励起光注入部の製造方法、励起光注入部の製造装置、及び、ファイバレーザ装置
【課題】コアが、インナクラッド、アウタクラッド、被覆、の何れに対しても、その断面の幾何的中心に位置しないダブルクラッドファイバの調心は、コア調心、インナクラッド調心を繰り返して調心する必要があり、調心に時間を要していた。
【解決手段】ダブルクラッドファイバ１０のコア調心後、コア１１とダブルクラッドファイバ１０回転機構の中心を一致させ、コア１１を中心にダブルクラッドファイバ１０を回転してインナクラッド調心を行う。
【解決手段】ダブルクラッドファイバ１０のコア調心後、コア１１とダブルクラッドファイバ１０回転機構の中心を一致させ、コア１１を中心にダブルクラッドファイバ１０を回転してインナクラッド調心を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレーザを発生するファイバに励起光を注入する励起光注入部の製造方法や製造装置に関し、さらに係る製造方法を用いて製造されたファイバレーザ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ファイバレーザは、高出力化と低価格の両立が求められている。高出力化を目的に、そのコアが、インナクラッド、アウタクラッド、被覆、の何れに対しても、その断面の幾何的中心に位置しないダブルクラッドファイバ（例えば特許文献１参照）に、励起ファイバと中継ファイを接続する構成の励起光注入部が開示されている（例えば特許文献２参照）。
【０００３】
一方、低価格化に対しては、ファイバレーザでは、ファイバとファイバを接続する箇所が多いため、生産効率向上を目的とし、効率良く調心し、接続する方法が開示されている。（例えば特許文献３）
図７は上記従来の調心方法の説明図である。ダブルクラッドファイバ１００は、その図示略の被覆と、図示略のアウタクラッドを除去しており、そのインナクラッド１０２の断面形状は円形である。コア１０１は、インナクラッド１０２の断面の幾何的中心に位置していない。
【０００４】
ダブルクラッドファイバ１００は図示略の回転機構で保持しており、その回転中心は、回転機構水平方向軸２００と回転機構鉛直方向軸３００の交わる位置である。
【０００５】
また、ダブルクラッドファイバ１００は調心のために、インナクラッド１０２の側面を水平方向（図７中Ｘ方向）、鉛直方向（図７中Ｙ方向）に移動可能なＶブロック１１０上に、鉛直上方より図示略の錘によりＶブロック１１０に押えつけられている。
【０００６】
このとき、インナクラッド１０２の断面の幾何的中心と、ダブルクラッドファイバ１００回転機構の回転中心が一致するようにＶブロック１１０の形状、水平方向位置、鉛直方向位置を定めている。
【０００７】
以上のように構成された系について、その動作を説明する。Ｖブロック１１０を水平方向、鉛直方向に移動してコア１０１と図示略中継ファイバのコアを調心する。次に、図示略励起ファイバコアと、インナクラッド１０２を調心するために、ダブルクラッドファイバ１００を回転して調心する。
【０００８】
この、Ｖブロック１１０の水平方向、鉛直方向によるコア１０１のコア調心と、ダブルクラッドファイバ１００を回転によるインナクラッド１０２のインナクラッド調心を順次繰り返して調心していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１−２６０４０５号公報
【特許文献２】特開２００５−３３０７６号公報
【特許文献３】特開２００４−３４１４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来の調心方法では、コアと回転機構の中心がずれているため、回転して調心することが必要なインナクラッド調心を行うたびに、コア調心がずれる。このため、何度もコア調心、インナクラッド調心を繰り返して調心する必要があり、調心に時間がかかるという課題を有していた。
【００１１】
本発明は、効率良く調心する調心方法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】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の調心方法は、ダブルクラッドファイバのコア調心後、コアを中心にダブルクラッドファイバを回転してインナクラッド調心を行う。そして、この方法により調心効率が向上ることとなる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明の調心方法によれば調心効率が向上し、ファイバレーザの生産効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る調心方法を実施するための調心光学系の構成図
【図２】本発明の実施の形態に係る調心部の詳細構成図
【図３】本発明の実施の形態に係る調心動作の説明図
【図４】本発明の実施の形態１の動作の説明図
【図５】本発明の実施の形態２の動作の説明図
【図６】本発明の実施の形態４のファイバレーザ装置の概略構成図
【図７】従来技術に係る調心方法の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１の調心方法を実施するための調心系の説明図であり、図２は、図１における調心部の詳細図であり、図２（ａ）は調心部詳細上面図、図２（ｂ）は調心部詳細矢視断面図、図３、図４は動作の説明図である。
【００１６】
図１において、レーザ光を伝送するダブルクラッド構造の中継ファイバ２０の一端は、コア調心を行うためのコア調心用光源２５（望ましくは、波長１３１０ナノメートル、シングルモード光源）に接続している。
【００１７】
励起光を伝送するシングルクラッド構造の励起ファイバ３０の一端は、インナクラッド調心を行うためのインナクラッド調心用光源３５（望ましくは、波長８５０ナノメートル、マルチモード光源）に接続している。
【００１８】
なお、コア調心用光源２５の波長は、インナクラッド調心用光源３５波長とは異なる波長であることが望ましい。また、後述するコア調心用パワーメータに効率よく伝搬するためにコア調心用光源２５はシングルモード光源とし、インナクラッド調心用光源３５は、実際の励起光と同じくマルチモード光源とすることが望ましい。
【００１９】
中継ファイバ２０と励起ファイバ３０の両他端は、両端面を揃えた状態で、図示略のＶブロック上に設置しており、同様に図示略のＶブロック上に設置したレーザ光を発生するダブルクラッド構造のレーザファイバ１０の一端と対面している。
【００２０】
レーザファイバ１０には、レーザファイバ１０のインナクラッドを伝送する全ての光をファイバの外に取り出すために、インナクラッドより高い屈折率の樹脂で被覆して成る励起光取出し部５０を設け、そこから取り出す光を受光できる受光器であるインナクラッド調心用パワーメータ３６を設けている。また、レーザファイバ１０の他端には、コア調心用光源２５から出射する光を受光できる受光器であるコア調心用パワーメータ２６を設ける。
【００２１】
図２を用いて調心部である励起光注入部７０近傍の詳細構成を説明する。図２（ａ）は係る部所を側面より見た外観図、図２（ｂ）はＡ〜Ｅで示す箇所の断面図である。
【００２２】
Ｅ部断面で示すように、レーザ光を発生するダブルクラッド構造のレーザファイバ１０は、石英ガラスにレーザ媒質（望ましくはイッテルビウム）をドープした直径７マイクロメートルの円形断面を持つコア１１、励起光を伝送する石英ガラス製の直径４００マイクロメートルの円形断面形状を持つインナクラッド１２、その周囲に設ける励起光を閉じ込める樹脂製のアウタクラッド１３、ファイバ保護のための樹脂製の被覆１４から成る。
