レーザ光用光ファイバ構造体及びその製造方法
【課題】誘電体多層膜のレーザ耐性を高める。
【解決手段】レーザ光用光ファイバ構造体１０は、レーザ光入射端及び出射端の少なくとも一方に誘電体多層膜１２が設けられている。誘電体多層膜１２は、その形成後に酸素雰囲気下でＣＷレーザが照射され、その光吸収によるアニール処理が施されている。
【解決手段】レーザ光用光ファイバ構造体１０は、レーザ光入射端及び出射端の少なくとも一方に誘電体多層膜１２が設けられている。誘電体多層膜１２は、その形成後に酸素雰囲気下でＣＷレーザが照射され、その光吸収によるアニール処理が施されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレーザ光用光ファイバ構造体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光伝送用或いはファイバレーザ用の光ファイバのファイバ端面には、高反射を目的としたＨＲ（high-reflection）膜や反射防止を目的としたＡＲ（anti-reflection）膜が設けられる。これらのＨＲ膜やＡＲ膜は、高屈折率光学薄膜と低屈折率光学薄膜とを交互積層した誘電体多層膜で構成されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１２４４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光ファイバで高出力のレーザ光を伝送等する場合、レーザ光源からのレーザ光をコアに集光するので、ファイバ端面には高出力のレーザ光が高パワー密度で入力されることとなる。そのため、ファイバ端面に設けられる誘電体多層膜には、高出力・高密度のレーザ光に対する高い耐性が求められる。
【０００５】
一般的に、誘電体多層膜のレーザ耐性を高める方法としては、膜形成時に被成膜基板の温度を例えば３００℃以上の高温とすることにより膜の酸素欠損を抑制すると共に膜の緻密性を適切化する方法、或いは、成膜後に例えば３００〜１０００℃の大気雰囲気下でアニール処理を施すことにより膜の改質を行う方法がある。
【０００６】
本発明の課題は、レーザ光用光ファイバ構造体において、誘電体多層膜のレーザ耐性を高めることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、レーザ光入射端及び出射端の少なくとも一方に誘電体多層膜が設けられたレーザ光用光ファイバ構造体であって、上記誘電体多層膜は、該誘電体多層膜の形成後に酸素雰囲気下でＣＷレーザが照射され、その光吸収によるアニール処理が施されている。
【０００８】
本発明は、レーザ光入射端及び出射端の少なくとも一方に誘電体多層膜が設けられたレーザ光用光ファイバ構造体の製造方法であって、誘電体多層膜の形成後に、該誘電体多層膜に酸素雰囲気下（空気あるいは純酸素を含む酸素雰囲気、以下同様）でＣＷレーザを照射し、その光吸収によりアニール処理を施す。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、形成後の誘電体多層膜に酸素雰囲気下でＣＷレーザを照射し、その光吸収により誘電体多層膜を局所的に昇温してアニール処理を施すことにより、そのレーザ耐性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態１に係るレーザ光用光ファイバ構造体を示す側面図である。
【図２】実施形態１に係るレーザ光用光ファイバ構造体の要部を拡大して示す側面図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は光ファイバ心線の斜視図である。
【図４】電子ビーム蒸着装置の構成を示す図である。
【図５】実施形態２に係るレーザ光用光ファイバ構造体を示す側面図である。
【図６】レーザ光パワーと誘電体多層膜の温度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】
【００１１】
以下、実施形態について詳細に説明する。
【００１２】
（実施形態１）
図１及び２は実施形態１に係るレーザ光用光ファイバ構造体１０を示す。実施形態１に係るレーザ光用光ファイバ構造体１０は、レーザ光伝送用途或いはファイバレーザ用途で用いられるものである。
【００１３】
実施形態１に係るレーザ光用光ファイバ構造体１０は、光ファイバ１１１を含む光ファイバ心線１１と光ファイバ１１１のレーザ光入射端及び出射端、つまり、両ファイバ端面のそれぞれを被覆するように設けられた誘電体多層膜１２とで構成されている。
【００１４】
光ファイバ心線１１は、光ファイバ１１１とそれを被覆する被覆層１１２で構成されている。光ファイバ心線１１の心線径は例えば０．１２５〜１．５ｍｍである。
【００１５】
光ファイバ１１１は、例えばレーザ光伝送用の場合、図３（ａ）に示すように、ファイバ中心に設けられた高屈折率のコア１１１ａとそれを被覆するように設けられた低屈折率のクラッド１１１ｂとの二層構造を有する構成であってもよい。この場合、光ファイバ１１１は、例えば、ファイバ径が０．２５〜２．５ｍｍ、コア径が５〜１２００μｍ、及びクラッド１１１ｂの層厚さが６０〜３００μｍである。
【００１６】
光ファイバ１１１は石英（ＳｉＯ2）製であることが好ましい。コア１１１ａは、純粋石英で形成されていてもよく、また、Ｇｅなどの屈折率を高めるドーパント、Ｆなどの屈折率を低くするドーパント、或いは希土類元素（Ｅｒ、Ｙｂ、Ｎｄ等）など機能性付与ドーパントが添加された石英で形成されていてもよい。クラッド１１１ｂは、コア１１１ａよりも屈折率が低ければその材質は特に限定されるものではなく、コア１１１ａと同様、純粋石英で形成されていてもよく、また、ドーパントが添加された石英で形成されていてもよい。
【００１７】
光ファイバ１１１は、例えばファイバレーザ用の場合、図３（ｂ）に示すように、ファイバ中心に設けられたコア１１１ａとそれを被覆するように設けられたコア１１１ａよりも低屈折率の第１クラッド１１１ｂとそれを被覆するように設けられた第１クラッド１１１ｂよりも低屈折率の第２クラッド１１１ｃとの三層のダブルクラッド光ファイバ構造を有する構成であってもよい。この場合、光ファイバ１１１は、例えば、ファイバ径が０．１２５〜１．５ｍｍ、コア径が５〜１００μｍ、第１クラッド１１１ｂの外径が４０〜１０００μｍ、及び第２クラッド１１１ｃの層厚さが２０〜２５０μｍである。
