激光器裝置以及光纖激光器的制造方法
【專利摘要】一種激光器裝置，具備：多個多模半導體激光器，以多種模式輸出激光；光合波器，對該激光進行合波后輸出；多模光纖，連接多個多模半導體激光器與光合波器連接，且具備纖芯部、形成于該纖芯部的外周的包層部以及覆蓋該包層部的外周的涂覆部；第1彎曲部，形成于所述多模光纖中，以規(guī)定的彎曲長度和規(guī)定的第1彎曲半徑進行了彎曲；散熱部，在第1彎曲部中形成于涂覆部的外側，釋放該光纖的熱；和第2彎曲部，形成于第1彎曲部與光合波器之間的多模光纖中，是以規(guī)定的第2彎曲半徑彎曲的，通過散熱部的散熱，抑制第2彎曲部中的溫度上升。由此，提供一種可靠性高且能實現(xiàn)小型化的激光器裝置。
【專利說明】
激光器裝置以及光纖激光器
技術領域
[0001 ] 本發(fā)明涉及激光器裝置以及光纖激光器。
【背景技術】
[0002]近幾年，各種高輸出的激光器裝置得到了廣泛應用。特別是，作為高輸出的激光器裝置，正在關注以在纖芯部添加了稀土族元素的光纖作為放大介質(zhì)的光纖激光器，將其用于金屬的加工等中。在這樣的高輸出的激光器裝置中，向光纖輸入超過1W的高強度的激光。
[0003]在此，存在以下的問題:若向光纖輸入高強度的激光，則有時會在光纖的彎曲部發(fā)生光纖的加熱、損傷。這是因為，在光纖中傳播的光在光纖的彎曲部，作為彎曲損耗而泄漏到光纖的涂覆部，吸收了該漏光的涂覆部被加熱，進而發(fā)生損傷。認為這樣的因彎曲損耗引起的光纖的加熱、損傷是因輸入到光纖的光之中在與光纖的包層部耦合的包層模下傳播的光而產(chǎn)生。因此，公開了減少在包層模下傳播的光的技術(例如，參照專利文獻I)。
[0004]在先技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1: JP特開2010-2608號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的課題
[0008]但是，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)即使減少了在包層模下傳播的光，有時也會在光纖的彎曲部中發(fā)生加熱、損傷。
[0009]本發(fā)明鑒于上述情況而完成，其目的在于，提供一種可靠性高且可實現(xiàn)小型化的激光器裝置以及光纖激光器。
[0010]用于解決課題的手段
[0011]為了解決上述課題而達成目的，本發(fā)明的一個方式涉及的激光器裝置的特征在于，具備:多個多模半導體激光器，以多種模式輸出激光;光合波器，對多個所述激光進行合波后輸出；多模光纖，連接多個所述多模半導體激光器與所述光合波器，該多模光纖具備纖芯部、形成于所述纖芯部的外周的包層部以及覆蓋所述包層部的外周的涂覆部；第I彎曲部，形成于所述多模光纖中，以規(guī)定的彎曲長度和規(guī)定的第I彎曲半徑進行了彎曲；散熱部，在所述第I彎曲部中形成于所述涂覆部的外側，且釋放所述多模光纖的熱;和第2彎曲部，形成于所述第I彎曲部與所述光合波器之間的所述多模光纖中，是以規(guī)定的第2彎曲半徑彎曲的，通過所述散熱部的散熱，抑制所述第2彎曲部中的溫度上升。
[0012]此外，本發(fā)明的一個方式涉及的激光器裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，所述第2彎曲部中的溫度上升的抑制量是10°C以上。
[0013]此外，本發(fā)明的一個方式涉及的激光器裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，溫度上升相對于所述第2彎曲半徑的變化的變化比例在以該第2彎曲半徑為中心值的5_的范圍內(nèi)被抑制到30 °C / 5mm以下。
[0014]此外，本發(fā)明的一個方式涉及的激光器裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，溫度上升相對于所述第2彎曲半徑的變化的變化比例在以該第2彎曲半徑為中心值的5_的范圍內(nèi)被抑制到10 °C/5mm以下。
[0015]此外，本發(fā)明的一個方式涉及的激光器裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，溫度上升相對于所述第2彎曲半徑的變化的變化比例在以該第2彎曲半徑為中心值的5_的范圍內(nèi)殘留2 °C/5mm以上。
[0016]此外，本發(fā)明的一個方式涉及的激光器裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，若將所述多模光纖的比所述第I彎曲部更靠近所述多模半導體激光器側的部分的最小彎曲半徑設為R0，將所述第I彎曲半徑設為Rl，將所述第2彎曲半徑設為R2，則RlS R2<R0成立。
[0017]此外，本發(fā)明的一個方式涉及的激光器裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，所述彎曲長度為JiX所述第I彎曲半徑以上。
[0018]此外，本發(fā)明的一個方式涉及的激光器裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，所述第I彎曲部中的光損耗為0.2dB以下。
[0019]此外，本發(fā)明的一個方式涉及的激光器裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，所述第2彎曲半徑是根據(jù)所述多模光纖的規(guī)格確定的容許彎曲半徑。
[0020]此外，本發(fā)明的一個方式涉及的激光器裝置的特征在于，具備:多個多模半導體激光器，以多種模式輸出激光;光合波器，對多個所述激光進行合波后輸出；多模光纖，連接多個所述多模半導體激光器與所述光合波器，該多模光纖具備纖芯部、形成于所述纖芯部的外周的包層部以及覆蓋所述包層部的外周的涂覆部;第I彎曲部，形成于所述多模光纖中，以規(guī)定的彎曲長度和規(guī)定的第I彎曲半徑進行了彎曲；散熱部，在所述第I彎曲部中形成于所述涂覆部的外側，釋放所述多模光纖的熱;和第2彎曲部，形成于所述第I彎曲部與所述光合波器之間的所述多模光纖中，是以規(guī)定的第2彎曲半徑彎曲的，若將所述多模光纖的比所述第I彎曲部更靠近所述多模半導體激光器側的部分的最小彎曲半徑設為R0，將所述第I彎曲半徑設為R1，將所述第2彎曲半徑設為R2，則Rl-5mm<R2且R1<R0成立，R0、R1、R2的單位是mm ο
