光纤和光纤激光器的制作方法

本发明涉及光纤。另外，涉及包含上述的光纤的光纤激光器。

背景技术：

在对金属材料等进行加工(切断、焊接、切削等)的材料加工的领域，作为代替使用刀片、钻头等机械加工的加工方法，正在普及使用激光的激光加工。激光加工在加工精度和加工速度这两方面优于机械加工。另外，作为激光加工使用的激光装置，光纤激光器备受瞩目。光纤激光器能够获得能量效率高，光束品质高的(束径较小，且光束发散角较小的)激光。

光纤激光器是以泵浦增益光纤为放大介质的激光装置，存在共振器型的光纤激光器、mopa(masteroscillatorpoweramplifire)型的光纤激光器等。作为泵浦增益光纤，使用在纤芯添加了yb等稀土族元素的双包层光纤。向泵浦增益光纤的包层输入泵浦光，由此能够使激光振荡或者放大。

在共振器型的光纤激光器、或者mopa型的光纤激光器的功率放大器(后置放大器)中，作为用于生成泵浦光的结构，使用多个激光二极管。另外，在共振器型的光纤激光器、或者mopa型的光纤激光器的功率放大器(后置放大器)中，作为用于合成在各激光二极管中生成的泵浦光的结构，使用光合束器(参照专利文献1～2)。光合束器是具备多个输入侧导线光纤和单一的输出侧导线光纤的光学部件，具有对经由各输入侧光纤从外部输入的光进行合成，并且将合成的光经由输出侧导线光纤向外部输出的功能。在光纤激光器中，光合束器的各输入侧导线光纤经由泵浦光纤连接于激光二极管，光合束器的输出侧导线光纤连接于泵浦增益光纤。也存在在光合束器的输入侧，与连接于泵浦光纤的输入侧导线光纤不同地，配置有使用于信号光的输入输出的输送光纤端口的情况。在各激光二极管中生成的泵浦光在被光合束器合成后，输入泵浦增益光纤的包层。

泵浦组合器的输入侧导线光纤与熔融连接于该输入侧导线光纤的泵浦光纤是仅波导泵浦光的光纤。作为这些光纤，通常使用由石英玻璃制的纤芯、折射率低于纤芯的树脂制的预被覆、和折射率高于纤芯的次级被覆构成的单包层光纤，通过纤芯波导泵浦光。纤芯由石英玻璃构成，由此能够波导大功率的泵浦光。另外，包层由与石英玻璃的折射率差较大的树脂构成，由此能够增大纤芯的数值孔径，而高效地入射来自激光二极管的泵浦光。

另一方面，泵浦组合器的输出侧导线光纤与熔融连接于该输出侧导线光纤的泵浦增益光纤是波导泵浦光和激光双方的光纤。作为这些光纤，通常使用由石英玻璃制的纤芯、折射率低于纤芯的石英玻璃制的包层、折射率低于包层的树脂制的预被覆、和折射率高于纤芯的次级被覆构成的双包层光纤，通过纤芯波导激光，并且通过包层波导泵浦光。

然而，光纤的熔融连接需要在除去端面附近的被覆后进行。因此，在泵浦组合器的输入侧导线光纤与泵浦光纤的熔融点附近，除去预被覆和次级被覆。相同地，即使在泵浦组合器的输出侧导线光纤与泵浦增益光纤的熔融点附近，也除去预被覆和次级被覆。另外，即便在对光纤实施熔融连接以外的加工的情况下，也需要除去加工位置附近的被覆。例如，在共振器型的光纤激光器中，在泵浦增益光纤的两端连接光纤布拉格光栅。该光纤布拉格光栅是形成有用于产生布拉格反射的光栅的双包层光纤，但在该光栅的附近，除去预被覆和次级被覆。这样，以下，将除去预被覆和次级被覆的区间记载为“被覆除去区间”。另外，将与该被覆除去区间邻接的预被覆和次级被覆残留的区间中的、位于比该被覆除去区间靠入射侧的位置的区间记载为“第1被覆区间”，将位于比该被覆除去区间靠出射侧的位置的区间记载为“第2被覆区间”。

在被覆除去区间，必须用折射率低于该光波导路的介质覆盖露出的光波导路(纤芯或者包层)。否则，无法预先在被覆除去区间将光截留于光波导路。在专利文献3中，公开了利用低折射率树脂覆盖在被覆除去区间露出的光波导路的结构。另外，在专利文献4中，公开了利用空气(空气包层)覆盖在被覆除去区间露出的光波导路的结构。

