特開 2024-16814 ポンプ信号コンバイナ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024016814

(43)【公開日】2024-02-07

(54)【発明の名称】ポンプ信号コンバイナ

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/26 20060101AFI20240131BHJP

   B23K 26/36 20140101ALI20240131BHJP

   G02B 6/24 20060101ALI20240131BHJP

   G02B 6/04 20060101ALI20240131BHJP

   G02B 6/02 20060101ALI20240131BHJP

【ＦＩ】

G02B6/26

B23K26/36

G02B6/24

G02B6/04

G02B6/02 411

G02B6/02 356

【審査請求】未請求

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023116082

(22)【出願日】2023-07-14

(31)【優先権主張番号】63/369,448

(32)【優先日】2022-07-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】17/936,114

(32)【優先日】2022-09-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】515288122

【氏名又は名称】ルーメンタム オペレーションズ エルエルシー

【氏名又は名称原語表記】Ｌｕｍｅｎｔｕｍ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ ＬＬＣ

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100225543

【弁理士】

【氏名又は名称】上原 真

(72)【発明者】

【氏名】リュー ニン

(72)【発明者】

【氏名】ジェフ グレッグ

(72)【発明者】

【氏名】ジュウ ゴンウェン

(72)【発明者】

【氏名】パン シャン

(72)【発明者】

【氏名】スン グアン

(72)【発明者】

【氏名】マシュー クツリス

【テーマコード（参考）】

2H036

2H137

2H250

4E168

【Ｆターム（参考）】

2H036JA02

2H036JA04

2H137AA13

2H137AB01

2H137AB06

2H137BA07

2H137BA13

2H137BA15

2H137BA21

2H137BA23

2H137BA24

2H137CC11

2H137EA02

2H137EA03

2H137EA04

2H137EA08

2H250AA09

2H250AB03

2H250AB27

2H250AC04

2H250AC12

2H250AC13

2H250AC23

2H250AC25

2H250AC32

2H250AC33

2H250AC37

2H250AH32

2H250BC01

2H250CA02

2H250CC16

2H250CD22

2H250CZ09

4E168AD00

4E168DA23

4E168JA14

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ポンプ信号コンバイナ、及び、信号ファイバがアップテーパ付けしたファイバコアを含むように前処理することによって形成されるポンプ信号コンバイナに関する。
【解決手段】システムは、アップテーパ付けプロセス、アップテーパ付け除去プロセス、束状化プロセス、束一体化プロセス、取付けプロセスを実施して、信号ファイバが、第１厚みプロファイルを有するファイバコア、及びアップテーパ付けした第２の厚みプロファイルを有するファイバクラッド、を持ち、信号ファイバのファイバクラッドが、信号ファイバと、及び１つ以上のポンプファイバのセットとを束構成になるように束ねることができ、束構成が一体化束構成し、、一体化束構成の端部を出力ファイバの端部に取り付けさせることができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ポンプ信号コンバイナを形成する方法であって、
システムによってアップテーパ付けプロセスを実施して、信号ファイバが、第１のアップテーパ付けした厚みプロファイルを有するファイバコアと、及び第２のアップテーパ付けした厚みプロファイルを有するファイバクラッドと、を持つようにさせるステップと、
前記アップテーパ付けプロセスを実施した後、前記システムによってアップテーパ付け除去プロセスを実施して、前記信号ファイバのファイバクラッドが、前記第２のアップテーパ付けした厚みプロファイルを有さないようにさせるステップと、
前記アップテーパ付け除去プロセスを実施した後、前記システムによって束状化プロセスを実施して、前記信号ファイバと、１つ以上のポンプファイバのセットとを束構成になるよう束ねるステップと、
前記束状化プロセスを実施した後、前記システムによって束一体化プロセスを実施して、前記束構成が一体化束構成を形成するようにさせるステップと、並びに、
前記束一体化プロセスを実施した後、前記システムによって取付けプロセスを実施して、前記一体化束構成の端部を出力ファイバの端部に取り付けさせるステップと、備える、方法。

【請求項2】

請求項１に記載の方法において、前記アップテーパ付けプロセスを実施するステップは、前記信号ファイバの一部分に熱及び圧縮力を加えるステップ、並びに、前記信号ファイバの一部分を割断するステップ
を含む、方法。

【請求項3】

請求項１に記載の方法において、前記アップテーパ付けプロセスを実施するステップは、
別の信号ファイバの一部分に熱及び引張力を加えるステップ、
前記別の信号ファイバの一部分を割断するステップ、並びに、
前記信号ファイバに前記別の信号ファイバを継ぎ合わせるステップ
を含む、方法。

【請求項4】

請求項３に記載の方法において、前記信号ファイバに前記別の信号ファイバを継ぎ合わせるステップは、
前記信号ファイバの端部に、前記別の信号ファイバの一部分に関連する前記別の信号ファイバの端部を継ぎ合わせるステップであって、
前記信号ファイバの端部における前記信号ファイバのファイバコアの厚みが、前記別の信号ファイバの端部における前記別の信号ファイバのファイバコアの厚みと一致するものとする、
該継ぎ合わせるステップを含む、方法。

【請求項5】

請求項１に記載の方法において、前記アップテーパ付け除去プロセスは、エッチングプロセス、レーザ加工プロセス、又は機械加工プロセスのうちの少なくとも１つを実施するステップを含む、方法。

【請求項6】

請求項１に記載の方法において、前記アップテーパ付け除去プロセスを実施するステップは、前記ファイバクラッドが、
前記信号ファイバの長さに沿って均一な厚みプロファイル、又は、
前記信号ファイバの長さに沿って階段状の厚みプロファイル
を有するようにさせる、方法。

【請求項7】

請求項１に記載の方法において、前記束一体化プロセスを実施するステップは、
前記束構成の一部分に熱及び引張力を加えるステップであって、
前記信号ファイバ及び前記１つ以上のポンプファイバのセットを、前記束構成の一部分に沿って互いに融着する、並びに、
前記信号ファイバのファイバコアが、前記束構成の一部分に沿って均一な厚みプロファイルを有する
ようにさせる、該熱及び引張力を加えるステップを含む、方法。

【請求項8】

請求項１に記載の方法において、前記取付けプロセスを実施するステップは、
前記出力ファイバの端部に前記一体化束構成の端部を継ぎ合わせるステップであって、
前記信号ファイバのファイバコアの端部を、前記一体化束構成の端部で、前記出力ファイバのファイバコアの端部に取り付け、
前記一体化束構成の端部における前記信号ファイバのファイバコアの端部の厚みが、前記出力ファイバのファイバコアの端部の厚みと一致するものとする、
該継ぎ合わせるステップを含む、方法。

【請求項9】

ポンプ信号コンバイナを形成する方法であって、
システムによってアップテーパ付けプロセスを実施して、信号ファイバが、第１のアップテーパ付けした厚みプロファイルを有するファイバコアを持つようにさせるステップと、
前記アップテーパ付けプロセスを実施した後、前記システムによって束状化プロセスを実施して、前記信号ファイバと、１つ以上のポンプファイバのセットとを束構成となるよう束ねるステップと、並びに、
前記束状化プロセスを実施した後、前記システムによって取付けプロセスを実施して、前記束構成の端部を出力ファイバの端部に取り付けるようにさせるステップと、
を備える、方法。

【請求項10】

請求項９に記載の方法において、前記アップテーパ付けプロセスを実施するステップは、
前記信号ファイバの一部分に熱及び圧縮力を加えるステップ、並びに、
前記信号ファイバの一部分を割断するステップ
を含む、方法。

【請求項11】

請求項９に記載の方法において、前記アップテーパ付けプロセスを実施するステップは、
別の信号ファイバの一部分に熱及び引張力を加えるステップ、
前記別の信号ファイバの一部分を割断するステップ、並びに、
前記信号ファイバに前記別の信号ファイバを継ぎ合わせるステップ
を含む、方法。

【請求項12】

請求項９に記載の方法であって、さらに、前記アップテーパ付けプロセスを実施した後、且つ、前記束状化プロセスを実施する前に、アップテーパ付け除去プロセスを実施して、前記信号ファイバのファイバクラッドが、第２のアップテーパ付けした厚みプロファイルを有さないようにさせるステップを備える、方法。

【請求項13】

請求項９に記載の方法であって、さらに、前記束状化プロセスを実施した後、且つ、前記取付けプロセスを実施する前に、束一体化プロセスを実施して、前記束構成が一体化束構成を形成するようにさせるステップを備える、方法。

【請求項14】

請求項１３に記載の方法において、前記束一体化プロセスを実施するステップは、束構成の一部に熱及び引張力を加えるステップであって、前記信号ファイバのファイバコアが、前記束構成の一部に沿って均一な厚みプロファイルを有するようにさせるステップを含む、方法。

【請求項15】

請求項９に記載の方法において、前記取付けプロセスを実施するステップは、
前記信号ファイバのファイバコアの端部を、前記束構成の端部で、前記出力ファイバのファイバコアの端部に取り付けるステップであって、
前記束構成の端部における前記信号ファイバのファイバコアの端部の厚みが、前記出力ファイバのファイバコアの端部の厚みと一致するものとする、
該取り付けるステップを含む、方法。