[0021]此外，本發(fā)明的一個方式涉及的激光器裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，RlSR2且R1<R0成立。
[0022]此外，本發(fā)明的一個方式涉及的激光器裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，RlSR2<RO成立。
[0023]此外，本發(fā)明的一個方式涉及的激光器裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，所述第I彎曲半徑為50mm以下。
[0024]此外，本發(fā)明的一個方式涉及的激光器裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，所述彎曲長度為抓1以上。
[0025]此外，本發(fā)明的一個方式涉及的激光器裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，在所述第I彎曲部中，在從所述多模半導體激光器輸入到所述多模光纖的光之中，去除在所述纖芯部中傳播的高次纖芯模的光。
[0026]此外，本發(fā)明的一個方式涉及的激光器裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，所述第I彎曲部中的光損耗為0.2dB以下。
[0027]此外，本發(fā)明的一個方式涉及的激光器裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，在所述第2彎曲部中，抑制因在所述多模光纖中傳播的光的彎曲損耗引起的所述涂覆部的加熱或損傷。
[0028]此外，本發(fā)明的一個方式涉及的激光器裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，所述第2彎曲半徑是根據(jù)所述多模光纖的規(guī)格確定的容許彎曲半徑。
[0029]此外，本發(fā)明的一個方式涉及的激光器裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，所述涂覆部的折射率比所述包層部的折射率高。
[0030]此外，本發(fā)明的一個方式涉及的激光器裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，多個所述多模半導體激光器之中的I個以上的多模半導體激光器所輸出的所述激光的光強度為1W以上。
[0031]此外，本發(fā)明的一個方式涉及的激光器裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，所述光合波器具有光纖帶(optical fiber band)構造。
[0032]此外，本發(fā)明的一個方式涉及的激光器裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，所述散熱部具備所述多模光纖在所述涂覆部的外周形成的散熱材、和經(jīng)由所述散熱材與所述多模光纖相接的散熱體。
[0033]此外，本發(fā)明的一個方式涉及的激光器裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，所述散熱材使用樹脂，所述散熱材的折射率比所述涂覆部的折射率高。
[0034]此外，本發(fā)明的一個方式涉及的激光器裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，所述散熱材包含硅酮系的導熱性化合物。
[0035]此外，本發(fā)明的一個方式涉及的激光器裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，所述散熱體是具有導熱性的板狀構件，所述第I彎曲部配置在形成于板狀的所述散熱體的圓形槽中。
[0036]此外，本發(fā)明的一個方式涉及的激光器裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，所述散熱體是具有導熱性的圓筒狀構件，所述第I彎曲部卷繞在所述圓筒的外周。
[0037]此外，本發(fā)明的一個方式涉及的光纖激光器具備:上述發(fā)明的激光器裝置;放大用光纖，輸入所述激光器裝置的輸出光;和光反射器，配置在所述放大用光纖的兩端側，且構成根據(jù)所述放大用光纖所產(chǎn)生的光使激光進行激光振蕩的光諧振器。
[0038]發(fā)明效果
[0039]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供可靠性高且可實現(xiàn)小型化的激光器裝置以及光纖激光器。
【附圖說明】
[0040]圖1是從側面?zhèn)扔^察本發(fā)明的實施方式涉及的激光器裝置的示意性結構圖。
[0041]圖2是圖1所示的激光器裝置的激勵激光器部的示意性結構圖。
[0042]圖3是圖2所示的激勵激光器部的散熱部的示意性結構圖。
[0043]圖4是表示圖1所示的激光器裝置的結構的示意圖。
[0044]圖5是表示對多模光纖(mult1-modefiber)的彎曲半徑與溫度上升之間的關系進行測定的實驗系統(tǒng)的結構的示意圖。
[0045]圖6是表示在第I彎曲部中不使多模光纖彎曲時的涂敷長度與多模光纖的溫度上升值之間的關系的圖。
[0046]圖7是表示涂敷長度為30mm時的多模光纖的第I彎曲半徑Rl與多模光纖的溫度上升值之間的關系的圖。
[0047]圖8是表示多模光纖的第I彎曲半徑Rl為25mm或30mm時的彎曲長度與多模光纖的溫度上升值之間的關系的圖。
[0048]圖9是表示有第I彎曲部的情況和沒有第I彎曲部的情況下多模光纖的第2彎曲半徑R2與多模光纖的溫度之間的關系的圖。
[0049]圖1O是表示NA為0.15的多模光纖的激光器輸出的不同對光纖溫度上升值帶來的影響的圖。
[0050]圖11是表示NA為0.22的多模光纖的激光器輸出的不同對光纖溫度上升值帶來的影響的圖。
[0051 ]圖12是表示NA為0.15時相對于第2彎曲半徑R2的光纖溫度上升值的圖。
[0052]圖13是表示NA為0.22時相對于第2彎曲半徑R2的光纖溫度上升值的圖。
[0053]圖14是表示多模光纖中的光的傳播形式的說明圖。