【００２３】
コア１１は、インナクラッド１２、アウタクラッド１３、被覆１４の何れに対しても断面の幾何的中心に位置していない。本実施の形態では、インナクラッド１２の断面の幾何的中心から１００マイクロメートルずれて偏心している。
【００２４】
次にＡ部断面で示すように、レーザ光を伝送するダブルクラッド構造の中継ファイバ２０は、石英ガラスに屈折率調整剤（望ましくはゲルマニウム）をドープした直径７マイクロメートルの円形断面形状を持つコア２１、励起光を伝送する石英ガラス製の直径１２５マイクロメートルの円形断面形状を持つインナクラッド２２、その周囲に設ける励起光を閉じ込める樹脂製のアウタクラッド２３、ファイバ保護のための樹脂製の被覆２４から成る。コア２１は、インナクラッド２２の断面の幾何的中心に位置している。
【００２５】
同じくＡ部断面で示すように、励起光を伝送するシングルクラッド構造の励起ファイバ３０は、励起光を伝送する石英ガラスの直径１２５マイクロメートルの円形断面形状を持つコア３１、その周囲に設ける励起光を閉じ込める樹脂製のクラッド３２、ファイバ保護のための樹脂製の被覆３４から成る。
【００２６】
Ｂ部断面で示すように、中継ファイバ２０はアウタクラッド２３と被覆２４を除去して端面をクリーブした状態、励起ファイバ３０はクラッド３２と被覆３４を除去して端面をクリーブした状態とし、その両端面を揃えた状態で、Ｖブロック５５上に設置している。
【００２７】
同様にＤ部断面で示すように、レーザファイバ１０はアウタクラッド１３と被覆１４を除去して端面をクリーブした状態でＶブロック１５上に設置している。
【００２８】
中継ファイバ２０と励起ファイバ３０は、Ｃ部断面で示すように、レーザファイバ１０一端と対面している。
【００２９】
図３（ａ）は、アウタクラッド１３と被覆１４を除去して端面をクリーブした状態でインナクラッド１２の側面をＶブロック１５上に設置したレーザファイバ１０であり、ダブルクラッドファイバ１０は図示略の回転機構で保持しており、回転機構水平方向軸１６と回転機構鉛直方向軸１７の交わる位置が回転機構の回転中心である。
【００３０】
図３（ｂ）はアウタクラッド２３と被覆２４を除去して端面をクリーブした状態の中継ファイバと２０と、クラッド３２と被覆３４を除去して端面をクリーブした状態の励起ファイバ３０を、各ファイバのインナクラッド２２の側面と、コア３１の側面をＶブロック５５上に設置した状態を示している。
【００３１】
中継ファイバ２０と励起ファイバ３０は両ファイバを１つの図示略の回転機構で保持しており、回転機構水平方向軸５６と回転機構鉛直方向軸５７の交わる位置が回転機構の回転中心である。
【００３２】
以上のように構成された調心系について、その動作を説明する。
【００３３】
図１においてコア調心用光源２５からコア調心用の光を出射して対面するレーザファイバ１０に入射し、コア調心用の光はコア調心用パワーメータ２６でその光出力を計測し、その光出力が最大になるように第１のコア調心を行う。
【００３４】
コア調心用光源２５から発せられたシングルモード光は、主に中継ファイバ２０のコア２１を伝搬し、レーザファイバ１０のコア１１に入射する。コア１１に入射した光はコア調心用パワーメータ２６に達するが、漏洩した光はインナクラッド１２内で散乱するためコア調心用パワーメータ２６に効率的に達しない。したがって、コア調心用パワーメータ２６で計測された光出力が最大となるときが、コア２１とコア１１の幾何的な位置が最も一致したときとなる。
【００３５】
このコア調心は、図３（ａ）で示すように、レーザファイバ１０を設置したＶブロック１５を水平方向（図中Ｘ方向）、鉛直方向（図中Ｙ方向）に移動して行うか、あるいは図３（ｂ）で示すように、中継ファイバ２０と励起ファイバ３０を設置したＶブロック５５を、水平方向（図中Ｘ方向）、鉛直方向（図中Ｙ方向）に移動して行う。
【００３６】
次に、レーザファイバ１０を回転機構中心（回転機構水平方向軸１６と回転機構鉛直方向軸１７の交点）に所定量回転させる。この状態で、再度コア調心（第２のコア調心）を行う。
【００３７】
この所定の回転量と、第１のコア調心の状態から第２のコア調心で移動させたＶブロックの移動情報とから、レーザファイバ１０の回転機構中心（回転機構水平方向軸１６と回転機構鉛直方向軸１７の交点）に対するコア１１の位置を算出する。
【００３８】
例えば、図４に示すように、レーザファイバ１０の回転機構中心に対するコア１１が、偏心量ｒで角度θだけ回転した状態でＶブロック１５にセッテキングされ、第１のコア調心が行われたとする。
【００３９】
そして、所定の回転量をΔθだけ回転機構中心でレーザファイバ１０を回転させるとコア１１の位置が移動する。その移動量をＸ方向、Ｙ方向それぞれΔｘ、Δｙとすれば以下の式で表すことができる。
【００４０】
Δｘ＝ｒ（ｃｏｓ（θ＋Δθ）−ｃｏｓ（θ））
Δｙ＝ｒ（ｓｉｎ（θ＋Δθ）−ｓｉｎ（θ））
この状態で第２のコア調心を行うと、Ｖブロック１５ごとレーザファイバ１０を−Δｘ、−Δｙ移動させることになる。よって、所定の回転量をΔθと第２のコア調心で移動させたＶブロックの移動情報から求めたΔｘ、Δｙを代入して、上述の連立方程式から、ｒとθを求めれば、第１と第２のコア調心後のコア１１の位置は算出できる。
【００４１】
なお、中継ファイバ２０と励起ファイバ３０は、図３（ｂ）のように、２本の別体のファイバとしてＶブロック５５に設置しているので、この時点以降、調心が完了するまでの間、Ｖブロック５５は水平方向、鉛直方向への移動はさせず、かつ、中継ファイバ２０と励起ファイバ３０を回転させない。つまり、中継ファイバ２０と励起ファイバ３０はこの時点で、以降の調心の工程が完了するまでその位置を固定する。
【００４２】
次に、図１においてコア調心用の光に加え、インナクラッド調心用光源３５からインナクラッド調心用の光を出射して対面するレーザファイバ１０に入射させる。そして、励起光取出し部５０から漏れ出すインナクラッド調心用の光をインナクラッド調心用パワーメータ３６で計測する。その光出力が最大となるように、レーザファイバ１０を回転してインナクラッドを調心する。
【００４３】
このとき、上記第２のコア調心後に算出した回転機構中心（回転機構水平方向軸１６と回転機構鉛直方向軸１７の交点）に対するコア１１の位置データに基づき、レーザファイバ１０を設置したＶブロック１５は、レーザファイバ１０の回転と同時にＸ方向とＹ方向も移動し、常にコア１１の位置が移動しないように制御する。
【００４４】
つまり、回転機構中心でレーザファイバ１０を回転させたときにコア１１も回転移動するが、その回転によるＸ方向の移動量とＹ方向の移動量を上述の第２のコア調心後のコア１１の位置から算出して、かかる移動量をキャンセルするように回転と同時にＸ方向とＹ方向も移動する。その結果、コア１１を回転中心としたレーザファイバ１０の回転と等価の回転移動が実現できる。
【００４５】
これにより、レーザファイバ１０の回転の中心がコア１１と一致しているので、コアの調心の状態を維持したままでインナクラッド調心を行うことが可能となる。
【００４６】
なお、本実施の形態では、Ｖブロックに設置したファイバの部位は円形断面形状としたが、Ｄ型等の非円形断面形状であっても良い。また、本実施の形態では、１本のダブルクラッド構造のレーザファイバと２本のファイバ（中継ファイバ、励起ファイバ）を調心したが、１本のダブルクラッド構造のレーザファイバと、１本のダブルクラッド構造の中継ファイバを調心する場合も、調心用光源を順次接続すれば同様の調心ができる。