【００１８】
光ファイバ１１１は石英製であることが好ましい。コア１１１ａは、希土類元素（Ｅｒ、Ｙｂ、Ｎｄ等）が添加された石英で形成されており、さらに、Ｇｅなどの屈折率を高めるドーパント、Ｆなどの屈折率を低くするドーパント、或いはその他の機能性付与ドーパントが添加されていてもよい。第１クラッド１１１ｂは、コア１１１ａよりも屈折率が低ければその材質は特に限定されるものではなく、コア１１１ａと同様、純粋石英で形成されていてもよく、また、ドーパントが添加された石英で形成されていてもよい。第２クラッド１１１ｃは、第１クラッド１１１ｂよりも屈折率が低ければその材質は特に限定されるものではなく、純粋石英で形成されていてもよく、また、ドーパントが添加された石英で形成されていてもよい。また、第２クラッド１１１ｃには、各々、長さ方向に延びる複数の細孔が第１クラッド１１１ｂを囲うように配設されていてもよい。
【００１９】
被覆層１１２は樹脂或いはゴムで形成されている。被覆層１１２を形成する樹脂或いはゴムとしては、例えば、紫外線硬化性樹脂などの光硬化性樹脂、ポリイミド樹脂などの熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、シリコーンゴムなどの硬化性ゴム等が挙げられる。被覆層１１２の厚さは例えば２００〜５００μｍである。
【００２０】
誘電体多層膜１２は、高屈折率層１２ａと低屈折率層１２ｂとの交互積層体で構成されている。高屈折率層１２ａ及び低屈折率層１２ｂを合わせた層数は、ＨＲ膜の場合には例えば４０〜５０層であり、ＡＲ膜の場合には例えば４〜５層である。高屈折率層１２ａ及び低屈折率層１２ｂは典型的にはそれぞれイオンアシスト蒸着法により形成される。
【００２１】
高屈折率層１２ａは、例えば、Ｔａ2Ｏ5、ＨｆＯ2、ＴｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｎｂ2Ｏ5、Ｙ2Ｏ3等で形成されている。高屈折率層１２ａの厚さは１０〜３００ｎｍであることが好ましく、５０〜２５０ｎｍであることがより好ましい。誘電体多層膜１２に含まれる複数の高屈折率層１２ａは、厚さが同一であってもよく、また、厚さが異なっていてもよい。
【００２２】
低屈折率層１２ｂは、例えば、ＳｉＯ2等で形成されている。低屈折率層１２ｂの厚さは１０〜３００ｎｍであることが好ましく、５０〜２５０ｎｍであることがより好ましい。誘電体多層膜１２に含まれる複数の低屈折率層１２ｂは、厚さが同一であってもよく、また、厚さが異なっていてもよい。
【００２３】
誘電体多層膜１２を構成する高屈折率層１２ａ及び低屈折率層１２ｂは、前者が後者よりも厚くてもよく、また、前者が後者よりも薄くてもよく、さらに、前者と後者とが同一厚さであってもよい。
【００２４】
誘電体多層膜１２のうちファイバ端面に接触する層は、石英製の光ファイバ１１１の場合、同じ材質であって高い密着性が得られるという観点から石英製の低屈折率層１２ｂであることが好ましい。また、誘電体多層膜１２のうち最外層は、強度の観点から石英製の低屈折率層１２ｂであることが好ましい。従って、誘電体多層膜１２の層数は奇数であることが好ましい。
【００２５】
そして、実施形態１に係るレーザ光用光ファイバ構造体１０では、誘電体多層膜１２は、後述の通り、その形成後に酸素雰囲気下でＣＷレーザが照射され、その光吸収によるアニール処理が施されている。
【００２６】
次に、実施形態１に係るレーザ光用光ファイバ構造体１０の製造方法について説明する。
【００２７】
実施形態１に係るレーザ光用光ファイバ構造体１０の製造では、まず、公知の方法により光ファイバ心線１１を作製し、続いて、その両ファイバ端面のそれぞれに誘電体多層膜１２をイオンアシスト蒸着法により設ける。
【００２８】
図４は誘電体多層膜１２を蒸着するための電子ビーム蒸着装置３０を示す。
【００２９】
電子ビーム蒸着装置３０は、真空ポンプが繋がれたチャンバー３１を有する。チャンバー３１の下部中央には電子銃３２及び蒸着源３３が設けられている。電子銃３２及び蒸着源３３の側方にはイオン銃３４が設けられている。電子銃３２及び蒸着源３３の上方にはボウル状のドーム３５が下方に開口するように回転可能に設けられており、そのドーム３５には多数の加工品保持孔３５ａが形成されている。また、チャンバー３１には酸素供給管３６が導入されている。
【００３０】
電子ビーム蒸着装置３０は、ドーム３５の頂部に、水晶モニタ３５ｂが設けられており、それによって蒸着量及び蒸着速度をモニタできるように構成され、また、水晶モニタ３５ｂに並んでモニタガラス３５ｃが設けられると共に、チャンバー３１の外部に光源３７及び光検出器３９が設けられており、光源３７からの光をミラー３８を介してモニタガラス３５ｃに反射させ、それをミラー３８を介して光検出器３９で検出し、それによって蒸着により形成された被膜の膜厚をモニタできるように構成されている。
【００３１】
誘電体多層膜１２の形成に際しては、まず、誘電体多層膜１２を蒸着させる対象となる光ファイバ心線１１をドーム３５にセットする。このとき、光ファイバ心線１１の両方のファイバ端面が加工品保持孔３５ａからドーム３５の内側を向くように配置する。なお、光ファイバ心線１１の中間部分はドーム３５に巻き付ける等する。
【００３２】
次いで、蒸着源３３として低屈折率の蒸着材料（例えばＳｉＯ2）をセットした後、チャンバー３１を密閉して内部を真空にし、ドーム３５を回転させると共にイオン銃３４からイオンを発する。このとき、誘電体多層膜１２を形成するファイバ端面に付着したごみやほこりがイオンによって飛散する（クリーニング）。
【００３３】
次いで、酸素供給管３６からチャンバー３１内に酸素を供給しつつ、電子銃３２からの電子の放出とイオン銃３４からのイオンの放出とを同時に行う。このとき、電子銃３２からの電子が蒸着源３３に衝突し、それによって蒸着源３３から蒸着材料が上方に向かって発せられ、また、イオン銃３４からのイオンが飛んでいる蒸着材料に衝突し、それによって飛んでいる蒸着材料の運動エネルギーが高められる。運動エネルギーが高められた蒸着材料は、ドーム３５の加工品保持孔３５ａから臨む光ファイバ心線１１のファイバ端面に衝突して付着することにより低屈折率層１２ｂの被膜が形成される。また、形成される低屈折率層１２ｂの被膜内の酸素欠損にチャンバー３１内の酸素が補われる。
