特許 6646984 光コンバイナ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6646984

(24)【登録日】2020年1月16日

(45)【発行日】2020年2月14日

(54)【発明の名称】光コンバイナ

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/04 20060101AFI20200203BHJP

   G02B 6/287 20060101ALI20200203BHJP

   G02B 6/26 20060101ALI20200203BHJP

【ＦＩ】

   G02B6/04 D

   G02B6/04 B

   G02B6/287

   G02B6/26

【請求項の数】2

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-175415(P2015-175415)

(22)【出願日】2015年9月7日

(65)【公開番号】特開2017-53884(P2017-53884A)

(43)【公開日】2017年3月16日

【審査請求日】2018年6月20日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000005186

【氏名又は名称】株式会社フジクラ

(74)【代理人】

【識別番号】100109896

【弁理士】

【氏名又は名称】森 友宏

(72)【発明者】

【氏名】村越 尚輝

【審査官】 野口 晃一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２４３６７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０８８７３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３３３７４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−２９３８０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−２７１３０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２０４８３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１９７１１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００８／１１４８６９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ６／０２−６／１０

６／２６−６／３４

６／４２−６／４４

Ｈ０１Ｓ ３／００−３／０２

３／０４−３／０９５９

３／０９８−３／１０２

３／１０５−３／１３１

３／１３６−３／２１３

３／２３−４／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部を第１の光が伝搬する複数の第１の光ファイバと、内部を第２の光が伝搬する第２の光ファイバとを結合する光コンバイナであって、
前記複数の第１の光ファイバと前記第２の光ファイバとを一体化して結合する結合部を備え、
前記結合部は、
前記複数の第１の光ファイバが長手方向に沿って縮径されているが、前記第２の光ファイバが縮径されていない第１の縮径部と、
前記第１の縮径部から前記第１の光ファイバ及び前記第２の光ファイバの双方が長手方向に沿って縮径された第２の縮径部と、
を有し、
前記第１の縮径部の長手方向の長さＬ₁に対する前記第１の縮径部の上流端の最大径と下流端の最大径との差Δ₁の比率（Δ₁／Ｌ₁）は、前記第２の縮径部の長手方向の長さＬ₂に対する前記第２の縮径部の上流端の最大径と下流端の最大径との差Δ₂の比率（Δ₂／Ｌ₂）の比率よりも低い、
ことを特徴とする光コンバイナ。

【請求項2】

前記第２の縮径部における前記第１の光ファイバの径をＤ_Pとし、前記第２の光ファイバの径をＤ_Sとすると、０．４Ｄ_S≦Ｄ_P≦０．６Ｄ_Sであることを特徴とする請求項１に記載の光コンバイナ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光コンバイナに係り、特に励起光及び信号光などの光を合波する光コンバイナに関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年のレーザ装置の高出力化に伴い、複数の光源に接続された光ファイバを光コンバイナを用いて合波して１本の光ファイバから出力することが行われている。このような光コンバイナは、複数の光ファイバを束ねてこのファイバ束の端部を溶融延伸することにより製造されている。例えば、特許文献１に開示されているコンバイナは、２本の励起光用光ファイバを１本の信号光用光ファイバの両側に配置して束ね、これを溶融延伸して製造されている。

【0003】

しかしながら、特許文献１に開示されているように、信号光用光ファイバの両側に励起光用光ファイバを配置し、これを溶融延伸して光コンバイナを製造した場合、溶融一体化の際に信号光用光ファイバのコアがその両側に配置される励起光用光ファイバによって圧縮され、信号光用光ファイバのコアの断面が楕円状に変形してしまう。

【0004】

光コンバイナとこれに接続される出力側の光ファイバとの間の接続損失（信号損失）は、信号光用光ファイバのコアのモードフィールド径（ＭＦＤ）と出力側の光ファイバのコアのモードフィールド径とが一致していないと大きくなるが、上述のように信号光用光ファイバのコアの断面が楕円状に変形すると、信号光用光ファイバのコアのＭＦＤと出力側の光ファイバのコアのＭＦＤとの差が大きくなり、信号損失が大きくなってしまう。特に、信号光用光ファイバのコアは、励起光用光ファイバのコアに比べて非常に小さく、信号光用光ファイバのコアの変形が信号光の損失に与える影響は、励起光用光ファイバのコアの変形が励起光の損失に与える影響よりも大きい。