[0054]圖15是變形例涉及的激勵激光器部的散熱部的示意性結構圖。
【具體實施方式】
[0055]以下，參照附圖來說明本發(fā)明涉及的激光器裝置以及光纖激光器的實施方式。另夕卜，并不是通過本實施方式來限定本發(fā)明。此外，在附圖的記載中，對相同或?qū)囊剡m當附加同一符號。此外，附圖是示意性的，需要留意有時各要素的尺寸的關系、各要素的比率等不同于實際情況。在附圖彼此之間也有時包含尺寸的關系、比率相互不同的部分。
[0056](實施方式)
[0057]首先，說明作為本發(fā)明的實施方式涉及的光纖激光器的激光器裝置。圖1是從側面?zhèn)扔^察本發(fā)明的實施方式涉及的激光器裝置的示意性結構圖。如圖1所示，激光器裝置100具備:基板10;配置于基板10的背面的激勵激光器部20;與激勵激光器部20連接的多模光纖30;配置于基板10的表面且與多模光纖30連接的光合波器40;和配置于基板10的表面且被依次連接的雙包層光纖50、稀土族添加光纖60、雙包層光纖70、熔合連接部80、單模光纖90。
[0058]基板10通過在其兩面固定各種元件，從而能夠比僅在單面固定各種元件的激光器裝置100更加小型化。此外，基板10雖然可以是鋁等各種金屬板，但并不限于此?；?0也可以與用于容納激光器裝置100的未圖示的框體一體構成。此外，對于基板10來說，為了抑制激光器裝置100內(nèi)的溫度上升，優(yōu)選具有導熱性，更優(yōu)選由鋁(Al)等導熱性高的材質(zhì)構成。此外，基板10可以是具備使冷卻水在內(nèi)部循環(huán)的循環(huán)路徑的水冷結構，也可以是具備送風路徑(管道)的強制氣冷結構，其中，送風路徑形成為從側面的某個部位貫通到該側面或其他側面的另一部位，且在其內(nèi)壁具有翼。
[0059]激勵激光器部20具備多個多模半導體激光器(mult1-mode semicond uctorlaser)，被固定于基板10的背面且以多個模式(多個橫模)輸出激光。圖2是圖1所示的激光器裝置的激勵激光器部的示意性結構圖。如圖2所示，激勵激光器部20具備12個多模半導體激光器21-1?12，各個多模半導體激光器21-1?12被固定在基板10上。各個多模半導體激光器21-1?12的輸出光強度可以是1W以上。進一步地，各個多模半導體激光器21-1?12的輸出光強度可以是更高的強度，例如，可以是20W以上或50W以上。另外，多模半導體激光器的數(shù)目例如是12個，但也可以是6個或18個等，能夠適當選擇數(shù)目。
[0060]多模光纖30具有12根多模光纖30-1?12，各個多模光纖30-1?12分別將多模半導體激光器21 -1?12與光合波器40連接。
[0061]各個多模光纖30-1?12是具備纖芯部、形成于纖芯部的外周的包層部以及覆蓋包層部外周的涂覆部的多模光纖。涂覆部的折射率例如被設定成比包層部的折射率高。
[0062]此外，將根據(jù)多模光纖30-1?12的規(guī)格確定的容許彎曲半徑設為Rmin。該容許彎曲半徑Rmin是配置光纖時的光損耗充分少的最小的彎曲半徑，是由光纖的制造者等針對規(guī)定波長確定的值。容許彎曲半徑Rmin有各種定義，例如，可將容許彎曲半徑Rmin定義為如下的彎曲半徑:以彎曲半徑1?_將光纖卷繞10次時，規(guī)定波長的光的彎曲損耗在0.5dB以下。此外，各個多模光纖30-1?12的NA(Numerical Aperture，數(shù)值孔徑)例如可以是0.15或0.22。
[0063]如圖2所示，在基板10上捆成束而固定多個(例如各3根)與各個多模半導體激光器21-1?12連接的多模光纖30-1?12。但是，在此，各個多模光纖30-1?12只不過是按每個涂覆部被捆成束，在光學結構上并沒有相互親合。此外，多模光纖30-1?12不限于以被捆成束的狀態(tài)固定于基板10上，也可以單獨固定于基板10。接著，按照以下方式將12根多模光纖30-1?12捆成束:多模光纖30-1?3經(jīng)由光去除部30a-l，多模光纖30-4?6經(jīng)由光去除部30a-2，多模光纖30-7?9經(jīng)由光去除部30a-3，多模光纖30-10?12經(jīng)由光去除部30a-4。但是，在此，各個多模光纖30-1?12也只是按每個涂覆部被捆成束，在光學結構上并沒有相互鋰A
柄口 O
[0064]如圖2所示，光去除部30a_l?4形成在各個多模光纖30-1?12中，具備以規(guī)定的彎曲長度和規(guī)定的第I彎曲半徑Rl進行了彎曲的第I彎曲部30aa-l?4。在圖2中，多模光纖30-1?12中彎曲成圓形的部分是第I彎曲部30aa-l?4。各光去除部30a-l?4的彎曲長度以及第I彎曲半徑Rl可以相同，但也可以是互不相同的值，例如，可以配合輸入到多模光纖30-1?12的光強度來進行調(diào)整。
[0065]第I彎曲部30aa_l?4的彎曲長度例如可以為JiRl以上，更優(yōu)選可以為2jtR1以上。對于第I彎曲部30aa-l?4的彎曲長度來說，在圖2中，在多模光纖30-1?12將第I彎曲部30aa-1?4繞半圈的情況下，第I彎曲部30aa_l?4的彎曲長度是JiRl，在多模光纖30-1?12將第I彎曲部30aa_l?4繞1.5圈的情況下，第I彎曲部30aa_l?4的彎曲長度是3jtR1。但是，通過適當變更多模光纖30-1?12以及第I彎曲部30aa-l?4的配置，能夠?qū)澢L度設定成例如2JTRl等任意的值。第I彎曲半徑Rl例如可以在50mm以下，更優(yōu)選是在25mm以下。此外，通過適當?shù)卦O定彎曲長度以及第I彎曲半徑Rl，各第I彎曲部30aa_l?4中的光損耗例如可以被設為
0.2dB以下，更優(yōu)選被設為0.1 dB以下。
[0066]進一步地，光去除部30a_l?4具備形成于第I彎曲部30aa_l?4的多模光纖30-1?12的涂覆部的外側且釋放多模光纖30-1?12的熱的散熱部。并且，散熱部具備:形成于多模光纖30-1?12的涂覆部的外周的散熱材;和經(jīng)由散熱材與多模光纖30-1?12相接的散熱體。圖3是圖2所示的激勵激光器部的散熱部的示意性結構圖。圖3對應于圖2的A-A線剖視圖。如圖3所示，在散熱部11的散熱體11 a中設置槽11aa。如圖2所示的光去除部30a_l?4那樣，該槽Ilaa形成為半徑約為第I彎曲半徑Rl的圓形。并且，在槽Ilaa的內(nèi)部配置有多模光纖30-1?3。進一步地，通過散熱材Ilb在槽Ilaa的內(nèi)部固定多模光纖30-1?3。例如，散熱體Ila與具有導熱性的板狀構件即基板10—體地構成，在該槽內(nèi)配置多模光纖30-1?3。此時，多模光纖30-1?3發(fā)出的熱經(jīng)由散熱材I Ib而釋放到散熱體I la。另外，在本實施方式中，光去除部30a-1?4全都具有圖3所示的結構的散熱部11，散熱部的結構可以在光去除部30a-l?4中互不相同。