【請求項16】

ポンプ信号コンバイナを形成する方法であって、
システムによってアップテーパ付けプロセスを実施して、信号ファイバが、第１のアップテーパ付けした厚みプロファイルを有するファイバコアを持つようにさせるステップと、
前記アップテーパ付けプロセスを実施した後、前記システムによって束状化プロセスを実施して、前記信号ファイバと、１つ以上のポンプファイバのセットとを束構成となるよう束ねるステップと、並びに、
前記束状化プロセスを実施した後、前記システムによって束一体化プロセスを実施して、前記束構成が一体化束構成を形成するようにさせるステップと、
を備える、方法。

【請求項17】

請求項１６に記載の方法において、前記アップテーパ付けプロセスを実施するステップは、前記信号ファイバの一部分に熱及び圧縮力を加えるステップを含む、方法。

【請求項18】

請求項１６に記載の方法において、前記アップテーパ付けプロセスを実施するステップは、
別の信号ファイバの一部分に熱及び引張力を加えるステップ、並びに、
前記信号ファイバに前記別の信号ファイバを取り付けるステップ
を含む、方法。

【請求項19】

請求項１６に記載の方法において、前記束一体化プロセスを実施するステップは、熱及び引張力を束構成の一部に加えて、前記信号ファイバのファイバコアが、前記束構成の一部に沿って均一な厚みプロファイルを有するようにさせるステップを含む、方法。

【請求項20】

請求項１６に記載の方法において、前記アップテーパ付けプロセスを実施するステップは、前記信号ファイバが、さらに、第２のアップテーパ付けした厚みプロファイルを有するファイバクラッドを持つようにさせるものであり、また、
前記方法は、さらに、前記アップテーパ付けプロセスを実施した後、且つ、前記束状化プロセスを実施する前に、アップテーパ付け除去プロセスを実施して、前記信号ファイバのファイバクラッドが、前記第２のアップテーパ付けした厚みプロファイルを有さないようにさせるステップを備える、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［関連出願の相互参照］
本特許出願は、２０２２年７月２６日に出願された「ポンプ信号コンバイナ（PUMP-SIGNAL COMBINER）」と題した米国特許出願第６３／３６９，４４８号の優先権を主張する。この先行出願の開示は、本特許出願の一部とみなされ、参照により本特許出願に組み込まれる。

【0002】

本開示は、全体として、ポンプ信号コンバイナ、及び、信号ファイバがアップテーパ付けしたファイバコアを含むように前処理することによって形成されるポンプ信号コンバイナに関する。

【背景技術】

【0003】

ポンプ信号コンバイナは、高出力ファイバレーザの重要な構成要素である。ポンプ信号コンバイナは、ポンプ光及び信号光を組み合わせて信号光のパワーを増加させる。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

本明細書で説明するいくつかの実施形態は、ポンプ信号コンバイナを形成する方法に関する。本方法は、システムによって、アップテーパ付けプロセスを実施して、信号ファイバが、アップテーパ付けした第１の厚みプロファイルを有するファイバコア、及びアップテーパ付けした第２の厚みプロファイルを有するファイバクラッド、を持つようにさせるステップを含んでもよい。本方法は、アップテーパ付けプロセスを実施した後、システムによってアップテーパ付け除去プロセスを実施して、信号ファイバのファイバクラッドが、アップテーパ付けした第２の厚みプロファイルを有さないようにさせるステップを含んでもよい。本方法は、アップテーパ付け除去プロセスを実施した後、システムによって束状化プロセスを実施して、信号ファイバと、１つ以上のポンプファイバのセットとを束構成になるよう束ねるステップを含んでもよい。本方法は、束状化プロセスを実施した後、システムによって束一体化プロセスを実施して、束構成が一体化束構成を形成するようにさせるステップを含んでもよい。本方法は、束一体化プロセスを実施した後、システムによって取付けプロセスを実施して、一体化束構成の端部を出力ファイバの端部に取り付けさせるステップを含んでもよい。

【0005】

本明細書で説明するいくつかの実施形態は、ポンプ信号コンバイナを形成する方法に関する。本方法は、システムによってアップテーパ付けプロセスを実施して、信号ファイバが、アップテーパ付けした第１の厚みプロファイルを有するファイバコアを持つようにさせるステップを含んでもよい。本方法は、アップテーパ付けプロセスを実施した後、システムによって束状化プロセスを実施して、信号ファイバと、１つ以上のポンプファイバのセットとを束構成になるよう束ねるステップを含んでもよい。本方法は、束状化プロセスを実施した後、システムによって取付けプロセスを実施して、束構成の端部を出力ファイバの端部に取り付けるようにさせるステップを含んでもよい。

【0006】

本明細書で説明するいくつかの実施形態は、ポンプ信号コンバイナを形成する方法に関する。本方法は、システムによってアップテーパ付けプロセスを実施して、信号ファイバが、アップテーパ付けした第１の厚みプロファイルを有するファイバコアを持つようにさせるステップを含んでもよい。本方法は、アップテーパ付けプロセスを実施した後、システムによって束状化プロセスを実施して、信号ファイバと、１つ以上のポンプファイバのセットとを束構成になるよう束ねるステップを含んでもよい。本方法は、束状化プロセスを実施した後、システムによって束一体化プロセスを実施して、束構成が一体化束構成を形成するようにさせるステップを含んでもよい。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本明細書で説明する例示的な実施形態の概略図である。

【図2】本明細書で説明する信号ファイバを形成するためのプロセスの例示的な実施形態の概略図である。

【図3】本明細書で説明する信号ファイバを形成するための別のプロセスの例示的な実施形態の概略図である。

【図4】本明細書で説明するポンプ信号コンバイナを形成するためのプロセスの例示的な実施形態の概略図である。

【図5】本明細書で説明するポンプ信号コンバイナを形成するための別のプロセスの例示的な実施形態の概略図である。

【図6A】本明細書で説明する例示的な実装形態の図である。

【図6B】本明細書で説明する例示的な実施形態の概略図である。

【図7】本明細書で説明するサイドカプラを形成するためのプロセスの例示的な実施形態の概略図である。

【図8】ポンプ信号コンバイナを形成することに関連付けられた例示的なプロセスのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0008】

例示的な実施形態についての以下の詳細な説明は、添付の図面を参照する。異なる図面中の同一の参照符号は、同一又は類似の要素を特定することがある。

【0009】

ポンプコンバイナは、高出力ファイバレーザの重要な構成要素である。ポンプコンバイナは、ポンプ光を合成することにより、出力が増加した合成光を生成する。多くの場合、ポンプコンバイナは束構成で配置され、この束構成は、数キロワット（ｋＷ）のポンプ電力あたり数百ワット（Ｗ）を供給するように構成される別の光学構造体（例えば、主発振器出力増幅器（ＭＯＰＡ）／シングルパスファイバレーザ構造体）に継ぎ合わされる。束構成は、ポンプファイバを特定の最密充填構成（例えば、六角形状最密充填構成など）で配置し、個々のポンプファイバを融着し且つテーパ付けして目標サイズの束にすることによって達成することができる。

【0010】

場合によっては、信号ファイバが、個々のポンプファイバと共に、束の中に含まれる。したがって、（例えば、ポンプファイバを融着し且つテーパ付けするために）束に対して融着及びテーパ付けプロセスを実施すると、信号ファイバは、ポンプファイバに融着し、且つ、テーパ付けする。こうなると、信号ファイバの（例えば、束の一端から束の他端にかけて）サイズが著しく縮小することになり、その結果、信号ファイバを（例えば、束の端から端まで）通って伝播する信号ビームに、摂動又は他の歪みが生じることが頻繁にある。さらに、（例えば、信号ファイバコアのサイズが減少したせいで、）信号ファイバのテーパ付けした領域で、信号ファイバから信号ビームが漏れ出すおそれがある。

【0011】

加えて、テーパ付けされた束の内部にある信号ファイバのサイズは、（例えば、信号ファイバが継ぎ合わされることになる）出力ファイバのサイズと一致しないことが頻繁にある。これにより、信号ファイバコアから漏れ出る信号ビームの量が増加する。これにより、信号ビームの輝度が減少し、且つ／又は、ポンプコンバイナ内で熱を生じさせる光損失が増加する。したがって、ポンプコンバイナの性能（例えば、光学性能及び／又は熱性能）が影響を受ける。

【0012】

本明細書で説明するいくつかの実施形態は、ポンプ信号コンバイナ（本明細書では、ときにＮ＋１：１ポンプ信号コンバイナと称される）を提供する。ポンプ信号コンバイナは、信号ファイバがアップテーパ付けしたファイバコアを含むように前処理することによって、形成することができる。これにより、束状化プロセス中に、（例えば、束状化プロセスの一部として、信号入力ファイバのサイズが過度に縮小することのないように）信号ファイバのファイバコアをダウンテーパ付けすることが可能になる。

【0013】

いくつかの実施形態において、アップテーパ付けしたファイバコアを作製するために信号ファイバを前処理するステップは、信号ファイバを加熱及び圧縮して、アップテーパ付けした厚みプロファイルを有するファイバコアを持つようにするステップ、又は、信号ファイバを、アップテーパ付けした厚みプロファイルを有するファイバコアを持つ別の信号ファイバ（例えば、大きいサイズのファイバコアを有する別の信号ファイバをダウンテーパ付けすることによって作製される）に継ぎ合わせるステップを含んでもよい。また、信号ファイバを前処理するステップは、（例えば、フッ化水素（ＨＦ）酸を使用して）信号ファイバをエッチングするステップ、信号ファイバをレーザ加工するステップ、又は、信号ファイバを機械加工するステップによって、（例えば、信号ファイバのファイバコアがアップテーパ付けした厚みプロファイルを有するようにさせた結果として形成される）信号ファイバのファイバクラッドのアップテーパ付けした厚みプロファイルを除去するステップも含んでもよい。