专利文献1：日本公开专利公报“日本特开平11-72629号公报(1999年3月16日公开)”

专利文献2：日本公开专利公报“日本特开2008-9390(2006年1月17日公开)”

专利文献3：日本公开专利公报“日本特公5-73202(1993年10月13日公告)”

专利文献4：日本公开专利公报“日本特开2009-116076(2009年5月28日公开)”

作为覆盖在被覆除去区间露出的光波导路的介质，以往，选择折射率低于预被覆的折射率的介质。那是因为，若使覆盖在被覆除去区间露出的光波导路的介质的折射率低于预被覆的折射率，则位于被覆除去区间的入射侧的位置的第1被覆区间中的光波导路的na小于被覆除去区间中的光波导路的na。因此，在被覆除去区间无法截留于光波导路的传播角(光的传播方向与光纤的光轴所成的角)较大的光从第1被覆区间向被覆除去区间入射，能够避免在被覆除去区间从光波导路漏出。

然而，作为覆盖在被覆除去区间露出的光波导路的介质，若选择折射率低于预被覆的折射率的介质，则产生以下的问题。即，若使覆盖在被覆除去区间露出的光波导路的介质的折射率低于预被覆的折射率，则被覆除去区间中的光波导路的na大于位于被覆除去区间的出射侧的位置的第2被覆区间中的光波导路的na。因此，若在被覆除去区间的加工位置产生在第2被覆区间无法截留于光波导路的传播角较大的光，则该光从被覆除去区间向第2被覆区间入射，从而在第2被覆区间从光波导路漏出。

预被覆的材料从杨氏模量较低，透明度较高，且与石英的紧贴性良好的树脂材料中选择，与此相对，次级被覆的材料从耐磨损性和外力耐性较高，在向绕线架的卷绕和退绕时容易操作的树脂材料中选择。因此，次级被覆由透明度较低的材料构成的情况较多。因此，若产生上述的光的漏出，则存在第2被覆区间的次级被覆吸收漏出的光并发热的可能性。这样的发热是成为使光纤的可靠性降低的重要因素，因此应该避免的情况。

技术实现要素：

本发明是鉴于上述的问题而完成的，其目的在于，实现抑制在位于被覆除去区间的出射侧的位置的被覆区间可能产生的来自光波导路的光的漏出的、可靠性高于以往的光纤。

为了解决上述的课题，本发明的光纤的特征在于，具备光波导路、和折射率低于上述光波导路的折射率的被覆，该被覆覆盖上述光波导路的除了被覆除去区间之外的侧面，在上述被覆除去区间的至少一部分，上述光波导路的侧面被折射率低于上述光波导路的折射率且高于上述被覆的折射率的介质覆盖。

根据本发明，能够实现抑制在位于被覆除去区间的出射侧的位置的被覆区间可能产生的来自光波导路的光的漏出的、可靠性高于以往的光纤。

附图说明

图1表示本发明的第1实施方式的光纤的结构。上层是该光纤的示意图，下层是该光纤的局部纵向剖视图。

图2的左侧的下层是图1所示的光纤的被覆区间的横向剖视图，左侧的上层是表示该光纤的被覆区间的折射率分布的图表。右侧的下层是图1所示的光纤的被覆除去区间的横向剖视图，右侧的上层是表示该光纤的被覆除去区间的折射率分布的图表。

图3表示本发明的第2实施方式的光纤的结构。上层是该光纤的示意图，下层是该光纤的局部纵向剖视图。

图4的左侧的下层是图3所示的光纤的被覆区间的横向剖视图，左侧的上层是表示该光纤的被覆区间的折射率分布的图表。右侧的下层是图3所示的光纤的被覆除去区间的横向剖视图，右侧的上层是表示该光纤的被覆除去区间的折射率分布的图表。

图5是表示图1所示的光纤的变形例的局部纵向剖视图。

图6是表示图3所示的光纤的变形例的局部纵向剖视图。

图7是表示图1所示的光纤的其他的变形例的局部纵向剖视图和横向剖视图。

图8是包含图1和图3所示的光纤的光纤激光器的框图。

具体实施方式

〔第1实施方式〕

参照图1和图2，对本发明的第1实施方式的光纤1的结构进行说明。图1的上层是作为加工位置形成有熔融点p1的光纤1的示意图，图1的下层是对熔融点p1的附近进行了放大的光纤1的局部纵向剖视图。图2的右侧是包含熔融点的被覆除去区间i0的光纤1的折射率分布(上层)和横向剖视图(下层)，图2的左侧是与被覆除去区间i0邻接的被覆区间i1～i2的折射率分布(上层)和横向剖视图(下层)。