【００４７】
以上のように調心することにより、コア調心とインナクラッド調心を互いに何度も繰り返す必要がなく、コア調心後にインナクラッド調心を独立して調心を完了でき、効率の良い調心が可能になる。また、本実施の形態では、ずれ量をファイバ側面からのコア画像観察で求めないので、ファイバ側面からのコア画像観察が困難なファイバ、例えば星型断面形状や多角形断面形状のダブルクラッドファイバにも適応でき、調心が可能になる。
【００４８】
（実施の形態２）
次に、コア調心を一度だけ行ってコア１１の位置データを得る実施の形態の一例を説明する。本実施の形態において、その構成は実施の形態１と同じであり、同一の図を用いる。実施の形態１と異なるのは、図３（ｂ）のＶブロック５５に設置される中継ファイバ２０と励起ファイバ３０の位置関係が、図５で示すように特定の位置に規制されている点にある。
【００４９】
図５に示すように、コア２１を有する中継ファイバ２０をＶブロック５５の底部に位置するようにし、励起ファイバ３０はその上に位置するように設置する。かかる状態において、ファイバ押え部５８で位置を規制すると、中継ファイバ２０の中心の位置、すなわち、コア２１は常に一定の位置に規制される。
【００５０】
中継ファイバ２０の直径の情報を予め分かっておれば、回転機構中心（回転機構水平方向軸５６と回転機構鉛直方向軸５７の交点）に対するコア２１の位置情報は予め算出可能である。同様に対抗するレーザファイバ１０の回転機構中心（回転機構水平方向軸１６と回転機構鉛直方向軸１７の交点）に対するコア２１の位置情報も、装置の組立精度の範囲で予め算出可能である。
【００５１】
かかる状態から、コア調心用光源２５からコア調心用の光を出射して対面するレーザファイバ１０に入射し、コア調心用の光はコア調心用パワーメータ２６でその光出力を計測し、その光出力が最大になるようにコア調心を行う。
【００５２】
このコア調心は、レーザファイバ１０を設置したＶブロック１５を移動して行うか、あるいは、中継ファイバ２０と励起ファイバ３０を設置したＶブロック５５を移動して行う。
【００５３】
コア調心前の状態からコア調心で移動させたＶブロックの移動情報と、予め分かっているコア２１の位置情報とから、レーザファイバ１０の回転機構中心（回転機構水平方向軸１６と回転機構鉛直方向軸１７の交点）に対するコア１１の位置を算出する。
【００５４】
以降、インナクラッド調心の動作は上述の実施の形態と同じである。つまり、回転機構中心でレーザファイバ１０を回転させたときのコア１１のＸ方向の移動量とＹ方向の移動量を、算出したコア１１の位置から用いて、かかる移動量をキャンセルするように回転と同時にＸ方向とＹ方向も移動する。その結果、コア１１を回転中心としたレーザファイバ１０の回転と等価の回転移動を行う。
【００５５】
これにより、レーザファイバ１０の回転の中心がコア１１と一致しているので、コアの調心の状態を維持したままでインナクラッド調心を行うことが可能となる。
【００５６】
以上のように調心することにより、コア調心とインナクラッド調心を互いに何度も繰り返す必要がなく、コア調心後にインナクラッド調心を独立して調心を完了でき、効率の良い調心が可能になる。また、本実施の形態では、ずれ量をファイバ側面からのコア画像観察で求めないので、ファイバ側面からのコア画像観察が困難なファイバ、例えば星型断面形状や多角形断面形状のダブルクラッドファイバにも適応でき、調心が可能になる。
【００５７】
（実施の形態３）
本実施の形態において、その構成は実施の形態１と同じであり、同一の図を用いる。実施の形態１と異なるのは、インナクラッド調心の手順を変更した点である。
【００５８】
実施の形態１と同じように構成された調心系について、その動作を説明する。コア調心を、実施の形態１と同様に行う。次に、図１においてコア調心用の光に加え、インナクラッド調心用光源３５からインナクラッド調心用の光を、同時に出射して対面するレーザファイバ１０に入射する。コア調心用光源２５から出射したコア調心用の光はコア調心用パワーメータ２６でその光出力を計測し、インナクラッド調心用光源３５から出射したインナクラッド調心用の光は励起光取出し部５０から漏れ出すのでインナクラッド調心用パワーメータ３６で計測する。まず、コア調心用の光の光出力が最大になるようにコア調心し、その最大値を得る。次にインナクラッド調心用の光の光出力が最大と成るように、レーザファイバ１０を回転してインナクラッドを調心する。このとき、レーザファイバ１０を設置したＶブロック１５は、レーザファイバ１０の回転に応じて、コア調心用パワーメータ２６がコア調心で得ている値、即ち、コア調心用の光の光出力の最大値、を維持するように、水平方向（図３（ａ）中Ｘ方向）、鉛直方向（図３（ａ）中Ｙ方向）に常時移動して調心する。つまり、コア調心用の光の光出力のフィードバックによってＶブロック１５を水平方向（図３（ａ）中Ｘ方向）、鉛直方向（図３（ａ）中Ｙ方向）に常時移動しながら、加えて、レーザファイバ１０を回転してクラッド調心を行っており、コア調心とインナクラッド調心を同時に行っている。
【００５９】
なお、本実施の形態では、励起光取出し部５０をインナクラッドより高い屈折率の樹脂で被覆して成る構造としたが、レーザファイバ１０に、異なる波長の光を異なるファイバに取り出すことの出来る部材（例えば、ＷＤＭカプラ）を装着して構成しても良い。
【００６０】
また、本実施の形態では、コア１１が、インナクラッド１２、アウタクラッド１３、被覆１４に対して断面の幾何的中心に位置していないが、中心に位置していても良い。
【００６１】
以上のように調心することにより、コア調心、クラッド調心、コア調心、クラッド調心と何度も調心を繰り返して精度を向上させる必要が無く、初回のコア調心後は、コア調心を維持したまま精度良くインナクラッド調心を同時に調心でき、効率の良い調心が可能になる。
【００６２】
（実施の形態４）
図６は、本実施の形態１、あるいは、実施の形態２の調心方法により製造した励起光注入部を備えるファイバレーザ装置の概略構成図である。実施の形態１、および、実施の形態２と同一構成物には同一番号を付し、詳細な説明を行わない。
【００６３】
図６において、励起ファイバ３０の一端には、励起光を発生する励起用半導体レーザ６１に接続している。
【００６４】
中継ファイバ２０の一端には、レーザ光をほぼ全反射する（望ましくは、９９．５％以上反射）構造のファイバ・ブラッグ・グレーティング（以下、ＦＢＧ）である高反射ＦＢＧ６２に接続している。
【００６５】
一方、励起ファイバ３０の他端と、中継ファイバ２０の他端は、共に、本実施の形態１、あるいは、本実施の形態２により調心し、レーザ光を発生するレーザファイバ１０の一端と接続して励起光注入部７０を形成している。レーザファイバ１０の他端には、レーザ光の一部を反射し、一部を透過する（望ましくは、１０％以上２０％以下反射）構造のファイバ・ブラッグ・グレーティング（以下、ＦＢＧ）である低反射ＦＢＧ６３に接続している。
【００６６】
このように構成したファイバレーザ装置について、その動作を説明する。
【００６７】
励起用半導体レーザで発生する励起光は、励起ファイバ３０、励起光注入部７０を介してレーザファイバ１０の図示略インナクラッド１２を伝搬し、図示略のコア１１中のレーザ媒質を励起する。
【００６８】