【0014】

いくつかの実施形態において、ポンプ信号コンバイナを形成するステップは、前処理済み信号ファイバをポンプファイバと束ねて束構成にするステップ、（例えば、束一体化プロセスの一部として）ファイバ束をテーパ付けすること、及び、テーパ付けしたファイバ束を出力ファイバに継ぎ合わせるステップを含む。このようにして、ファイバ束をテーパ付けした後でも、信号ファイバのファイバコアのサイズ（例えば、厚み）が、（例えば、ファイバコアの元のサイズと同じに）維持される。さらに、束の内部にある信号ファイバのファイバコアのサイズは、出力ファイバコアにおけるファイバコアのサイズと一致する。これにより、信号ファイバのファイバコアからレーザ光が漏れることが、最小限に抑えられ且つ／又は防止され、したがって、ポンプ信号コンバイナ内のレーザ信号損失が、最小限に抑えられる。これにより、輝度が増加し、ポンプ信号コンバイナ内の発熱が減少する。したがって、ポンプ信号コンバイナの性能（例えば、光学性能及び／又は熱性能）は、本明細書で説明する前処理済み信号ファイバを含まないポンプコンバイナと比較して、改善される。

【0015】

図１Ａ～１Ｂは、本明細書で説明する例示的な実施形態１００の図である。図１Ａ～１Ｂに示すように、例示的な各実施形態１００は、（例えば、図２Ａ～２Ｅ及び／又は３Ａ～３Ｅに関して本明細書で説明する）「アップテーパ付けプロセス（uptapering process）」及び「アップテーパ付け除去プロセス（uptapering removal）」等が実施された後の信号ファイバ１０２（例えば、信号ファイバ１０２の縦断面）を含んでもよい。したがって、信号ファイバ１０２は、とりわけ、「前処理済み（pre-processed）」信号ファイバ、又は「アップテーパ付けした（uptapered）」信号ファイバと称される場合がある。

【0016】

信号ファイバ１０２は、ファイバコア１０４、ファイバクラッド１０６、及び／又は、ファイバコーティング１０８を含んでもよい。例えば、信号ファイバ１０２は、ファイバクラッド１０６によって周方向に囲まれたファイバコア１０４を含んでもよく、また、信号ファイバ１０２の少なくとも一方の端部（例えば、図１Ａ～図１Ｂに示すように、左端部）に、ファイバコア１０４及びファイバクラッド１０６を周方向に囲むファイバコーティング１０８を含んでもよい。いくつかの実施形態において、信号ファイバ１０２は、ガラス（例えば、シリカベースのガラス、石英ベースのガラス、フッ化物ガラス、又は別タイプのガラス）を備えてもよい。信号ファイバ１０２は、（例えば、ファイバコア１０４を介して）信号ビームを（例えば、信号ファイバ１０２の入力端部から信号ファイバ１０２の出力端部まで）伝播するように構成されてもよい。

【0017】

図１Ａ～１Ｂに示すように、ファイバコア１０４は、信号ファイバ１０２の一部分１１０に沿って、アップテーパ付けした厚みプロファイルを有してもよい。すなわち、ファイバコア１０４は、一部分１１０の第１の端部１１２におけるファイバコア１０４の厚み（例えば、幅、直径、又は別の厚み測定値）が、一部分１１０の第２の端部１１４（例えば、信号ファイバ１０２の端部に整列する）におけるファイバコア１０４の厚みよりも小さくなるように、第１の比（例えば、とりわけ、１：２、１：３、１：３.７５、又は１：５.２のテーパ比）に対応して、信号ファイバ１０２の一部分１１０に沿ってテーパ付けされてもよい。

【0018】

図１Ａ～１Ｂにさらに示すように、ファイバクラッド１０６は、信号ファイバ１０２の一部分１１０に沿って第１の均一な（又はほぼ均一な）厚みプロファイルを有してもよい。すなわち、ファイバクラッド１０６の厚み（例えば、幅、直径、又は別の厚み測定値）は、一部分１１０の第１の端部１１２から一部分１１０の第２の端部１１４まで、信号ファイバ１０２の一部分１１０に沿って変化しなくてもよい。例えば、信号ファイバ１０２の一部分１１０に沿ったファイバクラッド１０６の最大厚みと最小厚みとの差は、厚み差閾値以下であってもよく、厚み差閾値は、とりわけ、１０μｍ、１５μｍ、及び／又は２５μｍ以下であってもよい。

【0019】

図１Ｂにさらに示すように、ファイバクラッド１０６は、信号ファイバ１０２の一部１１６に沿って第２の均一な厚みプロファイルを有してもよい。例えば、ファイバクラッド１０６の厚みは、一部分１１６の第１の端部１１８から一部分１１６の第２の端部１２０（例えば、信号ファイバ１０２の一部分１１０の第２の端部１１４よりも、一部分１１０の第１の端部１１２のほうに近い）まで、信号ファイバ１０２の一部分１１６に沿って変化しなくてもよい。いくつかの実施形態において、第１の均一な厚みプロファイルは、第２の均一な厚みプロファイルよりも薄くてもよい。すなわち、信号ファイバ１０２の一部分１１０に沿った任意の点におけるファイバクラッド１０６の厚みは、信号ファイバ１０２の一部分１１６に沿った任意の点におけるファイバクラッド１０６の厚み未満であってもよい。いくつかの実施形態において、図１Ａに示すように、ファイバクラッド１０６は、信号ファイバ１０２に沿って単一の均一な厚みプロファイルを有してもよい（例えば、ファイバクラッド１０６の厚みは、上述したのと同様に、一部分１１０、一部分１１６、及び信号ファイバ１０２の任意の他の部分に沿って変化しなくともよい）。

【0020】

付加的又は代替的に、ファイバコア１０４は、信号ファイバ１０２の一部分１１６に沿って、第３の均一な厚みプロファイルを有してもよい。すなわち、ファイバコア１０４の厚み（例えば、幅、直径、又は別の厚み測定値）は、一部分１１６の第１の端部１１８から一部分１１６の第２の端部１２０まで、信号ファイバ１０２の一部分１１６に沿って変化しなくてもよい。例えば、ファイバコア１０４の最大厚みと最小厚みとの差は、厚み差閾値以下であってもよく、厚み差閾値は、とりわけ、１０μｍ、１５μｍ、及び／又は２５μｍ以下であってもよい。

【0021】

図１Ａ～１Ｂは、一実施例として提供される。他の実施例は、図１Ａ～１Ｂに関して説明したものとは異なる場合がある。

【0022】

図２Ａ～２Ｅは、前処理済み信号ファイバ、又は本明細書で説明する信号ファイバ１０２等のアップテーパ付けした信号ファイバを形成するためのプロセスの、例示的な実施形態２００の図である。したがって、このプロセスは、「前処理」プロセス又は「アップテーパ付け」プロセスと称されることがある。図２Ａ～２Ｅ（例えば、信号ファイバ１０２の縦断面を示す）に示すように、プロセスは、１つ以上のステップを含んでもよい。

【0023】

図２Ａ及び参照符号２０２によって示すように、プロセスは、信号ファイバ１０２の一部分２０４に熱及び圧縮力を加えるステップを含んでもよい。例えば、（例えば、前処理済み信号ファイバ又はアップテーパ付けした信号ファイバを形成するように構成される）システムが、信号ファイバ１０２を第１の端部２０６（図２Ａに示される信号ファイバ１０２の左端部）及び／又は第２の端部２０８（図２Ａに示される信号ファイバ１０２の右端部）で保持してもよく、また、第１の端部２０６及び第２の端部２０８を、互いに向けて移動させてもよい（例えば、信号ファイバ１０２の長手方向軸線に沿って内向きに移動させてもよい）。こうすることで、信号ファイバ１０２の一部分２０４に圧縮力を加えさせることができる。同時に（例えば、信号ファイバ１０２の一部分２０４に圧縮力が加えられている間に）、信号ファイバ１０２の一部分２０４を加熱するように、（例えば、走査型火炎又は別の熱源を使用して）熱を加えてもよい。熱を加えた結果として、信号ファイバ１０２の一部分２０４におけるファイバコア１０４及びファイバクラッド１０６を軟化させることができ、圧縮力の結果として、図２Ｂに示すように、信号ファイバ１０２の一部分２０４におけるファイバコア１０４及びファイバクラッド１０６それぞれの厚みを増加させることができる。