如图1的下层所示，光纤1具备圆柱状的纤芯11(权利要求书中的“光波导路”的一个例子)、覆盖纤芯11的侧面的圆筒状的预被覆12(权利要求书中的“被覆”的一个例子)、和覆盖预被覆12的外侧面的圆筒状的次级被覆13。纤芯11由石英玻璃构成，预被覆12和次级被覆13由树脂构成。如图2的左侧所示，在纤芯11的折射率n1、预被覆12的折射率n2、次级被覆13的折射率n3之间存在n2＜n1＜n3这样的关系。即，光纤1是利用石英玻璃制的纤芯11的折射率n1与树脂制的预被覆12的折射率n2之差n1-n2在纤芯11中截留光的单包层光纤。这样的光纤1例如使用为构成光纤激光器的光纤中的、仅波导泵浦光的光纤(泵浦光纤和泵浦组合器的输入侧导线光纤)。

光纤1通过将具有上述的构造的2个光纤的端面彼此熔融连接而得，如图1的上层和下层所示，在包含熔融点p1的区间i0，除去预被覆12和次级被覆13。以下，将该区间i0称为被覆除去区间i0。另外，将与被覆除去区间i0邻接的区间中的一方称为第1被覆区间i1，将另一方称为第2被覆区间i2。

在光纤1中具有特征的点是，在被覆除去区间i0的至少一部分(在本实施方式中为全部)设置有覆盖纤芯11的侧面的中等折射率树脂体14。该中等折射率树脂体14也可以通过使向(1)形成于金属块的槽，即向收容有光纤1的被覆除去区间i0的槽填充的树脂固化而被形成。该中等折射率树脂体14也可以通过向(2)填充有热塑性树脂的热收缩管插通光纤1的被覆除去区间i0，使该热收缩管收缩而被形成。另外，该中等折射率树脂体14也可以通过(3)再涂装而形成。另外，中等折射率树脂体14可以由多个树脂体形成，在该情况下，各树脂体也可以相互分离。另外，这些多个树脂体可以以在光纤1的径向上构成多个层的方式并排，也可以以在光纤1的轴向上构成多个区间的方式并排。另外，这些多个树脂体可以由1种树脂材料形成，也可以由两种以上的树脂材料形成。

该中等折射率树脂体14由(1)在纤芯11传播的光的波长的透过率高于次级被覆13(例如，透过率为97％/mm以上)、(2)如图2的右侧所示，折射率n4低于纤芯11的折射率n1且高于预被覆12的折射率n2的树脂构成。中等折射率树脂体14的折射率n4低于纤芯11的折射率n1，因此即使在被覆除去区间i0中也能够在纤芯11截留光。另外，中等折射率树脂体14的折射率n4高于预被覆12的折射率n2，因此被覆除去区间i0的光截留力弱于第1被覆区间i1和第2被覆区间的光截留力。更加正确地说，被覆除去区间i0的作为纤芯11的na的na0小于第1被覆区间i1和第2被覆区间i2的作为纤芯11的na的na1和na2。

被覆除去区间i0的光截留力弱于第1被覆区间i1和第2被覆区间的光截留力。因此，光纤1在从第1被覆区间i1侧(图1的纸面左侧)向第2被覆区间i2侧(图1的纸面右侧)传播光时，起到以下的效果。即，被覆除去区间i0的作为纤芯11的na的na0小于第2被覆区间i2的作为纤芯11的na的na2。因此，能够抑制在第2被覆区间i2无法截留于纤芯11的光从被覆除去区间i0入射至第2被覆区间i2(上述的光在被覆除去区间i0传播的过程中从纤芯11向中等折射率树脂体14漏出)。即，能够抑制预被覆12和次级被覆13吸收在第2被覆区间i2从纤芯11漏出的光而发热、劣化的情况。

此外，第1被覆区间i1的作为纤芯11的na的na1大于被覆除去区间i0的作为纤芯11的na的na0，因此存在无法在被覆除去区间i0截留于纤芯11的光从第1被覆区间i1入射至被覆除去区间i0之虞。即，存在中等折射率树脂体14吸收在被覆除去区间i0从纤芯11向中等折射率树脂体14漏出的光而发热、劣化之虞。然而，中等折射率树脂体14由剖面积大于次级被覆13且透过率高于次级被覆13的树脂构成。因此，即使从纤芯11漏出的光入射至中等折射率树脂体14，入射的光的功率密度也充分小，并且从入射的光向热的转换效率也充分低。因此，即使中等折射率树脂体14发热，其发热量也极少，即使中等折射率树脂体14劣化，其程度也极轻。另外，与被覆区间i1、i2不同，在中等折射率树脂体14内不存在次级被覆13那样的高折射率区域，因此光在中等折射率树脂体14内迅速地扩散，从而发热区域广泛分散而能够抑制温度上升量。