[OO67 ]散熱部11的散熱材11 b使用樹脂，而散熱材11 b的折射率比多模光纖3 O -1?12的涂覆部的折射率高。由此，涂覆部高效地吸收從多模光纖30-1?12的纖芯部泄漏的光。此外，散熱材Ilb例如可以是包含硅酮系的導熱性化合物的材料。進一步地，散熱材Ilb可以是導熱系數(shù)為0.5ff/m.K以上的材料。此時，因涂覆部的光吸收引起的熱被高效地傳遞到散熱體11a，使得多模光纖30-1?12的加熱以及損傷得到抑制。此外，優(yōu)選散熱材Ilb對多模半導體激光器21-1?12輸出的激光的吸收系數(shù)小。由此，因散熱材Ilb的光吸收引起的溫度上升得至IJ抑制，多模光纖30-1?12的加熱以及損傷進一步得到抑制。
[0068]散熱部11的散熱體Ila可以是鋁等金屬，但只要是具有導熱性的材料即可，無特別限定。此外，散熱體Ila可以與基板10—體地構成，也可以是單獨構成散熱體Ila與基板10且將散熱體Ila固定于基板10上的結構。
[0069]接著，如圖1所示，具有12根多模光纖30-1?12的多模光纖30配置在激勵激光器部20與光合波器40之間，且具備以規(guī)定的第2彎曲半徑R2將多模光纖30彎曲的第2彎曲部30b。在利用多模光纖30連接基板10背面的激勵激光器部20與基板10表面的激光器振蕩部LO之間時，形成第2彎曲部。這樣，通過在基板10的兩個面固定各種元件，能夠使激光器裝置100實現(xiàn)小型化。第2彎曲半徑R2例如可以在50mm以下，更優(yōu)選在25mm以下。此外，第2彎曲半徑R2可以是容許彎曲半徑Rmin。在此，將各多模光纖30-1?12的比第I彎曲部30aa-l?4更靠近多模半導體激光器21-1?12側的部分的最小彎曲半徑設為RO，且與第I彎曲半徑R1、第2彎曲半徑R2進行比較時，Rl< R2且R1<R0的關系成立，對此將在后面詳述。另外，雖然圖2所示的RO是相對于多模光纖30-1而畫出的，但是對于各多模光纖30-1?12可同樣定義RO。
[0070]光合波器40將從多模光纖30-1?12輸入的多個激光合波后輸出。對于光合波器40來說，只要是具備對輸入光進行合波的功能即可，沒有特別限定，但是例如可以是將12根多模光纖30-1?12捆成束的構造的光纖帶構成。
[0071]圖4是表示圖1所示的激光器裝置的結構的示意圖。圖中“X”表示光纖的熔合連接點。如圖4所示，雙包層光纖50以及70是形成有FBG(Fiber Bragg Grating)50a以及70a的雙包層光纖。此外，稀土族添加光纖60是放大用光纖，且是在纖芯中添加了稀土族元素的雙包層光纖。并且，F(xiàn)BG50a以及70a構成光諧振器，與稀土族添加光纖60—起構成激光器振蕩部LO0
[0072]另外，添加到稀土族添加光纖60的纖芯中的稀土族元素例如是鉺(Er)、鐿(Yb)等，但只要是具有光放大作用的元素即可，沒有特別限定。此外，多模半導體激光器21-1?12輸出的激光的波長被設定成可對添加到稀土族添加光纖60的纖芯中的稀土族元素進行光激勵的波長，在稀土族元素為Yb的情況下，激光的波長例如是915nm。此外，F(xiàn)BG50a以及70a具有如下的特性:以規(guī)定的反射率，選擇性地反射應在激光器振蕩部LO中產(chǎn)生激光振蕩的波長。
[0073]雙包層光纖70通過熔合連接部80而與單模光纖90熔合連接。并且，從單模光纖90的一端，射出作為激光器裝置100的最終輸出的激光。
[0074]接著，說明本實施方式涉及的激光器裝置100的動作。首先，從外部施加了電流的激勵激光器部20的多模半導體激光器21-1?12以多橫模方式輸出激光。從多模半導體激光器21-1?12輸出的激光被輸入到多模光纖30-1?12。在此，在激光器裝置100中形成有光去除部30a-l?4。并且，在光去除部30a-l?4中，第I彎曲部30aa-l?4中的多模光纖30-1?12以第I彎曲半徑Rl被彎曲。于是，在多模光纖30-1?12中傳播的光之中，因多模光纖30-1?12的彎曲而容易泄漏的成分會泄漏到涂覆部。涂覆部吸收泄漏的光的一部分，被吸收的光變成熱。通過光去除部30a-l?4的散熱部11來釋放該熱，使得光去除部30a-l?4中的多模光纖30-1?12的加熱得到抑制。
[0075]接著，在具有12根多模光纖30-1?12的多模光纖30中傳播的光通過第2彎曲部30b。在此，借助光去除部30a-l?4，在多模光纖30中傳播的光之中因多模光纖30的彎曲而容易泄漏的成分的光強度已經(jīng)被降低。此時，由于Rl^ R2的關系成立，所以在多模光纖30的第2彎曲部30b中泄漏到涂覆部的光被充分抑制。由此，第2彎曲部30b中的多模光纖30的加熱或損傷得到抑制。
[0076]然后，對于在多模光纖30中傳播的光，借助光合波器40對其進行合波后輸入到雙包層光纖50。然后，將輸入到雙包層光纖50中的光作為激勵光，稀土族添加光纖60和FBG50a以及70a所構成的激光器振蕩部LO使激光振蕩，從雙包層光纖70輸出振蕩的激光。另外，振蕩的激光的波長是包含在對稀土族添加光纖60的纖芯添加的稀土族元素的發(fā)光波段中的波長。例如，在稀土族元素為Yb的情況下，振蕩的激光的波長例如是1.08μπι。雙包層光纖70的輸出光經(jīng)由熔合連接部80后被輸入到單模光纖90，并從單模光纖90的一端作為最終的激光器裝置100的輸出而射出。
[0077]這樣，激光器裝置100通過配置在多模半導體激光器21-1?12與第2彎曲部30b之間的光去除部30a-l?4，降低了在第2彎曲部30b的多模光纖30中傳播的光之中因多模光纖30的彎曲而容易泄漏的成分的光強度。此時，由于RlS R2的關系成立，所以在第2彎曲部30b中泄漏到涂覆部的光被充分抑制。由此，多模光纖30的第2彎曲部30b中的加熱或損傷得到抑制，因而能夠成為可靠性高的激光器裝置。此外，在未設置光去除部的情況下，若以第2彎曲半徑R2配置多模光纖30，則恐怕多模光纖30會被加熱或受損傷。但是，在本實施方式涉及的激光器裝置100中，由于借助光去除部30a-l?4而減少了在多模光纖30中傳播的光之中因多模光纖30的彎曲而容易泄漏的成分的光，所以能夠以第2彎曲半徑R2配置多模光纖30。由此，增加了激光器裝置100的多模光纖的配置的自由度，例如能夠?qū)⒏鞣N元件配置于基板10的兩面。因此，激光器裝置100能夠成為小型化的激光器裝置。