【0024】

図２Ｂにさらに示すように、一部分２０４は、第１のサブ部分２１０－１及び第２のサブ部分２１０－２を備えることができ、各サブ部分２１０は、他方のサブ部分２１０の、軸線２１２を中心とする対称バージョン（例えば、軸線２１２を挟んで他方のサブ部分２１０の鏡面反射）とすることができる。ファイバコア１０４は、（例えば、図１Ａ～１Ｂに関して本明細書で説明したのと同様の方法で）信号ファイバ１０２における一部分２０４の第１のサブ部分２１０－１に沿ってアップテーパ付けした第１の厚みプロファイルを有してもよく、アップテーパ付けした第１の厚みプロファイルは、第１のテーパ比に関連付けられてもよい。ファイバクラッド１０６は、信号ファイバ１０２における一部分２０４の第１のサブ部分２１０－１に沿ってアップテーパ付けした第２の厚みプロファイルを有してもよく（例えば、第１のサブ部分２１０－１において軸線２１２から遠いほうの端部におけるファイバクラッド１０６の厚みは、第１のサブ部分２１０－１において軸線２１２に近いほうの端部におけるファイバクラッド１０６の厚みよりも小さい）、アップテーパ付けした第２の厚みプロファイルは、第２のテーパ比に関連付けられてもよい。第１のテーパ比及び第２のテーパ比は、同じであってもよい（例えば、互いに等しい）。代替的に、第１のテーパ比及び第２のテーパ比は、異なっていてもよい（例えば、互いに等しくない）。さらに、ファイバコア１０４は、信号ファイバ１０２における一部分２０４の第２のサブ部分２１０－２に沿って、相補的なアップテーパ付けした第１の厚みプロファイル（例えば、アップテーパ付けした第１の厚みプロファイルの鏡面反射）を有してもよく、アップテーパ付けした第１の厚みプロファイルは、第１のテーパ比に関連付けられてもよい。ファイバクラッド１０６は、信号ファイバ１０２における一部分２０４の第２のサブ部分２１０－２に沿って、相補的なアップテーパ付けした第２の厚みプロファイル（例えば、アップテーパ付けした第２の厚みプロファイルの鏡面反射）を有してもよく、アップテーパ付けした第２の厚みプロファイルは、第２のテーパ比に関連付けられてもよい。

【0025】

図２Ｃ及び参照符号２１４によって示すように、プロセスは、信号ファイバ１０２の一部分２０４を割断するステップを含んでもよい。例えば、図２Ｃに示すように、プロセスは、信号ファイバ１０２の一部分２０４を軸線２１２に沿って割断するステップを含んでもよい。このようにして、信号ファイバ１０２を、２つの信号ファイバ１０２に、すなわち第１の信号ファイバ１０２－１と第２の信号ファイバ１０２－１とに分割することができる。

【0026】

図２Ｄに示すように、第１の信号ファイバ１０２－１は、サブ部分２１０－１を含んでもよい。したがって、第１の信号ファイバ１０２－１のファイバコア１０４は、第１の信号ファイバ１０２－１の第１のサブ部分２１０－１に沿ってアップテーパ付けした第１の厚みプロファイルを有してもよく、アップテーパ付けした第１の厚みプロファイルは、第１のテーパ比に関連付けられてもよく、また、第１の信号ファイバ１０２－１のファイバクラッド１０６は、第１のサブ部分２１０－１に沿ってアップテーパ付けした第２の厚みプロファイルを有してもよく、アップテーパ付けした第２の厚みプロファイルは、第２のテーパ比に関連付けられてもよい。このように、第１の信号ファイバ１０２－１の第１のサブ部分２１０－１は、図１Ａ～１Ｂに関連して本明細書で説明したように、信号ファイバ１０２の一部分１１０と類似してもよい。図２Ｄには示していないが、第２の信号ファイバ１０２－２は、サブ部分２１０－２を含んでもよい。したがって、第２の信号ファイバ１０２－２のファイバコア１０４は、第２の信号ファイバ１０２－２の第２のサブ部分２１０－２に沿って、相補的なアップテーパ付けした第１の厚みプロファイルを有してもよく、アップテーパ付けした第１の厚みプロファイルは、第１のテーパ比に関連付けられてもよく、また、第２の信号ファイバ１０２－２のファイバクラッド１０６は、第２のサブ部分２１０－２に沿って、相補的なアップテーパ付けした第２の厚みプロファイルを有してもよく、またアップテーパ付けした第２の厚みプロファイルは、第２のテーパ比に関連付けられてもよい。このように、第２の信号ファイバ１０２－２の第２のサブ部分２１０－２は、図１Ａ～図１Ｂにつき本明細書で説明したように、信号ファイバ１０２の一部分１１０と類似してもよい。

【0027】

図２Ｅ及び参照符号２１６によって示すように、プロセスは、付加的に、アップテーパ付け除去プロセス（例えば、アップテーパ付けプロセスの一部、又は代案として、アップテーパ付けプロセスの終了後に実施される別個のプロセス）を実施するステップを含んでもよい。アップテーパ付け除去プロセスを実施して、信号ファイバ１０２－１のファイバクラッド１０６が、信号ファイバ１０２－１の第１のサブ部分２１０－１に沿ってアップテーパ付けした第２の厚みプロファイルを有さないようにさせることができる。例えば、アップテーパ付け除去プロセスを実施して、信号ファイバ１０２－１のファイバクラッド１０６が、（例えば、図１Ａ～１Ｂにつき本明細書で説明したのと同様の方法で、）信号ファイバ１０２－１の第１のサブ部分２１０－１に沿って均一な厚みプロファイルを有するようにさせてもよい。いくつかの実施形態において、プロセスは、信号ファイバ１０２－１のファイバクラッド１０６に対して（例えば、信号ファイバ１０２－１の第１のサブ部分２１０－１に沿って）、（例えば、フッ化水素酸を使用する）エッチングプロセス、（例えば、二酸化炭素（ＣＯ２）レーザを使用する）レーザ加工プロセス、又は機械加工プロセス（例えば、研削プロセス）のうちの少なくとも１つを実施するステップを含んでもよい。このようにして、ファイバクラッド１０６が、信号ファイバ１０２－１に沿って（例えば、図１Ａに示されるものと同様の）均一な厚みプロファイルを、又は、信号ファイバ１０２－１に沿って（例えば、図１Ｂに示されるものと同様の）２つ以上の厚みプロファイルを有するようにすることができる。

【0028】

図２Ａ～２Ｅは、一実施例として提示される。他の実施例は、図２Ａ～２Ｅに関して説明したものと異なってもよい。

【0029】

図３Ａ～３Ｅは、本明細書で説明する信号ファイバ１０２等の、前処理済み信号ファイバ又はアップテーパ付けした信号ファイバを形成するための別のプロセスの例示的な実施形態２００の概略図である。したがって、このプロセスは、前処理プロセス又はアップテーパ付けプロセスと称されることがある。図３Ａ～３Ｅ（例えば、信号ファイバ１０２の縦断面を示す）に示すように、プロセスは、１つ以上のステップを含んでもよい。

【0030】

図３Ａ及び参照符号３０２によって示すように、プロセスは、信号ファイバ１０２の部分３０４に熱及び引張力を加えるステップを含んでもよい。例えば、（例えば、前処理済み信号ファイバ又はアップテーパ付けした信号ファイバを形成するように構成される）システムが、信号ファイバ１０２を第１の端部３０６（図３Ａに示される信号ファイバ１０２の左端部）及び／又は第２の端部３０８（図３Ａに示される信号ファイバ１０２の右端部）で把持してもよく、また、第１の端部３０６及び第２の端部３０８を互いに離れるように移動させてもよい（例えば、信号ファイバ１０２の長手方向軸線に沿って外向きに移動させてもよい）。こうすることで、信号ファイバ１０２の一部分３０４に引張力を加えさせることができる。同時に（例えば、信号ファイバ１０２の一部分３０４に引張力が加えられている間に）、信号ファイバ１０２の一部分３０４を加熱するように、（例えば、走査型火炎又は別の熱源を使用して）熱を加えてもよい。熱を加えた結果として、信号ファイバ１０２の一部分３０４におけるファイバコア１０４及びファイバクラッド１０６を軟化させることができ、引張力の結果として、図３Ｂに示すように、信号ファイバ１０２の一部分３０４におけるファイバコア１０４及びファイバクラッド１０６のそれぞれの厚みを減少させることができる。

【0031】

図３Ｂにさらに示すように、一部分３０４は、第１のサブ部分３１０－１及び第２のサブ部分３１０－２を備えることができ、各サブ部分３１０は、他方のサブ部分３１０の、軸線３１２を中心とする対称バージョン（例えば、軸線３１２を挟んで他方のサブ部分３１０の鏡面反射）とすることができる。ファイバコア１０４は、信号ファイバの一部分３０４の第１のサブ部分３１０－１に沿ってダウンテーパ付けした第１の厚みプロファイルを有してもよく（例えば、第１のサブ部分３１０－１において軸線３１２から遠い方の端部におけるファイバコア１０４の厚みが、第１のサブ部分３１０－１において軸線３１２に近い方の端部におけるファイバコア１０４の厚みよりも大きい）、ダウンテーパ付けした第１の厚みプロファイルは、第１のテーパ比に関連付けられてもよい。ファイバクラッド１０６は、信号ファイバ１０２における一部分３０４の第１のサブ部分３１０－１に沿ってダウンテーパ付けした第２の厚みプロファイルを有してもよく（例えば、第１のサブ部分３１０－１において軸線３１２から遠い方の端部におけるファイバクラッド１０６の厚みが、第１のサブ部分３１０－１において軸線３１２に近い方の端部におけるファイバクラッド１０６の厚みよりも大きい）、ダウンテーパ付けした第２の厚みプロファイルは、第２のテーパ比に関連付けられてもよい。第１のテーパ比及び第２のテーパ比は、同じであってもよい（例えば、互いに等しい）。代替的に、第１のテーパ比及び第２のテーパ比は、異なっていてもよい（例えば、互いに等しくない）。さらに、ファイバコア１０４は、信号ファイバ１０２における一部分３０４の第２のサブ部分３１０－２に沿って、相補的なダウンテーパ付けした第１の厚みプロファイル（例えば、ダウンテーパ付けした第１の厚みプロファイルの鏡面反射）を有してもよく、ダウンテーパ付けした第１の厚みプロファイルは、第１のテーパ比に関連付けられてもよい。ファイバクラッド１０６は、信号ファイバ１０２における一部分３０４の第２のサブ部分３１０－２に沿って、相補的なダウンテーパ付けした第２の厚みプロファイル（例えば、ダウンテーパ付けした第２の厚みプロファイルの鏡面反射）を有してもよく、ダウンテーパ付けした第２の厚みプロファイルは、第２のテーパ比に関連付けられてもよい。