【００３４】
続いて、蒸着源３３を高屈折率の蒸着材料（例えばＴａ2Ｏ5）に変更し、低屈折率層１２ｂの被膜形成の場合と同じ操作を行う。これにより、低屈折率層１２ｂ上に高屈折率層１２ａの被膜が形成される。
【００３５】
そして、蒸着材料の変更及び蒸着操作を繰り返すことにより、高屈折率層１２ａと低屈折率層１２ｂとの交互積層体からなる誘電体多層膜１２を形成する。
【００３６】
実施形態１に係るレーザ光用光ファイバ構造体１０の製造では、誘電体多層膜１２を形成した後、誘電体多層膜１２に酸素雰囲気下でＣＷレーザを連続照射し、その光吸収によりアニール処理を施す。
【００３７】
誘電体多層膜１２に照射するＣＷレーザの波長は、１μｍ帯域とすることが好ましく、具体的には、９１５ｎｍ、９４０ｎｍ、９７０ｎｍ等が挙げられる。なお、ＣＷレーザは、これらに限定されるものではなく、高出力ＣＷ（例えば１００Ｗ以上）であり、分光特性上、透過し易い波長であればよい。また、誘電体多層膜１２の光学特性と照射するＣＷレーザとの組合せとしては、誘電体多層膜１２の全層にレーザ光を吸収させた方が発熱させ易いことから、誘電体多層膜１２の分光特性として透しやすい波長のＣＷレーザが好ましく、一般的には、より短波長のＣＷレーザの方が吸収が大きいので効果的である。但し、短波長のＣＷレーザは平均出力が小さいので、上記に列挙した波長のＣＷレーザが好ましい。
【００３８】
ＣＷレーザのパワー密度は、６０〜６００Ｗ／ｍ2とすることが好ましく、３００〜６００Ｗ／ｍｍ2とすることがより好ましい。ＣＷレーザのパワー密度は、経時的に一定としてもよく、また、連続的に上昇させてもよく、さらに、段階的に上昇させてもよい。
【００３９】
ＣＷレーザの照射時間は３０分以上とすることが好ましく、６０分以上とすることがより好ましい。
【００４０】
ＣＷレーザを照射する酸素雰囲気の酸素濃度は、酸素欠損状態とならないよう１８体積％以上であることが好ましく、５０体積％以上であることがより好ましい。ＣＷレーザを照射する酸素雰囲気は大気雰囲気であってもよい。
【００４１】
ＣＷレーザの照射によるアニール時の誘電体多層膜１２の温度は１００〜１０００℃であることが好ましく、３００〜５００℃であることがより好ましい。
【００４２】
以上の構成の実施形態１に係るレーザ光用光ファイバ構造体１０の製造方法によれば、形成後の誘電体多層膜１２に酸素雰囲気下でＣＷレーザを照射し、その光吸収により誘電体多層膜１２を局所的に昇温してアニール処理を施すことにより、そのレーザ耐性を高めることができる。
【００４３】
また、例えば３００〜１０００℃の高温度雰囲気下で誘電体多層膜を成膜すれば、或いは、成膜後の誘電体多層膜を高温度雰囲気下でアニール処理すれば、酸素欠損の抑制及び膜の緻密化が図られることから、誘電体多層膜のレーザ耐性を高めることができる。ところが、光ファイバ心線のファイバ端面に誘電体多層膜を設ける場合、被覆層の耐熱性の制約のため光ファイバ心線をかかる高温度雰囲気下に配置することはできず、従って、成膜時の雰囲気温度はせいぜい１００℃程度とせざるを得ず、また、成膜後も高温度雰囲気に晒すことはできず、そのため誘電体多層膜のレーザ耐性を十分に高めることはできない。なお、成膜時の雰囲気温度が低くても、酸素イオンアシストを行うことにより、誘電体多層膜のレーザ耐性を高めることは可能であるが、高温度雰囲気下での成膜やアニール処理ほどのレーザ耐性向上効果は得られない。しかしながら、実施形態１に係るレーザ光用光ファイバ構造体１０の製造方法によれば、形成後の誘電体多層膜１２に酸素雰囲気下でＣＷレーザを照射し、その光吸収により局所的に昇温してアニール処理を施すので、誘電体多層膜１２のアニール処理により被覆層１１２が劣化するのを抑制しつつ、誘電体多層膜１２のレーザ耐性を十分に高めることができる。
【００４４】
さらに、誘電体多層膜１２のレーザ耐性が高められることにより、例えば、レーザ光伝送用途においては、ファイバ端面破壊を抑制することができ、また、空間結合励起を行うファイバレーザ用途においては、レーザ発振光のパワー密度が非常に高い場合でもファイバ端面破壊が抑制され、そのため高パワーのレーザ発振を行うことができる。
【００４５】
（実施形態２）
図５は実施形態２に係るレーザ光用光ファイバ構造体２０を示す。実施形態２に係るレーザ光用光ファイバ構造体２０も、レーザ光伝送用途或いはファイバレーザ用途で用いられるものである。
【００４６】
実施形態２に係るレーザ光用光ファイバ構造体２０は、光ファイバ２１１が被覆層２１２で被覆された光ファイバ心線２１と光ファイバ２１１の両ファイバ端のそれぞれに融着されて一体に設けられた光学部材２３とその端面を被覆するように設けられた誘電体多層膜２２とで構成されている。
【００４７】
光ファイバ心線２１及び誘電体多層膜２２の構成は実施形態１と同一である。
【００４８】
光学部材２３としては、例えば、短尺の光ファイバ心線、ブロック状のチップ、レンズ等が挙げられる。光学部材２３は石英製であることが好ましい。
【００４９】
実施形態２に係るレーザ光用光ファイバ構造体２０は、光ファイバ心線２１に光学部材２３を融着した後、その端面に誘電体多層膜２２を成膜し、そして、アニール処理を施して製造してもよく、また、光学部材２３の端面に誘電体多層膜２２を成膜してアニール処理を施し、そして、それを光ファイバ心線２１に融着して製造してもよい。
【００５０】
その他の構成及び作用効果は実施形態１と同一である。
【００５１】
（その他の実施形態）
上記実施形態１及び２では、レーザ光入射端及び出射端の両方に誘電体多層膜１２，２２が設けられた構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、レーザ光入射端のみに誘電体多層膜が設けられた構成であってもよく、また、レーザ光出射端のみに誘電体多層膜が設けられた構成であってもよい。
【００５２】
