CN103328148B - 光纤激光装置以及激光照射位置定位方法 - Google Patents

Abstract

一种光纤激光装置（1），是照射不可见激光的光纤激光装置，为了进行不可见光照射位置的正确定位，使用具有单模芯的放大用光纤（15）产生不可见激光，经由输出用光纤（34）输出，其特征在于，光纤激光装置（1）具有：可见激光光源（11），产生可见激光；导入部（30）、（31），将由可见激光光源产生的可见激光导入放大用光纤（15）或者输出用光纤的芯；驱动部（40），在进行不可见激光对加工对象的照射位置的定位时，驱动可见激光光源，经由输出用光纤的芯使可见激光射出。

Description

光纤激光装置以及激光照射位置定位方法

技术领域

本发明涉及光纤激光装置以及激光照射位置定位方法。

背景技术

使用激光加工对象物的情况下，需要进行定位，此定位用于确定在加工对象物上照射激光的位置。

对于不可见激光，因为不能看到激光，所以在现有技术中，存在如下技术，例如，如专利文献1、2所示，使用半反射镜等进行调整，使得不可见激光的光轴与可见激光的光轴一致，使用可见激光进行定位。

此外，在专利文献3中，公开了如下技术，与对不可见激光进行导波的光纤平行地配置对可见激光进行导波的光纤，在射出部由透镜对从各个光纤输出的激光进行聚光，在离射出部指定距离处，它们聚光于相同位置。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2005-13348号

【专利文献2】日本特开平07-116878号

【专利文献3】日本特开昭62-008748号

发明内容

发明要解决的问题

专利文献1～3中公开的技术存在如下问题，因为不可见激光和可见激光波导路径不同，所以，在加工对象物上的照射位置产生偏差，其结果是，不能正确地定位。

因此，本发明的课题是，提供能够进行正确定位的光纤激光装置以及激光照射位置定位方法。

解决问题的手段

为了解决所述问题，本发明的光纤激光装置，使用具有单模芯的放大用光纤产生不可见激光，经由输出用光纤输出，其特征在于，具有：可见激光光源，产生可见激光；导入部，将由所述可见激光光源产生的所述可见激光导入所述放大用光纤或者所述输出用光纤的芯；驱动部，在进行所述不可见激光对加工对象的照射位置的定位时，驱动所述可见激光光源，使所述可见激光经由所述输出用光纤的芯射出。

根据如此结构，能够进行正确的定位。

此外，其它的发明特征在于，在所述发明的基础上，所述导入部，将由所述可见激光光源产生的所述可见激光导入所述放大用光纤或者所述输出用光纤的芯，并且，对在产生所述不可见激光时在所述芯逆向传播并入射到所述可见激光光源的反馈光进行衰减。

根据如此结构，能够正确地进行定位，并且，防止反馈光导致可见激光光源破损。

此外，其它的发明特征在于，在所述发明的基础上，所述导入部具有至少具有2个输入端子和1个输出端子的波长选择合波分波元件，对一个所述输入端子入射来自所述可见激光光源的可见激光，将从所述输出端子射出的激光导入所述放大用光纤或者所述输出用光纤的芯，使在产生所述不可见激光时在所述芯逆向传播并入射到所述输出端子的反馈光传播到另一个所述输入端子，将传播到所述一个所述输入端子的反馈光衰减。

根据如此结构，能够防止因反馈光而使可见激光光源破损，并且，能够将可见激光高效地导入芯。

此外，其它的发明特征在于，在所述发明的基础上，所述波长选择合波分波元件是光纤熔融型或者研磨型。

根据如此结构，因为能够不经由空间耦合系统进行波长选择，所以能够防止以在输入输出端的功率集中为起因的损伤。

此外，其它的发明特征在于，在所述发明的基础上，具有产生所述不可见激光的光学谐振腔，所述波长选择合波分波元件，被设置于所述光学谐振腔的输入侧或者输出侧。

根据如此结构，能够正确进行从光学谐振腔输出的不可见激光的定位。

此外，其它的发明特征在于，在所述发明的基础上，具有：光学谐振腔，产生所述不可见激光；和光放大器，放大由所述光学谐振腔产生的所述不可见激光；所述波长选择合波分波元件，被设置于所述光学谐振腔的输入侧、所述光学谐振腔和所述光放大器之间、或者所述光放大器的输出侧。

