ダブルクラッド光ファイバ心線Fから出射端側光ファイバ心線32のコア32aに入力され、そこに書き込まれたファイバグレーティング32bで反射し、再びダブルクラッド光ファイバ心線Fのコア11に入力され、コア11を伝搬する間にさらに増幅される。次いで、その光は、ダブルクラッド光ファイバ心線Fから入射端側光ファイバ心線31のコア31aに入力され、そこに書き込まれたファイバグレーティング31bで反射し、再びダブルクラッド光ファイバ心線Fのコア11に入力され、コア11を伝搬する間にさらに増幅される。このように、光は、ダブルクラッド光ファイバ心線Fの両端に接続された入射端側光ファイバ心線31及び出射端側光ファイバ心線32のコア31a,32aに書き込まれたファイバグレーティング31b,32bで反射してダブルクラッド光ファイバ心線Fのコア11を増幅されながら繰り返し伝搬、つまり、ファイバグレーティング31b,32bで構成された共振器によってレーザ発振し、その一部がレーザとして出射端側光ファイバ心線32から出力される。
In this
以上の構成の本実施形態に係るダブルクラッド光ファイバ心線Fによれば、ダブルクラッド光ファイバ10のポンプガイド12の外郭の横断面形状が、nが6〜9のいずれかである正n角形から、コア11が重心位置に配置されると共にポンプガイド12の外郭の横断面形状が回転対称となるように一部分が切除された、非円形で且つ正多角形でない角数がn以上の形状であるので、コア11がポンプガイド12の横断面形状における重心位置に配置されることにより、上記入射端側光ファイバ心線31や出射端側光ファイバ心線32のような他の光ファイバと融着接続の際でも、接続端部においてコア11の位置が表面張力により移動することはなく、そのため調心ずれに起因する接続損失も小さく、結果として、ファイバレーザ装置30における発振効率の低下を抑制することができる。同様に、本実施形態に係るダブルクラッド光ファイバ心線Fを光ファイバ増幅装置に適用した場合には、その変換効率の低下を抑制することができる。
According to the double-clad optical fiber core F according to the present embodiment having the above-described configuration, the outer cross-sectional shape of the
また、ポンプガイドの外郭の横断面形状を多角形に形成する場合、スキュー光を抑制する観点からは、ポンプガイドの外郭の横断面形状は、角の少ない多角形であることが好ましい。励起光の吸収係数はコアの面積/ポンプガイドの面積に比例するため、ポンプガイドの面積が小さいほど励起光が効率的にコアに吸収される。一方、コアの面積を大きくするに従って出射レーザのビーム品質は劣化するので、コアの面積は所望するビーム品質によって上限が決められる。また、ポンプガイドの外郭の横断面形状の内部における面積が最大となる円の外径を一定とした場合、角数が少ない多角形では、この円からはみ出している部分の面積が大きくなってしまう。従って、吸収係数を高くする観点からは、多角形は円に近いことが好ましい。しかしながら、本実施形態に係るダブルクラッド光ファイバ心線Fによれば、ダブルクラッド光ファイバ10のポンプガイド12の外郭の横断面形状が、nが6〜9のいずれかである正n角形から、コア11が重心位置に配置されると共にポンプガイド12の外郭の横断面形状が回転対称となるように一部分が切除された、非円形で且つ正多角形でない角数がn以上の多角形であるので、スキュー光の抑制を期待することができると共に、ポンプガイド12の面積に対するコア11の面積を大きくすることで励起光が効率的にコア11を通過することとなって励起光の吸収係数を高くすることができ、それによってファイバ長を短くすることができ、結果として非線形効果の低減を図ることができる。ポンプガイド12の外郭の横断面形状は正n角形の内接円に近い形状であることが好ましく、従って、図6に示すように、ポンプガイド12の外郭における正n角形から一部分が切除されて形成された部分12a(辺)は正n角形の頂点Sと重心Gとを結ぶ線Lに対して直交していることが好ましい。また、図6に示すように、ポンプガイド12の外郭における正n角形から一部分が切除されて形成された部分12a(辺)は正n角形の内接円Oに接していることが好ましい。ポンプガイド12の面積に対するコア11の面積(コア11の面積/ポンプガイド12の面積)は0.0005〜1であることが好ましく、0.001〜1であることがより好ましい。ファイバ長は例えば100m以下であることが好ましく、50m以下であることがより好ましい。
Moreover, when forming the cross-sectional shape of the outline of a pump guide into a polygon, it is preferable that the cross-sectional shape of the outline of a pump guide is a polygon with few corners from a viewpoint of suppressing skew light. Since the absorption coefficient of the excitation light is proportional to the area of the core / the area of the pump guide, the smaller the area of the pump guide, the more efficiently the excitation light is absorbed by the core. On the other hand, the beam quality of the emitted laser deteriorates as the core area increases, so the upper limit of the core area is determined by the desired beam quality. In addition, when the outer diameter of the circle having the largest area in the cross-sectional shape of the outer shape of the pump guide is constant, the polygon that has a small number of corners has a large area that protrudes from the circle. . Therefore, from the viewpoint of increasing the absorption coefficient, the polygon is preferably close to a circle. However, according to the double-clad optical fiber core F according to the present embodiment, the outer cross-sectional shape of the