上記実施形態１及び２では、イオンアシスト蒸着法により誘電体多層膜１２，２２を形成したが、特にこれに限定されるものではなく、真空蒸着法、スパッタ蒸着法、イオンプレーティング蒸着法、ゾルゲル法等により形成してもよい。
【実施例】
【００５３】
（試験評価１）
＜実施形１＞
コア径が６０μｍのコアにＹｂが添加され且つ外径が６００μｍの第１クラッドを囲うように第２クラッドに複数の細孔が形成されたファイバ径が１０００μｍのファイバレーザ用のダブルクラッド光ファイバの一方のファイバ端面に、低屈折率層（ＳｉＯ2膜、膜厚５０〜２５０ｎｍ）及び高屈折率層（Ｔａ2Ｏ5膜、膜厚５０〜２５０ｎｍ）を交互に成膜して全４０層及び厚さ５０００ｎｍの高反射の誘電体多層膜を形成した。誘電体多層膜の形成は１００℃以下の温度雰囲気下で酸素イオンアシスト蒸着法により行った。そして、この誘電体多層膜に対して大気雰囲気下において波長が９７６ｎｍで且つパワー密度が４５０Ｗ／ｍｍ2のＣＷレーザを６０分間照射してアニール処理を施した。なお、この誘電体多層膜は、波長が１０５０〜１１００ｎｍの光に対する反射率が９９％以上であった。
【００５４】
このダブルクラッド光ファイバを用いてレーザ発振させたところ、中心波長１０８５ｎｍでパワーが１．５ｋＷ以上のレーザ光の発振を確認することができた。
【００５５】
＜比較例１＞
アニール処理を施さなかった誘電体多層膜を用いたことを除いて実施例１と同一の試験を行ったところ、パワーが８００Ｗのレーザ光の発振時にファイバ端面が破壊した。
【００５６】
（試験評価２）
＜実施例２＞
石英基板上に低屈折率層（ＳｉＯ2膜、膜厚５０〜２５０ｎｍ）及び高屈折率層（Ｔａ2Ｏ5膜、膜厚５０〜２５０ｎｍ）を交互に成膜して全５０層及び厚さ６０００ｎｍの誘電体多層膜を形成した。誘電体多層膜の形成は１００℃以下の温度雰囲気下で酸素イオンアシスト蒸着法により行った。そして、この誘電体多層膜に対して大気雰囲気下において波長が９７６ｎｍで且つパワー密度が５００Ｗ／ｍｍ2のＣＷレーザを６０分間照射してアニール処理を施した。
【００５７】
アニール処理を施した誘電体多層膜に対し、直径が１．６ｍｍのレーザ光を徐々にパワーを高めながら照射し、誘電体多層膜の温度をサーモビュアで経時的に測定した。誘電体多層膜の温度は、図６に示すように、パワーが２００Ｗを少し超えた時点で約４０℃まで昇温した。
【００５８】
＜比較例２＞
アニール処理を施さなかった誘電体多層膜を用いたことを除いて実施例２と同一の試験を行った。誘電体多層膜の温度は、図６に示すように、パワーが２００Ｗを少し超えた時点で約１５０℃まで昇温した。
【００５９】
（試験評価３）
＜実施例３＞
コア径が４００μｍで且つファイバ径が５００μｍのレーザ光伝送用の光ファイバのファイバ端面に低屈折率層（ＳｉＯ2膜、膜厚５０〜２５０ｎｍ）及び高屈折率層（Ｔａ2Ｏ5膜、膜厚５０〜２５０ｎｍ）を交互に成膜して全６層及び厚さ５００ｎｍの無反射の誘電体多層膜を形成した。誘電体多層膜の形成は１００℃以下の温度雰囲気下で酸素イオンアシスト蒸着法により行った。そして、この誘電体多層膜に対して大気雰囲気下において波長が９１５ｎｍで且つパワー密度が１０００Ｗ／ｍｍ2のＣＷレーザを６０分間照射してアニール処理を施した。なお、この誘電体多層膜は、波長８００〜１０００ｎｍの光に対して反射率１％以下であった。
【００６０】
アニール処理を施した誘電体多層膜を介して光ファイバに、波長が９１５ｎｍで且つパワーが２００Ｗのレーザ光を入射し、誘電体多層膜の温度をサーモビュアで経時的に測定した。誘電体多層膜の温度は１００℃以下に抑制されていた。
【００６１】
＜比較例３＞
アニール処理を施さなかったことを除いて実施例３と同様に形成した誘電体多層膜について同一の試験を行った。誘電体多層膜の温度は５００℃に達した。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明はレーザ光用光ファイバ構造体及びその製造方法について有用である。
【符号の説明】
【００６３】
１０，２０ レーザ光用光ファイバ構造体
１１，２１ 光ファイバ心線
１１１，２１１ 光ファイバ
１１１ａ コア
１１１ｂ （第１）クラッド
１１１ｃ 第２クラッド
１１２ ２１２ 被覆層
１２，２２ 誘電体多層膜
１２ａ 高屈折率層
１２ｂ 低屈折率層
２３ 光学部材
３０ 電子ビーム蒸着装置
３１ チャンバー
３２ 電子銃
３３ 蒸着源
３４ イオン銃
３５ ドーム
３５ａ 加工品保持孔
３５ｂ 水晶モニタ
３５ｃ モニタガラス
３６ 酸素供給管
３７ 光源
３８ ミラー
３９ 光検出器
【技術分野】
【０００１】
本発明はレーザ光用光ファイバ構造体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光伝送用或いはファイバレーザ用の光ファイバのファイバ端面には、高反射を目的としたＨＲ（high-reflection）膜や反射防止を目的としたＡＲ（anti-reflection）膜が設けられる。これらのＨＲ膜やＡＲ膜は、高屈折率光学薄膜と低屈折率光学薄膜とを交互積層した誘電体多層膜で構成されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１２４４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光ファイバで高出力のレーザ光を伝送等する場合、レーザ光源からのレーザ光をコアに集光するので、ファイバ端面には高出力のレーザ光が高パワー密度で入力されることとなる。そのため、ファイバ端面に設けられる誘電体多層膜には、高出力・高密度のレーザ光に対する高い耐性が求められる。
【０００５】
一般的に、誘電体多層膜のレーザ耐性を高める方法としては、膜形成時に被成膜基板の温度を例えば３００℃以上の高温とすることにより膜の酸素欠損を抑制すると共に膜の緻密性を適切化する方法、或いは、成膜後に例えば３００〜１０００℃の大気雰囲気下でアニール処理を施すことにより膜の改質を行う方法がある。
【０００６】