根据如此结构，能够提高不可见激光的强度，并且，正确地进行定位。

此外，其它的发明特征在于，在所述发明的基础上，在所述可见激光光源和所述波长选择合波分波元件之间，设置滤波器，此滤波器选择性地衰减所述反馈光包含的所述不可见激光。

根据如此结构，能够通过提高反馈光的衰减率，防止可见激光光源损伤，并且，能够高效地将可见激光导入芯。

此外，其它的发明特征在于，在所述发明的基础上，所述导入部，具有连接所述可见激光光源的射出部和所述放大用光纤的芯的光纤。

根据如此结构，因为能够将可见激光直接导入放大用光纤的芯，所以，能够使可见激光和不可见激光的光轴一致，正确地进行定位。

此外，其它的发明特征在于，在所述发明的基础上，所述导入部，具有连接所述可见激光光源的射出部和所述放大用光纤的包层的激励光合波器。

根据如此结构，能够减少去往可见激光光源的反馈光，实现可见激光光源的长寿命化。

此外，其它的发明特征在于，在所述发明的基础上，在所述可见激光光源和所述导入部之间，配置衰减芯光的芯光衰减部。

根据如此结构，通过衰减去往可见激光光源的反馈光，能够实现可见激光光源的长寿命化。

此外，其它的发明特征在于，在所述发明的基础上，在所述可见激光光源和所述导入部之间，配置透过所述可见激光、使所述不可见激光衰减的光学滤波器。

根据如此结构，通过仅仅衰减去往可见激光光源的反馈光，使可见激光透过，能够使可见激光光源长寿命化、并且扩大可见激光光源的选择范围。

此外，其它的发明特征在于，在所述发明的基础上，具有包层光衰减部，此包层光衰减部衰减在所述放大用光纤的包层传播的光。

根据如此结构，因为能够使得从芯向包层漏出的可见激光衰减，所以，能够提高光束质量、减小光点直径。

此外，其它的发明特征在于，在所述发明的基础上，具有多个所述放大用光纤，产生所述不可见激光；和合波部，将从所述多个放大用光纤输出的不可见激光从多个输入端输入、合波、从所述输出用光纤输出；所述导入部对所述合波部的1个所述输入端导入所述可见激光。

根据如此结构，能够容易地进行从多个放大用光纤输出的大功率不可见激光的定位。

此外，其它的发明特征在于，在所述发明的基础上，所述导入部将所述可见激光导入所述合波部的多个输入端之中没有输入来自所述放大用光纤的不可见激光的输入端。

根据如此结构，因为不可见激光不通过波长选择合波分波器，所以能够减轻波长选择合波分波器所要求的耐功率性。

此外，其它的发明特征在于，在所述发明的基础上，所述可见激光的波长具有对应于红色或者绿色的波长。

根据如此结构，因为能够提高可见性，所以能够容易地进行定位。

此外，本发明是激光照射位置定位方法，使用具有单模芯的放大用光纤产生不可见激光，经由输出用光纤输出，其特征在于，将由产生可见激光的可见激光光源产生的所述可见激光导入所述放大用光纤或者所述输出用光纤的芯；通过经由所述输出用光纤的芯射出的所述可见激光，确定所述不可见激光对加工对象的照射位置。

根据如此方法，能够进行正确的定位。

发明效果

根据本发明，能够提供能够进行正确的定位的光纤激光装置以及激光照射位置定位方法。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的构成例的图。

图2是表示图1所示的控制部的构成例的图。

图3是表示本发明的第二实施方式的构成例的图。

图4是表示本发明的第三实施方式的构成例的图。

图5是表示本发明的第四实施方式的构成例的图。

图6是表示本发明的第五实施方式的构成例的图。

图7是表示图6的变形实施方式的构成例的图。

图8是表示图6的变形实施方式的构成例的图。

图9是表示本发明的第六实施方式的构成例的图。

图10是表示图9所示的波长选择合波分波元件的构成例的图。

图11是表示本发明的第七实施方式的构成例的图。

图12是表示本发明的第八实施方式的构成例的图。

图13是表示本发明的第九实施方式的构成例的图。

图14是表示本发明的第十实施方式的构成例的图。

图15是表示本发明的变形实施方式的图。

具体实施方式

然后，对于本发明的实施方式进行说明。

(A)第一实施方式

图1是表示本发明的第一实施方式的构成例的图。如此图所示，第一实施方式的光纤激光装置1以如下部件作为主要构成要素：可见光LD11(对应于权利要求中的“可见激光光源”)、衰减部12(对应于权利要求中的“衰减部”)、激励光合波器13、HR(HighReflector，高反射器)14、放大用光纤15、OC(OutputCoupler，输出耦合器)16、包层模除去部17、光输出部18、激励用LD(LaserDiode，激光二极管)19、激励用LD驱动电源20、光纤30、31(对应于权利要求中的“导入部”)、光纤32、33、光纤34(对应于权利要求中的“输出用光纤”)、以及控制部40(对应于权利要求中的“驱动部”)。应予说明，激励光合波器13、HR14、放大用光纤15、以及OC16是激光振荡装置10的主要构成要素。