[0078]進一步地，若將多模光纖30-1?12的比第I彎曲部30aa_l?4更靠近多模半導體激光器21-1?12側的部分的最小彎曲半徑設為R0，則R1<R0成立。由此，即使在多模光纖30-1?12的比第I彎曲部30aa-l?4更靠近多模半導體激光器21-1?12側的部位存在彎曲部分，在該彎曲部分處，不會出現(xiàn)與光去除部30a-l?4相當?shù)墓獾男孤Ｒ虼?，防止了該彎曲部位處的多模光纖30-1?12的加熱、損傷，同時更靠地發(fā)揮了光去除部30a-l?4的效果。
[0079 ]以下，更詳細地說明第I彎曲半徑Rl與第2彎曲半徑R2之間的關系、第I彎曲半徑Rl與多模光纖30-1?12的比第I彎曲部30aa-l?4更靠近多模半導體激光器21-1?12側的部分的最小彎曲半徑RO之間的關系。
[0080]首先，如上所述，以往提出了通過去除以包層模在雙包層光纖中傳播的光，由此抑制雙包層光纖的加熱以及損傷的技術。
[0081]但是，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了以下問題:在輸入到多模光纖中的光強度例如超過1W這樣的高輸出時，即使去除了以包層模傳播的光，有時也會發(fā)生多模光纖的加熱或損傷。因此，本發(fā)明的發(fā)明人利用如下方式研究了解決該問題的手段，由此想到了本發(fā)明。
[0082]首先，說明本發(fā)明的發(fā)明人進行實驗的實驗系統(tǒng)。圖5是表示對多模光纖的彎曲半徑與溫度上升之間的關系進行測定的實驗系統(tǒng)的結構的示意圖。如圖5所示，該實驗系統(tǒng)具備:多模半導體激光器101、多模光纖102和功率表103。進一步地，該實驗系統(tǒng)具備:光去除部102a，其具有形成于多模光纖102中且以規(guī)定的彎曲長度和規(guī)定的第I彎曲半徑Rl進行了彎曲的第I彎曲部102aa、和形成于多模光纖102的涂覆部的外側且釋放多模光纖102的熱的散熱部;和第2彎曲部102b，以第2彎曲半徑R2彎曲了多模光纖102。另外，多模光纖102的涂覆部的折射率比包層部的折射率高。此外，作為散熱部的散熱材，使用硅酮系的導熱性化合物。
[0083]首先，在該實驗系統(tǒng)中，設置成彎曲長度和第I彎曲半徑Rl可變。此時，彎曲長度、和在多模光纖102上涂覆散熱材的長度、即涂敷長度相同。接著，在該實驗系統(tǒng)中，第2彎曲半徑R2被固定成25mm。此時，對于未輸入來自多模半導體激光器101的激光時的第2彎曲部102b中的多模光纖102的溫度、和輸入了激光時的第2彎曲部102b中的多模光纖102的溫度進行比較，在輸入了激光的情況下測定第2彎曲部102b中的多模光纖102的溫度上升了多少。另外，進行控制，使得來自多模半導體激光器101的激光輸出為25W。此外，利用熱攝像機來測量第2彎曲部102b中的多模光纖102的溫度。以下，多模光纖102的溫度上升值是指，從輸入了激光時的第2彎曲部102b中的多模光纖102的溫度中減去未輸入激光時的第2彎曲部102b中的多模光纖102的溫度而得到的值。
[0084]首先，針對在第I彎曲部102aa中不彎曲多模光纖102而是將其設為直線且僅改變涂敷長度的情況進行測定。圖6是表示在第I彎曲部102aa中不彎曲多模光纖的情況下涂敷長度與多模光纖的溫度上升值之間的關系圖。如圖6所示，即使改變涂敷長度，第2彎曲部102b中的多模光纖102的溫度上升值也不發(fā)生變化。
[0085]在此，涂覆部的折射率比包層部的折射率高，所以包層模的光泄漏到涂覆部。由于在涂覆部的表面涂敷了散熱材，因而這樣的泄漏到涂覆部的模式的光會泄漏到涂覆部外，在散熱材內(nèi)部被轉換成熱而被釋放。因此，在因包層模的光引起泄漏的情況下，應當是涂敷長度越長，則第2彎曲部102b中的多模光纖102的溫度上升值就越少。然而，如圖6的結果所示，第2彎曲部102b中的多模光纖102的溫度上升值與涂敷長度無關，大致是固定的。該結果啟示:在多模光纖102中傳播的光之中，以包層模傳播的光以外的光對2彎曲部102b中的多模光纖102的溫度上升有貢獻。
[0086]接著，針對將彎曲長度固定成30mm且改變第I彎曲半徑Rl的情況進行測定。圖7是表示涂敷長度為30mm時的多模光纖的第I彎曲半徑Rl與多模光纖的溫度上升值之間的關系的圖。如圖7所示，隨著第I彎曲半徑Rl接近第2彎曲半徑R2 (2 5mm )，第2彎曲部1 2b中的多模光纖102的溫度上升值急劇變小。這意味著:若第I彎曲半徑Rl和第2彎曲半徑R2是充分接近的值，則在第I彎曲部102aa中，在多模光纖102中傳播的光之中對第2彎曲部102b中的多模光纖102的溫度上升有貢獻的光被充分減少。
[0087]然后，針對在第I彎曲半徑Rl是與第2彎曲半徑R2(25mm)相等的25mm、以及與第2彎曲半徑R2充分接近的30mm的情況下，改變彎曲長度的情況進行了測定。圖8是表示多模光纖的第I彎曲半徑Rl為25mm或30mm時彎曲長度與多模光纖的溫度上升值之間的關系的圖。
[0088]如圖8所示，在第I彎曲半徑Rl充分接近第2彎曲半徑R2的情況下，隨著增大彎曲長度，第2彎曲部102b中的多模光纖102的溫度上升值變小。在此，在第I彎曲半徑Rl[mm]與第2彎曲半徑R2[mm]之間滿足Rl-5[mm]<R2這樣的關系的情況下，認為第I彎曲半徑Rl充分接近第2彎曲半徑R2。進一步地，可知:相比第I彎曲半徑Rl為30mm的情況，第I彎曲半徑Rl為25_時的抑制第2彎曲部102b中的多模光纖102的溫度上升的效果更好。即，在第I彎曲半徑Rl與第2彎曲半徑R2之間滿足Rl^ R2這樣的關系的情況下，抑制多模光纖102的溫度上升的效果更好。
[0089]此外，如圖8所示，隨著增大彎曲長度，第2彎曲部102b中的多模光纖102的溫度上升值變小，所以增加第I彎曲部102aa中的卷繞數(shù)的方法更能提高抑制多模光纖102的溫度上升的效果。雖然將第I彎曲部102aa中的多模光纖102的卷繞數(shù)設為半圈(彎曲長度為JiRl)以上就能得到充分的效果，但是若將卷繞數(shù)設為I圈(彎曲長度為2JIR1)以上，則能夠進一步提高效果。另外，更優(yōu)選將第I彎曲部102aa中的多模光纖102的卷繞數(shù)設為2圈(彎曲長度為4jtR1)以上。