【0005】

また、光コンバイナに接続される出力側の光ファイバの許容ＮＡを超えた励起光は漏れ光となって損失（励起損失）となるが、光コンバイナの励起光用光ファイバのＮＡは、入射側のファイバ径と出射側のファイバ径の比に応じて増加する。したがって、励起光用光ファイバを縮径するとＮＡが増加し、出力側の光ファイバの許容ＮＡを超える励起光が増加してしまう。特許文献１に開示されているように、信号光用光ファイバの両側に励起光用光ファイバを配置し、これを溶融延伸して光コンバイナを製造した場合、励起光用光ファイバが急激に縮径されるため、励起損失が増加することとなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１２−８８７３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、光ファイバにおける損失を低減することができる光コンバイナを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の第１の態様によれば、内部を第１の光が伝搬する複数の第１の光ファイバと、内部を第２の光が伝搬する第２の光ファイバとを結合する光コンバイナの製造方法が提供される。この方法は、上記第１の光ファイバを加熱しつつ延伸することで上記第１の光ファイバの一部分を縮径する第１の縮径工程と、上記第１の縮径工程により縮径された上記第１の光ファイバの縮径部分を縮径されていない上記第２の光ファイバに接触させつつ上記複数の第１の光ファイバと上記第２の光ファイバとを束ねてファイバ束を生成するファイバ束生成工程と、上記ファイバ束を加熱しつつ延伸することで上記第１の縮径工程により縮径された上記第１の光ファイバの上記縮径部分の位置と該縮径部分の一部が接する上記第２の光ファイバの一部の双方を縮径する第２の縮径工程とを含んでいる。

【0009】

このように、第１の縮径工程で予め第１の光ファイバを縮径し、この縮径した第１の光ファイバと第２の光ファイバとを第２の縮径工程で縮径している。このため、第２の縮径工程において第１の光ファイバから第２の光ファイバに作用する圧縮力が、従来の縮径工程において作用する圧縮力に比べて小さくなる。したがって、第２の光ファイバのコアの変形が抑制されるため、第２の光ファイバにおける損失を低減することができる。また、このように第２の光ファイバのコアの変形を抑制することができるため、従来の縮径工程により製造された光コンバイナを同一の光ファイバに接続した場合と比べると、第２の光ファイバの縮径比を小さく抑えることができる。このため、第２の光ファイバにおける信号損失が低減される。

【0010】

また、第１の縮径工程と第２の縮径工程により２段の縮径部を形成することができる。このように、第１の縮径工程により縮径された部分を第２の縮径工程により縮径しているため、第２の縮径工程により形成される第２の縮径部を、同一の光ファイバに接続される光コンバイナを従来の縮径工程により製造した場合の縮径部よりも緩やかにすることができる。したがって、急峻な縮径部を有する従来の光コンバイナと比べて第１の光ファイバにおけるＮＡの増加を抑制することができ、第１の光ファイバにおける損失を低減することができる。また、例えば、大まかな目標値にファイバ径を近づけるために第１の縮径工程を利用し、ファイバ径の微調整をするために第２の縮径工程を利用することができる。

【0011】

また、上記製造方法は、上記第２の縮径工程により縮径された上記ファイバ束の縮径部分を切断する切断工程をさらに含んでいてもよい。さらに、上記製造方法は、上記切断工程により切断された上記ファイバ束の切断面の外形が、上記光コンバイナに接続される第３の光ファイバの端部の外形と整合するように上記ファイバ束の切断面を上記第３の光ファイバの端部に接続するファイバ接続工程をさらに含んでいてもよい。さらに、上記第３の光ファイバの端部の外形が円形であってもよい。

【0012】

また、上記ファイバ束生成工程では、上記複数の第１の光ファイバを上記第２の光ファイバの周囲に配置してもよく、あるいは、上記複数の第１の光ファイバを上記第２の光ファイバの周囲に該第２の光ファイバを中心として対称な位置には配置しないようにしてもよい。