【0032】

図３Ｃ及び参照符号３１４によって示すように、プロセスは、信号ファイバ１０２の一部分３０４を割断するステップを含んでもよい。例えば、図３Ｃに示すように、プロセスは、信号ファイバ１０２の一部分３０４を軸線３１２に沿って割断するステップを含んでもよい。このようにして、信号ファイバ１０２を、２つの信号ファイバ１０２に、すなわち、第１の信号ファイバ１０２－１と第２の信号ファイバ１０２－２とに分割することができる。

【0033】

図３Ｄ及び参照符号３１６によって示すように、プロセスは、信号ファイバ１０２（例えば、第１の信号ファイバ１０２－１又は第２の信号ファイバ１０２－２）を、（例えば、前処理プロセス又はアップテーパ付けプロセスを受けていない）別の信号ファイバ１０２に継ぎ合わせるステップを含んでもよい。例えば、図３Ｄに示すように、プロセスは、信号ファイバ１０２－２が信号ファイバ１０２－３の一部になるように、（例えば、図３Ａ～３Ｃに関連して本明細書で説明したように形成される）信号ファイバ１０２－２を、（例えば、任意のアップテーパ付けプロセス又はダウンテーパ付けプロセスをまだ受けていない）信号ファイバ１０２－３に継ぎ合わせるステップを含んでもよい。いくつかの実施形態において、信号ファイバ１０２－２の端部（例えば、接合点３１８）における信号ファイバ１０２－２のファイバコア１０４の厚みが、信号ファイバ１０２－３の端部（例えば、接合点３１８）における信号ファイバ１０２－３のファイバコア１０４の厚みと（例えば、１μｍ、３μｍ、μｍ、及び／又は５μｍ以下であってもよい公差の範囲内で）一致するように、信号ファイバ１０２－２の一部分に関連付けられる信号ファイバ１０２－２の端部が、信号ファイバ１０２－３の端部に（例えば、接合点３１８で）継ぎ合わされる。

【0034】

このようにして、信号ファイバ１０２－２の第２のサブ部分２１０－２であった一部分３２０を有するように、（信号ファイバ１０２－２に継ぎ合わせるステップに基づいて）信号ファイバ１０２－３を形成することができる。したがって、信号ファイバ１０２－３のファイバコア１０４は、（例えば、図１Ａ～１Ｂに関して本明細書で説明したのと同様の方法で、）信号ファイバ１０２－３の一部分３２０に沿ってアップテーパ付けした第１の厚みプロファイルを有してもよく、アップテーパ付けした第１の厚みプロファイルは、第１のテーパ比に関連付けられてもよい。信号ファイバ１０２－３のファイバクラッド１０６は、信号ファイバ１０２－３の一部分３２０に沿ってアップテーパ付けした第２の厚みプロファイルを有してもよく、アップテーパ付けした第２の厚みプロファイルは、第２のテーパ比に関連付けられてもよい。

【0035】

図３Ｅ及び参照符号３２２によって示すように、プロセスは、さらに、アップテーパ付け除去プロセス（例えば、アップテーパ付けプロセスの一部である、又は、アップテーパ付けプロセスの終了後に実施される別個のプロセス）を実施するステップを含んでもよい。アップテーパ付け除去プロセスを実施して、信号ファイバ１０２－３のファイバクラッド１０６が、信号ファイバ１０２－３の一部分３２０に沿ってアップテーパ付けした第２の厚みプロファイルを有さないようにさせることができる。例えば、アップテーパ付け除去プロセスを実施して、信号ファイバ１０２－３のファイバクラッド１０６が、（例えば、図１Ａ～１Ｂに関連して本明細書で説明するのと同様の方法で、）信号ファイバ１０２－３の一部分３２０に沿って均一な厚みプロファイルを有するようにさせしてもよい。いくつかの実施形態において、プロセスは、信号ファイバ１０２－３のファイバクラッド１０６に対して、（例えば、信号ファイバ１０２－３の一部分３２０に沿って、）エッチングプロセス、レーザ加工プロセス、又は機械加工プロセスのうちの少なくとも１つを実施するステップを含んでもよい。このようにして、ファイバクラッド１０６が、信号ファイバ１０２－１に沿って（例えば、図１Ａに示されるものと同様の）均一な厚みプロファイルを、又は信号ファイバ１０２－１に沿って（例えば、図１Ｂに示されるものと同様の）２つ以上の厚みプロファイルを有するようにすることができる。いくつかの実施形態において、アップテーパ付け除去プロセスは、（例えば、図３Ｅに示すように、）信号ファイバ１０２－３における一部分３２０の端部が信号ファイバ１０２－３の端部に整列させるように、信号ファイバ１０２－３を割断することを含んでもよい。

【0036】

図３Ａ～３Ｅは、一実施例として提示される。他の実施例は、図３Ａ～３Ｅに関して説明したものとは異なる場合がある。

【0037】

図４Ａ～４Ｃは、本明細書で説明するポンプ信号コンバイナ４０２を形成するためのプロセスの、例示的な実施形態４００の概略図である。（例えば、ポンプ信号コンバイナ４０２の縦断面を示す）図４Ａ～４Ｃに示すように、プロセスは、１つ以上のステップを含んでもよい。

【0038】

図４Ａ及び参照符号４０４によって示すように、プロセスは、信号ファイバ１０２及び１つ以上のポンプファイバ４０６のセットを束構成４０８として束ねる束状化プロセスを実施するステップを含んでもよい。信号ファイバ１０２は、前処理済み信号ファイバ又はアップテーパ付けした信号ファイバであってもよく、これらの信号ファイバは、（例えば、図１Ａに関連して本明細書で示し且つ説明したように、）信号ファイバ１０２に沿って単一の均一な厚みプロファイルを有するファイバクラッド１０６を含んでもよく、この厚みプロファイルは、（例えば、図２Ａ～２Ｅ及び３Ａ～３Ｅに関連して本明細書で説明したように、）前処理プロセス又はアップテーパ付けプロセスを使用して形成されてもよい。各ポンプファイバ４０６は、ファイバコア、ファイバクラッド、及び／又はファイバコーティング（図４Ａ～図４Ｃには図示せず）を含んでもよく、これらはそれぞれ、図１Ａ～図１Ｃに関連して本明細書で説明した信号ファイバ１０２のファイバコア１０４、ファイバクラッド１０６、及びファイバコーティング１０８と類似する。各ポンプファイバ４０６は、（例えば、ポンプファイバ４０６のファイバコアを介して）ポンプビームを（例えば、ポンプファイバ４０６の入力端部からポンプファイバ４０６の出力端部まで）伝播するように構成されてもよい。

【0039】

いくつかの実施形態において、束状化プロセスは、信号ファイバ１０２及び１つ以上のポンプファイバ４０６のセットが（例えば、信号ファイバ１０２と１つ以上のポンプファイバ４０６のセットとの隙間のサイズが最小化されるように）互いに密にパックされるように、（例えば、ポンプ信号コンバイナを形成するように構成される）システムが、信号ファイバ１０２及び１つ以上のポンプファイバのセット４０６を束構成４０８となるよう配置するステップを含んでもよい。例えば、束構成４０８の断面内において、信号ファイバ１０２は、（例えば、束構成４０８の断面の）内側領域に配置されてもよく、また、１つ以上のポンプファイバ４０６のセットは、１つ以上のポンプファイバ４０６のセットが、信号ファイバ１０２に接触し、且つ、周方向に取り囲むように、（例えば、束構成４０８の断面の）周辺領域に対応して配置されてもよい。

【0040】

図４Ｂ及び参照符号４１０によって示すように、プロセスは、束一体化プロセスを実施して、束構成４０８が一体化束構成を形成するようにさせるステップを含んでもよい。例えば、束一体化プロセスは、束構成４０８の一部分４１２に熱及び引張力を加えるステップを含んでもよい。例えば、システムは、束構成４０８を一部分４１２の第１の端部及び／又は一部分４１２の第２の端部で保持してもよく、また、第１の端部及び第２の端部を互いから離れるように移動させてもよい（例えば、束構成４０８の長手方向軸線に沿って外向きに移動させてもよい）。こうすることで、束構成４０８の一部分４１２に引張力を加えさせることができる。同時に（例えば、束構成４０８の一部分４１２に引張力が加えられている間に）、束構成４０８の一部分４１２を加熱するように、（例えば、走査型火炎又は別の熱源を使用して）熱を加えてもよい。熱を加えた結果として、信号ファイバ１０２及び１つ以上のポンプファイバ４０６のセットを（例えば、束構成４０８の一部分４１２に沿って）軟化させることができ、また、引張力の結果として、図３Ｂに示すように、信号ファイバ１０２及び１つ以上のポンプファイバ４０６のセットを互いに融着させることができる（例えば、束構成４０８の一部分４１２に沿って部分的に融着又は完全に融着させることができる）。さらに、信号ファイバ１０２のファイバコア１０４が、（例えば、束構成４０８の一部分４１２に沿って）均一な厚みプロファイルを有するようにさせることができる。すなわち、信号ファイバ１０２が、もはや、前処理済み信号ファイバ又はアップテーパ付けした信号ファイバでないようにすることができる。