この励起により発生する光は、図示略コア１１中、および、中継ファイバ２０の図示略コア２２に閉じ込められ、それらの端に設けられた高反射ＦＢＧ６２と、低反射ＦＢＧ６３間を多重増幅帰還し、その一部がレーザ光とし低反射ＦＢＧ６３の一端から出射する。
【００６９】
以上のように構成することにより、生産効率の良い励起光注入部を備えるファイバレーザ装置を提供でき、安価なファイバレーザ装置の提供が可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明のダブルクラッドファイバの調心方法は、調心効率が向上し、ファイバレーザの生産効率を向上することができ、ファイバの光学的接続時などに有用である。
【符号の説明】
【００７１】
１０ レーザファイバ
１１ コア
１２ インナクラッド
１３ アウタクラッド
１４ 被覆
１５ Ｖブロック
１６ 回転機構水平方向軸
１７ 回転機構鉛直方向軸
２０ 中継ファイバ
２１ コア
２２ インナクラッド
２３ アウタクラッド
２４ 被覆
２５ コア調心用光源
２６ コア調心用パワーメータ
３０ 励起ファイバ
３１ コア
３２ クラッド
３４ 被覆
３５ インナクラッド調心用光源
３６ インナクラッド調心用パワーメータ
５０ 励起光取出し部
５５ Ｖブロック
５６ 回転機構水平方向軸
５７ 回転機構鉛直方向軸
５８ ファイバ押え部
６１ 励起用半導体レーザ
６２ 高反射ＦＢＧ
６３ 低反射ＦＢＧ
７０ 励起光注入部
１００ ダブルクラッドファイバ
１００ ダブルクラッドファイバ
１０１ コア
１０２ インナクラッド
１１０ Ｖブロック
２００ 回転機構水平方向軸
３００ 回転機構鉛直方向軸
【技術分野】
【０００１】
本発明はレーザを発生するファイバに励起光を注入する励起光注入部の製造方法や製造装置に関し、さらに係る製造方法を用いて製造されたファイバレーザ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ファイバレーザは、高出力化と低価格の両立が求められている。高出力化を目的に、そのコアが、インナクラッド、アウタクラッド、被覆、の何れに対しても、その断面の幾何的中心に位置しないダブルクラッドファイバ（例えば特許文献１参照）に、励起ファイバと中継ファイを接続する構成の励起光注入部が開示されている（例えば特許文献２参照）。
【０００３】
一方、低価格化に対しては、ファイバレーザでは、ファイバとファイバを接続する箇所が多いため、生産効率向上を目的とし、効率良く調心し、接続する方法が開示されている。（例えば特許文献３）
図７は上記従来の調心方法の説明図である。ダブルクラッドファイバ１００は、その図示略の被覆と、図示略のアウタクラッドを除去しており、そのインナクラッド１０２の断面形状は円形である。コア１０１は、インナクラッド１０２の断面の幾何的中心に位置していない。
【０００４】
ダブルクラッドファイバ１００は図示略の回転機構で保持しており、その回転中心は、回転機構水平方向軸２００と回転機構鉛直方向軸３００の交わる位置である。
【０００５】
また、ダブルクラッドファイバ１００は調心のために、インナクラッド１０２の側面を水平方向（図７中Ｘ方向）、鉛直方向（図７中Ｙ方向）に移動可能なＶブロック１１０上に、鉛直上方より図示略の錘によりＶブロック１１０に押えつけられている。
【０００６】
このとき、インナクラッド１０２の断面の幾何的中心と、ダブルクラッドファイバ１００回転機構の回転中心が一致するようにＶブロック１１０の形状、水平方向位置、鉛直方向位置を定めている。
【０００７】
以上のように構成された系について、その動作を説明する。Ｖブロック１１０を水平方向、鉛直方向に移動してコア１０１と図示略中継ファイバのコアを調心する。次に、図示略励起ファイバコアと、インナクラッド１０２を調心するために、ダブルクラッドファイバ１００を回転して調心する。
【０００８】
この、Ｖブロック１１０の水平方向、鉛直方向によるコア１０１のコア調心と、ダブルクラッドファイバ１００を回転によるインナクラッド１０２のインナクラッド調心を順次繰り返して調心していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１−２６０４０５号公報
【特許文献２】特開２００５−３３０７６号公報
【特許文献３】特開２００４−３４１４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来の調心方法では、コアと回転機構の中心がずれているため、回転して調心することが必要なインナクラッド調心を行うたびに、コア調心がずれる。このため、何度もコア調心、インナクラッド調心を繰り返して調心する必要があり、調心に時間がかかるという課題を有していた。
【００１１】
本発明は、効率良く調心する調心方法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】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の調心方法は、ダブルクラッドファイバのコア調心後、コアを中心にダブルクラッドファイバを回転してインナクラッド調心を行う。そして、この方法により調心効率が向上ることとなる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明の調心方法によれば調心効率が向上し、ファイバレーザの生産効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る調心方法を実施するための調心光学系の構成図
【図２】本発明の実施の形態に係る調心部の詳細構成図
【図３】本発明の実施の形態に係る調心動作の説明図
【図４】本発明の実施の形態１の動作の説明図
【図５】本発明の実施の形態２の動作の説明図
【図６】本発明の実施の形態４のファイバレーザ装置の概略構成図
【図７】従来技術に係る調心方法の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１の調心方法を実施するための調心系の説明図であり、図２は、図１における調心部の詳細図であり、図２（ａ）は調心部詳細上面図、図２（ｂ）は調心部詳細矢視断面図、図３、図４は動作の説明図である。
【００１６】
図１において、レーザ光を伝送するダブルクラッド構造の中継ファイバ２０の一端は、コア調心を行うためのコア調心用光源２５（望ましくは、波長１３１０ナノメートル、シングルモード光源）に接続している。
【００１７】
励起光を伝送するシングルクラッド構造の励起ファイバ３０の一端は、インナクラッド調心を行うためのインナクラッド調心用光源３５（望ましくは、波長８５０ナノメートル、マルチモード光源）に接続している。
【００１８】
なお、コア調心用光源２５の波長は、インナクラッド調心用光源３５波長とは異なる波長であることが望ましい。また、後述するコア調心用パワーメータに効率よく伝搬するためにコア調心用光源２５はシングルモード光源とし、インナクラッド調心用光源３５は、実際の励起光と同じくマルチモード光源とすることが望ましい。
【００１９】
中継ファイバ２０と励起ファイバ３０の両他端は、両端面を揃えた状態で、図示略のＶブロック上に設置しており、同様に図示略のＶブロック上に設置したレーザ光を発生するダブルクラッド構造のレーザファイバ１０の一端と対面している。
【００２０】
レーザファイバ１０には、レーザファイバ１０のインナクラッドを伝送する全ての光をファイバの外に取り出すために、インナクラッドより高い屈折率の樹脂で被覆して成る励起光取出し部５０を設け、そこから取り出す光を受光できる受光器であるインナクラッド調心用パワーメータ３６を設けている。また、レーザファイバ１０の他端には、コア調心用光源２５から出射する光を受光できる受光器であるコア調心用パワーメータ２６を設ける。
