光纤以及激光装置制造方法及图纸

一种光纤，能够至少以LP01模式和LP11模式在芯部传播至少波长1060nm的光，在LP01模式的光的传播常量与LP11模式的光的传播常量之差Δβ为2000rad/m以下，并将因在光纤传播而导致的由M

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光纤以及激光装置
本专利技术涉及一种光纤以及使用该光纤的激光装置，能够抑制受激拉曼散射，并且将光束品质的劣化抑制在所希望的范围内。
技术介绍
光纤激光装置能够获得聚光性优越，功率密度较高，且成为较小的光束点的光，因此在激光加工领域、医疗领域等各种领域被使用。在这样的光纤激光装置中，实现射出的光的高输出化。但是，若光纤内的光的功率密度增高，则容易产生因受激拉曼散射所引起的光的波长变换，从而存在射出不希望的波长的光的情况。在该情况下，由被加工体等反射的光再次返回光纤激光装置并被增幅，由此在设计上应该被增幅的波长的光的增幅变得不稳定，从而存在输出变得不稳定的情况。为了抑制光纤中的受激拉曼散射，能够列举增大在芯部传播的光的有效截面积的情况。为了增大该有效截面积，能够列举增大芯部的直径的方法、减小芯部相对于包层的相对折射率差的方法等。若增大芯部的直径，则芯部的光的约束力增大，因此具有光纤进行多模化的趋势。因此，为了抑制芯部的光的约束力，能够列举减小芯部相对于包层的相对折射率差的情况。但是，若减小芯部相对于包层的相对折射率差，则在芯部传播的光容易受到宏弯、微弯带来的影响。因此，要求适当地增大芯部的直径，并且调整芯部相对于包层的相对折射率差。但是，即便在如上述那样设计芯部的情况下，若欲以单模传播光，则会在LP01模式的光的有效截面积的大小存在极限。因此，如下述专利文献1记载的光纤那样，尝试了使用具有能够以少模传播光的芯部的光纤构成光纤激光装置，由此增大LP01模式的光的有效截面。专利文献1：日本特开2016－51859号公报在光纤激光装置中，优选从聚光性的观点等来看，射出的光的光束品质优越，因此，即便在如上述那样使用具有能够以少模传播光的芯部的光纤来增大LP01模式的光的有效截面积的情况下，也存在欲抑制基本模式以外的模式的光被励振的要求。此外，光束品质例如由M2(平方米)等表示。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种光纤以及使用该光纤的激光装置，能够抑制受激拉曼散射，并且将光束品质的劣化抑制在所希望的范围内。为了解决上述课题，本专利技术为一种光纤，其能够至少以LP01模式和LP11模式在芯部传播至少波长1060nm的光，上述光纤的特征在于，在上述LP01模式的光的传播常量与上述LP11模式的光的传播常量之差Δβ为2000rad/m以下，并将因在光纤传播而导致的由M2表示的光的光束品质的劣化量设为ΔM2的情况下，长度L满足下述式。在芯部至少以LP01模式和LP11模式传播至少波长1060nm的光，LP01模式的光的传播常量与LP11模式的光的传播常量之差为2000rad/m以下，由此与单模光纤相比，能够增大LP01模式的光的有效截面积。因此，能够抑制受激拉曼散射。另外，本专利技术人等发现：在光纤的长度L满足上述式的情况下，能够将射出的光的光束品质抑制在所希望的劣化量ΔM2以下。具体而言，本专利技术人等发现：因光的模式间耦合而导致的光束品质的劣化与光纤的长度成比例，另外，在LP01模式的光的传播常量与LP11模式的光的传播常量之差Δβ为2000rad/m以下，光束品质的劣化与光纤的长度的比例常量同传播常量差Δβ成比例。基于该发现，得出了如下的结论，即：在光纤的长度L满足上述条件的情况下，能够将因LP01模式的光移至LP11模式的光而导致的光束品质的劣化量抑制为ΔM2以下。因此，根据本专利技术的光纤，能够抑制受激拉曼散射，并且将光束品质的劣化抑制在所希望的范围内。另外，上述劣化量ΔM2优选为0.05以下，上述劣化量ΔM2进一步优选为0.03以下。通过使因在光纤传播而导致的光束品质M2的劣化量ΔM2为0.05以下，由此能够射出聚光性优异的光，通过使该劣化量ΔM2为0.03以下，由此能够射出聚光性更加优异的光。