另外，采用将第1被覆区间i1的纤芯11的na的最小值na1min形成被覆除去区间i0的作为纤芯11的na的na0以下的结构，由此能够减少无法在被覆除去区间i0截留纤芯11的光从第1被覆区间i1入射至被覆除去区间i0的可能性。例如如图1所示，这样的结构通过在第1被覆区间i1将光纤1弯曲而被实现。

此时，第1被覆区间i1的光纤1的最小弯曲半径r只要如下决定即可。即，若将纤芯11的直径设为d，则使用利用下述(1)式定义的θbend与利用下述(2)式定义的θcmax，利用(3)式给予第1被覆区间i1的纤芯11的na的最小值na1min。因此，第1被覆区间i1的光纤1的最小弯曲半径r只要决定为利用下述(3)式给予的na1min小于被覆除去区间i0的作为纤芯11的na的na0即可。

【数式2】

na1min＝n1sin(θcmax-θbend)...(3)

此外，在本实施方式中，作为覆盖纤芯11的侧面的介质，使用具有一样的折射率的中等折射率树脂体14，但本发明不限定于此。即，作为覆盖纤芯11的侧面的介质，也可以代替具有一样的折射率的中等折射率树脂体14，而使用具有不一样的折射率的中等折射率树脂体14。在该情况下，只要中等折射率树脂体14中的与纤芯11的界面附近的折射率低于纤芯11的折射率n1，并且高于预被覆12的折射率n2即可。另外，也可以使中等折射率树脂体14的一部分缺损。在该情况下，不被中等折射率树脂体14覆盖而露出的纤芯11的侧面优选不与折射率为纤芯11的折射率n1以上的介质接触。若纤芯11的侧面与这样的介质接触，则无法在接触位置在纤芯11内截留光。因此，不被中等折射率树脂体14覆盖而露出的纤芯11的侧面优选被折射率低于纤芯11的折射率n1的气体(空气包层)或者其他的树脂体覆盖。具体的变形例代替参照的附图进行后述。

〔效果的验证〕

作为实施例，准备了纤芯11的直径为0.3mm，纤芯11的折射率n1为1.45，预被覆12的折射率n2为1.36，次级被覆13的折射率n3为1.53，中等折射率树脂体14的折射率n4为1.38的光纤1。第1被覆区间i1的光纤1的最小弯曲半径r为100mm。在该情况下，若第1被覆区间i1的纤芯11的na的最小值为0.396，被覆除去区间i0的纤芯11的na为0.445，第2被覆区间i2的纤芯11的na为0.503，则能够计算。

边输入1kw的光边使用热像成仪来测定实施例的光纤1的温度。其结果，确认了(1)温度在熔融点p1附近最上升，和(2)熔融点p1处的温度上升量为5℃。

作为比较例，准备了除了中等折射率树脂体14的折射率n4为1.34这点，构成为与实施例的光纤1相同的光纤。在该情况下，第1被覆区间i1的纤芯11的na的最小值和第2被覆区间i2的纤芯11的na与实施例的光纤1相同，但若被覆除去区间i0的纤芯11的na为0.587，则能够计算。

边输入1kw的光边使用热像成仪来测定比较例的光纤的温度。其结果，确认了(1)温度在第2被覆区间i2的被覆除去区间i0侧的端部最上升，和(2)第2被覆区间i2的被覆除去区间i0侧的端部的温度上升量为20℃。

根据以上的结果，实验证实了无法在第2被覆区间i2截留于纤芯11的光不从被覆除去区间i0向第2被覆区间i2入射。即，实验证实了预被覆12和次级被覆13不会吸收在第2被覆区间i2从纤芯11漏出的光而发热。

〔第2实施方式〕

参照图3和图4，对本发明的第2实施方式的光纤2的结构进行说明。图3的上层是形成有熔融点p2的光纤2的示意图，图3的下层是放大了熔融点p2的附近的光纤2的局部纵向剖视图。图4的右侧是包含熔融点的被覆除去区间i0中的光纤2的折射率分布(上层)和横向剖视图(下层)，图4的左侧是与被覆除去区间i0邻接的被覆区间i1～i2的折射率分布(上层)和横向剖视图(下层)。