【００２１】
図２を用いて調心部である励起光注入部７０近傍の詳細構成を説明する。図２（ａ）は係る部所を側面より見た外観図、図２（ｂ）はＡ〜Ｅで示す箇所の断面図である。
【００２２】
Ｅ部断面で示すように、レーザ光を発生するダブルクラッド構造のレーザファイバ１０は、石英ガラスにレーザ媒質（望ましくはイッテルビウム）をドープした直径７マイクロメートルの円形断面を持つコア１１、励起光を伝送する石英ガラス製の直径４００マイクロメートルの円形断面形状を持つインナクラッド１２、その周囲に設ける励起光を閉じ込める樹脂製のアウタクラッド１３、ファイバ保護のための樹脂製の被覆１４から成る。
【００２３】
コア１１は、インナクラッド１２、アウタクラッド１３、被覆１４の何れに対しても断面の幾何的中心に位置していない。本実施の形態では、インナクラッド１２の断面の幾何的中心から１００マイクロメートルずれて偏心している。
【００２４】
次にＡ部断面で示すように、レーザ光を伝送するダブルクラッド構造の中継ファイバ２０は、石英ガラスに屈折率調整剤（望ましくはゲルマニウム）をドープした直径７マイクロメートルの円形断面形状を持つコア２１、励起光を伝送する石英ガラス製の直径１２５マイクロメートルの円形断面形状を持つインナクラッド２２、その周囲に設ける励起光を閉じ込める樹脂製のアウタクラッド２３、ファイバ保護のための樹脂製の被覆２４から成る。コア２１は、インナクラッド２２の断面の幾何的中心に位置している。
【００２５】
同じくＡ部断面で示すように、励起光を伝送するシングルクラッド構造の励起ファイバ３０は、励起光を伝送する石英ガラスの直径１２５マイクロメートルの円形断面形状を持つコア３１、その周囲に設ける励起光を閉じ込める樹脂製のクラッド３２、ファイバ保護のための樹脂製の被覆３４から成る。
【００２６】
Ｂ部断面で示すように、中継ファイバ２０はアウタクラッド２３と被覆２４を除去して端面をクリーブした状態、励起ファイバ３０はクラッド３２と被覆３４を除去して端面をクリーブした状態とし、その両端面を揃えた状態で、Ｖブロック５５上に設置している。
【００２７】
同様にＤ部断面で示すように、レーザファイバ１０はアウタクラッド１３と被覆１４を除去して端面をクリーブした状態でＶブロック１５上に設置している。
【００２８】
中継ファイバ２０と励起ファイバ３０は、Ｃ部断面で示すように、レーザファイバ１０一端と対面している。
【００２９】
図３（ａ）は、アウタクラッド１３と被覆１４を除去して端面をクリーブした状態でインナクラッド１２の側面をＶブロック１５上に設置したレーザファイバ１０であり、ダブルクラッドファイバ１０は図示略の回転機構で保持しており、回転機構水平方向軸１６と回転機構鉛直方向軸１７の交わる位置が回転機構の回転中心である。
【００３０】
図３（ｂ）はアウタクラッド２３と被覆２４を除去して端面をクリーブした状態の中継ファイバと２０と、クラッド３２と被覆３４を除去して端面をクリーブした状態の励起ファイバ３０を、各ファイバのインナクラッド２２の側面と、コア３１の側面をＶブロック５５上に設置した状態を示している。
【００３１】
中継ファイバ２０と励起ファイバ３０は両ファイバを１つの図示略の回転機構で保持しており、回転機構水平方向軸５６と回転機構鉛直方向軸５７の交わる位置が回転機構の回転中心である。
【００３２】
以上のように構成された調心系について、その動作を説明する。
【００３３】
図１においてコア調心用光源２５からコア調心用の光を出射して対面するレーザファイバ１０に入射し、コア調心用の光はコア調心用パワーメータ２６でその光出力を計測し、その光出力が最大になるように第１のコア調心を行う。
【００３４】
コア調心用光源２５から発せられたシングルモード光は、主に中継ファイバ２０のコア２１を伝搬し、レーザファイバ１０のコア１１に入射する。コア１１に入射した光はコア調心用パワーメータ２６に達するが、漏洩した光はインナクラッド１２内で散乱するためコア調心用パワーメータ２６に効率的に達しない。したがって、コア調心用パワーメータ２６で計測された光出力が最大となるときが、コア２１とコア１１の幾何的な位置が最も一致したときとなる。
【００３５】
このコア調心は、図３（ａ）で示すように、レーザファイバ１０を設置したＶブロック１５を水平方向（図中Ｘ方向）、鉛直方向（図中Ｙ方向）に移動して行うか、あるいは図３（ｂ）で示すように、中継ファイバ２０と励起ファイバ３０を設置したＶブロック５５を、水平方向（図中Ｘ方向）、鉛直方向（図中Ｙ方向）に移動して行う。
【００３６】
次に、レーザファイバ１０を回転機構中心（回転機構水平方向軸１６と回転機構鉛直方向軸１７の交点）に所定量回転させる。この状態で、再度コア調心（第２のコア調心）を行う。
【００３７】
この所定の回転量と、第１のコア調心の状態から第２のコア調心で移動させたＶブロックの移動情報とから、レーザファイバ１０の回転機構中心（回転機構水平方向軸１６と回転機構鉛直方向軸１７の交点）に対するコア１１の位置を算出する。
【００３８】
例えば、図４に示すように、レーザファイバ１０の回転機構中心に対するコア１１が、偏心量ｒで角度θだけ回転した状態でＶブロック１５にセッテキングされ、第１のコア調心が行われたとする。
【００３９】
そして、所定の回転量をΔθだけ回転機構中心でレーザファイバ１０を回転させるとコア１１の位置が移動する。その移動量をＸ方向、Ｙ方向それぞれΔｘ、Δｙとすれば以下の式で表すことができる。
【００４０】
Δｘ＝ｒ（ｃｏｓ（θ＋Δθ）−ｃｏｓ（θ））
Δｙ＝ｒ（ｓｉｎ（θ＋Δθ）−ｓｉｎ（θ））
この状態で第２のコア調心を行うと、Ｖブロック１５ごとレーザファイバ１０を−Δｘ、−Δｙ移動させることになる。よって、所定の回転量をΔθと第２のコア調心で移動させたＶブロックの移動情報から求めたΔｘ、Δｙを代入して、上述の連立方程式から、ｒとθを求めれば、第１と第２のコア調心後のコア１１の位置は算出できる。
【００４１】
なお、中継ファイバ２０と励起ファイバ３０は、図３（ｂ）のように、２本の別体のファイバとしてＶブロック５５に設置しているので、この時点以降、調心が完了するまでの間、Ｖブロック５５は水平方向、鉛直方向への移動はさせず、かつ、中継ファイバ２０と励起ファイバ３０を回転させない。つまり、中継ファイバ２０と励起ファイバ３０はこの時点で、以降の調心の工程が完了するまでその位置を固定する。
【００４２】
次に、図１においてコア調心用の光に加え、インナクラッド調心用光源３５からインナクラッド調心用の光を出射して対面するレーザファイバ１０に入射させる。そして、励起光取出し部５０から漏れ出すインナクラッド調心用の光をインナクラッド調心用パワーメータ３６で計測する。その光出力が最大となるように、レーザファイバ１０を回転してインナクラッドを調心する。
【００４３】
このとき、上記第２のコア調心後に算出した回転機構中心（回転機構水平方向軸１６と回転機構鉛直方向軸１７の交点）に対するコア１１の位置データに基づき、レーザファイバ１０を設置したＶブロック１５は、レーザファイバ１０の回転と同時にＸ方向とＹ方向も移動し、常にコア１１の位置が移動しないように制御する。
【００４４】