【0041】

図４Ｃ及び参照符号４１４によって示すように、プロセスは、束構成４０８の端部（例えば、以下、一体化束構成４０８と称する）を出力ファイバ４１６の端部（例えば、ファイバコア４１８、ファイバクラッド４２０、及び／又はファイバコーティング４２２を含む）に取り付けさせる取付けプロセスを実施するステップを含んでもよい。例えば、取付けプロセスは、システムが、一体化束構成４０８の端部を、出力ファイバ４１６の端部に（例えば、接合点４２４で）継ぎ合わせるステップを含んでもよい。こうすることで、一体化束構成４０８の端部における信号ファイバ１０２のファイバコア１０４の端部を、出力ファイバ４１６のファイバコア４１８の端部に取り付けさせることができる。いくつかの実施形態において、一体化束構成４０８の端部における信号ファイバ１０２のファイバコア１０４の端部の厚みは、出力ファイバ４１６のファイバコア４１８の端部の厚みと一致してもよい。例えば、信号ファイバ１０２のファイバコア１０４の端部の厚みと、出力ファイバ４１６のファイバ４１８の端部の厚みとの差は、厚み差閾値以下であってもよく、厚み差閾値以下は、とりわけ、１０μｍ、１５μｍ、及び／又は２５μｍ以下であってもよい。

【0042】

このようにして、システムは、出力ファイバ４１６に取り付けられた一体化束構成４０８内に信号ファイバ１０２及び１つ以上のポンプファイバのセット４０６を含むように、ポンプ信号コンバイナ４０２を形成することができる。したがって、１つ以上のポンプファイバ４０６のセットによって伝播されるポンプ光は、一体化束構成４０８内で信号ファイバ１０２によって伝播される信号ビームと合成することができる。これにより、信号ビームのパワー（例えば、光パワー）及び／又は輝度を増加させることができる。（例えば、ポンプ光と合成した後の）信号ビームは、次いで、出力ファイバ４１６に伝播し、ポンプ信号コンバイナ４０２から出ることができる。一体化束構成４０８の端部における信号ファイバ１０２のファイバコア１０４の端部の厚みが、ファイバコア４１８の端部の厚みと一致することができるので、信号ビームが出力ファイバ４１６に伝播するときに、信号ビームのパワー及び／又は輝度を保つことができる（又は、電力損失及び／若しくは輝度劣化を最小化することができる）。

【0043】

図４Ａ～図４Ｃは、一実施例として提示される。他の実施例は、図４Ａ～図４Ｃに関して説明したものとは異なる場合がある。

【0044】

図５Ａ～図５Ｃは、本明細書で説明するポンプ信号コンバイナ５０２を形成するためのプロセスの例示的な実施形態５００の概略図である。（例えば、ポンプ信号コンバイナ５０２の縦断面を示す）図５Ａ～５Ｃに示すように、プロセスは、１つ以上のステップを含んでもよい。

【0045】

図５Ａ及び参照符号５０４によって示すように、プロセスは、（例えば、図４Ａ～４Ｃに関連して本明細書で説明する、１つ以上のポンプファイバ４０６及び束構成４０８のセットに類似する）信号ファイバ１０２及び１つ以上のポンプファイバ５０６のセットを束構成５０８として束ねる束状化プロセスを実施するステップを含むことができる。信号ファイバ１０２は、前処理済み信号ファイバ又はアップテーパ付けした信号ファイバであってもよく、これらの信号ファイバは、（例えば、図１Ｂに関連して本明細書に示し、且つ説明するように）信号ファイバ１０２に沿って２つ以上の厚みプロファイルを有するファイバクラッド１０６を含んでもよく、この厚みプロファイルは、（例えば、図２Ａ～２Ｅ及び３Ａ～３Ｅに関連して本明細書で説明するように）前処理プロセス又はアップテーパ付けプロセスを使用して形成されてもよい

【0046】

いくつかの実施形態において、束状化プロセスは、信号ファイバ１０２及び１つ以上のポンプファイバ５０６のセットが（例えば、信号ファイバ１０２と１つ以上のポンプファイバ５０６のセットとの隙間のサイズが最小化されるように）互いに密にパックされるように、（例えば、ポンプ信号コンバイナを形成するように構成される）システムが、信号ファイバ１０２及び１つ以上のポンプファイバのセット５０６を束構成５０８中に配置するステップを含んでもよい。例えば、束構成５０８の断面内で、信号ファイバ１０２は、（例えば、束構成５０８の断面の）内側領域に配置されてもよく、また、１つ以上のポンプファイバ５０６のセットは、１つ以上のポンプファイバ５０６のセットが、信号ファイバ１０２に接触し、且つ、周方向に取り囲むように、（例えば、束構成５０８の断面の）周辺領域に随伴するよう配置されてもよい。

【0047】

図５Ｂ及び参照符号５１０によって示すように、プロセスは、束一体化プロセスを実施することにより、束構成５０８が一体化束構成を形成するようにさせるステップを含んでもよい。例えば、束一体化プロセスは、束構成５０８の一部分５１２に熱及び引張力を加えるステップを含んでもよい。例えば、システムは、束構成５０８を一部分５１２の第１の端部及び／又は一部分５１２の第２の端部で保持してもよく、また、第１の端部及び第２の端部を互いから離れるように移動させてもよい（例えば、束構成５０８の長手方向軸線に沿って外向きに移動させてもよい）。こうすることで、引張力が束構成５０８の一部分５１２に加えわるようにさせることができる。同時に（例えば、束構成５０８の一部分５１２に引張力が加えられている間に）、束構成５０８の一部分５１２を加熱するように、（例えば、走査型火炎又は別の熱源を使用して）熱を加えてもよい。熱を加えた結果として、信号ファイバ１０２及び１つ以上のポンプファイバ５０６のセットを（例えば、束構成５０８の一部分５１２に沿って）軟化させることができ、引張力の結果として、図３Ｂに示すように、信号ファイバ１０２及び１つ以上のポンプファイバ５０６のセットを互いに融着させることができる（例えば、束構成５０８の一部分５１２に沿って部分的に融着又は完全に融着させることができる）。さらに、信号ファイバ１０２のファイバコア１０４が、（例えば、束構成５０８の一部分５１２に沿って）均一な厚みプロファイルを有するようにさせることができる。すなわち、信号ファイバ１０２が、もはや、前処理済み信号ファイバ又はアップテーパ付けした信号ファイバでないようにすることができる。

【0048】

信号ファイバ１０２のファイバクラッド１０６が、束一体化プロセスの実施前に、信号ファイバ１０２に沿って２つ以上の厚みプロファイルを有する場合があるので、信号ファイバ１０２及び１つ以上のポンプファイバ５０６のセットを互いに融着させるために、異なる熱量及び／又は引張力を使用することが必要な場合がある。これにより、信号ファイバ１０２及び１つ以上のポンプファイバ５０６のセットの融着を改善することができ、且つ／又は、（例えば、加熱リソース及び／又は力印加リソース）を節約することができるが、そうでない場合、リソースは、（例えば、図４Ｂ及び参照符号４１０に関連して本明細書で説明するように）信号ファイバ１０２に沿って単一の厚みプロファイルのみを有するファイバクラッド１０６を有する信号ファイバ１０２との束一体化プロセスを実施するために利用されることになる。

【0049】

図５Ｃ及び参照符号５１４によって示すように、プロセスは、束構成５０８の端部（例えば、以下、一体化束構成５０８と呼ばれる）を出力ファイバ５１６の端部（例えば、ファイバコア５１８、ファイバクラッド５２０、及び／又はファイバコーティング５２２を含む）に取り付けさせる取付けプロセスを実施するステップを含んでもよい。例えば、取付けプロセスは、システムが、一体化束構成５０８の端部を出力ファイバ５１６の端部に（例えば、接合点５２４で）継ぎ合わせるステップを含んでもよい。こうすることで、一体化束構成５０８の端部における信号ファイバ１０２のファイバコア１０４の端部を出力ファイバ５１６のファイバコア５１８の端部に取り付けさせることができる。いくつかの実施形態において、一体化束構成５０８の端部における信号ファイバ１０２のファイバコア１０４の端部の厚みは、出力ファイバ５１６のファイバコア５１８の端部の厚みと一致してもよい。例えば、信号ファイバ１０２のファイバコア１０４の端部の厚みと、出力ファイバ５１６のファイバ５１８の端部の厚みとの差は、厚み差閾値以下であってもよく、厚み差閾値は、とりわけ、１０μｍ、１５μｍ、及び／又は２５μｍ以下であってもよい。