【0013】

また、上記第２の光ファイバは、偏波保持ファイバであってもよい。第２の光ファイバとして偏波保持ファイバを用いた場合には、偏波保持ファイバのコアの変形を抑えるだけではなく、このコアの側方に設けられた応力付与部の変形も抑えることができるので、損失を低減するとともに偏波保持ファイバの偏光特性を維持することができる。

【0014】

ここで、上記第１の光が励起光であり、上記第２の光が信号光であってもよい。あるいは、第１の光がガイド光であり、上記第２の光が信号光であってもよい。

【0015】

本発明の第２の態様によれば、内部を第１の光が伝搬する複数の第１の光ファイバと、内部を第２の光が伝搬する第２の光ファイバとを結合する光コンバイナが提供される。この光コンバイナは、上記複数の第１の光ファイバと上記第２の光ファイバとを一体化して結合する結合部を備えている。この結合部は、上記複数の第１の光ファイバが長手方向に沿って縮径されているが、前記第２の光ファイバが縮径されていない第１の縮径部と、上記第１の光ファイバ及び上記第２の光ファイバの双方が上記第１の縮径部から長手方向に沿って縮径された第２の縮径部とを有している。この場合において、上記第１の縮径部の長手方向の長さＬ₁に対する上記第１の縮径部の上流端の最大径と下流端の最大径との差Δ₁の比率（Δ₁／Ｌ₁）は、上記第２の縮径部の長手方向の長さＬ₂に対する上記第２の縮径部の上流端の最大径と下流端の最大径との差Δ₂の比率（Δ₂／Ｌ₂）の比率よりも低い。

【0016】

このように、本発明に係る光コンバイナは、段階的に縮径する第１の縮径部と第２の縮径部とを有しているため、同一の光ファイバに接続される従来の光コンバイナの縮径部に比べて第２の縮径部が緩やかになる。したがって、従来の光コンバイナに比べて第１の光ファイバにおけるＮＡの増加が抑制され、これにより第１の光ファイバにおける損失が低減される。

【0017】

また、上記第２の縮径部における上記第１の光ファイバの径をＤ_Pとし、上記第２の光ファイバの径をＤ_Sとすると、０．４Ｄ_S≦Ｄ_P≦０．６Ｄ_Sであることが好ましい。このような構成とすることで、第１の光ファイバのＮＡの増加を避けて第１の光の損失を低減しつつ、第２の光ファイバのコアの変形を避けて第２の光の損失を低減することができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、第１の縮径工程で予め第１の光ファイバを縮径し、この縮径した第１の光ファイバと第２の光ファイバとを第２の縮径工程で縮径しているので、第２の縮径工程において第１の光ファイバから第２の光ファイバに作用する圧縮力が、従来の縮径工程において作用する圧縮力に比べて小さくなる。したがって、第２の光ファイバのコアの変形が抑制されるため、第２の光ファイバにおける損失を低減することができる。また、この光コンバイナは、第１の縮径工程と第２の縮径工程という２段階の縮径工程により縮径しているため、急峻な縮径部が形成されない。したがって、急峻な縮径部を有する従来の光コンバイナと比べて第１の光ファイバにおけるＮＡの増加を抑制することができ、第１の光ファイバにおける損失を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施形態における光コンバイナを模式的に示す斜視図である。

【図2】図１の光コンバイナの結合部を示す拡大図である。

【図3A】図１の光コンバイナの製造工程を示す模式図である。

【図3B】図１の光コンバイナの製造工程を示す模式図である。

【図3C】図１の光コンバイナの製造工程を示す模式図である。

【図3D】図１の光コンバイナの製造工程を示す模式図である。

【図3E】図１の光コンバイナの製造工程を示す模式図である。

【図3F】図１の光コンバイナの製造工程を示す模式図である。

【図3G】図１の光コンバイナの製造工程を示す模式図である。

【図4A】従来の縮径工程により製造された光コンバイナの縮径部を説明するための模式図である。

【図4B】図１の光コンバイナの縮径部を説明するための模式図である。

【図5】縮径された励起光用光ファイバの径と信号損失との関係を示すグラフである。

【図6】縮径された励起光用光ファイバの径と励起損失との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明に係る光コンバイナの実施形態について図１から図６を参照して詳細に説明する。なお、図１から図６において、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、図１から図６においては、各構成要素の縮尺や寸法が誇張されて示されている場合や一部の構成要素が省略されている場合がある。

