WO2014002715A1 - 光ファイバおよび光ケーブル - Google Patents

Abstract

　光ファイバ１０は、コア１１と、コア１１の外周を包囲するクラッド１２とを備える。クラッド１２には、光ファイバ１０の周方向に連続して形成された溝部１４が設けられる。溝部１４におけるクラッド１２は、光ファイバ１０の径方向に第１の厚みＤ１を有する大径部と、径方向に第１の厚みＤ１よりも小さい第２の厚みＤ２を有する小径部とを有する。大径部は光ファイバ１０の軸方向に複数設けられ、複数の大径部が光ファイバ１０の軸方向に略平行な直接上に設けられている。

Description

光ファイバおよび光ケーブル

　本発明は、高強度のレーザ光を伝送するのに適した光ファイバおよび光ケーブルに関するものである。

　高強度の光を伝送するのに用いられる光ファイバ又は光コネクタとして、例えば特許文献１に記載されているものが知られている。特許文献１に記載されたレーザ光用光ファイバは、レーザ光が伝搬するコアと、コアの外周に設けられたクラッドと、クラッドの外周を被覆する保護層とを備える。そして、この保護層が取り除かれて形成されたクラッド露出部に、クラッドを伝搬する光を該クラッドから除去する光除去部材が設けられている。

　クラッドを伝搬する光を該クラッドから除去するクラッドモード除去部を形成した光ファイバとしては、特許文献２に記載されているものも知られている。ここでは、コアと、該コアの外周面を覆うクラッドとを有する光ファイバにおいて、クラッドモード除去部がクラッドの外周面に溝状に形成されている形態を開示している。クラッドモード除去部の具体的な形態として、例えば、図１５（ａ）に示すようなクラッド外周面に連続的に設けられたリング状の溝部、又は、図１５（ｂ）に示すようなクラッド外周面に断続的に設けられた溝部を開示している。図１５（ａ）に示すように、このような光ファイバは、クラッドに対してレーザを照射することによって容易に加工されることを開示している。

特開２００３－１３９９９６号公報 特開２０１１－１１８２０８号公報 国際公開第０８／１２３６０９号パンフレット

　コア／クラッド構造を有する光ファイバを用いて光を伝送する場合、通常はコア領域のみで光を伝送することを想定している。しかし、光ファイバに光を入射する際、コア領域のみならず、クラッド領域にも光が入射する場合がある。また、コア領域はクラッド領域より屈折率の高い材料で構成されるが、コア領域を伝送する光が僅かにクラッド領域に漏れる場合がある。このようにクラッド領域に僅かに入射した光がクラッド領域を伝搬することとなり（クラッドモード光）、特にｋＷ級の高強度の光を伝送するレーザ加工装置のレーザ光伝送手段として光ファイバを用いた場合には、クラッドモード光が加工精度の悪化要因となり得る。このような問題は、特許文献３においても指摘されている。

　また、上記の特許文献２のようなクラッドモード光を除去するクラッドモード除去部がクラッドの外周面に溝状に形成されている光ファイバは、クラッドに対してレーザを照射することによって、低コストかつ高精度に製造され得る点において優れている。しかしながら、レーザ加工装置等の高強度なレーザ光伝送手段として用いられる光ファイバには、クラッドモード光を効率よく除去することができるとともに、光ファイバの機械的強度が過度に劣化しないことが求められる。

　本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、クラッドモード光の除去効率が高く、かつ、機械的強度の高い光ファイバを提供することを目的とする。さらに、本発明はこのような光ファイバを用いて、高精度な加工を行うことができるレーザ加工装置の実現に資する光ケーブルを提供することを目的とする。

　本発明の一側面に係る光ファイバは、コアと、コアの外周を包囲するクラッドとを備える。この光ファイバでは、クラッドは、クラッド内を伝搬する光を除去するクラッドモード光除去部を有する。クラッドモード光除去部は、光ファイバの周方向に形成された溝部を含み、光ファイバの機械的強度の劣化を防止するように設けられている。

　上記の光ファイバにおいて、クラッドには、光ファイバの周方向に連続して形成された溝部が設けられ、溝部におけるクラッドは、上記光ファイバの径方向に第１の厚みを有する大径部と、径方向に第１の厚みよりも小さい第２の厚みを有する小径部とを有してもよい。大径部は光ファイバの軸方向に複数設けられ、複数の大径部が光ファイバの軸方向に略平行な直線上に設けられていてもよい。

　この光ファイバは、クラッドに周方向に連続して形成された溝部を有し、その溝部における複数の大径部が軸方向に略平行な直線上に設けられている。よって、クラッドモード光は、軸方向に複数形成される溝部により確実に除去されることとなるため、クラッドモード光の除去効率を高めることができる。また、溝部は、径方向に第１の厚みを有する大径部と、径方向に第１の厚みよりも小さい第２の厚みを有する小径部とを有する。よって、光ファイバに曲げ応力が付与されたときには、その曲げ応力が大径部に集中する。剪断強度はその外径が大きいほど強くなるから、曲げ応力を大径部に集中させることにより、光ファイバの剪断強度が高まるため、機械的強度を高めることができる。

　上記の光ファイバにおいて、溝部は、上記軸方向に所定の間隔をおいて複数形成された環状の溝であり、それぞれの溝部における大径部が上記軸方向に略平行な直線上に設けられていてもよい。溝部における光ファイバの断面が多角形であってもよい。複数の溝部における断面の形状は互いに略等しい多角形であり、これらの断面の角部の位置が上記軸方向において一致していてもよい。

　上記の光ファイバにおいて、クラッドは、上記の溝部の底部における厚みが、光ファイバのコアを伝搬するレーザ光のエバネッセント光が浸み出す領域より厚くなるように構成されていてもよい。

　上記の光ファイバにおいて、上記の溝部が形成された領域の軸方向の長さは、３ｃｍ以上７ｃｍ以下となっていてもよい。上記の溝部は、光ファイバの末端に形成されていてもよく、上記の溝部は、光ファイバの末端側において密に形成されていてもよい。

　本発明の別の側面に係る光ケーブルは、上記の光ファイバと、上記の光ファイバの端末部を収容し、前端部において上記の光ファイバの末端を固定するハウジングと、ハウジングの後端側に設けられ、上記の光ファイバを把持する把持部とを備える。そして、上記の光ファイバは、クラッドの外周を包囲する被覆部をさらに有し、把持部は、この被覆部を把持することによって上記の光ファイバを把持し、端末部においてクラッドおよび溝部が露出している。

　上記の光ケーブルにおいて、上記の光ファイバは、溝部が光ファイバの末端に形成されており、この光ファイバは、端面に光学接触して設けられるとともにハウジングに固定されたエンドキャップをさらに備えていてもよい。

　上記の光ケーブルは、ハウジング内に収容され、光ファイバの端末部を収容する内側管をさらに備える。この内側管はハウジング内に固定されており、溝部は、内側管がハウジングに固定された固定部を避けるように形成されていてもよい。

　上記の光ケーブルにおいて、光ファイバは、その端面に、溝部が形成されていない領域におけるクラッドと略同径のガラスロッドの一端側が接続されているとともに、このガラスロッドの他端側がエンドキャップと接続されていてもよい。

　本発明に係る光ファイバは、別の側面として、コアと、コアの外周を包囲するクラッドとを備え、クラッドは、クラッドを伝搬する光を除去するクラッドモード光除去部を有する。さらに、この光ファイバでは、このクラッドモード光除去部は、複数の溝部を含み、溝部の深さはクラッドの厚みより小さく、クラッドの周方向において溝部が開口する開口部と、溝部が開口していない非開口部とに区分される。光ファイバの軸方向において、非開口部に対応する位置に、開口部が存在する。

　上記の光ファイバにおいて、クラッドモード光除去部は、光ファイバの周方向における所定断面において、溝部が所定間隔をあけて複数開口するクラッドモード光除去帯を含み、クラッドモード光除去帯は光ファイバの長手方向に所定間隔をあけて形成されており、隣接するクラッドモード光除去帯における上記非開口部は、周方向に互いにずれていてもよい。

　上記の光ファイバにおいて、上記の複数の溝部は、その開口径が、光ファイバの表面部と溝部の底部において、互いに等しい略円柱形状であってもよい。

　上記光ファイバの周方向における所定断面において、開口部は当該断面におけるクラッド部の周の長さの７０％以上９５％以下であってもよい。

　上記クラッドは、溝部の底部における厚みが、光ファイバのコアを伝搬するレーザ光のエバネッセント光が染み出す領域より厚くなるよう設定されていてもよい。

　上記クラッドモード光除去部は、光ファイバの長手方向において、３ｃｍ以上７ｃｍ以下になるよう形成されていてもよい。上記クラッドモード光除去部における複数の溝部は、開口部が末端部側において密に形成されていてもよい。さらに、上記クラッドモード光除去部は、光ファイバの末端に形成されていてもよい。

　本発明の別の側面に係る光ケーブルは、上記の光ファイバと、上記光ファイバの端末部を収容し、前端部において上記光ファイバの末端を固定するハウジングと、ハウジングの後端側に設けられ、上記光ファイバを把持する把持部とを備える。上記光ファイバは、クラッドの外周を包囲する被覆部をさらに有し、把持部は被覆部を把持することによって上記光ファイバを把持し、端末部においてクラッド及びクラッドモード光除去部が露出して形成されている。

　上記の光ケーブルにおいて、上記光ファイバは、クラッドモード光除去部が光ファイバの末端に形成されており、この光ファイバは、端面に光学接触して設けられるとともにハウジングに固定されたエンドキャップをさらに備えてもよい。

　上記の光ケーブルは、ハウジング内に収容され、光ファイバの端末部を収容する内側管をさらに備える。この内側管はハウジング内に固定されており、クラッドモード光除去部は、内側管がハウジングに固定された固定部を避けるように形成されていてもよい。

