[发明专利]包层模消除器

说明书

本发明实现一种与现有技术相比不易产生高折射率树脂体的发热的包层模消除器。包层模消除器(1)具有高折射率树脂体(11)，该高折射率树脂体(11)覆盖光纤(5)的包覆层去除区间(I)，并且折射率高于光纤(5)的内侧包层(52)。在高折射率树脂体(11)的表面中的与高折射率树脂体(11)和最外壳结构之间的界面相对的表面形成有平面棱镜(111p)，以作为用于减小从光纤(5)入射到高折射率树脂体(11)的包层模光向该表面入射时的入射角或平均入射角的结构。

技术领域

本发明涉及用于从光纤去除包层模光的包层模消除器。

背景技术

在对金属材料等进行加工(切断、焊接、切削等)的材料加工领域中，作为代替使用刀片或钻头等的机械加工的加工方法，使用激光的激光加工正在普及。另外，作为用于激光加工的激光装置，光纤激光器备受瞩目。在需要更高功率的激光的加工中，使用具备多个光纤激光器和合成由各个光纤激光器生成的激光的合束器的光纤激光系统。

光纤激光器是将两端与作为反射镜或半反射镜发挥功能的光纤布拉格光栅连接的泵浦增益光纤作为谐振器的激光装置。作为泵浦增益光纤，通常使用在芯体中添加有Yb等稀土元素的双包层光纤。由谐振器生成的信号光使用与作为半反射镜发挥功能的光纤布拉格光栅连接的传送光纤而被引导至加工对象物。作为传送光纤，通常也使用双包层光纤。

在光纤激光器中，由谐振器生成的激光的光路由泵浦增益光纤、光纤布拉格光栅及传送光纤构成。在上述光路中，至少包含泵浦增益光纤与光纤布拉格光栅的连接点以及光纤布拉格光栅与传送光纤的连接点。如果在构成上述光路的光纤的连接点处存在芯体的失配(芯体直径的差异或芯体的轴偏移等)，则在后级的光纤的包层会激励起包层模光。例如，如果在光纤布拉格光栅与传送光纤的连接点处存在芯体的失配，则在传送光纤的包层会激励起包层模光。另外，在对构成上述光路的光纤施加有侧压或弯曲等干扰的情况下，在芯体中被波导的激光的高次模成分也漏出到包层，从而激励起包层模光。在光纤激光系统中，合束器以及合束器与构成上述光路的光纤的连接点也成为包层模光的产生源。

在构成上述光路的光纤的包层中进行波导的包层模光会使该光纤或比该光纤靠后级的光纤的包覆层发热，或者使与传送光纤的出射端连接的加工头的构成部件发热。即，在构成上述光路的光纤的包层中进行波导的包层模光成为使光纤激光器或光纤激光系统的可靠性降低的主要原因。因此，在构成上述光路的光纤设有用于去除包层模光的包层模消除器。

图13为表示现有的包层模消除器10的结构的纵剖视图。包层模消除器10由高折射率树脂体101构成，该高折射率树脂体101覆盖在包覆层去除区间I中露出的光纤5的内侧包层52。高折射率树脂体101由具有光纤5的内侧包层52的折射率以上的折射率的透光性树脂构成。因此，能够使封入到光纤5的内侧包层52中的包层模光在包覆层去除区间I中向高折射率树脂体101漏出。

在专利文献1中公开了设有散热机构或冷却机构的包层模消除器。在专利文献2中公开了具备折射率沿着光的传播方向逐渐变高的高折射率树脂体的包层模消除器。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本公开特许公报“特开平1-316705号”

专利文献2：国际公开第2013/001734号

发明内容

发明所要解决的课题

在现有的包层模消除器中，存在如下情况，即，在包覆层去除区间中从光纤漏出的包层模光的一部分在高折射率树脂体的表面反复反射，同时在高折射率树脂体的内部传播。在高折射率树脂体的内部传播的包层模光有时会使高折射率树脂体发热，由此使高折射率树脂体劣化。