如图3的下层所示，光纤2具备圆柱状的纤芯20、覆盖纤芯20的侧面的圆筒状的内侧包层21(权利要求书中的“光波导路”的一个例子)、覆盖内侧包层21的外侧面的圆筒状的外侧包层22(权利要求书中的“被覆”的一个例子)、和覆盖外侧包层22的外侧面的圆筒状的外被覆23。纤芯20和内侧包层21由石英玻璃构成，外侧包层22和外被覆23由树脂构成。如图4的左侧所示，在纤芯20的折射率n0、内侧包层21的折射率n1、外侧包层22的折射率n2、外被覆23的折射率n3之间存在n2＜n1＜n0＜n3这样的关系。即，光纤2是利用石英玻璃制的纤芯20的折射率n0与石英玻璃制的内侧包层21的折射率n1之差n0-n1在纤芯20中截留光，并且利用石英玻璃制的内侧包层21的折射率n1与树脂制的外侧包层22的折射率n2之差n1-n2在内侧包层21中截留光的双包层光纤。这样的光纤2例如使用为构成光纤激光器的光纤中的、波导激光与泵浦光的光纤(泵浦组合器的输出侧导线光纤和泵浦增益光纤)。

光纤2通过将具有上述的构造的2个光纤的端面彼此熔融连接而得，如图3的上层和下层所示，在包含熔融点p2的区间i0，除去外侧包层22和外被覆23。以下，将该区间i0称为被覆除去区间i0。另外，将与被覆除去区间i0邻接的区间中的一方称为第1被覆区间i1，将另一方称为第2被覆区间i2。

在光纤2中具有特征的点是，在被覆除去区间i0的至少一部分(在本实施方式中为全部)设置有覆盖内侧包层21的侧面的中等折射率树脂体24。该中等折射率树脂体24由(1)在内侧包层21传播的光的波长的透过率高于外被覆23(例如，透过率为97％/mm以上)，(2)如图4的左侧所示，折射率n4低于内侧包层21的折射率n1且高于外侧包层22的折射率n2的树脂构成。因此，光纤2即使在被覆除去区间i0也能够在内侧包层21中截留光，但被覆除去区间i0的光截留力弱于第1被覆区间i1和第2被覆区间i2的光截留力。更加正确地说，被覆除去区间i0的作为内侧包层21的na的na0小于第1被覆区间i1和第2被覆区间i2的作为内侧包层21的na的na1和na2。

通过该特征，光纤2在从第1被覆区间i1侧(图3的纸面左侧)向第2被覆区间侧i2侧(图3的纸面右侧)传播光时，起到以下的效果。即，被覆除去区间i0的作为内侧包层21的na的na0小于第2被覆区间i2的作为内侧包层21的na的na2。因此，能够抑制在第2被覆区间i2无法截留于内侧包层21的光从被覆除去区间i0入射至第2被覆区间i2(上述的光在被覆除去区间i0传播的过程中从内侧包层21向中等折射率树脂体24漏出)。即，能够抑制外侧包层22和外被覆23吸收在第2被覆区间i2从内侧包层21漏出的光而发热或劣化。

此外，第1被覆区间i1的作为内侧包层21的na的na1大于被覆除去区间i0的作为内侧包层21的na的na0。因此，存在无法在被覆除去区间i0截留于内侧包层21的光(na超过na0的光)从第1被覆区间i1入射至被覆除去区间i0之虞。即，存在中等折射率树脂体24吸收在被覆除去区间i0从内侧包层21向中等折射率树脂体24的光而发热、劣化之虞。然而，与被覆区间i1、i2不同，在中等折射率树脂体24内不存在外被覆23那样的高折射率区域，因此光在中等折射率树脂体24内迅速地扩散，从而发热区域广泛分散而能够抑制温度上升量。另外，中等折射率树脂体24由在内侧包层21传播的光的波长中为透明的树脂构成，因此即使中等折射率树脂体24发热，其发热量也极少，即使中等折射率树脂体24劣化，其程度也极轻。

另外，采用将第1被覆区间i1的内侧包层21的na的最小值na1min形成小于被覆除去区间i0的作为内侧包层21的na的na0的结构，由此能够排除无法在被覆除去区间i0截留于内侧包层21的光从第1被覆区间i1入射至被覆除去区间i0的可能性。例如如图3所示，这样的结构通过在第1被覆区间i1将光纤2弯曲而被实现。