なお、ダブルクラッド光ファイバ心線Fに励起光が空間光で入射される場合、励起光はそれまでの伝送によってあるサイズの円形状であることがほとんどであると考えられ、従って、上記のような励起光の吸収係数を高める作用効果は、本実施形態に係るダブルクラッド光ファイバ心線Fと入射端側光ファイバ心線31及び出射端側光ファイバ心線32とを融着接続する場合に限らず、それらを間隔をおいて空間結合接続する場合においても得ることができる。
When excitation light is incident on the double-clad optical fiber core F as spatial light, it is considered that the excitation light is almost circular with a certain size due to transmission so far. The effect of increasing the absorption coefficient of the excitation light is when the double-clad optical fiber core F according to the present embodiment, the incident end side
次に、本実施形態に係るダブルクラッド光ファイバ心線Fの製造方法の一例について説明する。 Next, an example of a manufacturing method of the double clad optical fiber core F according to the present embodiment will be described.
まず、MCVD法、VAD法、OVD法、或いはロッドインチューブ法等の公知の方法により、図7(a)に示すように、中心軸位置にコア形成部41が設けられると共に、それを被覆するようにポンプガイド形成部42が設けられた石英製の円柱材40’を作製する。
First, as shown in FIG. 7A, a
続いて、円柱材40’の外周を研磨、研削し、図7(b)に示すような横断面形状がポンプガイド形状と同じプリフォーム40を作製する。
Subsequently, the outer periphery of the
そして、プリフォーム40を線引き加工してファイバ化すると共に、そのファイバ化したものをクラッド形成用の紫外線硬化型樹脂或いは熱硬化型樹脂に浸漬通過させた後に紫外線を照射して紫外線硬化型樹脂をさせる、或いは熱硬化型樹脂を加熱して硬化させることによりダブルクラッド光ファイバ10を作製し、さらに、ダブルクラッド光ファイバ10を被覆層形成用の樹脂で被覆することにより本実施形態に係るダブルクラッド光ファイバ心線Fを得ることができる。
The
なお、上記実施形態では、ダブルクラッド光ファイバ心線Fをファイバレーザ装置30に用いたが、特にこれに限定されるものではなく、コア11に信号光を伝搬させて、その信号光を増幅する光ファイバ増幅装置に用いた構成であってもよく、他の光ファイバ心線と接続損失に起因した増幅効率の低下抑制を図ることができる。
In the above embodiment, the double-clad optical fiber core F is used for the
また、上記実施形態では、コア形成部41をポンプガイド形成部42で被覆したプリフォーム40を線引き加工してファイバ化したものを樹脂製のクラッド13で被覆する製造方法の一例を示したが、特にこれに限定されるものではなく、コア形成部をポンプガイド形成部で被覆したものにさらに煤付け等してクラッド形成部を付したものをプリフォームとし、それを線引き加工してダブルクラッド光ファイバ10を作製してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
(ダブルクラッド光ファイバ心線)
<比較例>
中心軸位置にイッテルビウム(Yb)がドープされたコア形成部を有する横断面が正六角形のプリフォームの一部を、正六角形横断面の内接円が210μmとなるように線引し、そして、それを紫外線硬化型樹脂で被覆してダブルクラッド光ファイバとし、さらにそれを被覆層形成用の樹脂で被覆して比較例のダブルクラッド光ファイバ心線を作製した。この比較例のダブルクラッド光ファイバ心線として、ロット1及び2の2つを作製した。
(Double clad optical fiber core wire)
<Comparative example>
Draw a part of a regular hexagonal cross section having a core forming portion doped with ytterbium (Yb) at the central axis position so that the inscribed circle of the regular hexagonal cross section is 210 μm, and This was coated with an ultraviolet curable resin to form a double-clad optical fiber, which was further coated with a resin for forming a coating layer, thereby producing a double-clad optical fiber core wire of a comparative example. As the double-clad optical fiber core wire of this comparative example, two lots 1 and 2 were produced.