　上記の光ケーブルにおいて、上記光ファイバは、光ファイバの端面に、クラッドと略同径のガラスロッドの一端側が接続されているとともに、ガラスロッドの他端側がエンドキャップと接続されていてもよい。

　本発明の一側面によれば、クラッドモード光の除去効率が高く、かつ、機械的強度の高い光ファイバを提供することができる。さらに、本発明の別の側面によれば、このような光ファイバを用いて、高精度なレーザ加工等を行うことができるレーザ加工装置の実現に資する光ケーブルを提供することができる。

（ａ）は、第１実施形態における光ファイバの断面図である。（ｂ）は、第１実施形態における光ファイバの側面図である。（ｃ）は、図１（ｂ）のＣ－Ｃ断面図である。（ｄ）は、図１（ｂ）のＤ－Ｄ断面図である。（ｅ）は、図１（ｂ）のＥ－Ｅ断面図である。（ｆ）は、大径部および小径部を説明する図である。 （ａ）は、第１実施形態における光ファイバの機能を説明する側面図である。（ｂ）は、比較例の光ファイバを説明する側面図である。 （ａ）（ｂ）は、第１実施形態における光ファイバの機能を説明する側面図および断面図である。（ｃ）（ｄ）は、比較例の光ファイバを説明する側面図および断面図である。 （ａ）は、第１実施形態の変形例における光ファイバの機能を説明する図である。（ｂ）は、第１実施形態の別の変形例における光ファイバの機能を説明する図である。（ｃ）は、比較例の光ファイバを説明する図である。 （ａ）～（ｈ）は、第１実施形態の光ファイバの製造方法を説明する図である。 （ａ）（ｂ）は、第１実施形態の光ケーブルの構成を説明する断面図である。 （ａ）は、第２実施形態における光ファイバの斜視図である。（ｂ）は、（ａ）のＡ－Ａにおける断面図であり、（ｃ）は、（ａ）の側面図である。 （ａ）は、第２実施形態における光ファイバの機能を説明する側面図である。（ｂ）は、比較例の光ファイバを説明する側面図である。 （ａ）は、第２実施形態における光ファイバの機能を説明する断面図である。（ｂ）は、比較例の光ファイバを説明する断面図である。 （ａ）は、第２実施形態における光ファイバの変形例の機能を示す側面図である。（ｂ）は、比較のために示す、第２実施形態に含まれる他の光ファイバの機能を示す側面図である。 （ａ）は、第２実施形態における光ファイバの他の変形例の機能を示す断面図である。（ｂ）は、比較のために示す、第２実施形態に含まれる他の光ファイバの機能を示す断面図である。 （ａ）（ｂ）は、第２実施形態の光ファイバのさらに別の変形例を示す側面図である。 （ａ）（ｂ）は、第２実施形態の光ファイバの製造方法を説明する側面図である。 （ａ）（ｂ）は、第２実施形態の光ケーブルの構成を説明する断面図である。 （ａ）（ｂ）は、従来技術にかかる光ファイバを説明する側面図である。

　以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

（第１実施形態）
　図１（ａ）は、本実施形態の光ファイバの軸方向における断面図（ＸＺ面）である。図１（ｂ）は、当該光ファイバの側面図（Ｘθ面）である。図１（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は、それぞれ、図１（ｂ）における、Ｃ－Ｃ断面図、Ｄ－Ｄ断面図、Ｅ－Ｅ断面図である。図１（ｆ）は、当該光ファイバにおける大径部及び小径部について説明する図である。各図において、矢印Ｘは光ファイバの軸方向を示し、矢印θは光ファイバの周方向を示し、矢印Ｚは光ファイバの径方向を示す。

　光ファイバ１０は、コア１１と、クラッド１２とを備える。クラッド１２は、クラッド１２を伝搬するクラッドモード光（Ｃｌａｄｄｉｎｇ　Ｍｏｄｅ　Ｌｉｇｈｔ）を除去するクラッドモード光除去部１３を備える。光ファイバ１０は、レーザ加工を行う高強度（例えば数ｋＷ）のレーザ光を伝送しうるものであり、レーザ加工装置におけるレーザ光伝送手段等に適用され得る。

　光ファイバ１０は、例えば石英ガラスで形成されていることが好ましい。コア１１の屈折率は、クラッド１２の屈折率より高く設定される。コア１１の外径（コア径）は例えば０．２ｍｍであり、クラッド１２の外径（クラッド径）は例えば１．０ｍｍである。

　クラッドモード光除去部１３は、複数の溝部１４を含む。図１（ｂ）に示すように、溝部１４は、周方向に連続して形成された環状の溝である。溝部１４は、光ファイバ１０の軸方向に所定の間隔をおいて複数形成されていることが好ましい。図１（ｃ）に示すように、溝部１４が設けられていない領域におけるコア１１およびクラッド１２の断面形状は、円形である。また、図１（ｄ）に示すように、溝部１４が設けられている領域におけるクラッド１２の断面形状は、正六角形である。複数の溝部１４における断面形状は、互いに略等しくなっており、図１（ｄ）および図１（ｅ）に示すように、各溝部１４における断面形状は、正六角形である。各溝部１４における断面の角部の位置は、光ファイバ１０の軸方向において略一致している。即ち、各溝部１４における断面の角部Ｘ（図１（ｆ）参照）を結ぶと、その結んだ線は光ファイバ１０の軸方向と略平行な直線となる。

　クラッド１２は、図１（ａ）に示すように、溝部１４が設けられていない領域における径方向の厚みがＲ１である。溝部１４の深さは、Ｒ１よりも小さいＲ２である。溝部１４は、クラッド１２の表面に形成される開口部１５と、底部１６とを有する。溝部１４におけるクラッド１２は、図１（ｆ）に示すように、光ファイバ１０の径方向に第１の厚みＤ１を有する大径部と、光ファイバ１０の径方向に第１の厚みＤ１よりも小さい第２の厚みＤ２を有する小径部とを有する。クラッド１２において、大径部は溝部１４の断面における角部Ｘであり、小径部は溝部１４の断面における辺部Ｙである。光ファイバ１０の軸方向に複数設けられた溝部１４において、大径部（角部Ｘ）は、光ファイバ１０の軸方向に略平行な直線上に設けられている。溝部１４は、その底部１６が滑らかになるように加工されていることが好ましい。

　このような光ファイバ１０を用いて、レーザ光を伝送する場合を考える。図２（ａ）は、本実施形態の光ファイバ１０の一端に入射した光のうち、クラッド１２に入射した光Ｌ１～Ｌ５が伝送される様子を説明する図である。図２（ｂ）は、比較例の光ファイバ７０の一端に入射した光のうち、クラッド７２に入射した光Ｌ１’～Ｌ５’が伝送される様子を説明する図である。このような光Ｌ１～Ｌ５および光Ｌ１’～Ｌ５’としては、光ファイバ１０，７０のコアから出射されたレーザ光の一部が、加工対象から反射されて再び光ファイバ１０，７０に入射する場合が想定される。比較例の光ファイバ７０は、溝部７４が光ファイバ７０の周方向に連続して形成されていない点において、本実施形態の光ファイバ１０と相違し、その他の構成については本実施形態の光ファイバ１０の構成と同様である。

　光ファイバ１０，７０に入射した光のうち、コアに入射しなかった光は、クラッド１２，７２内を伝送し、複数の溝部１４，７４を有するクラッドモード光除去部１３，７３に到達する。このとき、クラッドモード光除去部１３，７３に到達した光は、開口部１５，７５との界面において反射および散乱され、クラッド１２，７２の外部に放出される。即ち、クラッドモード光が除去される。

　このとき、図２（ａ）、（ｂ）において、クラッド１２，７２内を伝送する光Ｌ１～Ｌ５および光Ｌ１’～Ｌ５’について考える。溝部１４，７４の開口部１５，７５に到達した光は、散乱されてクラッド１２，７２の外部に放出される。ここで、本実施形態の光ファイバ１０では、溝部１４が光ファイバ１０の周方向に連続して形成されているから、光Ｌ１～Ｌ５の全ての光がクラッド１２から除去される。一方、比較例の光ファイバ７０では、軸方向（Ｘ方向）における溝部７４が形成されていない領域に到達した光Ｌ２’，Ｌ４’は、クラッド７２から除去されることなくクラッド７２内を伝送する。

　このように、光ファイバ１０では、クラッドモード光除去部１３において、溝部１４が光ファイバ１０の周方向に連続して形成されているから、クラッドモード光除去部１３におけるクラッドモード光の除去効率を向上させることができる。

　次に、光ファイバ１０の機械的強度について考える。図３（ａ）は、本実施形態の光ファイバ１０に曲げが加えられた場合に応力の集中する領域を説明する図である。図３（ｂ）は、比較例の光ファイバ８０に曲げが加えられた場合に応力の集中する領域を説明する図である。比較例の光ファイバ８０は、周方向に連続して形成された溝部８４がクラッドモード光除去部８３に設けられている点において、本実施形態の光ファイバ１０と共通する。しかし、光ファイバ８０は、図３（ｄ）に示すように、その溝部８４が設けられている領域におけるコア８１およびクラッド８２の断面形状が円形であり、光ファイバ１０のような大径部および小径部を有しない点で、光ファイバ１０と相違している。光ファイバ８０のその他の構成は、本実施形態の光ファイバ１０の構成と同様である。

　本実施形態の光ファイバ１０に曲げが付与されると、図３（ｂ）に示すように、外径の大きい領域、即ち大径部である角部Ｘに応力Ｆ１が集中する。このように、クラッドモード光除去部１３において、大径部に応力Ｆ１を集中させることにより、小径部（辺部Ｙ）に付与される曲げ応力Ｆ１を軽減させることができる。ここで、光ファイバ１０の剪断強度は、その外径が大きいほど強くなるから、曲げ応力Ｆ１をクラッド厚が大きい大径部に集中させることにより、光ファイバ１０の剪断強度を高めることができる。