つまり、回転機構中心でレーザファイバ１０を回転させたときにコア１１も回転移動するが、その回転によるＸ方向の移動量とＹ方向の移動量を上述の第２のコア調心後のコア１１の位置から算出して、かかる移動量をキャンセルするように回転と同時にＸ方向とＹ方向も移動する。その結果、コア１１を回転中心としたレーザファイバ１０の回転と等価の回転移動が実現できる。
【００４５】
これにより、レーザファイバ１０の回転の中心がコア１１と一致しているので、コアの調心の状態を維持したままでインナクラッド調心を行うことが可能となる。
【００４６】
なお、本実施の形態では、Ｖブロックに設置したファイバの部位は円形断面形状としたが、Ｄ型等の非円形断面形状であっても良い。また、本実施の形態では、１本のダブルクラッド構造のレーザファイバと２本のファイバ（中継ファイバ、励起ファイバ）を調心したが、１本のダブルクラッド構造のレーザファイバと、１本のダブルクラッド構造の中継ファイバを調心する場合も、調心用光源を順次接続すれば同様の調心ができる。
【００４７】
以上のように調心することにより、コア調心とインナクラッド調心を互いに何度も繰り返す必要がなく、コア調心後にインナクラッド調心を独立して調心を完了でき、効率の良い調心が可能になる。また、本実施の形態では、ずれ量をファイバ側面からのコア画像観察で求めないので、ファイバ側面からのコア画像観察が困難なファイバ、例えば星型断面形状や多角形断面形状のダブルクラッドファイバにも適応でき、調心が可能になる。
【００４８】
（実施の形態２）
次に、コア調心を一度だけ行ってコア１１の位置データを得る実施の形態の一例を説明する。本実施の形態において、その構成は実施の形態１と同じであり、同一の図を用いる。実施の形態１と異なるのは、図３（ｂ）のＶブロック５５に設置される中継ファイバ２０と励起ファイバ３０の位置関係が、図５で示すように特定の位置に規制されている点にある。
【００４９】
図５に示すように、コア２１を有する中継ファイバ２０をＶブロック５５の底部に位置するようにし、励起ファイバ３０はその上に位置するように設置する。かかる状態において、ファイバ押え部５８で位置を規制すると、中継ファイバ２０の中心の位置、すなわち、コア２１は常に一定の位置に規制される。
【００５０】
中継ファイバ２０の直径の情報を予め分かっておれば、回転機構中心（回転機構水平方向軸５６と回転機構鉛直方向軸５７の交点）に対するコア２１の位置情報は予め算出可能である。同様に対抗するレーザファイバ１０の回転機構中心（回転機構水平方向軸１６と回転機構鉛直方向軸１７の交点）に対するコア２１の位置情報も、装置の組立精度の範囲で予め算出可能である。
【００５１】
かかる状態から、コア調心用光源２５からコア調心用の光を出射して対面するレーザファイバ１０に入射し、コア調心用の光はコア調心用パワーメータ２６でその光出力を計測し、その光出力が最大になるようにコア調心を行う。
【００５２】
このコア調心は、レーザファイバ１０を設置したＶブロック１５を移動して行うか、あるいは、中継ファイバ２０と励起ファイバ３０を設置したＶブロック５５を移動して行う。
【００５３】
コア調心前の状態からコア調心で移動させたＶブロックの移動情報と、予め分かっているコア２１の位置情報とから、レーザファイバ１０の回転機構中心（回転機構水平方向軸１６と回転機構鉛直方向軸１７の交点）に対するコア１１の位置を算出する。
【００５４】
以降、インナクラッド調心の動作は上述の実施の形態と同じである。つまり、回転機構中心でレーザファイバ１０を回転させたときのコア１１のＸ方向の移動量とＹ方向の移動量を、算出したコア１１の位置から用いて、かかる移動量をキャンセルするように回転と同時にＸ方向とＹ方向も移動する。その結果、コア１１を回転中心としたレーザファイバ１０の回転と等価の回転移動を行う。
【００５５】
これにより、レーザファイバ１０の回転の中心がコア１１と一致しているので、コアの調心の状態を維持したままでインナクラッド調心を行うことが可能となる。
【００５６】
以上のように調心することにより、コア調心とインナクラッド調心を互いに何度も繰り返す必要がなく、コア調心後にインナクラッド調心を独立して調心を完了でき、効率の良い調心が可能になる。また、本実施の形態では、ずれ量をファイバ側面からのコア画像観察で求めないので、ファイバ側面からのコア画像観察が困難なファイバ、例えば星型断面形状や多角形断面形状のダブルクラッドファイバにも適応でき、調心が可能になる。
【００５７】
（実施の形態３）
本実施の形態において、その構成は実施の形態１と同じであり、同一の図を用いる。実施の形態１と異なるのは、インナクラッド調心の手順を変更した点である。
【００５８】
実施の形態１と同じように構成された調心系について、その動作を説明する。コア調心を、実施の形態１と同様に行う。次に、図１においてコア調心用の光に加え、インナクラッド調心用光源３５からインナクラッド調心用の光を、同時に出射して対面するレーザファイバ１０に入射する。コア調心用光源２５から出射したコア調心用の光はコア調心用パワーメータ２６でその光出力を計測し、インナクラッド調心用光源３５から出射したインナクラッド調心用の光は励起光取出し部５０から漏れ出すのでインナクラッド調心用パワーメータ３６で計測する。まず、コア調心用の光の光出力が最大になるようにコア調心し、その最大値を得る。次にインナクラッド調心用の光の光出力が最大と成るように、レーザファイバ１０を回転してインナクラッドを調心する。このとき、レーザファイバ１０を設置したＶブロック１５は、レーザファイバ１０の回転に応じて、コア調心用パワーメータ２６がコア調心で得ている値、即ち、コア調心用の光の光出力の最大値、を維持するように、水平方向（図３（ａ）中Ｘ方向）、鉛直方向（図３（ａ）中Ｙ方向）に常時移動して調心する。つまり、コア調心用の光の光出力のフィードバックによってＶブロック１５を水平方向（図３（ａ）中Ｘ方向）、鉛直方向（図３（ａ）中Ｙ方向）に常時移動しながら、加えて、レーザファイバ１０を回転してクラッド調心を行っており、コア調心とインナクラッド調心を同時に行っている。
【００５９】
なお、本実施の形態では、励起光取出し部５０をインナクラッドより高い屈折率の樹脂で被覆して成る構造としたが、レーザファイバ１０に、異なる波長の光を異なるファイバに取り出すことの出来る部材（例えば、ＷＤＭカプラ）を装着して構成しても良い。
【００６０】
また、本実施の形態では、コア１１が、インナクラッド１２、アウタクラッド１３、被覆１４に対して断面の幾何的中心に位置していないが、中心に位置していても良い。
【００６１】
以上のように調心することにより、コア調心、クラッド調心、コア調心、クラッド調心と何度も調心を繰り返して精度を向上させる必要が無く、初回のコア調心後は、コア調心を維持したまま精度良くインナクラッド調心を同時に調心でき、効率の良い調心が可能になる。
【００６２】
（実施の形態４）
図６は、本実施の形態１、あるいは、実施の形態２の調心方法により製造した励起光注入部を備えるファイバレーザ装置の概略構成図である。実施の形態１、および、実施の形態２と同一構成物には同一番号を付し、詳細な説明を行わない。
【００６３】
図６において、励起ファイバ３０の一端には、励起光を発生する励起用半導体レーザ６１に接続している。
【００６４】
中継ファイバ２０の一端には、レーザ光をほぼ全反射する（望ましくは、９９．５％以上反射）構造のファイバ・ブラッグ・グレーティング（以下、ＦＢＧ）である高反射ＦＢＧ６２に接続している。
【００６５】