本発明の課題は、レーザ光用光ファイバ構造体において、誘電体多層膜のレーザ耐性を高めることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、レーザ光入射端及び出射端の少なくとも一方に誘電体多層膜が設けられたレーザ光用光ファイバ構造体であって、上記誘電体多層膜は、該誘電体多層膜の形成後に酸素雰囲気下でＣＷレーザが照射され、その光吸収によるアニール処理が施されている。
【０００８】
本発明は、レーザ光入射端及び出射端の少なくとも一方に誘電体多層膜が設けられたレーザ光用光ファイバ構造体の製造方法であって、誘電体多層膜の形成後に、該誘電体多層膜に酸素雰囲気下（空気あるいは純酸素を含む酸素雰囲気、以下同様）でＣＷレーザを照射し、その光吸収によりアニール処理を施す。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、形成後の誘電体多層膜に酸素雰囲気下でＣＷレーザを照射し、その光吸収により誘電体多層膜を局所的に昇温してアニール処理を施すことにより、そのレーザ耐性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態１に係るレーザ光用光ファイバ構造体を示す側面図である。
【図２】実施形態１に係るレーザ光用光ファイバ構造体の要部を拡大して示す側面図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は光ファイバ心線の斜視図である。
【図４】電子ビーム蒸着装置の構成を示す図である。
【図５】実施形態２に係るレーザ光用光ファイバ構造体を示す側面図である。
【図６】レーザ光パワーと誘電体多層膜の温度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】
【００１１】
以下、実施形態について詳細に説明する。
【００１２】
（実施形態１）
図１及び２は実施形態１に係るレーザ光用光ファイバ構造体１０を示す。実施形態１に係るレーザ光用光ファイバ構造体１０は、レーザ光伝送用途或いはファイバレーザ用途で用いられるものである。
【００１３】
実施形態１に係るレーザ光用光ファイバ構造体１０は、光ファイバ１１１を含む光ファイバ心線１１と光ファイバ１１１のレーザ光入射端及び出射端、つまり、両ファイバ端面のそれぞれを被覆するように設けられた誘電体多層膜１２とで構成されている。
【００１４】
光ファイバ心線１１は、光ファイバ１１１とそれを被覆する被覆層１１２で構成されている。光ファイバ心線１１の心線径は例えば０．１２５〜１．５ｍｍである。
【００１５】
光ファイバ１１１は、例えばレーザ光伝送用の場合、図３（ａ）に示すように、ファイバ中心に設けられた高屈折率のコア１１１ａとそれを被覆するように設けられた低屈折率のクラッド１１１ｂとの二層構造を有する構成であってもよい。この場合、光ファイバ１１１は、例えば、ファイバ径が０．２５〜２．５ｍｍ、コア径が５〜１２００μｍ、及びクラッド１１１ｂの層厚さが６０〜３００μｍである。
【００１６】
光ファイバ１１１は石英（ＳｉＯ2）製であることが好ましい。コア１１１ａは、純粋石英で形成されていてもよく、また、Ｇｅなどの屈折率を高めるドーパント、Ｆなどの屈折率を低くするドーパント、或いは希土類元素（Ｅｒ、Ｙｂ、Ｎｄ等）など機能性付与ドーパントが添加された石英で形成されていてもよい。クラッド１１１ｂは、コア１１１ａよりも屈折率が低ければその材質は特に限定されるものではなく、コア１１１ａと同様、純粋石英で形成されていてもよく、また、ドーパントが添加された石英で形成されていてもよい。
【００１７】
光ファイバ１１１は、例えばファイバレーザ用の場合、図３（ｂ）に示すように、ファイバ中心に設けられたコア１１１ａとそれを被覆するように設けられたコア１１１ａよりも低屈折率の第１クラッド１１１ｂとそれを被覆するように設けられた第１クラッド１１１ｂよりも低屈折率の第２クラッド１１１ｃとの三層のダブルクラッド光ファイバ構造を有する構成であってもよい。この場合、光ファイバ１１１は、例えば、ファイバ径が０．１２５〜１．５ｍｍ、コア径が５〜１００μｍ、第１クラッド１１１ｂの外径が４０〜１０００μｍ、及び第２クラッド１１１ｃの層厚さが２０〜２５０μｍである。
【００１８】
光ファイバ１１１は石英製であることが好ましい。コア１１１ａは、希土類元素（Ｅｒ、Ｙｂ、Ｎｄ等）が添加された石英で形成されており、さらに、Ｇｅなどの屈折率を高めるドーパント、Ｆなどの屈折率を低くするドーパント、或いはその他の機能性付与ドーパントが添加されていてもよい。第１クラッド１１１ｂは、コア１１１ａよりも屈折率が低ければその材質は特に限定されるものではなく、コア１１１ａと同様、純粋石英で形成されていてもよく、また、ドーパントが添加された石英で形成されていてもよい。第２クラッド１１１ｃは、第１クラッド１１１ｂよりも屈折率が低ければその材質は特に限定されるものではなく、純粋石英で形成されていてもよく、また、ドーパントが添加された石英で形成されていてもよい。また、第２クラッド１１１ｃには、各々、長さ方向に延びる複数の細孔が第１クラッド１１１ｂを囲うように配設されていてもよい。
【００１９】
被覆層１１２は樹脂或いはゴムで形成されている。被覆層１１２を形成する樹脂或いはゴムとしては、例えば、紫外線硬化性樹脂などの光硬化性樹脂、ポリイミド樹脂などの熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、シリコーンゴムなどの硬化性ゴム等が挙げられる。被覆層１１２の厚さは例えば２００〜５００μｍである。
【００２０】
誘電体多層膜１２は、高屈折率層１２ａと低屈折率層１２ｂとの交互積層体で構成されている。高屈折率層１２ａ及び低屈折率層１２ｂを合わせた層数は、ＨＲ膜の場合には例えば４０〜５０層であり、ＡＲ膜の場合には例えば４〜５層である。高屈折率層１２ａ及び低屈折率層１２ｂは典型的にはそれぞれイオンアシスト蒸着法により形成される。
【００２１】
高屈折率層１２ａは、例えば、Ｔａ2Ｏ5、ＨｆＯ2、ＴｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｎｂ2Ｏ5、Ｙ2Ｏ3等で形成されている。高屈折率層１２ａの厚さは１０〜３００ｎｍであることが好ましく、５０〜２５０ｎｍであることがより好ましい。誘電体多層膜１２に含まれる複数の高屈折率層１２ａは、厚さが同一であってもよく、また、厚さが異なっていてもよい。