　一方、比較例の光ファイバ８０に曲げが付与されると、曲げ応力Ｆ２が溝部８４の底部８６に集中する。即ち、クラッド厚が小さい領域である底部８６に曲げ応力Ｆ２が集中することとなる。このため、比較例の光ファイバ８０は、本実施形態の光ファイバ１０と比較して、剪断強度が低くなることが分かる。

　以上のように、本実施形態の光ファイバ１０は、クラッド１２に、その周方向に連続して形成された溝部１４が設けられる。溝部１４におけるクラッド１２は、光ファイバ１０の径方向に第１の厚みＤ１（図１（ｆ）参照）を有する大径部と、径方向に第１の厚みＤ１よりも小さい第２の厚みＤ２（図１（ｆ）参照）を有する小径部とを有する。大径部は、光ファイバ１０の軸方向に複数設けられ、複数の大径部が光ファイバ１０の軸方向に略平行な直線上に設けられる。これら構成により、光ファイバ１０は、クラッドモード光の除去効率の向上と、機械的強度の向上とを両立する効果を得る。

　クラッド１２の表面および溝部１４の内壁は、滑らかな表面を有していることが好ましい。即ち、鑢等で加傷して形成するスクラッチ傷等によるクラッドモード光除去部よりも、上記のように滑らかな表面を有することにより、光ファイバ１０の剪断強度を高め、光ファイバ１０の機械的強度を向上することができる。特に、図１等に示すように、底部１６が丸みを帯びた滑らかな形状とされていることが好ましい。クラッドモード光を効率よく除去するためには、溝部１４の深さＲ２（図１（ａ）参照）は、少なくとも５０μｍ以上であることが好ましい。最適な深さＲ２はクラッド厚によって異なるが、本実施形態の光ファイバ１０は、従来の鑢等による加傷又は湿式エッチングにより形成されたクラッドモード光除去部に対して、優位なクラッドモード光の除去効率を得ることができる。このような条件を満たすことにより、本実施形態の光ファイバ１０は、従来の鑢等による加傷又は湿式エッチングにより形成されたクラッドモード光除去部とは区別され得る。

　溝部１４は、光ファイバ１０の軸方向に所定の間隔をおいて複数形成された環状の溝であることが好ましい。図２においては簡略化のために、光Ｌ１～Ｌ５等を用いて光線を限定して説明したが、レーザ光は、クラッド１２内をさまざまなモード（伝送経路）をもって伝送する。そのため、１つの溝部１４では除去しきれなかったクラッドモード光も、光ファイバ１０の軸方向に複数設けられた他の溝部１４により、確実に除去することができる。

　さらに、溝部１４における光ファイバ１０の断面が多角形であれば、クラッド１２は、大径部と小径部とを有することとなり、クラッド１２の径は、大径部から小径部へと連続的に変化することとなる。よって、光ファイバ１０に加わる応力を大径部から小径部へと徐々に小さくなるように分散させることができる。これにより、光ファイバ１０では、大径部に付与される応力を高めると共に小径部に付与される応力を低減させることが可能となり、光ファイバ１０の機械的強度を高めることができる。小径部に加わる応力をより低減させるためには、大径部が光ファイバ１０の軸方向に存在する全ての溝部１４に形成されており、これら大径部が光ファイバ１０の軸方向に略平行な直線上に設けられていることが好適である。以上の観点から、複数の溝部１４における断面形状は互いに略等しい多角形であり、且つ、断面の角部の位置が光ファイバ１０の軸方向において一致していることが、光ファイバ１０の機械的強度を確保する上で好ましい。

　溝部１４が形成された領域であるクラッドモード光除去部１３の軸方向（Ｘ方向）の長さは、３ｃｍ以上７ｃｍ以下となっていることが好ましい。このように、クラッドモード光除去部１３の長さを３ｃｍ以上７ｃｍ以下とすることによって、クラッドモード光の高い除去効率を実現できるとともに、光ファイバ１０の剪断強度の低下を防止することができる。

　一方、クラッド１２は、その溝部１４の小径部における第２の厚みＤ２が、光ファイバ１０のコア１１を伝搬するレーザ光のエバネッセント光が浸み出る領域より厚くなるように構成されていることが好適である。光が屈折率の異なる媒質を伝搬する際、全反射におけるエネルギー反射率を求めると、反射光エネルギーは入射光エネルギーと等しくなるが、エバネッセント波は境界面の反対側にもわずかに浸み出ることが知られている。このエバネッセント波の成分の進入深さはλ／２π（「λ」は、伝搬領域の屈折率における波長）程度に近似することができ、例えばエバネッセント光が浸み出る領域は、コア１１の外周からλ／２πとなっている。

　ここで、このエバネッセント光が浸み出る領域にまで溝部が到達している場合、コアを伝搬する光の一部が溝部から放射され損失を生じる。従って、クラッドモード光除去部１３において、コア１１を伝搬する光に損失を生じることなく、クラッドモード光を効率よく除去するためには、小径部におけるクラッド１２の第２の厚みＤ２がコア１１を伝搬するレーザ光のエバネッセント光が浸み出る領域よりも厚くなっていることが好ましい。よって、例えばレーザ光としてＹＡＧレーザ（波長１．０６４μｍ）を用いる場合には、上述した近似を用いて、第２の厚みＤ２を０．３μｍ以上とすることができ、好ましくは伝搬光の波長程度である１μｍ以上、さらに好ましくは波長の５倍程度である５μｍ以上とすればよい。

　次に、本実施形態の変形例について、図４を用いて説明する。図４は、変形例に係る光ファイバ２０，３０について、クラッドモード光除去部２３，３３、および、これに含まれる溝部２４，３４に関する変形例を説明する図である。

　図４（ａ）（ｂ）は、本実施形態の変形例に係る光ファイバ２０，３０を示す図である。図４（ｃ）は、光ファイバ２０，３０との比較のために用いる比較例の光ファイバ９０を示す図である。本変形例に係る光ファイバ２０は、クラッドモード光除去部２３が光ファイバ２０の末端に形成されている点において、光ファイバ１０と相違する。ここで、光ファイバ２０の末端とは、例えば光ファイバ２０の両端のうちのいずれかの一端であって、その端面からクラッドモード光除去部２３までの距離が、クラッドモード光除去部２３内に形成される溝部２４間の距離より小さい位置である。比較例の光ファイバ９０は、本変形例の光ファイバ２０とは、クラッドモード光除去部９３が光ファイバ９０の末端に形成されていない点において相違する。光ファイバ２０と光ファイバ９０において、溝部２４，９４の底部２６，９６には、所定の厚みを有するクラッド２２，９２が形成されている。

　ここで、外部からクラッド２２，９２内に入射した光Ｌ６，Ｌ６’について考える。光Ｌ６，Ｌ６’は、所定値以上の角度である大きな入射角でクラッド２２，９２内に入射した後、クラッド２２，９２の側面において多重反射し、様々な角度でクラッド２２，９２内を伝搬するように平均化される。一般に、コア２１，９１に向けて集光されるように光学系は調整されるから、クラッド２２，９２内に入射する光としては、大きな入射角で入射する光Ｌ６，Ｌ６’のような形態が典型的である。

　ここで、変形例に係る光ファイバ２０においては、クラッドモード光除去部２３が光ファイバ２０の末端に形成されているから、光Ｌ６は、クラッド２２内に入射した直後にクラッドモード光除去部２３に到達する。即ち、光Ｌ６が様々な伝搬モードに平均化される前にクラッドモード光除去部２３に到達する。ここで、前述したように、コアを伝搬する光の損失を回避するために、溝部の底部に所定の厚みを有するクラッドが形成されている場合には、伝搬角（クラッドと空気の界面における反射角）の小さな光は、クラッドモード光除去部において除去されずに、所定の厚みを有するクラッド内を伝搬するおそれがある。しかし、光ファイバ２０では、光Ｌ６が平均化される前にクラッドモード光除去部２３に到達するため、大きな伝搬角を有した光Ｌ６を確実に溝部２４の開口部２５に導くことができる。

　これに対し、図４（ｃ）に示す比較例の光ファイバ９０では、クラッドモード光除去部９３が光ファイバ９０の末端に形成されておらず、クラッドモード光除去部９３の末端からの距離が所定値以上となっている。このため、光ファイバ９０では、光Ｌ６’は、クラッドモード光除去部９３に到達する前に様々な伝搬モードに平均化される。その結果、溝部９４の底部９６の内側に位置するクラッド９２を透過する光の成分が増加し、クラッド９２内を伝搬するクラッドモード光が増加することとなるため、光ファイバ９０では、クラッドモード光の除去効率が低下し得る。

　以上のように、本変形例に係る光ファイバ２０によれば、クラッドモード光除去部２３が光ファイバ２０の末端に形成されていることにより、クラッドモード光の除去効率を向上することができる。さらに、別の変形例に係る光ファイバ３０によれば、光ファイバ３０の末端側において溝部３４が密に形成されている。即ち、光ファイバ３０のクラッドモード光除去部３３において、溝部３４の数が末端側に向かうにつれて増加するようになっている。このため、光ファイバ３０においても、平均化される前に光Ｌ７をクラッドモード光除去部３３に到達させることができ、光Ｌ７を確実に溝部３４の開口部３５に導くことができるため、光ファイバ２０と同様の効果が得られる。

　さらに、第１実施形態に係る光ファイバは、その趣旨に反しない範囲において変形することが可能である。例えば、図１では、溝部１４は、θ方向（周方向）に延びるように形成されているが、θ方向に対して傾斜する方向に延びていてもよい。溝部の底部の形状も、図１等の形状に限られず、例えばテーパ形状に開口させる等、適宜変更させてもよい。例えば溝部の底部をテーパ形状に開口させる場合、クラッドモード光の溝部における反射角の角度を調整することが可能となり、好適にクラッドモード光をクラッドから外部に放射することができる。