另外，长度L优选为50m以下。满足上述式的长度L存在根据LP01模式的光的传播常量与LP11模式的光的传播常量之差Δβ而超过50m的情况。因此，即便在传播常量差Δβ为比较大的值的情况下，通过将长度L的最大值抑制为50m，由此能够进一步抑制受激拉曼散射。另外，在上述芯部优选至少添加有镱。在向芯部至少添加镱而形成增幅用光纤的情况下，通过使用该增幅用光纤，能够构成射出至少波长1060nm的光的光纤激光装置。因此，通过使用这样的增幅用光纤，可构成能够抑制受激拉曼散射，并且抑制光束品质的劣化的光纤激光装置。另外，为了解决上述课题，本专利技术为一种激光装置，其特征在于，具备上述记载的任一项的光纤。根据该激光装置所具备的光纤，如上述那样，能够抑制受激拉曼散射，并且将光束品质的劣化抑制在所希望的范围内。因此，根据这样的激光装置，与仅使用不满足上述式的光纤的激光装置相比，能够射出抑制波长偏移且将光束品质的劣化抑制在所希望的范围内的光。如以上那样，根据本专利技术，提供一种光纤以及使用该光纤的激光装置，能够抑制受激拉曼散射，并且将光束品质的劣化抑制在所希望的范围内。附图说明图1是表示本专利技术的第1实施方式的激光装置的图。图2是表示增幅用光纤的与长边方向垂直的剖面的样子的图。图3是表示第1光纤的与长边方向垂直的剖面的样子的图。图4是表示在光纤传播的LP01模式的光的有效截面积、同LP01模式的光的传播常量与LP11模式的光的传播常量之差的关系的模拟图。图5是表示在光纤传播的LP01模式的光的有效截面积、同LP01模式的光的传播常量与LP11模式的光的传播常量之差的关系的实测值的图。图6是表示LP01模式的光与LP11模式的光的传播常量差Δβ与因在光纤传播而导致的光束品质M2的劣化量ΔM2的关系的实测值的图。图7是针对LP01模式的光的传播常量与LP11模式的光的传播常量之差的每一个，表示芯部的直径与芯部相对于包层的相对折射率差的关系的图。图8是表示LP01模式的光与LP11模式的光的传播常量差Δβ为1734rad/m的光纤的长度L、同入射至光纤的光的光束品质M2与射出的光的光束品质M2之差的关系的实测值的图。图9是表示表1所示的传播常量之差Δβ与比率ΔM2/L的关系的图。图10是表示本专利技术的第2实施方式的激光装置的图。图11是表示本专利技术的第3实施方式的激光装置的图。具体实施方式以下，参照附图，详细地说明本专利技术的光纤以及激光装置的优选的实施方式。以下例示的实施方式用于使本专利技术的理解变得容易，并非用于限定地解释本专利技术。本专利技术能够不脱离其主旨地进行变更、改进。此外，为了容易理解，存在各个图的比例尺与以下说明记载的比例尺不同的情况。(第1实施方式)图1是表示本实施方式的激光装置的图。如图1所示，本实施方式的激光装置1为谐振器型的光纤激光装置，其具备：增幅用光纤10、激发光源20、第1光纤30、设置于第1光纤30的第1FBG35、第2光纤40、设置于第2光纤40的第2FBG45、以及光合束器50而作为主要的结构。图2是表示图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤，其能够至少以LP01模式和LP11模式在芯部传播至少波长1060nm的光，/n所述光纤的特征在于，/n在所述LP01模式的光的传播常量与所述LP11模式的光的传播常量之差Δβ为2000rad/m以下，并将因在所述光纤传播而导致的由M

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171228 JP 2017-2543651.一种光纤，其能够至少以LP01模式和LP11模式在芯部传播至少波长1060nm的光，
所述光纤的特征在于，
在所述LP01模式的光的传播常量与所述LP11模式的光的传播常量之差Δβ为2000rad/m以下，并将因在所述光纤传播而导致的由M2表示的光的光束品质的劣化量设为ΔM2的情况下，长度L满足下述式，即：





2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：北原伦太郎，岸达也，
申请(专利权)人：株式会社藤仓，
类型：发明
国别省市：日本;JP