此时，第1被覆区间i1的光纤2的最小弯曲半径r只要如下决定即可。即，若将内侧包层21的直径设为d，则使用利用上述式(1)式定义的θbend与利用上述(2)式定义的θcmax，利用上述(3)式给予第1被覆区间i1的内侧包层21的na的最小值na1min。因此，第1被覆区间i1的光纤2的最小弯曲半径r只要决定为利用上述(3)式给予的na1min小于被覆除去区间i0的作为内侧包层21的na的na0即可。

〔变形例1〕

上述的各实施方式的光纤1、2是在纤芯11、21形成有熔融点p1、p2的光纤，但本发明不限定于此。即，本发明通常能够应用于实施了需要除去被覆的任意的加工的光纤。例如，能够应用于形成有光栅的光纤等。

图5是表示第1实施方式的光纤1的一个变形例的局部纵向剖视图。本变形例的光纤1将图1所示的光纤1中的熔融点p1置换成布拉格光栅g1。其他的结构与光纤1相同，因此这里省略其说明。

即使在图5所示的光纤1中，也与图1所示的光纤1相同，被覆除去区间i0的作为纤芯11的na的na0小于第2被覆区间i2的作为纤芯11的na的na2。因此，能够抑制无法在第2被覆区间i2截留于纤芯11的光从被覆除去区间i0入射至第2被覆区间i2。因此，能够抑制预被覆12和次级被覆13吸收在第2被覆区间i2从纤芯11漏出的光而发热或劣化。

图6是表示第2实施方式的光纤2的一个变形例的局部纵向剖视图。本变形例的光纤2将图2所示的光纤2的熔融点p2置换成布拉格光栅g2。其他的结构与光纤2相同，因此这里省略其说明。

即使在图6所示的光纤2中，也与图3所示的光纤2相同，被覆除去区间i0的作为内侧包层21的na的na0小于第2被覆区间i2的作为内侧包层21的na的na2。因此，能够抑制无法在第2被覆区间i2截留于内侧包层21的光从被覆除去区间i0入射至第2被覆区间i2。因此，能够抑制外侧包层22和外被覆23吸收在第2被覆区间i2从内侧包层21漏出的光而发热或劣化。

〔变形例2〕

在上述的第1实施方式的光纤1中，采用在被覆除去区间i0内的全部的横截面从横截面内的全部的方向利用中等折射率树脂体14覆盖纤芯11的侧面的结构，但本发明不限定于此。即，可以采用仅在被覆除去区间i0内的一部分的横截面利用中等折射率树脂体14覆盖纤芯11的侧面的结构，也可以采用仅从横截面内的一部分的方向利用中等折射率树脂体14覆盖纤芯11的侧面的结构。

图7的(a)是表示第1实施方式的光纤1的一个变形例的局部纵向剖视图(左)和横向剖视图(右)。横向剖视图是局部纵向剖视图所示的αα横截面。如图7的(a)所示，本变形例的光纤1使位于区间i01、i02外的中等折射率树脂体14缺损。由此，纤芯11的侧面仅在被覆除去区间i0内的一部分的横截面(区间i01、i02内的横截面)，被中等折射率树脂体14从横截面内的全部的方向覆盖。在被覆除去区间i0中，未被中等折射率树脂体14覆盖的纤芯11的侧面只要被折射率低于纤芯11的气体或者其他的树脂体覆盖即可。

图7的(b)是表示第1实施方式的光纤1的其他的变形例的局部纵向剖视图(左)和横向剖视图(右)。横向剖视图是局部纵向剖视图所示的αα横截面。如图7的(b)所示，本变形例的光纤1使位于纤芯11的上方±45°的范围内的中等折射率树脂体14缺损。由此，纤芯11的侧面在被覆除去区间i0内的全部的横截面，仅从横截面内的一部分的方向(下方±135°)被中等折射率树脂体14覆盖。在被覆除去区间i0中，未被中等折射率树脂体14覆盖的纤芯11的侧面只要被折射率低于纤芯11的气体或者其他的树脂体覆盖即可。

图7的(c)是表示第1实施方式的光纤1的又一其他的变形例的局部纵向剖视图(上)和横向剖视图(下)。横向剖视图是局部纵向剖视图所示的αα横截面、ββ横截面、γγ横截面、δδ横截面、和εε横截面。如图7的(c)所示，本变形例的光纤1使在区间i01位于纤芯11的下方的中等折射率树脂体14缺损，并且使在区间i02位于纤芯11的上方的中等折射率树脂体14缺损。由此，纤芯11的侧面仅在被覆除去区间i0内的一部分的横截面(区间i01、i02内的横截面)，被中等折射率树脂体14仅从横截面内的一部分的方向覆盖。在被覆除去区间i0，未被中等折射率树脂体14覆盖的纤芯11的侧面只要被折射率低于纤芯11的气体或者其他的树脂体覆盖即可。