　このような第１実施形態の光ファイバによるクラッドモード光の除去効率を評価した結果を説明する。ここでは、クラッドの一端に光を入射し、クラッドの他端から出射される光の強度を測定し、測定した光の強度と、入射した光の強度とを比較した。条件は下記の通りである。
　　　コア径：０．２ｍｍ
　　　クラッド径：１．０ｍｍ
　　　複数の溝部における光ファイバの断面形状：略正六角形
　　　溝部の小径部におけるクラッド厚（第２の厚みＤ２）：５０μｍ
　　　溝部の大径部におけるクラッド厚（第１の厚みＤ１）：５８μｍ
　　　クラッドモード光除去部：光ファイバの軸方向に５ｃｍにわたって形成
　　　溝部の間隔（ピッチ）：２５０μｍ
　　　溝部の幅：５００μｍ
　その結果、測定した光の強度が入射光の強度の２０％程度となり、第１実施形態の光ファイバ（上記構成）では、入射光の８０％程度の光がクラッドから除去されていることを確認した。即ち、クラッドモード光除去効率が８０％程度であった。また、第１実施形態の光ファイバ（上記構成）では、剪断強度は２Ｎであった。

　一方、クラッドモード光除去部を、溝部の断面形状が円形であり、直径が５０μｍとした光ファイバの場合（比較例の光ファイバ）、クラッドモード光除去効率は８０％程度であったが、剪断強度は０．８Ｎであった。即ち、比較例の光ファイバの剪断強度が、第１実施形態の光ファイバ（上記構成）より小さいことを確認した。

　以上より、第１実施形態によれば、クラッドモード光の除去効率が高く、かつ、機械的強度の高い光ファイバを提供することが可能であった。

　次に、第１実施形態の光ファイバの製造方法を説明する。第１実施形態の光ファイバの製造方法は、クラッドモード光除去部において、クラッドの厚みより小さい深さである溝部を形成可能であれば特に限定されるものではないが、光ファイバのクラッドにレーザ光を集光照射して溝部を形成することが好ましい。このようにすれば、クラッドの表面に無用な傷が加わることを防止でき、また、溝部の底部を滑らかな形状に形成できることから、機械的強度が高い光ファイバを製造することができる。

　上記のように溝部を形成する手法としては、集光したレーザ光を走査する手法、又は、ライン状に整形したレーザ光を用いる手法が好適である。光ファイバに向けて所定の方向からレーザ光を照射し、複数のライン状の溝部を形成した後、照射する方向を変更して同様の操作を繰り返すことにより、容易に大径部及び小径部を備えた溝部を形成することができる。

　レーザ光の照射によって光ファイバを製造する方法について、図５を参照して説明する。ここでは、本発明の光ファイバのうち、上述したクラッド１２を有する光ファイバ１０を例示して説明する。まず、光ファイバ１０を用意して、光ファイバ１０をＸ方向、θ方向、Ｚ方向、並びにＸ方向およびＺ方向に対して垂直なＹ方向、の４方向に移動可能な治具５０に把持させる。治具５０としては、例えば特開２００７－２０９９９２号公報に記載されているような、公知のＸＹＺθ４軸制御ステージを用いることができる。

　そして、所定強度のレーザ光を照射するように設定されたレーザ照射器（図示せず）からレーザ光ｒを出射し、このレーザ光ｒをクラッド１２に所定時間照射する。これにより、クラッド１２には、所定深さの溝部１４が形成され得る。このとき、軸方向に対して所定の角度を有するレーザ光ｒを光ファイバ１０に照射して、光ファイバ１０にライン状の溝を形成する。

　次に、治具５０を調整して光ファイバ１０をレーザ照射器に対してＸ方向に相対移動させ、再びレーザ光ｒを照射して溝部１４を形成する。このような工程を繰り返すことにより、クラッド１２に複数の溝部１４を形成する。

　次に、治具５０を調整し、光ファイバ１０をレーザ照射器に対してθ方向に相対移動させ、光ファイバ１０を軸の周りに所定角度だけ回転させて同様の操作を行い、ライン状の溝がつながるように、さらにライン状の溝を形成する。具体的には、例えば溝部１４の断面形状を正六角形にする場合には、図５（ｂ）～（ｈ）に示すように、光ファイバ１０を軸周りに６０度ずつ回転させながらレーザ光ｒを照射し、これにより大径部と小径部を有する溝部１４が設けられた光ファイバ１０を製造することができる。ここで、光ファイバ１０の溝部１４がない部分における断面形状は円形であるから、中心部（即ちレーザ光出射部に近い領域）の近傍に焦点を設定した場合には深い溝部１４が形成され、焦点位置を中心部から離すに従って浅い溝部が形成される。即ち、レーザ光ｒの焦点位置を変更することにより、容易に大径部と小径部を備えた溝部１４を形成することができ、光ファイバ１０の加工を容易に行うことができる。

　このようにして、クラッド１２に対するレーザ照射位置を調整して溝部１４の深さを変えながら加工を行うことにより、クラッドモード光除去部１３は、周方向に連続して形成された溝部１４を有することとなる。溝部１４におけるクラッド１２は、光ファイバ１０の径方向に第１の厚みＤ１を有する大径部と、径方向に第１の厚みＤ１よりも小さい第２の厚みＤ２を有する小径部とを有する。大径部は光ファイバ１０の軸方向に複数設けられ、複数の大径部が光ファイバ１０の軸方向に略平行な直線上に設けられる。以上により、光ファイバ１０が製造される。レーザ光の照射位置又は照射方向を適宜変更することにより、変形例に示した光ファイバ２０，３０を製造することができる。

　次に、第１実施形態の光ファイバを用いた光ケーブルについて、図６を用いて説明する。図６は、第１実施形態の光ファイバを備える光ケーブル１の構成図である。光ケーブル１は、光ファイバ１０，２０，３０のうち、いずれの光ファイバを搭載することも可能であるが、ここでは、光ファイバ１０を搭載する例について説明する。この図６に示された光ケーブル１は、高強度（例えば２ｋＷ～１０ｋＷ）のレーザ光を照射して、例えば車両のボデー等の鉄板を溶接又は切断するレーザ加工機のレーザ光伝送手段として使用され得る。

　光ケーブル１は、レーザ光を伝搬する光ファイバ１０と、この光ファイバ１０の末端を収容するハウジング２と、ハウジング２の後端側に設けられ、光ファイバ１０を把持する把持部３とを備える。

　光ファイバ１０は、クラッド１２の外周を包囲する被覆部１７を有し、把持部３は被覆部１７を把持することによって光ファイバ１０を把持することが好ましい。ハウジング２において、クラッド１２およびクラッドモード光除去部１３は露出するようになっている。

　このように構成することにより、クラッドモード光、具体的には、アライメントのずれによりコア１１に入射されなかった光（ミスアライメント光）又は光ファイバ１０から出射されて加工対象（鉄板等）で反射して戻ってきた光（反射戻り光）を、クラッド１２から除去し、ハウジング２内に放射することができる。

　光ファイバ１０の端面には、円柱状のエンドキャップ４が接続されている。エンドキャップ４は、コア１１と同等の屈折率をもって形成されていると共に、コア１１よりも大きな径を有している。このようなエンドキャップ４を設けることにより、光ファイバ１０の端面において、外部（空気）との界面における光のエネルギー密度が低下するため、ゴミ等の不純物が付着して焼き付くことによる損傷が生じにくくなる。エンドキャップ４は、例えば融着等により光ファイバ１０の端面に光学接触した構造となっている。エンドキャップ４は、ハウジング２の先端の凹部２ａに収容されて固定される。

　光ケーブル１は、光ファイバ１０の端末部を収容する内側管５に包囲された状態でハウジング２内に収容されることが好適である。内側管５は、例えば銅又はアルミニウム等のような、光を反射させやすい材料で構成されている。これにより、クラッドモード光除去部１３によって除去され、クラッドモード光除去部１３から放射されたクラッドモード光が直接ハウジング２に吸収されることとなるため、過度に発熱することによる破損を防止することができる。内側管５の内壁面５ａを反射コーティングすることにより、一部の光だけが内側管５に吸収されることとなり、この場合、内側管５の過度の発熱をも防止することができ、さらに好ましい。

　ハウジング２と内側管５との間には、冷却水を流すための冷却用スペース６が設けられている。ハウジング２には、冷却用スペース６に冷却水を流入させるための入口部７と、冷却用スペース６から冷却水を流出させるための出口部８とが形成されている。レーザ加工機の使用時には、冷却ファンを含む循環系（図示せず）によって冷却水が冷却用スペース６を循環する。これにより、内側管５が効率よく冷却される。

　内側管５は、ハウジング２内に固定される。この固定方法としては、接着剤Ｓによる接着固定、又は、Ｏ－リング等のパッキンを用いた封止固定が好ましい。このように固定することにより冷却水が内側管５内に流入することを確実に防止できる。クラッドモード光除去部１３は、内側管５がハウジング２に固定された領域５ｂを避ける位置に設けられている。このように構成すれば、ハウジング２と内側管５とを固定する領域５ｂに設けられた接着剤Ｓ又はＯ－リング等に過度の熱が加わることを防止でき、高強度のレーザ光を伝送する場合における損傷を防止できる。

　光ファイバ１０は、その端面にクラッド１２と略同径でコア１１と同等の屈折率を有するガラスロッド１８の一端側が光学接続されていると共に、ガラスロッド１８の他端側がエンドキャップ４と光学接続されていることが好ましい。このようにすれば、クラッドモード光の除去効率を高く維持できると共に、光ファイバ１０の先端側に位置するエンドキャップ４の固定部及び領域５ｂと、クラッドモード光除去部１３とを容易に離間させることができる。更に、ガラスロッド１８を用いると、光ファイバ１０とエンドキャップ４とを融着接続する場合には、両者の熱容量差に起因したコア１１の変形を防止できるため、製造における歩留まりを向上させることができる。このような効果は、光ファイバ１０の末端にクラッドモード光除去部１３が形成されている場合において、より確実にクラッドモード光を除去できる点で特に有利となる。