【００２２】
低屈折率層１２ｂは、例えば、ＳｉＯ2等で形成されている。低屈折率層１２ｂの厚さは１０〜３００ｎｍであることが好ましく、５０〜２５０ｎｍであることがより好ましい。誘電体多層膜１２に含まれる複数の低屈折率層１２ｂは、厚さが同一であってもよく、また、厚さが異なっていてもよい。
【００２３】
誘電体多層膜１２を構成する高屈折率層１２ａ及び低屈折率層１２ｂは、前者が後者よりも厚くてもよく、また、前者が後者よりも薄くてもよく、さらに、前者と後者とが同一厚さであってもよい。
【００２４】
誘電体多層膜１２のうちファイバ端面に接触する層は、石英製の光ファイバ１１１の場合、同じ材質であって高い密着性が得られるという観点から石英製の低屈折率層１２ｂであることが好ましい。また、誘電体多層膜１２のうち最外層は、強度の観点から石英製の低屈折率層１２ｂであることが好ましい。従って、誘電体多層膜１２の層数は奇数であることが好ましい。
【００２５】
そして、実施形態１に係るレーザ光用光ファイバ構造体１０では、誘電体多層膜１２は、後述の通り、その形成後に酸素雰囲気下でＣＷレーザが照射され、その光吸収によるアニール処理が施されている。
【００２６】
次に、実施形態１に係るレーザ光用光ファイバ構造体１０の製造方法について説明する。
【００２７】
実施形態１に係るレーザ光用光ファイバ構造体１０の製造では、まず、公知の方法により光ファイバ心線１１を作製し、続いて、その両ファイバ端面のそれぞれに誘電体多層膜１２をイオンアシスト蒸着法により設ける。
【００２８】
図４は誘電体多層膜１２を蒸着するための電子ビーム蒸着装置３０を示す。
【００２９】
電子ビーム蒸着装置３０は、真空ポンプが繋がれたチャンバー３１を有する。チャンバー３１の下部中央には電子銃３２及び蒸着源３３が設けられている。電子銃３２及び蒸着源３３の側方にはイオン銃３４が設けられている。電子銃３２及び蒸着源３３の上方にはボウル状のドーム３５が下方に開口するように回転可能に設けられており、そのドーム３５には多数の加工品保持孔３５ａが形成されている。また、チャンバー３１には酸素供給管３６が導入されている。
【００３０】
電子ビーム蒸着装置３０は、ドーム３５の頂部に、水晶モニタ３５ｂが設けられており、それによって蒸着量及び蒸着速度をモニタできるように構成され、また、水晶モニタ３５ｂに並んでモニタガラス３５ｃが設けられると共に、チャンバー３１の外部に光源３７及び光検出器３９が設けられており、光源３７からの光をミラー３８を介してモニタガラス３５ｃに反射させ、それをミラー３８を介して光検出器３９で検出し、それによって蒸着により形成された被膜の膜厚をモニタできるように構成されている。
【００３１】
誘電体多層膜１２の形成に際しては、まず、誘電体多層膜１２を蒸着させる対象となる光ファイバ心線１１をドーム３５にセットする。このとき、光ファイバ心線１１の両方のファイバ端面が加工品保持孔３５ａからドーム３５の内側を向くように配置する。なお、光ファイバ心線１１の中間部分はドーム３５に巻き付ける等する。
【００３２】
次いで、蒸着源３３として低屈折率の蒸着材料（例えばＳｉＯ2）をセットした後、チャンバー３１を密閉して内部を真空にし、ドーム３５を回転させると共にイオン銃３４からイオンを発する。このとき、誘電体多層膜１２を形成するファイバ端面に付着したごみやほこりがイオンによって飛散する（クリーニング）。
【００３３】
次いで、酸素供給管３６からチャンバー３１内に酸素を供給しつつ、電子銃３２からの電子の放出とイオン銃３４からのイオンの放出とを同時に行う。このとき、電子銃３２からの電子が蒸着源３３に衝突し、それによって蒸着源３３から蒸着材料が上方に向かって発せられ、また、イオン銃３４からのイオンが飛んでいる蒸着材料に衝突し、それによって飛んでいる蒸着材料の運動エネルギーが高められる。運動エネルギーが高められた蒸着材料は、ドーム３５の加工品保持孔３５ａから臨む光ファイバ心線１１のファイバ端面に衝突して付着することにより低屈折率層１２ｂの被膜が形成される。また、形成される低屈折率層１２ｂの被膜内の酸素欠損にチャンバー３１内の酸素が補われる。
【００３４】
続いて、蒸着源３３を高屈折率の蒸着材料（例えばＴａ2Ｏ5）に変更し、低屈折率層１２ｂの被膜形成の場合と同じ操作を行う。これにより、低屈折率層１２ｂ上に高屈折率層１２ａの被膜が形成される。
【００３５】
そして、蒸着材料の変更及び蒸着操作を繰り返すことにより、高屈折率層１２ａと低屈折率層１２ｂとの交互積層体からなる誘電体多層膜１２を形成する。
【００３６】
実施形態１に係るレーザ光用光ファイバ構造体１０の製造では、誘電体多層膜１２を形成した後、誘電体多層膜１２に酸素雰囲気下でＣＷレーザを連続照射し、その光吸収によりアニール処理を施す。
【００３７】
誘電体多層膜１２に照射するＣＷレーザの波長は、１μｍ帯域とすることが好ましく、具体的には、９１５ｎｍ、９４０ｎｍ、９７０ｎｍ等が挙げられる。なお、ＣＷレーザは、これらに限定されるものではなく、高出力ＣＷ（例えば１００Ｗ以上）であり、分光特性上、透過し易い波長であればよい。また、誘電体多層膜１２の光学特性と照射するＣＷレーザとの組合せとしては、誘電体多層膜１２の全層にレーザ光を吸収させた方が発熱させ易いことから、誘電体多層膜１２の分光特性として透しやすい波長のＣＷレーザが好ましく、一般的には、より短波長のＣＷレーザの方が吸収が大きいので効果的である。但し、短波長のＣＷレーザは平均出力が小さいので、上記に列挙した波長のＣＷレーザが好ましい。
【００３８】
ＣＷレーザのパワー密度は、６０〜６００Ｗ／ｍ2とすることが好ましく、３００〜６００Ｗ／ｍｍ2とすることがより好ましい。ＣＷレーザのパワー密度は、経時的に一定としてもよく、また、連続的に上昇させてもよく、さらに、段階的に上昇させてもよい。
【００３９】
ＣＷレーザの照射時間は３０分以上とすることが好ましく、６０分以上とすることがより好ましい。
【００４０】
ＣＷレーザを照射する酸素雰囲気の酸素濃度は、酸素欠損状態とならないよう１８体積％以上であることが好ましく、５０体積％以上であることがより好ましい。ＣＷレーザを照射する酸素雰囲気は大気雰囲気であってもよい。