[0090]接著，在有第I彎曲部102aa的情況和沒有第I彎曲部102aa的情況下，將第2彎曲半徑R2從60mm減少到25mm的同時，測定了第2彎曲部102b中的多模光纖102的溫度。圖9是表示有第I彎曲部102aa的情況和沒有第I彎曲部102aa的情況下的多模光纖的第2彎曲半徑R2與多模光纖的溫度之間的關系的圖。在此，有第I彎曲部102aa的情況是指，將第I彎曲半徑Rl設定為25mm、將涂敷長度設定為157mm的情況。此外，在本實施例中，沒有第I彎曲部102aa的情況是指，雖然涂敷長度為157mm，但在第I彎曲部102aa中不彎曲多模光纖102而是將其設為直線。
[0091 ]如圖9所示，在有第I彎曲部102aa的情況下，在使第2彎曲半徑R2從60mm減少到25mm的情況下觀測了多模光纖102的溫度上升，溫度為55°C左右，處于容許范圍內(nèi)。另一方面，在沒有第I彎曲部102aa的情況下，僅將第2彎曲半徑R2從60mm減少到40mm，多模光纖102的溫度就上升到了 50°C。
[0092]另外，在NA為0.15時的實驗中，針對沒有第I彎曲部的情況，在與其對應的位置處涂敷了作為散熱材的硅酮系導熱化合物，但如參照圖6所說明的上述實驗結果那樣，在沒有第I彎曲部的情況下，實際上并沒有確認到因該化合物的有無而引起的相對于光纖溫度上升值的差異。因此，在以下所說明的NA為0.22的實驗中，不進行該化合物的涂敷。
[0093]接著，驗證多模光纖102的NA對第I彎曲部102aa的有無造成什么樣的影響。圖10是表示NA為0.15的多模光纖102中的激光器輸出的不同對光纖溫度上升值帶來的影響的圖。圖11是表示NA為0.22的多模光纖102中的激光器輸出的不同對光纖溫度上升值帶來的影響的圖。另外，在圖10所示的驗證實驗中，不設置第I彎曲部，針對激光器輸出不同的情況(15W，25W)，測定相對于第2彎曲半徑R2變化的光纖的溫度上升值。另一方面，在圖11所示的驗證實驗中，比較因第I彎曲部102aa的有無引起的光纖溫度上升值，設置第I彎曲部102aa的情況是指，將第I彎曲半徑Rl設為25mm且環(huán)繞I圈(約157mm)，且將第2彎曲部102b的半徑R2 設為 25mm。
[0094]如圖1O所示，在NA為0.15的多模光纖102中，若沒有第I彎曲部1 2aa，則即使在比較低的激光器輸出下，相對于第2彎曲半徑R2減少的溫度上升也會變大。另一方面，如圖11所示，在NA為0.22的多模光纖102中，即使在沒有第I彎曲部102aa的情況下，與NA為0.15的情況相比，光纖的溫度上升被抑制得較低。實際上，比較圖10和圖11可知，當激光器輸出同樣都在約15W附近，且不設置第I彎曲部102aa、將第2彎曲部設為25mm時，對于NA為0.15的情況來說，若沒有第I彎曲部102aa則溫度上升會變大到約20°C以上，但是對于NA為0.22的情況來說，即使沒有第I彎曲部102aa，也不太會發(fā)生溫度上升。
[0095]但是，即使是NA為0.22的多模光纖102，若不斷提高激光器輸出，則光纖溫度上升的問題也會顯露出來。如圖11所示，在沒有第I彎曲部102aa的情況下，伴隨激光器輸出的上升，光纖溫度的上升變得陡峭。因此，在將激光器輸出上升到例如100幾十W的情況下，即使是NA為0.22的多模光纖102，也可預料到會發(fā)生顯著的光纖溫度上升。此外，圖13的虛線“高輸出時的推測線”是通過以下方式得到的:對NA為0.15的實驗結果與NA為0.22的實驗結果進行比較，使用NA為0.22的光纖，不設置第I彎曲部，推測激光器輸出變成100幾十W時的R2與光纖溫度上升值之間的關系。從該推測線還可知:在激光器輸出進一步變大的情況下，即使NA為0.22，也有可能發(fā)生光纖溫度上升的問題。即使是使用這樣的高輸出的激光器，如圖11所示那樣，只要使用本實施方式涉及的第I彎曲部102aa，就能夠抑制光纖溫度的陡峭的上升。
[0096]在此，研討不論多模光纖102的NA的差異如何都共通的第I彎曲部102aa的性質(zhì)。圖12以及圖13分別是表示NA為0.15和0.22時相對于第2彎曲半徑R2的光纖溫度上升值的圖。在圖12以及圖13所示的驗證實驗中，將第I彎曲部102aa的第I彎曲半徑Rl設為25mm，將彎曲長度設為I圈(約157mm)。此外，在圖12所示的驗證實驗中，對NA為0.15的多模光纖102輸入輸出為約25W的激光，在圖13所示的驗證實驗中，對NA為0.22的多模光纖102輸入輸出為約64W的激光。
[0097]如圖12以及圖13所示，相比NA為0.22的情況，在NA為0.15的情況下以該第2彎曲半徑R2為中心值的5mm范圍的光纖溫度上升相對于第2彎曲部102b的第2彎曲半徑R2的變化比例更大。并且，在NA為0.15時，以該第2彎曲半徑R2為中心值的5mm的范圍內(nèi)的光纖溫度上升相對于第2彎曲部102b的第2彎曲半徑R2的變化比例的最大值為30 °C/5mm。因此，即使是第2彎曲部102b的第2彎曲半徑R2因外部干擾等原因而發(fā)生了變化的情況下，也能將該外部干擾引起的光纖溫度上升的變化比例抑制到30°C/5mm以下。
[0098]進一步地，如圖12以及圖13所示，通過適當?shù)剡x擇第I彎曲半徑Rl以及第2彎曲半徑R2，不論NA是0.15還是0.22，都能夠?qū)⒁栽摰?彎曲半徑R2為中心值的5mm的范圍內(nèi)的光纖溫度上升相對于第2彎曲部102b的第2彎曲半徑R2的變化比例設為10°C/5mm。由此，只要使用第I彎曲部102aa，就能夠?qū)崿F(xiàn)光纖溫度上升相對于第2彎曲部102b的第2彎曲半徑R2變動的變化少、這樣的可靠性高的激光器裝置。
[0099]此外，如圖12以及圖13所示，通過適當選擇第I彎曲半徑Rl以及第2彎曲半徑R2，不論NA是0.15還是0.22，第2彎曲部102b中的光纖溫度上升值的抑制量都是10 °C以上。在此，光纖溫度上升值的抑制量是指，在有第I彎曲部102aa的情況和沒有第I彎曲部102aa的情況的比較中，多模光纖102的溫度上升值之差。
[0100]另外，如圖12以及圖13所示，以該第2彎曲半徑R2為中心值的5mm的范圍內(nèi)的光纖溫度上升相對于第2彎曲部102b的第2彎曲半徑R2的變化比例殘留有2°C/5mm以上。在第2彎曲部102b中被去除的光是包層模的情況下，推測光纖溫度上升幾乎不存在，但是這樣去除高次纖芯模的激光的情況下，如參照圖12以及圖13等可知，隨著彎曲半徑的選擇，會殘留一些溫度上升(溫度梯度)。但是，只要具備本實施方式涉及的第I彎曲部102aa，就能夠通過使溫度上升的殘留量足夠低，從而得到即使多少存在彎曲半徑的變化也不易受其影響的激光器裝置。