此外，相对于第2实施方式的光纤2也能够进行相同的变形。即，可以采用仅在被覆除去区间i0内的一部分的横截面利用中等折射率树脂体24覆盖内侧包层21的侧面的结构，也可以采用仅从横截面内的一部分的方向利用中等折射率树脂体24覆盖内侧包层21的侧面的结构。

〔应用例〕

最后，参照图8，对各实施方式的光纤1～2的应用例进行说明。图8是表示光纤激光器fl的结构的示意图。

光纤激光器fl是将在两端连接有光纤布拉格光栅fbg1～fbg2的泵浦增益光纤pgf设为共振器的激光装置。前方的光纤布拉格光栅fbg1是形成有作为反射镜发挥功能的光栅的光纤，后方的光纤布拉格光栅fbg2是形成有作为半透半反镜发挥功能的光栅的光纤。作为泵浦增益光纤pgf，使用在纤芯添加有yb等的稀土族元素的双包层光纤。向泵浦增益光纤pgf的包层输入泵浦光，由此能够使该共振器振荡激光。

在光纤激光器fl中，作为用于生成泵浦光的结构，使用激光二极管ld11～ld16、ld21～ld26。另外，在光纤激光器fl中，作为用于将由激光二极管ld11～ld16、ld21～ld26生成的泵浦光导入泵浦增益光纤pgf的包层的结构，使用泵浦组合器pc1、pc2。泵浦组合器pc1、pc2是具备多个输入侧导线光纤与单一的输出侧导线光纤的光学部件。另外，泵浦组合器pc1、pc2具有经由各输入侧光纤将从外部输入的光合成，并且将所获得的光经由输出侧导线光纤输出至外部的功能。

泵浦组合器pc1的各输入侧导线光纤经由泵浦光纤pf1i连接于激光二极管ldi(i＝1～6)。另外，泵浦组合器pc1的输出侧导线光纤经由光纤布拉格光栅fbg1连接于泵浦增益光纤pgf的一端。由激光二极管ld11～ld16生成的泵浦光被泵浦组合器pc1合成，作为前方泵浦光输入泵浦增益光纤pgf的包层。相同地，泵浦组合器pc2的各输入侧导线光纤经由泵浦光纤pf2j连接于激光二极管ld2j(j＝1～6)。另外，泵浦组合器pc2的输出侧导线光纤经由光纤布拉格光栅fbg2连接于泵浦增益光纤pgf的另一端。由激光二极管ld21～ld26生成的泵浦光被泵浦组合器pc2合成，作为后方泵浦光输入泵浦增益光纤pgf的包层。在泵浦增益光纤pgf的纤芯中振荡出的激光在光纤布拉格光栅fbg2的纤芯、泵浦组合器pc2的输出侧导线光纤的纤芯、泵浦组合器pc2的输送光纤端口的纤芯、和输送光纤df的纤芯传播后，输出至外部。

在光纤激光器fl中，泵浦光纤pf11～pf16、pf21～pf26、和泵浦组合器pc1、pc2的输入侧导线光纤是供泵浦光在纤芯传播的光纤。在这些光纤中，通常使用在第1实施方式中使用的光纤，即、具有石英玻璃制的纤芯与树脂制的预被覆(包层)的单包层光纤。因此，将泵浦光纤pf11～pf16、pf21～pf26与泵浦组合器pc1、pc2的输入侧导线光纤熔融连接而成的光纤成为第1实施方式的光纤1(参照图1和图2)的优选的利用例。

另一方面，在光纤激光器fl中，泵浦组合器pc1、pc2的输出侧导线光纤、光纤布拉格光栅fbg1、fbg2、和泵浦增益光纤pgf是供信号光在纤芯中传播，供泵浦光在包层中传播的光纤。在这些光纤通常使用在第2实施方式中使用的光纤，即、具有石英玻璃制的纤芯、石英玻璃制的包层、和树脂制的预被覆的双包层光纤。因此，将这些光纤熔融连接而成的光纤成为第2实施方式的光纤2(参照图3和图4)的优选的利用例。另外，泵浦组合器pc1、pc2本身也将作为单包层光纤的输入侧导线光纤(或者，作为双包层光纤的输送光纤df)与作为双包层光纤的输出侧导线光纤连接，而成为本发明的优选的实施例。另外，光纤布拉格光栅fbg1、fbg2是形成有光栅的双包层光纤，成为第2实施方式的光纤2的变形例(参照图6)的优选的利用例。