　光ファイバ１０のコア１１から出射されたレーザビームＲは、拡がりながらガラスロッド１８及びエンドキャップ４の内部を伝搬する。ここで、ガラスロッド１８の軸方向の長さは、レーザビームＲがガラスロッド１８の外周面（側面）１８ａに達しないような寸法に設定されていればよい。これにより、レーザビームＲがガラスロッド１８の外周面１８ａで反射してビーム品質が劣化することが防止される。

　ガラスロッド１８内を通過するレーザビームの拡がり角をＢ１とすると、この拡がり角Ｂ１は、光ファイバ１０の開口数ＮＡ１および屈折率ｎ１を用いて、下記式（１）から得られる。
　　ＮＡ１＝ｎ１×ｓｉｎ（Ｂ１）・・・（１）

　ここで、光ファイバ１０のコア径を０．２ｍｍ、光ファイバ１０の開口数ＮＡ１を０．２、コア１１の屈折率ｎ１を１．４５、クラッド径を１．０ｍｍとする場合、レーザビームＲがガラスロッド１８の外周面１８ａに届かないようにするためには、ガラスロッド１８の長さを２．９ｍｍとすればよい。

（第２実施形態）
　図７（ａ）は、第２実施形態の光ファイバの斜視図である。図７（ｂ）は、Ａ－Ａにおける光ファイバの断面を示す図であり、図７（ｃ）は、光ファイバの側面図である。光ファイバ１００は、コア１０１と、コアの外周を包囲するクラッド１０２とを備える。クラッド１０２は、クラッドを伝搬する光を除去するクラッドモード光除去部１０３を備える。光ファイバ１００は、レーザ加工を行う高強度（例えば数ｋＷ）のレーザ光を伝送可能なファイバであり、レーザ加工装置におけるレーザ光伝送手段等に適用され得る。

　光ファイバ１００は、例えば石英ガラスで形成されていることが好ましい。コア１０１の屈折率は、クラッド１０２の屈折率よりも高く設定される。コア１０１の外径（コア径）は、例えば０．２ｍｍであり、クラッド１０２の外径（クラッド径）は、例えば１．０ｍｍである。

　クラッドモード光除去部１０３は、光ファイバ１００の軸方向（方向Ｘ）に所定領域にわたって形成されており、光ファイバ１００の周方向（方向θ）にわたって形成されていることが好ましい。

　クラッドモード光除去部１０３は、複数の溝部１０４を含む。図７（ｂ）に示すように、溝部１０４は、クラッド１０２の表面から開口部１０４ａをもって形成され、クラッド１０２の厚みＤ１より小さい深さＤ２を有する。溝部１０４は、典型的には開口部１０４ａの外径が深さ方向においてほぼ一定である柱形状に形成される。開口部１０４ａの底部１０４ｃにおいて、溝部１０４は滑らかに加工されていることが好ましい。

　クラッドモード光除去部１０３は、図７（ｃ）に示すように、クラッド１０２の周方向（方向θ）において、溝部１０４が開口する開口部１０４ａと、溝部１０４が開口していない非開口部１０４ｂとに区分される。光ファイバの軸方向（方向Ｘ）において、非開口部１０４ｂに対応する位置に、開口部１０４ａが存在する。例えば、図中、非開口部１０４ｂ－１に対しては、光ファイバの軸方向（方向Ｘ）に開口部１０４ａ－１、および開口部１０４ａ－２が存在し、非開口部１０４ｂ－２に対しては、開口部１０４ａ－３、および開口部１０４ａ－４が存在する。即ち、光ファイバ１００は、コア１０１を通るいずれの断面（図７（ａ）における直線Ａ－Ａを含む断面）においても、少なくとも一カ所の開口部１０４ａを含んでいる。

　このような光ファイバ１００を用いて、レーザ光を伝送する場合を考える。図８（ａ）は、本実施形態の光ファイバ１００の一端に入射した光のうち、クラッドに入射した光Ｌ１～Ｌ５が伝送する様子を説明する側面図である。図８（ｂ）は、比較例の光ファイバ２００（図１５（ｂ）に示す、従来技術において開示されている光ファイバに相当する）の一端に入射した光のうち、クラッドに入射した光Ｌ’１～Ｌ’５が伝送する様子を説明する側面図である。このような光Ｌ１～Ｌ５およびＬ’１～Ｌ’５としては、光ファイバのコアから出射されたレーザ光の一部が、加工対象から反射されて再び光ファイバに入射する場合が想定される。比較例の光ファイバ２００は、本実施形態の光ファイバ１００とは光ファイバの軸方向（方向Ｘ）において、非開口部２０４ｂに対応する位置に、開口部２０４ａが存在しない点において相違する。その他の構成については、本実施形態の光ファイバ１００と同様の構成を備える。

　光ファイバ１００，２００の一端に入射した光のうち、コア（図示せず）に入射しなかった光は、クラッド１０２，２０２内を伝送し、複数の溝部１０４、２０４を有するクラッドモード光除去部１０３，２０３に到達する。このとき、溝部１０４，２０４に到達した光は、開口部１０４ａ，２０４ａとの界面において反射および散乱され、クラッド１０２，２０２の外部に放出される。即ち、クラッドモード光が除去される。

　このとき、図８（ａ），（ｂ）において、クラッド１０２，２０２内を伝送する光Ｌ１～Ｌ５およびＬ’１～Ｌ’５について考える。溝部１０４，２０４の開口部１０４ａ，２０４ａに到達した光は、散乱されてクラッド１０２の外部に放出されるが、非開口部１０４ｂ，２０４ｂに到達した光はクラッド１０２，２０２の外部に放出されない。そのため、光ファイバ１００については、非開口部１０４ｂを通過した光が、光ファイバの軸方向（方向Ｘ）において、それに対応する位置に開口する開口部１０４ａにおいて反射又は散乱されるから、光Ｌ１～Ｌ５の全ての光がクラッド１０２から除去される。

　一方、光ファイバ２００については、軸方向（方向Ｘ）において、非開口部２０４ｂに対応する位置に、開口部２０４ａが存在しない。そのため、開口部２０４ａに到達した光Ｌ’１，Ｌ’３，Ｌ’５は、クラッド２０２から除去されるが、非開口部２０４ｂの領域を通過した光Ｌ’２，Ｌ’４は、クラッド２０２から除去されることなく伝送する。

　このように、光ファイバの軸方向（方向Ｘ）において、非開口部１０４ｂの領域に対応する位置に、開口部１０４ａの領域が存在することにより、クラッドモード光除去部１０３におけるクラッドモード光の除去効率を向上することができる。

　次に光ファイバ１００の機械的強度について考える。図９（ａ）は、本実施形態の光ファイバ１００に曲げが加えられた場合に応力の集中する領域を説明する断面図である。図９（ｂ）は、比較例の光ファイバ３００（図１５（ａ）に示す、従来技術において開示されている光ファイバに相当する）に曲げが加えられた場合に応力の集中する領域を説明する断面図である。比較例の光ファイバ３００は、本実施形態の光ファイバ１００とは、クラッドモード光除去部３０３が複数の溝部３０４を備える点において共通する。一方、クラッド３０２の周方向（方向θ）において、溝部３０４が開口する開口部３０４ａと、溝部３０４が開口していない非開口部とに区分されない点において相違する。換言すれば、光ファイバ３００は周方向（方向θ）に非開口部を有さない。溝部３０４は、光ファイバ３００の周方向（方向θ）にわたって連続して形成された、環状の開口部３０４ａを有すると言うこともできる。その他の構成については、本実施形態の光ファイバ１００と同様の構成を備える。

　本実施形態の光ファイバ１００に曲げが付与されると、光ファイバ１００の径方向（方向Ｚ）に着目したとき、外径の大きい領域に応力Ｆ１が集中する。即ち、クラッド径Ｄ３に、深さＤ２の溝部１０４が形成されたクラッドモード光除去部１０３において、曲げ応力が溝部１０４の底部１０５に集中することなく、非開口部１０４ｂへと分散させることができる。ここで、光ファイバ１００の剪断強度はその外径が大きいほど強くなるから、曲げ応力はクラッド径Ｄ３を有する非開口部１０４ｂに分散することにより、光ファイバ１００は、剪断強度が高くなることが分かる。

　一方、比較例の光ファイバ３００に曲げが付与されると、曲げ応力Ｆ２が溝部３０４の底部３０５に集中する。即ち、クラッド径がＤ４（＝Ｄ３－２・Ｄ２）である底部３０５に曲げ応力Ｆ２が集中することとなるから、光ファイバ１００と比較して、剪断強度が低くなることが分かる。

　以上のように、第２実施形態の光ファイバ１００は、クラッドモード光除去部１０３がクラッド１０２の厚みＤ１より小さい深さＤ２である溝部１０４を複数有している。クラッド１０２の周方向（方向θ）において溝部１０４が開口する開口部１０４ａと、溝部１０４が開口していない非開口部１０４ｂとに区分される。光ファイバ１００の軸方向（方向Ｘ）において、非開口部１０４ｂの領域に対応する位置に、開口部１０４ａの領域が存在する。以上の構成により、光ファイバ１００によれば、クラッドモード光の除去効率の向上と、機械的強度の向上とを両立する効果が得られる。

　クラッド１０２の表面、および溝部１０４の内壁は、滑らかな表面を有していることが好ましい。即ち、鑢等で加傷した場合に形成されるスクラッチ傷とは異なり、滑らかな表面を有することにより、光ファイバ１００の剪断強度が高くなり、機械的強度を向上することができる。特に、図中の溝部の底部１０５が丸みを帯びた滑らかな形状とされていることが好ましい。クラッドモード光を効率よく除去するためには、溝部１０４の深さＤ２は、少なくとも５０μｍ以上である。最適な深さはクラッド厚によって異なるが、従来の鑢等にやる加傷又は湿式エッチングにより形成されたクラッドモード光除去部に対し、光ファイバ１００によれば、優位なクラッドモード光の除去効率を得ることができる。このような条件を満たすことにより、第２実施形態のクラッドモード光除去部は、従来の鑢等による加傷又は湿式エッチングにより形成されたクラッドモード光除去部とは区別され得る。