[0101]根據(jù)以上結果可知:通過將第I彎曲半徑Rl與第2彎曲半徑R2之間的關系設為Rl<R2，能夠充分抑制第2彎曲部102b中的多模光纖102的溫度上升。另外，若在多模光纖102的比第I彎曲部102aa更靠近多模半導體激光器1I的一側，存在彎曲半徑比第I彎曲半徑Rl小的部分，則由于該部分有可能被加熱或受損傷，所以并不優(yōu)選。此外，如果將多模光纖102的比第I彎曲部102aa更靠近多模半導體激光器101側的部分的最小彎曲半徑設為RO，將第I彎曲半徑設為Rl，將第2彎曲半徑設為R2，那么通過使R1<R0，可防止多模光纖102的比第I彎曲部102aa更靠近多模半導體激光器101側的部分的加熱、損傷。進一步地，通過使Rl <R2<RO的關系成立，比RO < R2的情況更能提高多模光纖102的迂回性，因而是更加優(yōu)選的。
[0102]在此，根據(jù)上述的實驗結果來考察多模光纖中的光的傳播。圖14是表示多模光纖中的光的傳播形式的說明圖。如圖14所示，向具備纖芯部201、包層部202和涂覆部203的多模光纖，輸入激光。這樣，被輸入的激光在多模光纖內(nèi)的傳播模式由耦合的角度來決定。首先，激光LI是與纖芯部201耦合的在纖芯部201中傳播的纖芯模的光。另一方面，激光L2是與包層部202耦合的在包層部202中傳播的包層模的光。到目前為止，認為在高強度的光入射到多模光纖的情況下，多模光纖被加熱或受損的原因在于如激光L2這樣以包層模傳播的光。
[0103]但是，本發(fā)明的發(fā)明人的實驗結果例如圖6的結果示出:多模光纖被加熱或受損的原因不僅僅是因為激光L2這樣以包層模傳播的光。因此，本發(fā)明的發(fā)明人根據(jù)上述的實驗結果設想了:多模光纖被加熱或受損的原因是激光L3這樣的與纖芯部201耦合的纖芯模的光，屬于高次纖芯模的光。高次纖芯模的光是彎曲損耗大且彎曲多模光纖時容易從纖芯部201泄漏的光。
[0104]激光L3這樣的高次纖芯模的光被認為是:對于多模光纖，以越小的彎曲半徑彎曲，則從纖芯部201就會泄漏次數(shù)越低的纖芯模的光。因此，通過在第I彎曲半徑Rl與第2彎曲半徑R2之間的關系中使RlS R2成立，從而能夠利用光去除部有效地去除泄漏的高次纖芯模的光，并且通過在光去除部設置散熱部，從而能夠?qū)θコ蟮墓獾哪芰坑行У剡M行散熱處理。此時，例如，想要在激光器裝置的某一位置以容許彎曲半徑Rmin來配置多模光纖的情況下，可以在多模光纖的、比以容許彎曲半徑Rmin彎曲的部分更靠近輸入側(激勵激光器側)的位置處，以容許彎曲半徑Rmin以下的彎曲半徑彎曲多模光纖，且設置具備不會使多模光纖受損的散熱部的光去除部。
[0105]如以上所說明的，本實施方式涉及的激光器裝置100的特征在于，具備:光去除部，其具有將多模光纖以規(guī)定的第I彎曲半徑彎曲成規(guī)定的彎曲長度的第I彎曲部、以及在第I彎曲部形成于涂覆部的外側且釋放多模光纖的熱的散熱部;和第2彎曲部，其配置于光去除部與光合波器之間，且以規(guī)定的第2彎曲半徑彎曲多模光纖而成，若將多模光纖的比第I彎曲部更靠近多模半導體激光器側的部分的最小彎曲半徑設為R0，將第I彎曲半徑設為R1，將第2彎曲半徑設為R2，則Rl SR2且R1<R0。
[0106]另外，在上述實施方式中，雖然將激光器裝置100記載為在稀土族添加光纖60的前級配置有光合波器40的前方激勵型的激光器裝置，但本發(fā)明并不限于此，能夠應用于將光合波器40配置于稀土族添加光纖60的后級的后方激勵型的激光器裝置、將光合波器40分別配置于稀土族添加光纖60的前級和后級的雙向激勵型的激光器裝置，還能夠應用于以下激光器裝置:該激光器裝置在激光器振蕩部的后級配置光合波器40和稀土族添加光纖60作為用于對該激光器振蕩部輸出的激光進行放大的光纖放大器，且還具備輸出各種高輸出的激光的光源和輸入該激光的多模光纖，其中，上述光源是具有設置了經(jīng)多模光纖30與光合波器40相連的激勵激光器部20的結構的MOPA類型等光源。
[0107]此外，在上述實施方式中，散熱體是板狀構件，第I彎曲部由形成于板狀散熱體中的圓形槽構成，但本發(fā)明并不限于此。圖15是變形例涉及的激勵激光器部的散熱部的示意性結構圖。如圖15所示，也可以是以下構成:散熱部311的散熱體311a是圓筒狀構件，第I彎曲部311aa由該圓筒的外周構成，多模光纖30-1卷繞在圓筒狀的散熱體311a的外周。進一步地，多模光纖30-1借助散熱材311b而被固定于第I彎曲部311aa的外周。另外，在圖15中，為了避免圖的繁雜性，僅記載了 I根多模光纖30-1，但也可以將其他多模光纖30-2、30-3卷繞在散熱體311a的外周。此外，其他多模光纖30-4?12也可以被卷繞在其他圓筒狀的散熱體的外周。這樣，第I彎曲部只要是能夠使多模光纖彎曲的結構即可，其構造沒有特別限定。
[0108]此外，并不是通過上述實施方式來限定本發(fā)明。對上述各結構要素適當組合而構成的方式也包含于本發(fā)明。此外，本領域的技術人員容易導出進一步的效果、變形例。由此，本發(fā)明的更廣泛的形態(tài)并不限于上述的實施方式，可進行各種變更。
[0109]工業(yè)可利用性
[0110]如以上所述，本發(fā)明涉及的激光器裝置以及光纖激光器在使用高輸出的激光的用途中是有用的。
[0111]符號說明
[0112]10 基板
[0113]11,311 散熱部
[0114]11a，31 Ia 散熱體
[0115]Ilaa 槽
[0116]11b，31 Ib 散熱材
[0117]20激勵激光器部
[0118]21-1?12，101多模半導體激光器
[0119]30，30_1 ?12，102 多模光纖
[0120]30a_l ?4，102a 光去除部
[0121]30aa_l ?4，102aa，311aa 第I 彎曲部
[0122]30b，102b 第 2 彎曲部
[0123]40光合波器
[0124]50，70雙包層光纖
[0125]50a，70a FBG
[0126]60稀土族添加光纖
[0127]80熔合連接部
[0128]90單模光纖
[0129]100激光器裝置
[0130]103功率表
[0131]201纖芯部