此外，能够应用各实施方式的光纤1～2的光学装置不限定于光纤激光器。例如，光合束器也是能够应用各实施方式的光纤1～2的光学装置的一个例子。

〔附注事项〕

本发明不限定于上述的各实施方式，能够在权利要求所示的范围内进行各种变更，适当地组合不同的实施方式所分别公开的技术手段而得的实施方式也包含于本发明的技术范围。

〔总结〕

为了解决上述的课题，本实施方式的光纤的特征在于，具备光波导路、和折射率低于上述光波导路的折射率的被覆，该被覆覆盖上述光波导路的除了被覆除去区间之外的侧面，在上述被覆除去区间的至少一部分，上述光波导路的侧面被折射率低于上述光波导路的折射率且高于上述被覆的折射率的介质覆盖。

根据上述的结构，能够抑制在与上述被覆除去区间邻接的被覆区间中的、位于上述被覆除去区间的出射侧的位置的被覆区间可能产生的来自光波导路的光的漏出。由此，能够相比以往实现可靠性较高的光纤。

此外，上述光波导路的侧面可以在(1)上述被覆除去区间内的全部的横截面中，被上述介质从该横截面内的全部的方向覆盖，可以仅在(2)上述被覆除去区间内的一部分的横截面，被上述介质从该横截面的全部的或者一部分的方向覆盖，也可以在(3)上述被覆除去区间内的全部的或者一部分的横截面中，被上述介质从该横截面的仅一部分的方向覆盖。在任意的情况下，均能够相比以往实现可靠性较高的光纤。

在本实施方式的光纤中，优选将位于上述被覆除去区间的一侧且上述光波导路的侧面被上述被覆覆盖的区间设为第1被覆区间时，上述介质的折射率设定为上述被覆除去区间中的上述光波导路的na成为上述第1被覆区间中的上述光波导路的na的最小值以上。

根据上述的结构，能够抑制在被覆除去区间可能产生的来自光波导路的光的漏出。

在本实施方式的光纤中，优选将上述光波导路的直径设为d，将上述第1被覆区间的最小弯曲半径设为r，将上述光波导路的折射率设为n1，将上述被覆的折射率设为n2，上述介质的折射率设定为上述被覆除去区间的上述光波导路的na为由下述的式(1)～(3)定义的na1min以上。

【数式1】

na1min＝n1sin(θcmax-θbend)…(3)

根据上述的结构，仅通过以满足上述的条件的方式在上述第1被覆区间将光纤弯曲，能够抑制在被覆除去区间可能产生的来自光波导路的光的漏出。

在本实施方式的光纤中，优选上述介质在被上述光波导路所传导的光的波长下，所述介质是透明的。

根据上述的结构，能够抑制在被覆除去区间分布于光波导路的缘部的光被介质吸收而导致的光损失。另外，即使在被覆除去区间产生来自光波导路的光的漏出，也能够防止上述介质吸收漏出的光而发热。

此外，本实施方式的光纤优选作为上述介质，具备折射率低于上述光波导路的折射率且高于上述被覆的折射率的树脂体。

根据上述的结构，除了上述的光学效果之外，还能够获得加强上述光纤的被覆除去区间的机械式的效果。

此外，本实施方式的上述光纤可以是具备作为上述光波导路发挥功能的石英玻璃制的纤芯与作为上述被覆发挥功能的树脂制的预被覆的单包层光纤，也可以是具备石英玻璃制的纤芯、作为上述光波导路发挥功能的石英玻璃制的内侧包层、和作为上述被覆发挥功能的树脂制的外侧包层的双包层光纤。

即便在任意的情况下，也起到上述的效果。

另外，在本实施方式的光纤中，在上述光波导路可以包含有熔融点，也可以添加有光栅。

即便在任意的情况下，也起到上述的效果。

另外，包含上述的光纤的光纤激光器也包含于本实施方式的范围内。

包含上述的光纤的光纤激光器也起到与上述的光纤相同的效果。

【附图标记的说明】

1…光纤；11…纤芯(光波导路)；12…预被覆(被覆)；13…次级被覆；14…中等折射率树脂体(介质、树脂体)；p1…熔融点；g1…光栅；2…光纤；20…纤芯；21…内侧包层(光波导路)；22…外侧包层(被覆)；23…外被覆；24…中等折射率树脂体(介质、树脂体)；p2…熔融点；g2…光栅；i0…被覆除去区间；i1…第1被覆区间；i2…第2被覆区间。