此处，可见光LD11由例如产生可见光即红色激光的激光二极管构成。以下，在各个实施方式中，可见光LD11可以被直接耦合到光纤30的芯，也可以以具有输出用光纤的尾纤型半导体激光模块的形态，使输出用光纤的芯和光纤30的芯连接。应予说明，成为尾纤型半导体激光模块的形态的情况下，也可以使输出用光纤为单模光纤。衰减部12，具有一定量地衰减在光纤30、31的芯传播的芯光的功能。具体地，由偏移光轴而耦合的融接部等构成，衰减来自激励光合波器13在芯中传播来的反馈光，并且也同样地衰减来自可见光LD11的可见激光。应予说明，在图1的例中，对于连接光学部件之间的融接部，为了简化说明而省略图示。

激励光合波器13，例如，由TFB(TaperedFiberBundle，锥形光纤束)等构成，将从激励用LD19输出的激光，作为激励光导入光纤的包层。HR14，是高反射光纤光栅(FBG)，使光纤的折射率周期性地变化而形成，以接近100％的反射率反射来自放大用光纤15的激光。放大用光纤15，例如，由具有添加了Er(Erbium，铒)、Yb(Ytterbium，镱)等稀土类离子的单模芯的DCF(DoubleCladFiber，双包层光纤)构成，由从外部导入的激励光激励芯中添加的离子，从而激发例如1080nm的红外激光并输出。应予说明，虽然本实施方式的DCF构成为在所述单模芯的外部形成2层包层，激励光在内侧的包层传播，但是，芯不限于单模，也可以是多模(例如，传播基模和几个左右的低阶模的)芯。

OC16，与HR14相同，使光纤的折射率周期性地变化而形成，使来自放大用光纤15的激光的一部分(例如，10％)通过，并且，反射剩余激光。应予说明，由HR14、放大用光纤15、以及OC16构成光纤谐振腔。

包层模除去部17除去在光纤33的包层传播的光。包层模除去部17，例如，通过除去双包层的外侧的包层、在除去了包层的部分涂敷折射率比内侧的包层高的物质而形成。当然，也可以是其它的构成。

激励用LD19，例如，由波长915nm、具有数W以上的输出光强度的、1个或者多个多模激光二极管构成。激励用LD驱动电源20，对应于控制部40的控制，驱动激励用LD19。光纤30～34，例如，由单模光纤构成，传播作为信号光的激光。

控制部40，如图2所示，以如下部件作为主要构成要素：CPU(CentralProcessingUnit，中央处理单元)41、ROM(ReadOnlyMemory，只读存储器)42、RAM(RandomAccessMemory，随机存取存储器)43、I/F(Interface，接口)44、以及总线45。此处，CPU41基于存储于ROM42的程序42a以及数据42b控制各个部分。ROM42，是非易失性的半导体存储装置，存储程序42a以及数据42b。RAM43，是易失性的半导体存储装置，作为CPU41执行程序时的工作区域动作。I/F44，例如，由DAC(DigitalAnalogConverter，数模转换器)以及ADC(AnalogDigitalConverter，模数转换器)等构成，将从CPU41供给的数字数据变换为模拟信号，供给到激励用LD驱动电源20以及可见光LD11。总线45是信号线组，用于将CPU41、ROM42、RAM43以及I/F44相互连接，使得它们之间能够进行数据的授受。应予说明，本实施方式中，作为控制部40，虽然使用CPU等，但是本实施方式不是仅限于如此情况，也可以例如使用DSP(DigitalSignalProcessor，数字信号处理器)，或者不使用数字控制方式，而是使用模拟控制方式。

应予说明，使可见光LD11的输出强度为Vp(mW)、衰减部12的衰减量为L(dB)、来自激励光合波器13的、主要在单模芯传播并返回来的反馈光的强度为Fp(mW)，对于衰减部12的衰减量以及可见光LD11的输出强度，设定为满足以下的数学式。

【式1】

$\mathrm{Vp}\×{10}^{-\frac{L}{10}}\×{10}^{-\frac{10}{10}}\≥2\mathrm{\μW}...\left(1\right)$