　複数の溝部１０４は、その開口径が、光ファイバ１００の表面部と溝部１０４の底部１０４ｃとにおいて、互いに等しい略円柱形状であることが好ましい。図８においては簡略化のために光線を限定して記載したが、レーザ光は、クラッド１０２内をさまざまなモード（伝送経路）で伝送する。そのため、上記条件（即ち、複数の溝部は、クラッドの周方向において溝部が開口する開口部と、溝部が開口していない非開口部とに区分され、光ファイバの軸方向において、非開口部に対応する位置に、開口部が存在する）が、開口部１０４ａの深さが浅い領域から深い領域にまで満たされていることにより、クラッドモード光除去部１０３を透過するクラッドモード光を減少させることができる。

　図７（ａ）に示すように、クラッドモード光除去部１０３は、光ファイバ１００の所定断面において、溝部１０４が所定間隔をあけて複数開口するクラッドモード光除去帯１０３－Ｎ（Ｎは自然数）を含み、クラッドモード光除去帯１０３－Ｎは光ファイバ１００の長手方向（方向Ｘ）に所定間隔をあけて形成されている。隣接するクラッドモード光除去帯１０３－Ｎにおける非開口部１０４ｂは、周方向（方向θ）に互いにずれている。これらにより、方向Ｘにおいて非開口部１０４ｂの近い位置に開口部１０４ａが存在するから、非開口部１０４ｂを通過した光を効率よく除去することができる。溝部１０４が光ファイバ１００の長手方向及び所定の周方向に規則的に形成され得るから、光ファイバ１００の形状の制御および製造が容易である。かかる光ファイバ１００の製造方法については後述する。

　光ファイバ１００の長手方向（方向Ｘ）の所定断面において、開口部１０４ａは、当該断面におけるクラッド部の周方向（方向θ）の７０％以上９５％以下であるのが好適である。さらに、クラッドモード光除去部１０３は、光ファイバ１００の長手方向（方向Ｘ）において、３ｃｍ以上７ｃｍ以下の領域に形成されていることが好ましい。このように、クラッドモード光除去部１０３を広範囲にわたって形成することで高いクラッドモード光の除去効率を実現できるとともに、光ファイバ１００の剪断強度の低下を防止することができる。

　一方、クラッド１０２は、溝部１０４が存在する位置における厚み（Ｄ１－Ｄ２）が、光ファイバ１００のコア１０１を伝搬するレーザ光のエバネッセント光が浸み出る領域より厚くなるよう設定されているのが好適である。光が屈折率の異なる媒質に伝搬する際、全反射のエネルギー反射率を求めると、反射光エネルギーは入射光エネルギーに等しくなるが、エバネッセント波は境界面の反対側にもわずかに浸み出ることが知られている。このエバネッセント波の成分の進入深さはλ／２π（「λ」は、伝搬領域の屈折率における波長）程度に近似することができる。

　ここで、このエバネッセント波が浸み出る領域にまで溝部１０４が形成されている場合、コア１０１を伝搬する光の一部が溝部１０４から放射され、損失を生じる。従って、クラッドモード光除去部１０３において、コア１０１を伝搬する光に損失を生じることなく、クラッドモード光を効率よく除去するためには、上記の厚み（Ｄ１－Ｄ２）が、コア１０１を伝搬するレーザ光のエバネッセント光が浸み出る領域よりも厚くなるよう設定することが好ましい。例えば、レーザ光としてＹＡＧレーザ（波長１．０６４μｍ）を用いる場合には、上記の厚み（Ｄ１－Ｄ２）を０．３μｍ（上記の近似により求められる）以上、好ましくは１μｍ（伝搬光の波長程度）以上、さらに好ましくは５μｍ（波長の５倍）以上とすれば良い。

　次に、第２実施形態の変形例について、図１０～図１２を用いて説明する。図１０～図１２においては、上記の光ファイバ１００について、クラッドモード光除去部１０３、クラッドモード光除去部１０３に含まれる溝部１０４、開口部１０４ａ、および、非開口部１０４ｂに関する変形例を説明するものである。

　図１０（ａ）は、光ファイバ１００の変形例である光ファイバ４００を示す側面図であり、図１０（ｂ）は、比較のために示す、既に説明した第２実施形態の光ファイバ１００を示す側面図である。本変形例にかかる光ファイバ４００は、クラッドモード光除去部４０３における複数の溝部４０４の開口部４０４ａが、光ファイバ４００末端部側において密になるよう形成されている点において、既に説明した光ファイバ１００と相違する。

　このとき、クラッド４０２，１０２内を伝搬し、光ファイバ４００，１００の末端部へ向けて伝搬する光Ｌ６，Ｌ７，Ｌ’６，Ｌ’７について考える。光Ｌ６，Ｌ’６は、光ファイバ４００，１００において、ともに溝部４０４，１０４の開口部４０４ａ，１０４ａに到達し、散乱されてクラッド４０２，１０２の外部に放出される。

　一方、光Ｌ’７は、光ファイバ１００において、非開口部１０４ｂを通過しクラッド１０２の外部に放出されない。これに対し光Ｌ７は、光ファイバ４００において、非開口部４０４ｂの領域を通過した光であっても、光ファイバ４００末端部側において密に形成された溝部４０４の開口部４０４ａに到達し、クラッド４０２から除去される。即ち、光ファイバ４００末端部から出射される光は、クラッドモード光を確実に除去した状態で出射することができるから、例えば光ファイバ４００をレーザ加工装置等の高強度なレーザ光伝送手段として用いれば、レーザ加工精度の向上に寄与することができる。

　図１１（ａ）は、第２実施形態の別の光ファイバ１００の変形例である光ファイバ５００を示す断面図である。図１１（ｂ）は、比較のために示す、第２実施形態に含まれる光ファイバ１００を示す断面図である。本変形例にかかる光ファイバ５００は、クラッドモード光除去部５０３が光ファイバ５００の末端に形成されている点において、他の変形例にかかる光ファイバと相違する。ここで、光ファイバ５００の末端とは、例えば光ファイバ５００のいずれかの一端であって、端面からクラッドモード光除去部５０３までの距離がクラッドモード光除去部５０３より小さい位置である。比較のために示す第２実施形態に含まれる光ファイバ１００は、本変形例の光ファイバ５００とは、クラッドモード光除去部１０３が光ファイバ１００の末端ではなく、所定の距離だけ離間させて形成されている点において、光ファイバ５００とは相違する。両形態において、溝部１０４，５０４の底部１０５，５０５には、所定の厚みを有するクラッド１０２’，５０２’が形成されている。

　このとき、外部からクラッド１０２，５０２内に入射した光Ｌ８，Ｌ’８について考える。光Ｌ８，Ｌ’８は、大きな入射角をもってクラッド１０２，５０２内に入射した後、コア１０１，５０１、およびクラッドの側面において多重反射し、様々な角度をもってクラッド内を伝搬するよう平均化される光である。一般に、レーザ光はコア１０１，５０１に向けて集光されるよう光学系が調整されるから、クラッド１０２，５０２内に入射する光としては、大きな入射角をもつ光Ｌ８，Ｌ’８のような形態が典型的である。

　ここで、本実施形態における光ファイバ５００においては、クラッドモード光除去部５０３が光ファイバ５００の末端に形成されているから、光Ｌ８は、クラッド５０２内に入射した直後にクラッドモード光除去部５０３に到達する。即ち、光Ｌ８は、様々な伝搬モードに平均化される前に、クラッドモード光除去部５０３に到達する。ここで、前述したようにコア５０１を伝搬する光の損失を回避するために、光ファイバ５００では溝部５０４の底部５０５には、所定の厚みを有するクラッド５０２’が形成されている場合には、伝搬角（クラッドと空気との界面における反射角）の小さな光は、クラッドモード光除去部５０３において除去されずに、底部５０５における所定の厚みを有するクラッド１０２’を通過して伝搬する恐れがある。しかし、光Ｌ８の伝搬角が平均化される前にクラッドモード光除去部５０３に到達することで、大きな伝搬角を有した光Ｌ８を確実に溝部５０４の開口部５０４ａに導くことができる。

　これに対し、図１１（ｂ）に示す光ファイバ１００は、クラッドモード光除去部１０３が光ファイバ１００の末端から所定の距離だけ離間させて形成されている。このため、入射光Ｌ’８は、クラッドモード光除去部１０３に到達する前に様々な伝搬モードに平均化される。その結果、溝部１０４の底部１０５のクラッド１０２を透過する光の成分が増加することとなり、クラッドモード光の除去効率が低下する。

　以上のように、本変形例における光ファイバ５００によれば、クラッドモード光除去部５０３が光ファイバ５００の末端に形成されていることにより、クラッドモード光の除去効率を向上させることができる。

　図１２（ａ）（ｂ）は、第２実施形態の光ファイバのさらに別の変形例を示す図である。本実施形態における光ファイバ６００，７００は、クラッドモード光除去部６０３，７０３の具体的な形態において、他の実施形態と相違する。クラッドモード光除去部６０３，７０３は、光ファイバ６００，７００の所定断面において、溝部６０４，７０４が所定間隔をあけて複数開口するクラッドモード光除去帯６０３－Ｎ，７０３－Ｎ（Ｎは自然数）を含み、クラッドモード光除去帯６０３－Ｎ，７０３－Ｎは、光ファイバ６００，７００の長手方向（方向Ｘ）に所定間隔をあけて形成されている。隣接するクラッドモード光除去帯６０３－Ｎ，７０３－Ｎにおける非開口部６０４ｂ，７０４ｂは、周方向（方向θ）に互いにずれている。

　図１２（ａ）において、クラッドモード光除去部６０３は、クラッド６０２の厚みよりも小さい深さである溝部６０４を複数有する。クラッド６０２の周方向（方向θ）において、溝部６０４が開口する開口部６０４ａと、溝部６０４が開口していない非開口部６０４ｂとに区分される。光ファイバの軸方向（方向Ｘ）において、非開口部６０４ｂに対応する位置に、開口部６０４ａが存在する。即ち、光ファイバ６００は、コア（図示せず）を通る何れの断面においても、少なくとも一カ所の開口部６０４ａが含まれている。

