直線偏波モード制御

OptiVideo 配信 【光学の基礎】　種々の光ファイバー　大モード面積ファイバー　LMA直線偏波モード制御

直線偏波モード制御

通常のSI型光ファイバーにおける空間モード数Nは、偏光の自由度 (縮退しているもの) を除くとVパラメータを用いてN~V²/4で与えられる。例えば NA = 0.06、波長1064nmの場合、コア径d = 20μmて3個、30μmで7個、 100μm で 78 個、200μm では 300 個以上もの空間モードが存在する。

ここで、マルチモード伝搬している光の電界分布を見ると、高次モードほど光がコアからクラッドにしみ出しており、光ファイバーを曲げることにより、基本モードにおける曲げ損失を抑えたまま、高次モードの曲げ損失を大きくできる。LMAファイバーの場合、NAが0.06 程度と非常に小さいため、大きな曲率を与えることで直線偏波(LP)モードを制御し、シングルモードに近いビーム品質(M²~1) のレーザーを得ることができる (モードフィルタリング効果)。LMAファイバーをコイル化することで高次モードを抑圧する方法は一般的に知られている。