【0021】

図１は、本発明の一実施形態における光コンバイナ１を模式的に示す斜視図である。図１に示すように、本実施形態に係る光コンバイナ１は、内部を励起光（第１の光）が伝搬する２本の励起光用光ファイバ１０，１０（第１の光ファイバ）と、内部を信号光（第２の光）が伝搬する１本の信号光用光ファイバ２０（第２の光ファイバ）とを有している。図示した例では、光コンバイナ１の端部にダブルクラッドファイバ４０（第３の光ファイバ）が融着接続されている。

【0022】

それぞれの励起光用光ファイバ１０は、例えばマルチモード光ファイバにより構成され、励起光が伝搬するコア１２と、コア１２を被覆するクラッド１４とを含んでいる。また、信号光用光ファイバ２０は、例えばシングルモード光ファイバにより構成され、信号光が伝搬するコア２２と、コア２２を被覆するクラッド２４とを含んでいる。

【0023】

図１に示すように、光コンバイナ１は、励起光用光ファイバ１０，１０と信号光用光ファイバ２０とを一体化して結合する結合部３０を有している。この結合部３０は、縮径された第１の縮径部３１と、第１の縮径部３１からさらに縮径された第２の縮径部３２とから構成されている。第１の縮径部３１では、励起光用光ファイバ１０，１０の径が長手方向に沿って次第に小さくなっており、第２の縮径部３２では、励起光用光ファイバ１０，１０及び信号光用光ファイバ２０の径が長手方向に沿って次第に小さくなっている。

【0024】

図２は、結合部３０の拡大図である。図２に示すように、第１の縮径部３１は、長手方向に沿って長さＬ₁だけ延びており、長手方向に沿ってΔ₁だけ縮径されている。第２の縮径部３２は、長手方向に沿って長さＬ₂だけ延びており、長手方向に沿ってΔ₂だけ縮径されている。ここで、第１の縮径部３１の長手方向の長さＬ₁に対する縮径Δ₁の比率（Δ₁／Ｌ₁）は、第２の縮径部３２の長手方向の長さＬ₂に対する縮径Δ₂の比率（Δ₂／Ｌ₂）よりも低くなっている。すなわち、第１の縮径部３１の縮径の度合いは、第２の縮径部３２の縮径の度合いに比べて緩やかになっている。

【0025】

次に、上述した光コンバイナ１の製造方法について図３Ａから図３Ｇを参照して説明する。図３Ａから図３Ｇは、光コンバイナ１の製造工程を示す模式図である。まず、図３Ａに示すように、それぞれの励起光用光ファイバ１０の両側を把持装置６０により把持する。把持装置６０で把持している部分の内側の部分１００をバーナやヒータなどで加熱しつつ、把持装置６０を外側に移動して励起光用光ファイバ１０を溶融延伸する。これにより、図３Ｂに示すように、加熱された部分１００の径が小さくなる（第１の縮径工程）。なお、縮径された部分の径は信号光用光ファイバ２０の径よりも小さくなっている。

【0026】

このように縮径された励起光用光ファイバ１０を２本作製し、図３Ｃに示すように、２本の励起光用光ファイバ１０，１０の縮径部分１００と信号光用光ファイバ２０とを束ねてファイバ束５０を生成する（ファイバ束生成工程）。そして、図３Ｄに示すように、励起光用光ファイバ１０の縮径部分１００の範囲内でファイバ束５０の両側を把持装置６０により把持する。この把持装置６０で把持している部分の内側の部分をバーナやヒータなどで加熱しつつ、把持装置６０を外側に移動して励起光用光ファイバ１０及び信号光用光ファイバ２０を溶融延伸する。これにより、図３Ｅに示すように、加熱された部分２００の径が小さくなる。このようにして、ファイバ束５０を光コンバイナ１が接続される光ファイバ（本実施形態ではダブルクラッドファイバ４０）の径まで縮径する（第２の縮径工程）。