　ここで、ある非開口部６０４ｂに対応する位置には開口部６０４ａ－１，６０４ａ－２が存在するが、非開口部６０４ｂのうち、領域６０４ｂ－１は開口部６０４ａ－１に対応し、領域６０４ｂ－２は開口部６０４ａ－２に対応している。即ち、第２実施形態において、ある非開口部６０４ｂの領域に対応する位置に存在する開口部６０４ａの領域は複数であっても良い。

　図１２（ｂ）において、クラッドモード光除去帯７０３－Ｎ（Ｎは自然数）は、光ファイバ７００の長手方向（方向Ｘ）に所定間隔をあけて形成されているが、長手方向（方向Ｘ）に垂直な方向（方向θ）から傾斜している。即ち、クラッドモード光除去帯７０３－Ｎが形成されるべき光ファイバ７００の所定断面とは、光ファイバ７００の長手方向（方向Ｘ）に垂直な方向に限定されるものではない。クラッドモード光除去帯７０５－Ｎが光ファイバ７００の長手方向（方向Ｘ）に垂直な方向に対して傾斜して形成されることにより、クラッドモード光除去帯７０５－Ｎは連続して形成されていても良い。光ファイバ７００の長手方向において所定間隔をあけて形成されていれば良い。

　第２実施形態の光ファイバは、その趣旨に反しない範囲において変形することが可能である。例えば、図７（ｂ）において溝部１０４は方向Ｚに平行となるよう形成されているが、溝部は方向Ｚに対し傾斜するように形成しても良い。また、開口部１０５ａの外径は深さ方向に一定でなくても良く、テーパ形状に開口していても良い。このようにすることで、クラッドモード光の溝部１０４における反射角を調整することができ、好適にクラッドモード光をクラッド１０２から外部に放射することができる。

　このような第２実施形態の光ファイバによるクラッドモード光の除去効率を評価した結果を説明する。即ち、クラッドの一端に光を入射し、他端のクラッドから出射される光の強度を測定し、入射した光強度と比較した。条件は下記の通りである。
　・コア径：０．２ｍｍ、クラッド径１．０ｍｍ
　・溝部の底部におけるクラッド厚：５０μｍ程度
　・クラッドモード光除去部：光ファイバの軸方向に５ｃｍにわたって形成
　・光ファイバ除去帯間の間隔（ピッチ）：２５０μｍ
　・溝部の幅：５００μｍ
　その結果、第２実施形態の光ファイバ（上記構成）では、入射光の８０％程度の光がクラッドから除去されていることを確認した。即ち、クラッドモード光の除去効率が８０％程度であった。第２実施形態の光ファイバ（上記構成）では、剪断強度は２Ｎであった。

　一方、クラッドモード除去部を、クラッド表面を鑢（Ｎｏ．８０）により研磨して粗面化した場合（従来の形態：比較例）、クラッドモード光の除去効率は７０％程度であり、剪断強度は０．８Ｎであった。

　また、クラッドモード除去部を、光ファイバの周方向にわたって溝部が連続して形成された、環状の開口部を有する形態とした場合（図９（ｂ）に示す形態）、クラッドモード光除去効率は８０％程度であり、剪断強度は０．８Ｎであった。

　以上より、第２実施形態によればクラッドモード光の除去効率が高く、かつ、機械的強度の高い光ファイバを提供することが可能であった。

　次に、第２実施形態の光ファイバの製造方法を説明する。第２実施形態の光ファイバは、クラッドモード光除去部において、クラッドの厚みよりも小さい深さである溝部を形成可能であれば特に限定されるものではないが、光ファイバのクラッドにレーザ光を集光照射することにより形成することが好ましい。このようにすれば、溝部以外のクラッド表面に無用な傷が加わることを防止でき、また、溝部の底部を滑らかな形状に形成できることから、光ファイバの機械的強度が低下することを防止できる。

　これを、図１３（ａ）を参照して説明する。まず、クラッド１０２が露出した光ファイバ１００を用意し、光ファイバ１００をＸＹＺθ方向に移動可能な治具１１０に把持する。このような治具１１０は、例えば特開２００７－２０９９９２号公報に記載されているような、公知のＸＹＺθ４軸制御ステージを用いることができる。

　そして、所定強度のレーザ光を照射するよう設定されたレーザ照射器（図示せず）から出射されたレーザ光ｒを、クラッド１０２に所定時間照射する。これにより、クラッド１０２には所定深さの溝部１０４が形成される。このとき、レーザ光ｒを複数回に分けて照射し、照射回数により溝部１０４の深さを制御するようにすれば、レーザ光強度を過度に大きくする必要がなく、溝部１０４の形状制御が容易となる。即ち、クラッド１０２に溝部１０４を複数形成する場合において、深さが互いにほぼ等しくなるよう形成することができる。

　次に、光ファイバ１００を把持する治具１１０を調整し、光ファイバ１００をレーザ照射器に対しＸ方向及びθ方向に相対移動させ、再びレーザ光ｒを照射して溝部１０４を形成する。このような工程を繰り返すことにより、クラッド１０２に複数の溝部１０４を形成する。

　例えば、図７に記載の光ファイバ１００を製造するには、図１３（ｂ）に示すように、まずレーザ光ｒを照射して溝部１０４－１を形成し、次に光ファイバ１００を方向Ｘに移動させ、再びレーザ光を照射する。これを繰り返すことにより、溝部１０４－１～２を形成する。次に、光ファイバをθ方向に回転すると共にＸ方向に移動させ、同様の操作を行う。これにより、光ファイバ１００’には溝部１０４－１～４に対して方向Ｘおよび方向θについてずれた位置に溝部１０４－２－１～２を形成することができる。

　このようにしてクラッドに対するレーザ照射位置および溝部の深さを調整することにより、光ファイバにおけるクラッドモード光除去部は、クラッドの厚みより小さい深さである溝部を複数有し、このクラッドの周方向（方向θ）において溝部が開口する開口部と、溝部が開口していない非開口部とに区分される。更に、光ファイバの軸方向（方向Ｘ）において、非開口部に対応する位置に、開口部が存在するように形成することができる。レーザ光の照射位置又は照射方向を適宜変更することにより、変形例に示した光ファイバを製造することができる。

　次に、第２実施形態の光ファイバを用いた光ケーブルについて、図１４を用いて説明する。図１４は、第２実施形態の光ファイバを備える光ケーブル４１の構成図である。光ケーブル４１は、第１実施形態の光ファイバ１０に代えて第２実施形態の光ファイバ１００を搭載する点以外については、第１実施形態の光ケーブル１と同一であるため、光ケーブル４１については重複する説明を省略する。

　光ファイバ１００は、クラッド１０２の外周を包囲する被覆部１０７を有し、把持部３は、被覆部１０７を把持することによって光ファイバ１００を把持することが好ましい。ハウジング２において、クラッド１０２およびクラッドモード光除去部１０３は露出するようになっている。

　このように構成することにより、クラッドモード光、具体的には、アライメントのずれによりコア１０１に入射されなかった光（ミスアライメント光）又は光ファイバ１００から出射されて加工対象（鉄板等）で反射して戻ってきた光（反射戻り光）を、クラッド１０２から除去し、ハウジング２内に放射することができる。

　光ファイバ１００の端面には、円柱状のエンドキャップ４が接続されている。エンドキャップ４は、コア１０１と同等の屈折率をもって形成されていると共に、コア１０１よりも大きな径を有している。このようなエンドキャップ４を設けることにより、光ファイバ１００の端面において、外部（空気）との界面における光のエネルギー密度が低下するため、ゴミ等の不純物が付着して焼き付くことによる損傷が生じにくくなる。エンドキャップ４は、例えば融着等により光ファイバ１００の端面に光学接触した構造となっている。

　光ケーブル４１は、光ファイバ１００の端末部を収容する内側管５に包囲された状態でハウジング２内に収容されることが好適である。内側管５は、例えば銅又はアルミニウム等の光を反射させやすい材料で構成されている。これにより、クラッドモード光除去部１０３によって除去され、クラッドモード光除去部１０３から放射されたクラッドモード光が直接ハウジング２に吸収されることとなるため、過度に発熱することによる破損を防止することができる。

　クラッドモード光除去部１０３は、内側管５がハウジング２に固定された領域５ｂを避ける位置に設けられている。このように構成すれば、ハウジング２と内側管５とを固定する領域５ｂに設けられた接着剤Ｓ又はＯ－リング等に過度の熱が加わることを防止でき、高強度のレーザ光を伝送する場合における損傷を防止できる。

　光ファイバ１００は、その端面にクラッド１０２と略同径でコア１０１と同等の屈折率を有するガラスロッド１０８の一端側が光学接続されていると共に、ガラスロッド１０８の他端側がエンドキャップ４と光学接続されていることが好ましい。このようにすれば、クラッドモード光の除去効率を高く維持できると共に、光ファイバ１００の先端側に位置するエンドキャップ４の固定部および領域５ｂと、クラッドモード光除去部１０３とを容易に離間させることができる。更に、ガラスロッド１０８を用いると、光ファイバ１００とエンドキャップ４を融着接続する場合には、両者の熱容量差に起因したコア１０１の変形を防止できるため、製造における歩留まりを向上することができる。このような効果は、光ファイバ１００の末端にクラッドモード光除去部１０３が形成されている場合において、より確実にクラッドモード光を除去できる点で特に有利となる。

　光ファイバ１００のコア１０１から出射されたレーザビームＲは、拡がりながらガラスロッド１０８及びエンドキャップ４の内部を伝搬する。ここで、ガラスロッド１０８の軸方向の長さは、レーザビームＲがガラスロッド１０８の外周面（側面）１０８ａに達しないような寸法に設定されていればよい。これにより、レーザビームＲがガラスロッド１０８の外周面１０８ａで反射してビーム品質が劣化することが防止される。