【0050】

このようにして、システムは、出力ファイバ５１６に取り付けられた一体化束構成５０８内に信号ファイバ１０２及び１つ以上のポンプファイバのセット５０６を含むように、ポンプ信号コンバイナ５０２を形成することができる。したがって、１つ以上のポンプファイバ５０６のセットによって伝播されるポンプ光は、一体化束構成５０８内の信号ファイバ１０２によって伝播される信号ビームと合成することができる。これにより、信号ビームのパワー（例えば、光パワー）及び／又は輝度を増加させることができる。（例えば、ポンプ光と合成した後の）信号ビームは、次いで、出力ファイバ５１６に伝播し、ポンプ信号コンバイナ５０２から出ることができる。一体化束構成５０８の端部における信号ファイバ１０２のファイバコア１０４の端部の厚みが、ファイバコア５１８の端部の厚みと一致してもよいので、信号ビームが出力ファイバ５１６に伝播するときに、信号ビームのパワー及び／又は輝度を保つことができる（又は、電力損失及び／若しくは輝度劣化を最小化することができる）。

【0051】

図５Ａ～５Ｃは、一実施例として提示される。他の実施例は、図５Ａ～５Ｃに関して説明したものと異なる場合がある。

【0052】

図６Ａ～６Ｂは、本明細書で説明する例示的な実施形態６００の概略図である。図６Ａ～６Ｂに示すように、例示的な各実施形態６００は、複数のポンプ信号コンバイナ６０４（例えば、図４Ａ～４Ｃ及び５Ａ～５Ｃに関して本明細書で説明するポンプ信号コンバイナ４０２及び／又は５０２のうちの１つ以上）、レーザ源６０６の複数のセット、発振器６０８、１つ以上の増幅器６１０、及び／又はレーザ出力６１２を含む光学システム（光学系）６０２を備えてもよい。

【0053】

図６Ａに示すように、第１の組のレーザ源６０６－１は、第１の信号ビーム及び第１のポンプ光を、（例えば、エンドポンプとして構成される）第１のポンプ信号コンバイナ６０４－１に供給するように構成されてもよく、第１のポンプ信号コンバイナ６０４－１は、第１の信号ビーム及び第１のポンプ光を合成して、（例えば、本明細書の他の箇所に記載されているのと同様に）第１の合成信号ビームを形成してもよい。第１のポンプ信号コンバイナ６０４－１は、第１の合成信号ビームを発振器６０８に供給してもよく、発振器６０８は、第１の合成信号ビームを（例えば、カスケードポンプとして構成される）第２のポンプ信号コンバイナ６０４－２に供給してもよい。第２の組のレーザ源６０６－２は、第２のポンプ光を、第２のポンプ信号コンバイナ６０４－２に供給するように構成されてもよく、第２のポンプ信号コンバイナ６０４－２は、第１の合成信号ビーム及び第２のポンプ光を合成して、第２の合成信号ビームを形成してもよい。第２のポンプ信号コンバイナ６０４－２は、第２の合成信号ビームを１つ以上の増幅器６１０に供給してもよく、増幅器６１０は、第２の合成信号ビームを増幅して、（例えば、カウンタポンプとして構成される）第３のポンプ信号コンバイナ６０４－３に供給してもよい。第３の組のレーザ源６０６－３は、（例えば、第２の合成信号ビームの伝播方向とは反対方向に伝播する）第３のポンプ光を、第３のポンプ信号コンバイナ６０４－３に供給するように構成されてもよく、第３のポンプ信号コンバイナ６０４－３は、第２の合成信号ビーム及び第３のポンプ光を合成して、第３の合成信号ビームを形成して、（例えば、第３の合成信号ビームを、光学システム６０２のターゲットに放出することができる）レーザ出力６１２に供給してもよい。

【0054】

図６Ｂに示すように、光学システム６０２は、さらに、可視照準レーザ源６１４及びクラッド光ストリッパ６１６を含んでもよい。したがって、可視照準レーザ源６１４は、可視照準光を第１のポンプ信号コンバイナ６０４－１に（例えば、第１のポンプ信号コンバイナ６０４－１のファイバコア１０４に）供給することができ、したがって、第１の信号ビーム、第１のポンプ光、及び可視照準光を合成して、第１の合成信号ビームを形成することができる。可視照準光は、上述のように、光学システム６０２を通って、（例えば、可視照準光を光学システム６０２のターゲットに放出することができる）レーザ出力６１２に伝播することができる。可視照準光が、ファイバコア（例えば、ファイバコア１０４）を介して、第１のポンプ信号コンバイナ６０４－１からレーザ出力６１２に伝播するので、クラッド光ストリッパ６１６は、可視照準光を除去しなくてもよい。

【0055】

図６Ａ～６Ｂは、一実施例として提示される。他の実施例は、図６Ａ～６Ｂに関して説明したものとは異なる場合がある。

【0056】

図７Ａ～７Ｂは、本明細書で説明するサイドカプラ（side coupler）７０２を形成するためのプロセスの例示的な実施形態７００の概略図である。（例えば、サイドカプラ７０２の長手方向断面を示す）図７Ａ～７Ｂに示すように、プロセスは、１つ以上のステップを含んでもよい。

【0057】

図７Ａ及び参照符号７０４によって示すように、プロセスは、信号ファイバ１０２の周りにサイドカプラファイバ７０６を巻き付けるステップを含んでもよい。例えば、（例えば、サイドカプラを形成するように構成される）システムが、螺旋状構成で、信号ファイバ１０２の周りにサイドカプラファイバ７０６を巻き付けてもよい。

【0058】

サイドカプラファイバ７０６は、（例えば、図４Ａ～４Ｃ及び図５Ａ～図５Ｃに関連して）本明細書で説明したポンプファイバ４０６又は５０６と類似してもよい。信号ファイバ１０２は、前処理済み信号ファイバ又はアップテーパ付けした信号ファイバであってもよく、（例えば、図２Ａ～２Ｅ及び３Ａ～３Ｅに関連して本明細書で説明したように）前処理又はアップテーパ付けプロセスを使用して形成されてもよい。いくつかの実施形態において、信号ファイバ１０２は、図２Ｂに関連して本明細書で説明したように、（例えば、第１のサブ部分２１０－１及び第２のサブ部分２１０－２を含む）一部分２０４を有するように形成されてもよい。

【0059】

図７Ｂ及び参照符号７０８によって示すように、プロセスは、信号ファイバ１０２の一部分２０４に熱及び引張力を加えるステップを含んでもよい。例えば、システムは、信号ファイバ１０２を第１の端部７１０（図７Ｂに示す信号ファイバ１０２の左端部）及び／又は第２の端部７１２（図７Ｂに示す信号ファイバ１０２の右端部）において保持してもよく、また、第１の端部７１０及び第２の端部７１２を互いから離れるように移動させてもよい（例えば、信号ファイバ１０２の長手方向軸線に沿って外向きに移動させてもよい）。こうすることで、信号ファイバ１０２の一部分２０４に引張力を加えることができる。同時に（例えば、引張力が信号ファイバ１０２の一部分２０４に加えられている間に）、信号ファイバ１０２の一部分２０４を加熱するように、（例えば、走査型火炎又は別の熱源を使用して）熱を加えてもよい。熱を加えた結果として、信号ファイバ１０２の一部分２０４におけるファイバコア１０４及びファイバクラッド１０６を軟化させることができ、引張力の結果として、図７Ｂに示すように、信号ファイバ１０２の一部分２０４におけるファイバコア１０４及びファイバクラッド１０６のそれぞれの厚みを減少させることができる。

【0060】

このようにして、信号ファイバ１０２のファイバコア１０４及びファイバクラッド１０６がそれぞれ、信号ファイバ１０２の一部分２０４（及び信号ファイバ１０２の１つ以上の他の部分）に沿って均一な厚みプロファイルを有するようにさせて、サイドカプラ７０２を形成することができる。こうすることで、サイドカプラ７０２のサイドカップリング効率が増加する（例えば、サイドカプラファイバ７０６と信号ファイバ１０２との間でエバネッセント波の結合が増加する）。

【0061】

図７Ａ～７Ｂは、一実施例として提示される。他の実施例は、図７Ａ～図７Ｂに関して説明したものとは異なる場合がある。

【0062】

図８は、ポンプ信号コンバイナの形成に関連する例示的なプロセス８００のフローチャートである。いくつかの実施形態において、図８の１つ以上のプロセスブロックが、（例えば、ポンプ信号コンバイナを形成するように構成される）システムによって実施される。いくつかの実施形態において、図８の１つ以上のプロセスブロックが、（例えば、前処理済み信号ファイバ又はアップテーパ付けした信号ファイバを形成するように構成される）別のシステム等の、そのシステムとは別個の又はそのシステムを含む別のデバイス又はデバイスのグループによって実施される。

【0063】

図８に示すように、プロセス８００は、アップテーパ付けプロセス（ブロック８１０）を実施するステップを含んでもよい。例えば、システムは、アップテーパ付けプロセスを実施して、上述のように、信号ファイバが、第１のアップテーパ付けした厚みプロファイルを有するファイバコアと、及び第２のアップテーパ付けした厚みプロファイルを有するファイバクラッドとを持つようにさせることができる。