一方、励起ファイバ３０の他端と、中継ファイバ２０の他端は、共に、本実施の形態１、あるいは、本実施の形態２により調心し、レーザ光を発生するレーザファイバ１０の一端と接続して励起光注入部７０を形成している。レーザファイバ１０の他端には、レーザ光の一部を反射し、一部を透過する（望ましくは、１０％以上２０％以下反射）構造のファイバ・ブラッグ・グレーティング（以下、ＦＢＧ）である低反射ＦＢＧ６３に接続している。
【００６６】
このように構成したファイバレーザ装置について、その動作を説明する。
【００６７】
励起用半導体レーザで発生する励起光は、励起ファイバ３０、励起光注入部７０を介してレーザファイバ１０の図示略インナクラッド１２を伝搬し、図示略のコア１１中のレーザ媒質を励起する。
【００６８】
この励起により発生する光は、図示略コア１１中、および、中継ファイバ２０の図示略コア２２に閉じ込められ、それらの端に設けられた高反射ＦＢＧ６２と、低反射ＦＢＧ６３間を多重増幅帰還し、その一部がレーザ光とし低反射ＦＢＧ６３の一端から出射する。
【００６９】
以上のように構成することにより、生産効率の良い励起光注入部を備えるファイバレーザ装置を提供でき、安価なファイバレーザ装置の提供が可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明のダブルクラッドファイバの調心方法は、調心効率が向上し、ファイバレーザの生産効率を向上することができ、ファイバの光学的接続時などに有用である。
【符号の説明】
【００７１】
１０ レーザファイバ
１１ コア
１２ インナクラッド
１３ アウタクラッド
１４ 被覆
１５ Ｖブロック
１６ 回転機構水平方向軸
１７ 回転機構鉛直方向軸
２０ 中継ファイバ
２１ コア
２２ インナクラッド
２３ アウタクラッド
２４ 被覆
２５ コア調心用光源
２６ コア調心用パワーメータ
３０ 励起ファイバ
３１ コア
３２ クラッド
３４ 被覆
３５ インナクラッド調心用光源
３６ インナクラッド調心用パワーメータ
５０ 励起光取出し部
５５ Ｖブロック
５６ 回転機構水平方向軸
５７ 回転機構鉛直方向軸
５８ ファイバ押え部
６１ 励起用半導体レーザ
６２ 高反射ＦＢＧ
６３ 低反射ＦＢＧ
７０ 励起光注入部
１００ ダブルクラッドファイバ
１００ ダブルクラッドファイバ
１０１ コア
１０２ インナクラッド
１１０ Ｖブロック
２００ 回転機構水平方向軸
３００ 回転機構鉛直方向軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア、インナクラッド、アウタクラッド、被覆、から成るダブルクラッド構造ファイバであり、前記コアにレーザ媒質をドープしており、かつ、前記コアが、前記インナクラッド、前記アウタクラッド、前記被覆、の何れに対しても、その断面の幾何的中心に位置しない構造のレーザファイバと、
少なくとも１本のコア、インナクラッド、アウタクラッド、被覆、から成るダブルクラッド構造ファイバであり、前記コアはレーザ媒質をドープせずに前記レーザ媒質により発生するレーザ光を伝送し、前記インナクラッドは前記レーザ媒質を励起する励起光を伝送する構造の中継ファイバを光学的に接続する時に、
前記レーザファイバを、水平方向に移動し、鉛直方向に移動し、回転する機構に設置する工程と、
前記中継ファイバを、水平方向に移動し、鉛直方向に移動し、回転する機構に設置する工程と、
前記両設置工程後に前記コア同士を対面するように調心するコア調心工程と、前記コア調心工程後に前記レーザファイバを、前記コアを中心に回転させて、前記インナクラッド同士を対面するようにインナクラッド調心するインナクラッド調心工程と
を備える励起光注入部の製造方法。
【請求項２】
コア、インナクラッド、アウタクラッド、被覆、から成るダブルクラッドファイバを光学的に接続する時に、
コア調心用の光を出射するコア調心用光源と、前記コア調心用光源からの光を受光するコア調心用受光器と、インナクラッド調心用の光を出射するインナクラッド調心用光源と、前記インナクラッド調心用光源からの光を受光するインナクラッド調心用受光器とを設け、
前記ダブルクラッドファイバを、水平方向に移動し、鉛直方向に移動し、回転する機構に設置する工程と、
前記コア調心用受光器の受光を最大化するようにコア調心を行うコア調心工程と、
前記コア調心工程後に、前記コアを中心に前記ダブルクラッドファイバを回転してインナクラッド調心を行うインナクラッド調心工程と
を備える励起光注入部の製造方法。
【請求項３】
コア、インナクラッド、アウタクラッド、被覆、から成るダブルクラッドファイバであり、前記コアが、前記インナクラッド、前記アウタクラッド、前記被覆、の何れに対しても、その断面の幾何的中心に位置しないダブルクラッドファイバと、
少なくとも１本のコア、インナクラッド、アウタクラッド、被覆、から成るダブルクラッドファイバを含む複数本のファイバ群を光学的に接続する時に、
前記ダブルクラッドファイバを、水平方向に移動し、鉛直方向に移動し、回転する機構に設置する工程と、
前記ファイバ群を、水平方向に移動し、鉛直方向に移動し、回転する機構に設置する工程と、
前記２つの設置工程の後に、前記ダブルクラッドファイバのコアと、前記複数本のファイバ群のうちの所望のダブルクラッドファイバのコアを調心するコア調心工程と、
前記コア調心工程の後に前記複数本のファイバ群は水平方向、あるいは、鉛直方向に移動するが、回転はさせず、前記コアが、前記インナクラッド、前記アウタクラッド、前記被覆、の何れに対しても、その断面の幾何的中心に位置しないダブルクラッドファイバのみを前記コアを中心に回転して調心を行うインナクラッド調心工程と
を備える励起光注入部の製造方法。
【請求項４】
コア、インナクラッド、アウタクラッド、被覆、から成るダブルクラッド構造ファイバであり、前記コアにレーザ媒質をドープしており、かつ、前記コアが、前記インナクラッド、前記アウタクラッド、前記被覆、の何れに対しても、その断面の幾何的中心に位置しない構造のレーザファイバの同一端面に、
コア、クラッド、被覆、から成るシングルクラッド構造ファイバであり、前記コアはレーザ媒質をドープせずに前記レーザ媒質により発生するレーザ光を伝送する中継ファイバと共に、コア、クラッド、被覆、から成るシングルクラッド構造ファイバであり、前記コアは前記レーザ媒質を励起する励起光を伝送する励起ファイバを
光学的に接続する時に、
前記レーザファイバを、水平方向に移動し、鉛直方向に移動し、回転する機構に設置する工程と、
前記中継ファイバと共に励起ファイバを、水平方向に移動し、鉛直方向に移動し、回転する機構に設置する工程と、
前記両設置工程後に前記レーザファイバコアと前記中継ファイバコア同士を対面するように調心するコア調心工程と、
前記コア調心工程後に前記レーザファイバを、前記レーザファイバコアを中心に回転させて前記レーザファイバインナクラッドと前記励起ファイバコア同士を対面するようにインナクラッド調心するインナクラッド調心工程と
を備える励起光注入部の製造方法。
【請求項５】
前記コアを中心にファイバを回転させて行うインナクラッド調心するインナクラッド調心工程が、前記コア調整でファイバを移動させた移動量の情報からコア位置を算出し、前記算出したコア位置の情報を用いて前記コアを中心に回転するように制御する請求項１から４のいずれかに記載の励起光注入部の製造方法。
【請求項６】
前記コア位置の算出において、第１のコア調心工程と、第１のコア調心後にファイバを所定量回転させてから行う第２の調心工程を設け、前記所定の回転量と前記第１のコア調心の状態から前記第２のコア調心で移動させた移動情報とから、コア１１の位置を算出する請求項５に記載の励起光注入部の製造方法。