　ガラスロッド１０８内を通過するレーザビームの拡がり角をＢ２とすると、この拡がり角Ｂ２は、光ファイバ１００の開口数ＮＡ２および屈折率ｎ２を用いて、下記式（２）から得られる。
　　　ＮＡ２＝ｎ２×ｓｉｎ（Ｂ２）・・・（２）

　ここで、光ファイバ１００のコア径を０．２ｍｍ、光ファイバ１００の開口数ＮＡ２を０．２、コア１０１の屈折率ｎ２を１．４５、クラッド径を１．０ｍｍとする場合、レーザビームＲがガラスロッド１０８の外周面１０８ａに届かないようにするためには、ガラスロッド１０８の長さを２．９ｍｍとすればよい。

　第１及び第２実施形態の光ファイバおよび光ケーブルは、その趣旨を逸脱しない範囲において、適宜変更可能である。即ち、光ファイバとしては、断面形状が円形のコアであるもののほか、断面形状が矩形状のコアであるものを用いてもよく、コアの断面形状は特に限定されない。光ファイバの種類としては、石英製光ファイバ、プラスチック製光ファイバ等、あらゆる種類の光ファイバを使用することができる。

　本発明は、高強度のレーザ光を伝送するのに適した光ファイバおよび光ケーブルに利用可能である。

　１０，１００，２００，３００，４００，５００，６００，７００…光ファイバ、１２，１０２，２０２，３０２，４０２，５０２，６０２，７０２…クラッド、１３，１０３，２０３，３０３，４０３，５０３，６０３，７０３…クラッドモード光除去部、１４，１０４，２０４，３０４，４０４，５０４，６０４，７０４…溝部、１５，１０５ａ，２０５ａ，３０５ａ，４０５ａ，５０５ａ，６０５ａ，７０５ａ…開口部、１０５ｂ，２０５ｂ，４０５ｂ，５０５ｂ，６０５ｂ，７０５ｂ…非開口部、１６…底部、１７…被覆部、１８…ガラスロッド、１８ａ…外周面、１，４１…光ケーブル、２…ハウジング、３…把持部、４…エンドキャップ、５…内側管、５ａ…内壁面、５ｂ…固定部、６…冷却用スペース、７…入口部、８…出口部、Ｄ１…大径部、Ｄ２…小径部、Ｒ…レーザビーム、Ｘ…角部、Ｙ…辺部。

Claims (25)

1. 　光ファイバであって、
   　コアと、
   　前記コアの外周を包囲するクラッドであって、前記クラッド内を伝搬する光を除去するクラッドモード光除去部を有するクラッドと、を備え、
   　前記クラッドモード光除去部は、前記光ファイバの周方向に形成された溝部を含み、前記光ファイバの機械的強度の劣化を防止するように設けられている、
   光ファイバ。
2. 　請求項１に記載の光ファイバであって、
   　前記クラッドには、前記光ファイバの周方向に連続して形成された溝部が設けられ、
   　前記溝部における前記クラッドは、前記光ファイバの径方向に第１の厚みを有する大径部と、前記径方向に前記第１の厚みよりも小さい第２の厚みを有する小径部とを有し、
   　前記大径部は、前記光ファイバの軸方向に複数設けられ、複数の前記大径部が前記光ファイバの軸方向に略平行な直線上に設けられている、光ファイバ。
3. 　請求項２に記載の光ファイバであって、
   　前記溝部は、前記軸方向に所定の間隔をおいて複数形成された環状の溝であり、それぞれの溝部における前記大径部が前記軸方向に略平行な直線上に設けられている、光ファイバ。
4. 　請求項３に記載の光ファイバであって、
   　前記溝部における前記光ファイバの断面が多角形である、光ファイバ。
5. 　請求項４に記載の光ファイバであって、
   　複数の前記溝部における前記断面の各形状は互いに略等しい多角形であり、前記断面の角部の位置が前記軸方向において一致している、光ファイバ。
6. 　請求項２～５の何れか１項に記載の光ファイバであって、
   　前記クラッドは、前記溝部の底部における厚みが、前記光ファイバの前記コアを伝搬するレーザ光のエバネッセント光が浸み出す領域より厚くなるように構成されている、光ファイバ。
7. 　請求項２～６の何れか１項に記載の光ファイバであって、
   　前記溝部が形成された領域の前記軸方向の長さは、３ｃｍ以上７ｃｍ以下である、光ファイバ。
8. 　請求項２～７の何れか１項に記載の光ファイバであって、
   　前記溝部は、前記光ファイバの末端に形成されている、光ファイバ。
9. 　請求項２～８の何れか１項に記載の光ファイバであって、
   　前記溝部は、前記光ファイバの末端側において密に形成されている、光ファイバ。
10. 　光ケーブルであって、
    　請求項１～９のいずれか１項に記載の光ファイバと、
    　前記光ファイバの端末部を収容し、前端部において前記光ファイバの末端を固定するハウジングと、
    　前記ハウジングの後端側に設けられ、前記光ファイバを把持する把持部と、を備え、
    　前記光ファイバは、前記クラッドの外周を包囲する被覆部をさらに有し、
    　前記把持部は、前記被覆部を把持することによって前記光ファイバを把持し、
    　前記端末部において前記クラッドおよび前記溝部が露出している、光ケーブル。
11. 　請求項１０に記載の光ケーブルであって、
    　前記光ファイバは請求項８または９に記載の光ファイバであり、
    　この光ファイバは、端面に光学接触して設けられるとともに前記ハウジングに固定されたエンドキャップをさらに備える、光ケーブル。
12. 　請求項１０または１１に記載の光ケーブルであって、
    　前記光ケーブルは、前記ハウジング内に収容され、前記光ファイバの端末部を収容する内側管をさらに備え、
    　前記内側管は、前記ハウジング内に固定されており、前記溝部は、前記内側管が前記ハウジングに固定された固定部を避けるように形成されている、光ケーブル。
13. 　請求項１１に記載の光ケーブルであって、
    　前記光ファイバは、前記光ファイバの端面に、前記溝部が形成されていない領域における前記クラッドと略同径のガラスロッドの一端側が接続されているとともに、前記ガラスロッドの他端側が前記エンドキャップと接続されている、光ケーブル。
14. 　請求項１に記載の光ファイバであって、
    　前記クラッドモード光除去部は、複数の溝部を含み、前記溝部の深さは前記クラッドの厚みよりも小さく、前記クラッドの周方向において前記溝部が開口する開口部と、前記溝部が開口していない非開口部とに区分され、
    　前記光ファイバの軸方向において、前記非開口部に対応する位置に、前記開口部が存在する、光ファイバ。
15. 　請求項１４に記載の光ファイバであって、
    　前記クラッドモード光除去部は、前記光ファイバの周方向における所定断面において、前記溝部が所定間隔をあけて複数開口するクラッドモード光除去帯を含み、
    　前記クラッドモード光除去帯は、前記光ファイバの長手方向に所定間隔をあけて形成されており、隣接する前記クラッドモード光除去帯における前記非開口部は、周方向に互いにずれている、光ファイバ。
16. 　請求項１４または１５に記載の光ファイバであって、
    　複数の前記溝部は、その開口径が、前記光ファイバの表面部と前記溝部の底部において、互いに等しい、光ファイバ。
17. 　請求項１４～１６の何れか１項に記載の光ファイバであって、
    　前記光ファイバの周方向における所定断面において、前記開口部は当該断面における前記クラッド部の周の長さの７０％以上９５％以下である、光ファイバ。
18. 　請求項１４～１７の何れか１項に記載の光ファイバであって、
    　前記クラッドは、前記溝部の前記底部における厚みが、前記光ファイバの前記コアを伝搬するレーザ光のエバネッセント光が染み出す領域より厚くなるよう設定されている、光ファイバ。
19. 　請求項１４～１８の何れか１項に記載の光ファイバであって、
    　前記クラッドモード光除去部の前記軸方向の長さは、３ｃｍ以上７ｃｍ以下である、光ファイバ。
20. 　請求項１４～１９の何れか１項に記載の光ファイバであって、
    　前記クラッドモード光除去部は、前記光ファイバの末端に形成されている、光ファイバ。
21. 　請求項１４～２０の何れか１項に記載の光ファイバであって、
    　複数の前記溝部は、前記光ファイバの末端側において密に形成されている、光ファイバ。
22. 　光ケーブルであって、
    　請求項１４～２１の何れか１項に記載の光ファイバと、
    　前記光ファイバの端末部を収容し、前端部において前記光ファイバの末端を固定するハウジングと、
    　前記ハウジングの後端側に設けられ、前記光ファイバを把持する把持部と、を備え、
    　前記光ファイバは、前記クラッドの外周を包囲する被覆部をさらに有し、
    　前記把持部は、前記被覆部を把持することによって前記光ファイバを把持し、
    　前記端末部において前記クラッド及び前記クラッドモード光除去部が露出している、光ケーブル。
23. 　請求項２２に記載の光ケーブルであって、
    　前記光ファイバは、請求項２０または２１に記載の光ファイバであり、
    　この光ファイバは、端面に光学接触して設けられるとともに前記ハウジングに固定されたエンドキャップをさらに備える、光ケーブル。
24. 　請求項２２または２３に記載の光ケーブルであって、
    　前記光ケーブルは、前記ハウジング内に収容され、前記光ファイバの端末部を収容する内側管をさらに備え、
    　前記内側管は、前記ハウジング内に固定されており、前記クラッドモード光除去部は、前記内側管が前記ハウジングに固定された固定部を避けるように形成されている、光ケーブル。
25. 　請求項２３に記載の光ケーブルであって、
    　前記光ファイバは、前記光ファイバの端面に、前記クラッドと略同径のガラスロッドの一端側が接続されているとともに、前記ガラスロッドの他端側が前記エンドキャップと接続されている、光ケーブル。

Images