【0064】

図８にさらに示すように、プロセス８００は、アップテーパ付け除去プロセス（ブロック８２０）を実施するステップを含んでもよい。例えば、システムは、アップテーパ付けプロセスを実施した後、アップテーパ付け除去プロセスを実施して、上述のように、信号ファイバのファイバクラッドが、第２のアップテーパ付けした厚みプロファイルを有さないようにさせることができる。

【0065】

図８にさらに示すように、プロセス８００は、束状化プロセス（ブロック８３０）を実施するステップを含んでもよい。例えば、システムは、アップテーパ付け除去プロセスを実施した後、束状化プロセスを実施して、上述のように、信号ファイバ及び１つ以上のポンプファイバのセットを束構成で束ねてもよい。

【0066】

図８にさらに示すように、プロセス８００は、束一体化プロセス（ブロック８４０）を実施するステップを含んでもよい。例えば、システムは、束状化プロセスを実施した後、束一体化プロセスを実施して、上述のように、束構成が一体化束構成を形成するようにさせてもよい。

【0067】

図８にさらに示すように、プロセス８００は、取付けプロセスを実施するステップを含んでもよい（ブロック８５０）。例えば、システムは、束一体化プロセスを実施した後で、取付けプロセスを実施することにより、上述のように、一体化束構成の端部を出力ファイバの端部に取り付けるようにさせてもよい。

【0068】

プロセス８００は、以下で説明する任意の単一の実施形態若しくは実施形態の任意の組合せ等の付加的な実施形態を含んでもよく、且つ／又は、本明細書の他の場所で説明する１つ以上の他のプロセスに関連する付加的な実施形態を含んでもよい。

【0069】

第１の実施形態では、アップテーパ付けプロセスを実施するステップは、信号ファイバの一部分に熱及び圧縮力を加えるステップ、並びに、信号ファイバの一部分を割断するステップを含む。

【0070】

単独で、又は、第１の実施形態と組み合わせた第２の実施形態では、アップテーパ付けプロセスを実施するステップは、熱及び引張力を別の信号ファイバの一部分に加えるステップと、別の信号ファイバの一部を割断するステップと、並びに、信号ファイバに別の信号ファイバを継ぎ合わせるステップとを含む。

【0071】

単独で、又は、第１及び第２の実施形態のうちの１つ以上と組み合わせた第３の実施形態では、信号ファイバに別の信号ファイバを継ぎ合わせるステップは、信号ファイバの端部に、別の信号ファイバの一部分に関連する別の信号ファイバの端部を継ぎ合わせるステップであって、信号ファイバの端部における信号ファイバのファイバコアの厚みが、別の信号ファイバの端部における別の信号ファイバのファイバコアの厚みと一致するようにする、該継ぎ合わせるステップを含む。

【0072】

単独で、又は、第１－第３の実施形態のうちの１つ以上と組み合わせた第４の実施形態では、アップテーパ付け除去プロセスは、エッチングプロセス、レーザ加工プロセス、又は機械加工プロセスのうちの少なくとも１つを実施するステップを含む。

【0073】

単独で、又は、第１－第４の実施形態のうちの１つ以上と組み合わせた第５の実施形態では、アップテーパ付け除去プロセスを実施するステップは、ファイバクラッドが、信号ファイバの長さに沿って均一な厚みプロファイルを、又は、信号ファイバの長さに沿って階段状の厚みプロファイルを有するようにさせる。

【0074】

単独で、又は、第１－第５の実施形態のうちの１つ以上と組み合わせた第６の実施形態では、束一体化プロセスを実施するステップは、束構成の一部分に熱及び引張力を加えて、信号ファイバ及び１つ以上のポンプファイバのセットを、束構成の一部分に沿って互いに融着させる、並びに、信号ファイバのファイバコアが、束構成の一部分に沿って均一な厚みプロファイルを有するようにさせるステップを含む。

【0075】

単独で、又は、第１－第６の実施形態のうちの１つ以上と組み合わせた第７の実施形態では、取付けプロセスを実施するステップは、一体化束構成の端部を出力ファイバの端部に継ぎ合わせて、信号ファイバのファイバコアの端部を、一体化束構成の端部で、出力ファイバのファイバコアの端部に取り付けさせる継ぎ合わせステップであって、一体化束構成の端部における信号ファイバのファイバコアの端部の厚みが、出力ファイバのファイバコアの端部の厚みと一致するものとする、該継ぎ合わせステップを含む。

【0076】

図８は、プロセス８００の例示的なブロックを示すが、いくつかの実施形態において、プロセス８００は、図８に示されるものに対して付加的なブロック、少ないブロック、異なるブロック、又は異なる配置のブロックを含む。付加的に又は代替的に、プロセス８００のブロックのうちの２つ以上が、並行して実施されてもよい。

【0077】

前述の開示は、例示及び説明を提供するが、網羅的であること、又は、実施形態を開示されている厳密な形態に限定することを意図するものではない。修正及び変形は、上記の開示に照らしてなされてもよく、又は、実施形態の実施によって獲得されてもよい。さらに、前述の開示が、１つ以上の実施形態を組み合わせることができない理由を明示的に提供しない限り、本明細書で説明する任意の実施形態同士を組み合わせてもよい。

【0078】

本明細書で使用する場合、閾値を満たすことは、文脈に応じて、閾値よりも大きい値、閾値以上の値、閾値よりも小さい値、閾値以下の値、閾値に等しい値、又は、閾値に等しくない値などの値を指すことがある。

【0079】

特徴についての特定の組合せが特許請求の範囲に記載され、且つ／又は、本明細書に開示されているが、これらの組合せは、様々な実施形態の開示を限定することを意図するものではない。実際、これらの特徴の多くは、特許請求の範囲に具体的に記載されていない、且つ／又は、本明細書に開示されていない方法で組み合わせてもよい。以下に列挙される各従属項は、１つの請求項のみに直接依存する場合があるが、様々な実施形態の開示は、請求項のセット中の他のあらゆる請求項と組み合わせた各従属項を含む。本明細書で使用する場合、項目のリスト「のうちの少なくとも１つ（at least one of）」を指す語句は、単一要素を含む、それらの項目の任意の組合せを指す。一例として、「ａ、ｂ、又はｃのうちの少なくとも１つ」は、ａ、ｂ、ｃ、ａ－ｂ、ａ－ｃ、ｂ－ｃ、及びａ－ｂ－ｃ、並びに、同じ項目の倍数との任意の組合せを網羅することが意図される。

【0080】

本明細書で使用される要素、行為、又は命令は、明示的に記載されていない限り、重要又は必須であると解釈されるべきではない。また、本明細書で使用する場合、冠詞「a」及び「an」は、１つ以上の項目を含むことが意図され、本明細書で使用する場合、冠詞「the」は、冠詞「the」に関連して参照される１つ以上の項目を含むことが意図され、「１つ以上（the one or more）」と互換的に使用することができる。さらに、本明細書で使用する場合、用語「セット（set）」は、１つ以上の項目（例えば、関連する項目、無関係な項目、又は、関連する項目と無関係な項目の組合せ）を含むことが意図され、「１つ以上」と互換的に使用することができ、１つのみの項目が意図される場合には、「１つのみ（only one）」又は同様の言葉が使用される。また、本明細書で使用する場合、用語「有する（has, have, having）」等は、オープンエンドの用語であることが意図される。さらに、「に基づく（based on）」という語句は、特に明記しない限り、「に少なくとも部分的に基づく（based, at least in part, on）」ことを意味するように意図される。また、本明細書で使用する場合、用語「又は（or）」は、連続して使用されたときに包括的であることが意図され、明示的に言及している場合（例えば、「いずれか」又は「一方のみ」と組み合わせて使用される場合）を除き、「及び／又は（and/or）」と互換的に使用することができる。さらに、「下（below）」、「下部（lower）」、「上（above）」、「上部（upper）」、「左（left）」、「右（right）」等の空間的に相対的な用語は、本明細書中で説明を容易にするために、図に示すように、ある要素又は特徴と、別の要素又は特徴との関係を説明するために使用することができる。空間的に相対的な用語は、図に示される方位に加え、使用又は動作中の装置、デバイス、及び／又は要素の異なる方位を包含することが意図される。装置は、他の方位（９０度回転した方位、又は他の方位）で配向されてもよく、本明細書で使用される空間的に相対的な記述子も同様に、それに応じて解釈されてもよい。

【符号の説明】

【0081】

１０２ 信号ファイバ
１０４ ファイバコア
１０６ ファイバクラッド
１０８ ファイバコーティング
４０２ ポンプ信号コンバイナ
４０６ ポンプファイバ
４０８ 束構成
４１６ 出力ファイバ
４１８ ファイバコア
４２０ ファイバクラッド
４２２ ファイバコーティング
５０２ ポンプ信号コンバイナ
５０６ ポンプファイバ
５０８ 束構成
５１６ 出力ファイバ
５１８ ファイバコア
５２０ ファイバクラッド
５２２ ファイバコーティング
６０２ 光学システム（光学系）
６０４ ポンプ信号コンバイナ
６０６ レーザ源
６０８ 発振器
６１０ 増幅器
６１２ レーザ出力
６１４ 可視照準レーザ源
６１６ クラッド光ストリッパ
７０２ サイドカプラ（side coupler）
７０６ サイドカプラファイバ

【図1】

【図2-1】

【図2-2】

【図3-1】

【図3-2】

【図4-1】

【図4-2】

【図5-1】

【図5-2】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【外国語明細書】