【0027】

上述したように、ファイバ束５０をダブルクラッドファイバ４０の径まで縮径した後、図３Ｆに示すように、このファイバ束５０の縮径された部分２００を切断装置（図示せず）により切断面Ｃで切断する（切断工程）。これにより光コンバイナ１が作製される。

【0028】

実際に光コンバイナ１を使用する際には、光コンバイナ１をダブルクラッドファイバ４０に接合する必要がある。この場合には、図３Ｇに示すように、ファイバ束５０の切断面Ｃの外形がダブルクラッドファイバ４０の端部４１の外形と整合するように、ファイバ束５０の切断面Ｃをダブルクラッドファイバ４０の端部４１に融着接続する（ファイバ接続工程）。これにより、図１に示すダブルクラッドファイバ４０と融着接続された光コンバイナ１が完成する。

【0029】

本実施形態では、第１の縮径工程で予め励起光用光ファイバ１０，１０を縮径し、この縮径した励起光用光ファイバ１０，１０と信号光用光ファイバ２０とを第２の縮径工程で縮径しているので、第２の縮径工程において励起光用光ファイバ１０，１０から信号光用光ファイバ２０に作用する圧縮力が、従来の縮径工程において作用する圧縮力に比べて小さくなる。したがって、信号光用光ファイバ２０のコア２２の変形が抑制され、例えば、信号光用光ファイバ２０のコアの断面が楕円形状に変形することが抑制され、信号損失を低減することができる。この効果は、光コンバイナ１が接続される光ファイバ（本実施形態ではダブルクラッドファイバ４０）の外径が円形である場合、すなわち、光コンバイナ１の端部を円形に縮径する場合において特に顕著である。また、このように信号光用光ファイバ２０のコア２２の変形を抑制することができるため、従来の縮径工程により製造された光コンバイナを同一の光ファイバに接続した場合と比べると、信号光用光ファイバ２０の縮径比を小さく抑えることができる。このため、信号光用光ファイバ２０における信号損失が低減される。

【0030】

ここで、同一のダブルクラッドファイバ４０に接続される光コンバイナを従来の縮径工程により製造すると、図４Ａに示すように、縮径部５３２において励起光用光ファイバ５１０，５１０と信号光用光ファイバ５２０とがダブルクラッドファイバ４０の径まで一気に縮径されるため、縮径部５３２が急峻となる。一方、本実施形態によれば、第１の縮径工程により縮径された部分を第２の縮径工程により縮径しているため、図４Ｂに示すように、第２の縮径部３２を図４Ａの縮径部５３２に比べて緩やかにすることができる。したがって、急峻な縮径部５３２を有する従来の光コンバイナと比べて励起光用光ファイバ１０，１０におけるＮＡの増加を抑制することができ、励起光用光ファイバ１０，１０における励起損失を低減することができる。

【0031】

また、上述のように励起損失が低減されるため、励起光用光ファイバ１０からの漏れ光が減少し、発熱も抑制される。したがって、複雑な放熱構造が必要なくなり、装置の構成を簡略化し、コストダウンを図ることができる。また、冷却のために設けられるファンなどを小型化することができるので、消費電力を低減できるとともに、動作時の騒音も低減することができる。

【0032】

さらに、励起光用光ファイバ１０は、第１の縮径工程において縮径された後、第２の縮径工程においても縮径されるので、従来の方法により製造された光コンバイナに比べて励起光用光ファイバ１０の出力側の端面の面積が小さくなる。したがって、出力側から反射して戻ってきた光のうち励起光用光ファイバ１０から励起光源に戻る光の量も少なくなり、励起光源の故障率が低下することで装置の信頼性が高まるとともに寿命も長くなる。