<実施例>
比較例で残ったプリフォームを、正六角形横断面の6つの角部のうち1つおきの3つの角部について、内接円が元の正六角形の内接円と同一となるように二等辺三角形部分を研削して九角形横断面に形成した(図的には図6参照)。比較例と比較する際にコアの吸収係数やコアの外径による影響を小さくするため、その九角形横断面のプリフォームを、比較例の場合と同様、九角形横断面の内接円が210μmとなるように線引し、そして、それを紫外線硬化型樹脂で被覆してダブルクラッド光ファイバとし、さらにそれを被覆層形成用の樹脂で被覆して実施例のダブルクラッド光ファイバ心線を作製した。この実施例のダブルクラッド光ファイバ心線として、比較例のロット1及び2に対応するロット1及び2を作製した。実施例の比較例に対するポンプガイドの面積の比率は、正六角形、九角形の面積計算から求めると、96.4%であった。
<Example>
The preform remaining in the comparative example is isosceles so that the inscribed circle is the same as the inscribed circle of the original regular hexagon at every other three corners of the six corners of the regular hexagonal cross section. The triangular portion was ground to form a nine-sided cross section (see FIG. 6 for illustration). In order to reduce the influence of the absorption coefficient of the core and the outer diameter of the core when compared with the comparative example, the preform of the nine-sided cross section is 210 μm in the inscribed circle of the nine-sided cross section as in the comparative example. Then, it is coated with an ultraviolet curable resin to form a double clad optical fiber, and further coated with a resin for forming a coating layer, thereby producing the double clad optical fiber core of the example. did. As the double-clad optical fiber core wire of this example, lots 1 and 2 corresponding to lots 1 and 2 of the comparative example were produced. The ratio of the area of the pump guide to the comparative example of the example was 96.4% when calculated from the area calculation of a regular hexagon and a hexagon.
(吸収係数)
実施例及び比較例のそれぞれのダブルクラッド光ファイバ心線のファイバ長60m分を、巻き付け径150mmのボビンに巻き、そして、一方のファイバ端に白色光源からの光を入射すると共に、他方のファイバ端から出射する光についてスペクトラムアナライザを用いて波長915nmにおける吸収を測定した。そして、ファイバ長を5mずつ短くしながら、最終的にはファイバ長5mまで、それぞれのファイバ長において同様に吸収を測定し、ファイバ長と吸収との関係を直線近似して得られた傾きを吸収係数とした。
(Absorption coefficient)
The fiber length of 60 m of each of the double-clad optical fiber cores of the example and the comparative example is wound on a bobbin having a winding diameter of 150 mm, and light from a white light source is incident on one fiber end and the other fiber end Absorption at a wavelength of 915 nm was measured for the light emitted from the light source using a spectrum analyzer. Then, while shortening the fiber length by 5 m, the absorption is measured in the same way for each fiber length up to the final fiber length of 5 m, and the inclination obtained by linearly approximating the relationship between the fiber length and the absorption is absorbed. Coefficient.
(結果)
結果を表1に示す。
(result)
The results are shown in Table 1.
吸収係数は、実施例のロット1が0.419及びロット2が0.387、並びに比較例のロット1が0.393及びロット2が0.374であった。従って、実施例に対する比較例の吸収係数の比率は、ロット1では93.8%、及びロット2では96.6%であった。 The absorption coefficients of lot 1 in the example were 0.419 and lot 2 were 0.387, and comparative example lot 1 was 0.393 and lot 2 were 0.374. Therefore, the ratio of the absorption coefficient of the comparative example to the example was 93.8% for lot 1 and 96.6% for lot 2.