【請求項７】
前記コア位置の算出において、一方のファイバのコア位置を規制し、前記位置規制されたコアに対してコア調整で他方のファイバを移動させた移動量の情報からコア位置を算出する請求項５に記載の励起光注入部の製造方法。
【請求項８】
前記コアを中心にファイバを回転させて行うインナクラッド調心するインナクラッド調心工程が、前記コア調心工程後に前記コア調心用受光器の受光最大値を維持した状態で前記ダブルクラッドファイバを回転してインナクラッド調心を行う請求項１から４のいずれかに記載の励起光注入部の製造方法。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかの励起光注入部の製造方法を備える励起光注入部の製造装置。
【請求項１０】
請求項１から８のいずれかの励起光注入部の製造方法により製造した励起光導入部を備えるファイバレーザ装置。
【請求項１】
コア、インナクラッド、アウタクラッド、被覆、から成るダブルクラッド構造ファイバであり、前記コアにレーザ媒質をドープしており、かつ、前記コアが、前記インナクラッド、前記アウタクラッド、前記被覆、の何れに対しても、その断面の幾何的中心に位置しない構造のレーザファイバと、
少なくとも１本のコア、インナクラッド、アウタクラッド、被覆、から成るダブルクラッド構造ファイバであり、前記コアはレーザ媒質をドープせずに前記レーザ媒質により発生するレーザ光を伝送し、前記インナクラッドは前記レーザ媒質を励起する励起光を伝送する構造の中継ファイバを光学的に接続する時に、
前記レーザファイバを、水平方向に移動し、鉛直方向に移動し、回転する機構に設置する工程と、
前記中継ファイバを、水平方向に移動し、鉛直方向に移動し、回転する機構に設置する工程と、
前記両設置工程後に前記コア同士を対面するように調心するコア調心工程と、前記コア調心工程後に前記レーザファイバを、前記コアを中心に回転させて、前記インナクラッド同士を対面するようにインナクラッド調心するインナクラッド調心工程と
を備える励起光注入部の製造方法。
【請求項２】
コア、インナクラッド、アウタクラッド、被覆、から成るダブルクラッドファイバを光学的に接続する時に、
コア調心用の光を出射するコア調心用光源と、前記コア調心用光源からの光を受光するコア調心用受光器と、インナクラッド調心用の光を出射するインナクラッド調心用光源と、前記インナクラッド調心用光源からの光を受光するインナクラッド調心用受光器とを設け、
前記ダブルクラッドファイバを、水平方向に移動し、鉛直方向に移動し、回転する機構に設置する工程と、
前記コア調心用受光器の受光を最大化するようにコア調心を行うコア調心工程と、
前記コア調心工程後に、前記コアを中心に前記ダブルクラッドファイバを回転してインナクラッド調心を行うインナクラッド調心工程と
を備える励起光注入部の製造方法。
【請求項３】
コア、インナクラッド、アウタクラッド、被覆、から成るダブルクラッドファイバであり、前記コアが、前記インナクラッド、前記アウタクラッド、前記被覆、の何れに対しても、その断面の幾何的中心に位置しないダブルクラッドファイバと、
少なくとも１本のコア、インナクラッド、アウタクラッド、被覆、から成るダブルクラッドファイバを含む複数本のファイバ群を光学的に接続する時に、
前記ダブルクラッドファイバを、水平方向に移動し、鉛直方向に移動し、回転する機構に設置する工程と、
前記ファイバ群を、水平方向に移動し、鉛直方向に移動し、回転する機構に設置する工程と、
前記２つの設置工程の後に、前記ダブルクラッドファイバのコアと、前記複数本のファイバ群のうちの所望のダブルクラッドファイバのコアを調心するコア調心工程と、
前記コア調心工程の後に前記複数本のファイバ群は水平方向、あるいは、鉛直方向に移動するが、回転はさせず、前記コアが、前記インナクラッド、前記アウタクラッド、前記被覆、の何れに対しても、その断面の幾何的中心に位置しないダブルクラッドファイバのみを前記コアを中心に回転して調心を行うインナクラッド調心工程と
を備える励起光注入部の製造方法。
【請求項４】
コア、インナクラッド、アウタクラッド、被覆、から成るダブルクラッド構造ファイバであり、前記コアにレーザ媒質をドープしており、かつ、前記コアが、前記インナクラッド、前記アウタクラッド、前記被覆、の何れに対しても、その断面の幾何的中心に位置しない構造のレーザファイバの同一端面に、
コア、クラッド、被覆、から成るシングルクラッド構造ファイバであり、前記コアはレーザ媒質をドープせずに前記レーザ媒質により発生するレーザ光を伝送する中継ファイバと共に、コア、クラッド、被覆、から成るシングルクラッド構造ファイバであり、前記コアは前記レーザ媒質を励起する励起光を伝送する励起ファイバを
光学的に接続する時に、
前記レーザファイバを、水平方向に移動し、鉛直方向に移動し、回転する機構に設置する工程と、
前記中継ファイバと共に励起ファイバを、水平方向に移動し、鉛直方向に移動し、回転する機構に設置する工程と、
前記両設置工程後に前記レーザファイバコアと前記中継ファイバコア同士を対面するように調心するコア調心工程と、
前記コア調心工程後に前記レーザファイバを、前記レーザファイバコアを中心に回転させて前記レーザファイバインナクラッドと前記励起ファイバコア同士を対面するようにインナクラッド調心するインナクラッド調心工程と
を備える励起光注入部の製造方法。
【請求項５】
前記コアを中心にファイバを回転させて行うインナクラッド調心するインナクラッド調心工程が、前記コア調整でファイバを移動させた移動量の情報からコア位置を算出し、前記算出したコア位置の情報を用いて前記コアを中心に回転するように制御する請求項１から４のいずれかに記載の励起光注入部の製造方法。
【請求項６】
前記コア位置の算出において、第１のコア調心工程と、第１のコア調心後にファイバを所定量回転させてから行う第２の調心工程を設け、前記所定の回転量と前記第１のコア調心の状態から前記第２のコア調心で移動させた移動情報とから、コア１１の位置を算出する請求項５に記載の励起光注入部の製造方法。
【請求項７】
前記コア位置の算出において、一方のファイバのコア位置を規制し、前記位置規制されたコアに対してコア調整で他方のファイバを移動させた移動量の情報からコア位置を算出する請求項５に記載の励起光注入部の製造方法。
【請求項８】
前記コアを中心にファイバを回転させて行うインナクラッド調心するインナクラッド調心工程が、前記コア調心工程後に前記コア調心用受光器の受光最大値を維持した状態で前記ダブルクラッドファイバを回転してインナクラッド調心を行う請求項１から４のいずれかに記載の励起光注入部の製造方法。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかの励起光注入部の製造方法を備える励起光注入部の製造装置。
【請求項１０】
請求項１から８のいずれかの励起光注入部の製造方法により製造した励起光導入部を備えるファイバレーザ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−４７１２（Ｐ２０１３−４７１２Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３３９７４（Ｐ２０１１−１３３９７４）
【出願日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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