【0033】

また、上記の製造方法によって、従来のコンバイナと同等以上の特性を有するコンバイナを製造した場合、結合部３０（図１参照）の長手方向の長さを従来のコンバイナよりも短くすることができ、小型化を図ることができる。これによって、レーザ装置などにおいて、コンバイナを収容するためのスペースを削減することができるとともに、コンバイナに接続される光ファイバの取り回しが容易になる。これに伴ってレーザ装置本体の小型化も可能となる。

【0034】

また、上記の製造方法によれば、結合部３０（図１参照）は完全に一体化されるので、励起光用光ファイバ１０と信号光用光ファイバ２０との間に隙間が生じることがなく、機械的強度が増大し、外部応力によって破断することも少ない。

【0035】

上述したように、信号損失を低減するためには、信号光用光ファイバ２０のコア２２の変形を避けるために励起光用光ファイバ１０，１０の縮径量を大きくする必要がある一方で、励起損失を低減するためには、ＮＡの増加を避けるために励起光用光ファイバ１０，１０の縮径量をなるべく小さくする必要がある。このように、信号損失と励起損失はトレードオフの関係にあるが、本発明者は、励起光用光ファイバ１０，１０の径に関する最適な条件を以下のように見出した。

【0036】

図５は、１２５μｍ径の２本の励起光用光ファイバ１０，１０と１２５μｍ径の１本の信号光用光ファイバ２０とを束ねて１２５μｍ径にまで縮径した場合における、励起光用光ファイバ１０の縮径後の径と信号損失との関係を示すグラフである。図５に示すように、信号損失を０．５ｄＢ以下にするためには、１２５μｍ径の励起光用光ファイバ１０を７５μｍ以下まで縮径する必要がある。

【0037】

すなわち、信号光用光ファイバ２０の径をＤ_Sとすると、信号損失を十分に小さくするためには、励起光用光ファイバ１０の縮径後の径Ｄ_Pは、以下の式（１）を満たす必要がある。
Ｄ_P≦（７５μｍ／１２５μｍ）×Ｄ_S＝０．６Ｄ_S ・・・（１）

【0038】

図６は、励起光用光ファイバ１０の縮径後の径と励起損失との関係を示すグラフである。ＮＡ＝０．１６のレーザダイオードを用いて励起光用光ファイバ１０にレーザ光を入射する場合、励起光用光ファイバ１０の外径を１２５μｍから８０μｍまで縮径すると、ＮＡは０．２５まで増加する。図６は、ダブルクラッドファイバ４０の許容ＮＡが０．４６である場合の励起損失を示しており、励起光用光ファイバ１０の径が５８μｍに縮径されるまで励起損失はほとんど生じていない。図６に示すように、１２５μｍ径の励起光用光ファイバ１０を５０μｍまでの範囲で縮径すれば、励起損失を０．３０ｄＢ以下に維持することができる。

【0039】

すなわち、励起損失を十分に小さくするためには、励起光用光ファイバ１０の縮径後の径Ｄ_Pは、以下の式（２）を満たす必要がある。
Ｄ_P≧（５０μｍ／１２５μｍ）×Ｄ_S＝０．４Ｄ_S ・・・（２）

【0040】

上記式（１）と式（２）とを組み合わせると、励起光用光ファイバ１０の縮径後の径の最適な条件は以下の式（３）のようになる。
０．４Ｄ_S≦Ｄ_P≦０．６Ｄ_S ・・・（３）

【0041】

この式（３）を満たすように励起光用光ファイバ１０，１０を縮径することにより、信号損失を０．５ｄＢ以下とし、励起損失を０．３ｄＢ以下とすることができる。すなわち、励起光用光ファイバ１０，１０のＮＡの増加を避けて励起損失を低減しつつ、信号光用光ファイバ２０のコア２２の変形を避けて信号損失を低減することができる。

【0042】

なお、上述の第２の縮径工程では、励起光用光ファイバ１０の縮径部分１００の範囲内でファイバ束５０を把持装置６０で把持し、この部分で縮径したが、これに限られるものではない、例えば、励起光用光ファイバ１０の縮径部分１００の外側を把持装置６０で把持してこの部分を縮径してもよい。