【００４１】
ＣＷレーザの照射によるアニール時の誘電体多層膜１２の温度は１００〜１０００℃であることが好ましく、３００〜５００℃であることがより好ましい。
【００４２】
以上の構成の実施形態１に係るレーザ光用光ファイバ構造体１０の製造方法によれば、形成後の誘電体多層膜１２に酸素雰囲気下でＣＷレーザを照射し、その光吸収により誘電体多層膜１２を局所的に昇温してアニール処理を施すことにより、そのレーザ耐性を高めることができる。
【００４３】
また、例えば３００〜１０００℃の高温度雰囲気下で誘電体多層膜を成膜すれば、或いは、成膜後の誘電体多層膜を高温度雰囲気下でアニール処理すれば、酸素欠損の抑制及び膜の緻密化が図られることから、誘電体多層膜のレーザ耐性を高めることができる。ところが、光ファイバ心線のファイバ端面に誘電体多層膜を設ける場合、被覆層の耐熱性の制約のため光ファイバ心線をかかる高温度雰囲気下に配置することはできず、従って、成膜時の雰囲気温度はせいぜい１００℃程度とせざるを得ず、また、成膜後も高温度雰囲気に晒すことはできず、そのため誘電体多層膜のレーザ耐性を十分に高めることはできない。なお、成膜時の雰囲気温度が低くても、酸素イオンアシストを行うことにより、誘電体多層膜のレーザ耐性を高めることは可能であるが、高温度雰囲気下での成膜やアニール処理ほどのレーザ耐性向上効果は得られない。しかしながら、実施形態１に係るレーザ光用光ファイバ構造体１０の製造方法によれば、形成後の誘電体多層膜１２に酸素雰囲気下でＣＷレーザを照射し、その光吸収により局所的に昇温してアニール処理を施すので、誘電体多層膜１２のアニール処理により被覆層１１２が劣化するのを抑制しつつ、誘電体多層膜１２のレーザ耐性を十分に高めることができる。
【００４４】
さらに、誘電体多層膜１２のレーザ耐性が高められることにより、例えば、レーザ光伝送用途においては、ファイバ端面破壊を抑制することができ、また、空間結合励起を行うファイバレーザ用途においては、レーザ発振光のパワー密度が非常に高い場合でもファイバ端面破壊が抑制され、そのため高パワーのレーザ発振を行うことができる。
【００４５】
（実施形態２）
図５は実施形態２に係るレーザ光用光ファイバ構造体２０を示す。実施形態２に係るレーザ光用光ファイバ構造体２０も、レーザ光伝送用途或いはファイバレーザ用途で用いられるものである。
【００４６】
実施形態２に係るレーザ光用光ファイバ構造体２０は、光ファイバ２１１が被覆層２１２で被覆された光ファイバ心線２１と光ファイバ２１１の両ファイバ端のそれぞれに融着されて一体に設けられた光学部材２３とその端面を被覆するように設けられた誘電体多層膜２２とで構成されている。
【００４７】
光ファイバ心線２１及び誘電体多層膜２２の構成は実施形態１と同一である。
【００４８】
光学部材２３としては、例えば、短尺の光ファイバ心線、ブロック状のチップ、レンズ等が挙げられる。光学部材２３は石英製であることが好ましい。
【００４９】
実施形態２に係るレーザ光用光ファイバ構造体２０は、光ファイバ心線２１に光学部材２３を融着した後、その端面に誘電体多層膜２２を成膜し、そして、アニール処理を施して製造してもよく、また、光学部材２３の端面に誘電体多層膜２２を成膜してアニール処理を施し、そして、それを光ファイバ心線２１に融着して製造してもよい。
【００５０】
その他の構成及び作用効果は実施形態１と同一である。
【００５１】
（その他の実施形態）
上記実施形態１及び２では、レーザ光入射端及び出射端の両方に誘電体多層膜１２，２２が設けられた構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、レーザ光入射端のみに誘電体多層膜が設けられた構成であってもよく、また、レーザ光出射端のみに誘電体多層膜が設けられた構成であってもよい。
【００５２】
上記実施形態１及び２では、イオンアシスト蒸着法により誘電体多層膜１２，２２を形成したが、特にこれに限定されるものではなく、真空蒸着法、スパッタ蒸着法、イオンプレーティング蒸着法、ゾルゲル法等により形成してもよい。
【実施例】
【００５３】
（試験評価１）
＜実施形１＞
コア径が６０μｍのコアにＹｂが添加され且つ外径が６００μｍの第１クラッドを囲うように第２クラッドに複数の細孔が形成されたファイバ径が１０００μｍのファイバレーザ用のダブルクラッド光ファイバの一方のファイバ端面に、低屈折率層（ＳｉＯ2膜、膜厚５０〜２５０ｎｍ）及び高屈折率層（Ｔａ2Ｏ5膜、膜厚５０〜２５０ｎｍ）を交互に成膜して全４０層及び厚さ５０００ｎｍの高反射の誘電体多層膜を形成した。誘電体多層膜の形成は１００℃以下の温度雰囲気下で酸素イオンアシスト蒸着法により行った。そして、この誘電体多層膜に対して大気雰囲気下において波長が９７６ｎｍで且つパワー密度が４５０Ｗ／ｍｍ2のＣＷレーザを６０分間照射してアニール処理を施した。なお、この誘電体多層膜は、波長が１０５０〜１１００ｎｍの光に対する反射率が９９％以上であった。
【００５４】
このダブルクラッド光ファイバを用いてレーザ発振させたところ、中心波長１０８５ｎｍでパワーが１．５ｋＷ以上のレーザ光の発振を確認することができた。
【００５５】
＜比較例１＞
アニール処理を施さなかった誘電体多層膜を用いたことを除いて実施例１と同一の試験を行ったところ、パワーが８００Ｗのレーザ光の発振時にファイバ端面が破壊した。
【００５６】
（試験評価２）
＜実施例２＞
石英基板上に低屈折率層（ＳｉＯ2膜、膜厚５０〜２５０ｎｍ）及び高屈折率層（Ｔａ2Ｏ5膜、膜厚５０〜２５０ｎｍ）を交互に成膜して全５０層及び厚さ６０００ｎｍの誘電体多層膜を形成した。誘電体多層膜の形成は１００℃以下の温度雰囲気下で酸素イオンアシスト蒸着法により行った。そして、この誘電体多層膜に対して大気雰囲気下において波長が９７６ｎｍで且つパワー密度が５００Ｗ／ｍｍ2のＣＷレーザを６０分間照射してアニール処理を施した。
【００５７】
アニール処理を施した誘電体多層膜に対し、直径が１．６ｍｍのレーザ光を徐々にパワーを高めながら照射し、誘電体多層膜の温度をサーモビュアで経時的に測定した。誘電体多層膜の温度は、図６に示すように、パワーが２００Ｗを少し超えた時点で約４０℃まで昇温した。