以上の結果によれば、ロット1及び2のいずれも、実施例の方が比較例よりも吸収係数が大きい。また、実施例に対する比較例の吸収係数の比率は、比較例に対する実施例のポンプガイドの面積の比率と同程度である。実施例の方が比較例よりもポンプガイドの面積が小さい分だけ、実施例の方がポンプガイドの吸収係数が大きくなっている。これらのことから、ポンプガイドの単位面積当たりの吸収係数がほぼ同じであることが推測され、実施例では比較例と同程度にスキュー光の抑制効果が得られていることが分かる。従って、実施例のダブルクラッド光ファイバ心線によれば、ファイバレーザ装置に適用した場合の発振効率や光ファイバ増幅装置に適用した場合の変換効率の低下の抑制を期待することができる。 According to the above results, both of the lots 1 and 2 have a larger absorption coefficient in the example than in the comparative example. Further, the ratio of the absorption coefficient of the comparative example to the example is approximately the same as the ratio of the area of the pump guide of the example to the comparative example. The absorption coefficient of the pump guide is larger in the embodiment than the comparative example because the area of the pump guide is smaller than in the comparative example. From these facts, it is presumed that the absorption coefficient per unit area of the pump guide is almost the same, and it can be seen that the effect of suppressing the skew light is obtained in the example as much as in the comparative example. Therefore, according to the double clad optical fiber core wire of the embodiment, it can be expected that the oscillation efficiency when applied to the fiber laser device and the reduction of the conversion efficiency when applied to the optical fiber amplifying device are expected.
本発明はダブルクラッド光ファイバについて有用である。 The present invention is useful for double clad optical fibers.
F ダブルクラッド光ファイバ心線
G 重心
L 頂点と重心とを結ぶ線
S 頂点
10 ダブルクラッド光ファイバ
11,31a,32a コア
12,31c,32c ポンプガイド
12a 正n角形から一部分が切除されて形成された部分(辺)
13 クラッド
20 被覆層
30 ファイバレーザ装置
31 入射端側光ファイバ心線
31b,32b ファイバグレーティング
32 出射端側光ファイバ心線
33 励起光源
40 プリフォーム
40’ 円柱材
41 コア形成部
42 ポンプガイド形成部
F Double-clad optical fiber core G Center-of-gravity L Line S connecting vertex and center of
13
Claims (3)
上記ポンプガイドの外郭の横断面形状は、正六角形から、上記コアが重心位置に配置されると共に該ポンプガイドの外郭の横断面形状が120°回転対称となるように3個の角部における三角形の部分が切除された、正多角形でない角数が9個の九角形であるダブルクラッド光ファイバ。 A double-clad optical fiber comprising a core doped with a rare earth element, a pump guide provided so as to cover the core, and a clad provided so as to cover the pump guide,
The cross-sectional shape of the outer contour of the pump guide is a regular hexagon, and the triangles at three corners are arranged so that the core is disposed at the center of gravity and the cross-sectional shape of the outer contour of the pump guide is 120 ° rotationally symmetric. A double-clad optical fiber having a nine-sided non-regular polygonal shape with nine corners removed .
上記ポンプガイドの外郭の横断面形状は、nが6〜9のいずれかである正n角形から、上記コアが重心位置に配置されると共に該ポンプガイドの外郭の横断面形状が回転対称となるように一部分が切除された、正多角形でない角数がn以上の形状であり、The cross-sectional shape of the outer periphery of the pump guide is a regular n-gonal shape where n is any one of 6 to 9, and the cross-sectional shape of the outer shape of the pump guide is rotationally symmetric while the core is disposed at the center of gravity. The shape is a part of which the number of non-regular polygons is n or more.
上記ポンプガイドの外郭における上記正n角形から一部分が切除されて形成された部分が該正n角形の頂点と重心とを結ぶ線に対して直交しているダブルクラッド光ファイバ。A double clad optical fiber in which a part formed by cutting a part of the outer periphery of the pump guide from the regular n-gon is perpendicular to a line connecting the apex and the center of gravity of the regular n-gon.
上記ポンプガイドの外郭の横断面形状は、nが6〜9のいずれかである正n角形から、上記コアが重心位置に配置されると共に該ポンプガイドの外郭の横断面形状が回転対称となるように一部分が切除された、正多角形でない角数がn以上の形状であり、The cross-sectional shape of the outer periphery of the pump guide is a regular n-gonal shape where n is any one of 6 to 9, and the cross-sectional shape of the outer shape of the pump guide is rotationally symmetric while the core is disposed at the center of gravity. The shape is a part of which the number of non-regular polygons is n or more.
上記ポンプガイドの外郭における上記正n角形から一部分が切除されて形成された部分が該正n角形の内接円に接しているダブルクラッド光ファイバ。A double clad optical fiber in which a part formed by cutting a part of the outer periphery of the pump guide from the regular n-gon is in contact with an inscribed circle of the regular n-gon.
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