【0043】

上述した実施形態では、２本の励起光用光ファイバ１０，１０と１本の信号光用光ファイバ２０とを含む光コンバイナ１について説明したが、励起光用光ファイバ１０や信号光用光ファイバ２０の数はこれに限られるものではない。例えば、励起光用光ファイバ１０が１本であっても、あるいは３本以上であってもよい。複数本の励起光用光ファイバ１０を用いる場合には、これらの励起光用光ファイバ１０を信号光用光ファイバ２０の周囲に配置してファイバ束５０を生成することが好ましい。また、従来の製造方法では、複数本の励起光用光ファイバが信号光用光ファイバに関して非対称の位置に配置されている場合には、縮径の際に信号光用光ファイバに対して不均等な力が加わり、信号光用光ファイバのコアが歪に変形して信号損失が大きくなるが、上述した製造方法は、複数本の励起光用光ファイバが信号光用光ファイバに関して非対称の位置に配置されている場合であっても、信号光用光ファイバのコアの変形を抑制することができるので、信号損失を低減できる点で有利である。

【0044】

また、信号光用光ファイバ２０として偏波保持（ＰＡＮＤＡ）ファイバを用いてもよい。ＰＡＮＤＡファイバでは、コアの側方に応力付与部が設けられるが、ＰＡＮＤＡファイバを含む光コンバイナを上述した製造方法により作製することで、ＰＡＮＤＡファイバのコアの変形を抑えるだけではなく、応力付与部の変形も抑えることができるので、損失を低減するとともにＰＡＮＤＡファイバの偏光特性を維持することができる。

【0045】

上述した実施形態では、第１の光として励起光、第２の光として信号光を用いた場合について説明したが、光の種類としてはこれに限られるものではない。例えば、人間の目には見えないレーザ光を被加工物に照射して加工を行う場合などに、第１の光としてガイド光としての可視光（例えば、波長が６５０ｎｍ程度の赤色光）を用いることもできる。この場合には、ガイド光により加工レーザ光の照射位置の位置決めを目視にて行うことができる。

【実施例】

【0046】

信号光用光ファイバとしてファイバの外径が１２５μｍ、ＭＦＤが約６μｍであるシングルモードファイバを用い、励起光用光ファイバとしてコア径が１０５μｍ、クラッド径が１２５μｍの２本のダブルクラッドファイバを用いて上述の工程により光コンバイナを作製した。まず、第１の縮径工程において、励起光用光ファイバを８０μｍに延伸縮径した。ファイバ束生成工程においては、中央に信号光用光ファイバを配置し、その両側に縮径された励起光用光ファイバを配置してファイバ束を生成した。第２の縮径工程においては、励起光用光ファイバ及び信号光用光ファイバを一体化して外径が１２５μｍになるまで溶融延伸により縮径した。この延伸縮径したファイバ束を切断して光コンバイナを作製した。この光コンバイナの切断面を外径が１２５μｍ、ＭＦＤが約７μｍのトリプルクラッドファイバに融着接続し、このときの信号損失及び励起損失を評価した。また、比較例として、第１の縮径工程を行うことなく、上記１本のシングルモードファイバと２本のダブルクラッドファイバとを外径が１２５μｍになるまで延伸縮径し、上記トリプルクラッドファイバに融着接続したものについても信号損失及び励起損失を評価した。その結果を表１に示す。

【0047】

【表1】

【0048】

表１から、実施例に係る光コンバイナでは、励起損失を比較例と同程度に維持しつつ、信号損失を半分以下に低減できることがわかる。

【0049】

これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。

【符号の説明】

【0050】

１ 光コンバイナ
１０ 励起光用光ファイバ（第１の光ファイバ）
１２ コア
１４ クラッド
２０ 信号光用光ファイバ（第２の光ファイバ）
２２ コア
２４ クラッド
３０ 結合部
３１ 第１の縮径部
３２ 第２の縮径部
４０ ダブルクラッドファイバ（第３の光ファイバ）
４１ 端部
５０ ファイバ束
６０ 把持装置

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図3E】

【図3F】

【図3G】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】