[发明专利]光纤以及激光装置

说明书

本发明提供一种光纤以及激光装置。光纤是能够在纤芯中至少以LP01模式和LP11模式传播波长为1060nm的光的光纤，LP01模式的光的传播常数与LP11模式的光的传播常数之差被设为1850rad/m以上且4000rad/m以下。

技术领域

本发明涉及能够抑制受激拉曼散射并且能够抑制光束品质的恶化的光纤以及激光装置。

背景技术

光纤激光装置由于聚光性优异，能够得到功率密度高、束斑小的光，所以被使用在激光加工领域、医疗领域等各个领域。在这样的光纤激光装置中，射出的光被高输出化。然而，若光纤内的光的功率密度变高，则容易产生由受激拉曼散射引起的光的波长转换，有时射出不希望的波长的光。在该情况下，通过被加工体等反射的光再次返回光纤激光装置而被放大，由此设计上应被放大的波长的光的放大变得不稳定，输出往往变得不稳定。

为了抑制光纤中的受激拉曼散射，可举出使在纤芯中传播的光的有效截面积增大的方案。为了增大该有效截面积，能够例举增大纤芯的直径的方法、减小纤芯相对于包层的相对折射率差的方法等。若增大纤芯的直径，则由于纤芯的光限制力变大，所以存在光纤变得多模化的趋势。因此，为了抑制纤芯的光限制力，可举出减小纤芯相对于包层的相对折射率差的方法。然而，若减小纤芯相对于包层的相对折射率差，则在纤芯中传播的光容易受宏弯、微弯的影响。因此，渴望适度增大纤芯的直径并且调整纤芯相对于包层的相对折射率差的方案。

然而，即使在如上述那样设计纤芯的情况下，若想要以单模传播光则光的有效截面积的大小也存在极限。因此，如下述专利文献1所记载的光纤那样，尝试了使用具有能够以少模(Few mode)传播光的纤芯的光纤来构成光纤激光装置，从而增大光的有效截面积的方案。

专利文献1：日本特开2016-51859号公报

在光纤激光装置中，从聚光性的观点等出发优选所射出的光的光束品质优异，因此即使在通过使用上述那样的具有能够以少模传播光的纤芯的光纤来增加光的有效截面积的情况下，也要求抑制基本模式以外的模式的光被激发。此外，光束品质例如由M²(M的平方)等来表示。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种能够抑制受激拉曼散射并且能够抑制光束品质的恶化的光纤以及激光装置。

为了解决上述课题，本发明的光纤使用在激光装置中，能够在纤芯中至少以LP01模式和LP11模式传播波长为1060nm的光，上述LP01模式的光的传播常数与上述LP11模式的光的传播常数之差被设为1850rad/m以上且4000rad/m以下。

通过在纤芯中至少以LP01模式和LP11模式传播光，LP01模式的光的传播常数与LP11模式的光的传播常数之差被设为4000rad/m以下，从而与单模光纤相比，能够增大光的有效截面积。因此，能够抑制受激拉曼散射。另外，本发明者等发现了当在光纤中传播的LP01模式的光的传播常数与LP11模式的光的传播常数之差在1850rad/m以上时，能够抑制光束品质的恶化。认为这是因为在存在这样的差的情况下能够抑制从LP01模式的光转移至LP11模式的光。因此，根据本发明的光纤，能够抑制受激拉曼散射并且能够抑制光束品质的恶化。

另外，优选上述LP01模式的光的传播常数与上述LP11模式的光的传播常数之差被设为2500rad/m以下。

通过这样构成，能够进一步增大光的有效截面积，能够进一步抑制受激拉曼散射。

另外，也可以是，上述纤芯相对于包层的折射率分布为阶梯状，上述纤芯的直径被设为18μm以上且28.5μm以下，上述纤芯相对于上述包层的相对折射率差被设为0.1％以上且0.2％以下。

在该情况下，从进一步增大光的有效截面积的观点考虑，优选上述纤芯的直径被设为23μm以上。

另外，也可在上述纤芯中添加镱。