【００５８】
＜比較例２＞
アニール処理を施さなかった誘電体多層膜を用いたことを除いて実施例２と同一の試験を行った。誘電体多層膜の温度は、図６に示すように、パワーが２００Ｗを少し超えた時点で約１５０℃まで昇温した。
【００５９】
（試験評価３）
＜実施例３＞
コア径が４００μｍで且つファイバ径が５００μｍのレーザ光伝送用の光ファイバのファイバ端面に低屈折率層（ＳｉＯ2膜、膜厚５０〜２５０ｎｍ）及び高屈折率層（Ｔａ2Ｏ5膜、膜厚５０〜２５０ｎｍ）を交互に成膜して全６層及び厚さ５００ｎｍの無反射の誘電体多層膜を形成した。誘電体多層膜の形成は１００℃以下の温度雰囲気下で酸素イオンアシスト蒸着法により行った。そして、この誘電体多層膜に対して大気雰囲気下において波長が９１５ｎｍで且つパワー密度が１０００Ｗ／ｍｍ2のＣＷレーザを６０分間照射してアニール処理を施した。なお、この誘電体多層膜は、波長８００〜１０００ｎｍの光に対して反射率１％以下であった。
【００６０】
アニール処理を施した誘電体多層膜を介して光ファイバに、波長が９１５ｎｍで且つパワーが２００Ｗのレーザ光を入射し、誘電体多層膜の温度をサーモビュアで経時的に測定した。誘電体多層膜の温度は１００℃以下に抑制されていた。
【００６１】
＜比較例３＞
アニール処理を施さなかったことを除いて実施例３と同様に形成した誘電体多層膜について同一の試験を行った。誘電体多層膜の温度は５００℃に達した。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明はレーザ光用光ファイバ構造体及びその製造方法について有用である。
【符号の説明】
【００６３】
１０，２０ レーザ光用光ファイバ構造体
１１，２１ 光ファイバ心線
１１１，２１１ 光ファイバ
１１１ａ コア
１１１ｂ （第１）クラッド
１１１ｃ 第２クラッド
１１２ ２１２ 被覆層
１２，２２ 誘電体多層膜
１２ａ 高屈折率層
１２ｂ 低屈折率層
２３ 光学部材
３０ 電子ビーム蒸着装置
３１ チャンバー
３２ 電子銃
３３ 蒸着源
３４ イオン銃
３５ ドーム
３５ａ 加工品保持孔
３５ｂ 水晶モニタ
３５ｃ モニタガラス
３６ 酸素供給管
３７ 光源
３８ ミラー
３９ 光検出器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光入射端及び出射端の少なくとも一方に誘電体多層膜が設けられたレーザ光用光ファイバ構造体であって、
上記誘電体多層膜は、該誘電体多層膜の形成後に酸素雰囲気下でＣＷレーザが照射され、その光吸収によるアニール処理が施されているレーザ光用光ファイバ構造体。
【請求項２】
請求項１に記載されたレーザ光用光ファイバ構造体において、
上記誘電体多層膜は、光ファイバのファイバ端面を被覆するように設けられているレーザ光用光ファイバ構造体。
【請求項３】
請求項１に記載されたレーザ光用光ファイバ構造体において、
上記誘電体多層膜は、光ファイバのファイバ端に連続して一体に取り付けられた光学部材に設けられているレーザ光用光ファイバ構造体。
【請求項４】
レーザ光入射端及び出射端の少なくとも一方に誘電体多層膜が設けられたレーザ光用光ファイバ構造体の製造方法であって、
誘電体多層膜の形成後に、該誘電体多層膜に酸素雰囲気下でＣＷレーザを照射し、その光吸収によりアニール処理を施すレーザ光用光ファイバ構造体の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載されたレーザ光用光ファイバ構造体の製造方法において、
上記ＣＷレーザの波長が１μｍ帯域であるレーザ光用光ファイバ構造体の製造方法。
【請求項６】
請求項４又は５に記載されたレーザ光用光ファイバ構造体の製造方法において、
上記ＣＷレーザのパワー密度が６０〜６００Ｗ／ｍｍ2であるレーザ光用光ファイバ構造体の製造方法。
【請求項１】
レーザ光入射端及び出射端の少なくとも一方に誘電体多層膜が設けられたレーザ光用光ファイバ構造体であって、
上記誘電体多層膜は、該誘電体多層膜の形成後に酸素雰囲気下でＣＷレーザが照射され、その光吸収によるアニール処理が施されているレーザ光用光ファイバ構造体。
【請求項２】
請求項１に記載されたレーザ光用光ファイバ構造体において、
上記誘電体多層膜は、光ファイバのファイバ端面を被覆するように設けられているレーザ光用光ファイバ構造体。
【請求項３】
請求項１に記載されたレーザ光用光ファイバ構造体において、
上記誘電体多層膜は、光ファイバのファイバ端に連続して一体に取り付けられた光学部材に設けられているレーザ光用光ファイバ構造体。
【請求項４】
レーザ光入射端及び出射端の少なくとも一方に誘電体多層膜が設けられたレーザ光用光ファイバ構造体の製造方法であって、
誘電体多層膜の形成後に、該誘電体多層膜に酸素雰囲気下でＣＷレーザを照射し、その光吸収によりアニール処理を施すレーザ光用光ファイバ構造体の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載されたレーザ光用光ファイバ構造体の製造方法において、
上記ＣＷレーザの波長が１μｍ帯域であるレーザ光用光ファイバ構造体の製造方法。
【請求項６】
請求項４又は５に記載されたレーザ光用光ファイバ構造体の製造方法において、
上記ＣＷレーザのパワー密度が６０〜６００Ｗ／ｍｍ2であるレーザ光用光ファイバ構造体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−４４９７８（Ｐ２０１３−４４９７８Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８３２９７（Ｐ２０１１−１８３２９７）
【出願日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【出願人】（０００００３２６３）三菱電線工業株式会社 (734)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【出願人】（０００００３２６３）三菱電線工業株式会社 (734)
【Ｆターム（参考）】
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