[0132]202包層部
[0133]203涂覆部
[0134]Rl第I彎曲半徑
[0135]R2第2彎曲半徑
[0136]L1，L2，L3 激光
[0137]LO激光器振蕩部
【主權項】
1.一種激光器裝置，其特征在于，具備: 多個多模半導體激光器，以多種模式輸出激光； 光合波器，對多個所述激光進行合波后輸出； 多模光纖，連接多個所述多模半導體激光器與所述光合波器，該多模光纖具備纖芯部、形成于所述纖芯部的外周的包層部以及覆蓋所述包層部的外周的涂覆部； 第I彎曲部，形成于所述多模光纖中，以規(guī)定的彎曲長度和規(guī)定的第I彎曲半徑進行了彎曲； 散熱部，在所述第I彎曲部中形成于所述涂覆部的外側，且釋放所述多模光纖的熱;和第2彎曲部，形成于所述第I彎曲部與所述光合波器之間的所述多模光纖中，是以規(guī)定的第2彎曲半徑彎曲的， 通過所述散熱部的散熱，抑制所述第2彎曲部中的溫度上升。2.根據(jù)權利要求1所述的激光器裝置，其特征在于， 所述第2彎曲部中的溫度上升的抑制量是10°C以上。3.根據(jù)權利要求1所述的激光器裝置，其特征在于， 溫度上升相對于所述第2彎曲半徑的變化的變化比例在以該第2彎曲半徑為中心值的5mm的范圍內(nèi)被抑制到30°C/5mm以下。4.根據(jù)權利要求3所述的激光器裝置，其特征在于， 溫度上升相對于所述第2彎曲半徑的變化的變化比例在以該第2彎曲半徑為中心值的5mm的范圍內(nèi)被抑制到10°C/5mm以下。5.根據(jù)權利要求2或3所述的激光器裝置，其特征在于， 溫度上升相對于所述第2彎曲半徑的變化的變化比例在以該第2彎曲半徑為中心值的5mm的范圍內(nèi)殘留2°C/5mm以上。6.根據(jù)權利要求1?5中任一項所述的激光器裝置，其特征在于， 若將所述多模光纖的比所述第I彎曲部更靠近所述多模半導體激光器側的部分的最小彎曲半徑設為RO，將所述第I彎曲半徑設為Rl，將所述第2彎曲半徑設為R2，則Rl < R2<R0成立。7.根據(jù)權利要求1?6中任一項所述的激光器裝置，其特征在于， 所述彎曲長度為η X所述第I彎曲半徑以上。8.根據(jù)權利要求1?7中任一項所述的激光器裝置，其特征在于， 所述第I彎曲部中的光損耗為0.2dB以下。9.根據(jù)權利要求1?8中任一項所述的激光器裝置，其特征在于， 所述第2彎曲半徑是根據(jù)所述多模光纖的規(guī)格確定的容許彎曲半徑。10.一種激光器裝置，其特征在于，具備: 多個多模半導體激光器，以多種模式輸出激光； 光合波器，對多個所述激光進行合波后輸出； 多模光纖，連接多個所述多模半導體激光器與所述光合波器，該多模光纖具備纖芯部、形成于所述纖芯部的外周的包層部以及覆蓋所述包層部的外周的涂覆部； 第I彎曲部，形成于所述多模光纖中，以規(guī)定的彎曲長度和規(guī)定的第I彎曲半徑進行了彎曲； 散熱部，在所述第I彎曲部中形成于所述涂覆部的外側，釋放所述多模光纖的熱;和第2彎曲部，形成于所述第I彎曲部與所述光合波器之間的所述多模光纖中，是以規(guī)定的第2彎曲半徑彎曲的， 若將所述多模光纖的比所述第I彎曲部更靠近所述多模半導體激光器側的部分的最小彎曲半徑設為RO，將所述第I彎曲半徑設為Rl，將所述第2彎曲半徑設為R2，則Rl-5mm < R2且尺1<肋成立，1?0、1?1、1?2的單位是_。11.根據(jù)權利要求10所述的激光器裝置，其特征在于， Rl SR2且R1<R0成立。12.根據(jù)權利要求11所述的激光器裝置，其特征在于， Rl《R2<R0成立。13.根據(jù)權利要求10?12中任一項所述的激光器裝置，其特征在于， 所述第I彎曲半徑為50mm以下。14.根據(jù)權利要求10?13中任一項所述的激光器裝置，其特征在于， 所述彎曲長度為抓1以上。15.根據(jù)權利要求10?14中任一項所述的激光器裝置，其特征在于， 在所述第I彎曲部中，在從所述多模半導體激光器輸入到所述多模光纖的光之中，去除在所述纖芯部中傳播的高次纖芯模的光。16.根據(jù)權利要求10?15中任一項所述的激光器裝置，其特征在于， 所述第I彎曲部中的光損耗為0.2dB以下。17.根據(jù)權利要求10?16中任一項所述的激光器裝置，其特征在于， 在所述第2彎曲部中，抑制因在所述多模光纖中傳播的光的彎曲損耗引起的所述涂覆部的加熱或損傷。18.根據(jù)權利要求10?17中任一項所述的激光器裝置，其特征在于， 所述第2彎曲半徑是根據(jù)所述多模光纖的規(guī)格確定的容許彎曲半徑。19.根據(jù)權利要求10?18中任一項所述的激光器裝置，其特征在于， 所述涂覆部的折射率比所述包層部的折射率高。20.根據(jù)權利要求1?19中任一項所述的激光器裝置，其特征在于， 多個所述多模半導體激光器之中的I個以上的多模半導體激光器所輸出的所述激光的光強度為1W以上。21.根據(jù)權利要求1?20中任一項所述的激光器裝置，其特征在于， 所述光合波器具有光纖帶構造。22.根據(jù)權利要求1?21中任一項所述的激光器裝置，其特征在于， 所述散熱部具備所述多模光纖在所述涂覆部的外周形成的散熱材和經(jīng)由所述散熱材與所述多模光纖相接的散熱體。23.根據(jù)權利要求22所述的激光器裝置，其特征在于， 所述散熱材使用樹脂，所述散熱材的折射率比所述涂覆部的折射率高。24.根據(jù)權利要求22所述的激光器裝置，其特征在于， 所述散熱材包含硅酮系的導熱性化合物。25.根據(jù)權利要求22?24中任一項所述的激光器裝置，其特征在于， 所述散熱體是具有導熱性的板狀構件， 所述第I彎曲部配置在形成于板狀的所述散熱體的圓形的槽中。26.根據(jù)權利要求22?24中任一項所述的激光器裝置，其特征在于， 所述散熱體是具有導熱性的圓筒狀構件， 所述第I彎曲部卷繞在所述圓筒的外周。27.一種光纖激光器，其特征在于，具備: 權利要求1?26中任一項所述的激光器裝置； 放大用光纖，輸入所述激光器裝置的輸出光;和 光反射器，配置于所述放大用光纖的兩端側，且構成根據(jù)所述放大用光纖所產(chǎn)生的光使激光進行激光振蕩的光諧振器。
【文檔編號】G02B6/42GK105849987SQ201480066614
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2014年12月11日
【發(fā)明人】柏木孝介, 江森芳博, 田中完二
【申請人】古河電氣工業(yè)株式會社