【式2】

$\mathrm{Fp}\×{10}^{-\frac{L}{10}}\≤10\mathrm{mW}...\left(2\right)$

此处，式(1)的左边第二项表示在衰减部12的衰减量，第三项表示在激励光合波器13、HR14、OC16、以及放大用光纤15等激光振荡装置10中的损耗。应予说明，在式(1)中，虽然为了简化使激光振荡装置10中的损耗量为10dB，但是，不限于此，能够相应于激光振荡装置10的构成，取任意值。即，式(1)是要求如下条件的数学式，即在从可见光LD11射出的强度Vp(mW)的可见激光在衰减部12以及激光振荡装置10衰减后照射加工对象物的情况下，也能够确保可见强度即2μW以上。应予说明，不言而喻的是，因为2μW根据加工对象或者使用环境而不同，所以，也可以是其它值。此外，式(2)，是要求如下条件的数学式，即在光纤激光装置1照射红外激光时的来自激励光合波器13的反馈光的强度为Fp(mW)的情况下，由衰减部12衰减后的反馈光的强度为10mW以下。这是为了使可见光LD11不会被反馈光损伤的条件。应予说明，作为设定方法，首先，实测反馈光的强度Fp，从保护可见光LD11的观点来看，按满足式(2)设定在衰减部12的衰减量L，确定满足式(1)的可见光LD11的输出。严格来说，因为假设式(1)以及式(2)的衰减量L由于波长依赖性而取不同的值的情况，所以更优选的是考虑波长而讨论它们的值。

应予说明，在不存在具有满足式(1)的强度的可见光LD11的情况下，能够使用透过可见光、衰减红外光的光学滤波器(例如，将可见激光作为通频带、将红外光作为阻频带的LPF或者BDP)作为衰减部12，使得式(1)和式(2)的L不同，从而增大可见光LD11的选择范围。具体地，使衰减部12对可见光的衰减量为L1、对以红外线为主要成分的反馈光的衰减量为L2的情况下，式(1)和式(2)成为以下的数学式。

【式3】

$\mathrm{Vp}\×{10}^{-\frac{L1}{10}}\×{10}^{-\frac{10}{10}}\≥2\mathrm{\μW}...\left(3\right)$

【式4】

$\mathrm{Fp}\×{10}^{-\frac{L2}{10}}\≤10\mathrm{mW}...\left(4\right)$

作为一个例子，在L1≈0dB、L2≈20dB的情况下，因为能够仅将反馈光衰减到1/100左右，所以能够扩大可见光LD11的选择范围。

然后，对于第一实施方式的动作进行说明。在加工加工对象物之前的阶段，处于控制部40停止了可见光LD11以及激励用LD19两者的动作的状态。在如此的状态下，将加工对象物装载于未图示的加工台，进行用于确定照射红外激光的位置(定位)的操作时(例如，操作未图示的“定位按钮”时)，控制部40的CPU41经由I/F44检测到此操作。CPU41，基于程序42a，执行用于进行定位的处理。具体地，CPU41，基于程序42a，从数据42b取得控制数据，由I/F44进行D/A转换之后，向可见光LD11供给。结果是，可见光LD11射出例如红色的可见激光。从可见光LD11射出的激光，入射到光纤30的芯，在衰减部12只被衰减一定量。通过了衰减部12的可见激光，通过激励光合波器13、HR14、放大用光纤15、OC16、以及包层模除去部17，从光输出部18射出，照射到加工对象物的加工位置(照射红外激光的位置)。

此处，因为可见激光与红外激光一样，通过光纤30～34以及放大用光纤15的芯，并且，光纤30～34以及放大用光纤15的芯为单模，所以，可见激光和红外激光光轴一致，不产生照射位置的偏差。另外，虽然因为可见激光与光纤激光装置1要以单模传播的红外激光波长不同，所以可见激光的一部分会从芯漏出到包层，但是，因为这样的激光在通过包层模除去部17时被除去，所以焦点不会由于在包层传播的光而模糊，能够得到小的光斑直径。应予说明，虽然可见激光在通过激光振荡装置10的过程中被衰减，但是，通过设计为满足式(1)(或者式(3))，能够确保可见性。

如此，通过在加工之前，将由可见光LD11照射的可见激光，照射到加工对象物的被红外激光照射的位置，能够正确地对加工位置进行定位。

应予说明，光纤激光装置1存在如下情况，例如，光纤的芯发生不可逆的热变化即所谓“光纤熔断”，使得光纤30～34、放大用光纤15以及其它光学部件受到损伤。如此的情况下，因为光没有在芯中传播，所以可见激光不能从光输出部18射出，在此情况下，能够判定例如发生了光纤熔断等。此外，发生了光纤熔断的情况下，激光传播到光纤熔断的到达点附近，在到达点激光被散射。因此，通过确定可见光被散射的部位，能够知道光纤熔断进行到了哪里。

完成了定位时，控制部40停止可见光LD11的照射。如此，停止可见激光对加工对象物的照射。接着，进行加工开始的指示时，CPU41从数据42b取得对应于照射强度的激励用LD19的驱动用数据，向I/F44供给。I/F44，对供给的驱动用数据进行D/A转换，向激励用LD驱动电源20供给。激励用LD驱动电源20，对应于从I/F44供给的指示值，驱动激励用LD19。其结果是，激励用LD19射出激励光，并经由激励光合波器13，导入放大用光纤15的包层。如此，在HR14、OC16以及放大用光纤15产生激光谐振，红外激光从OC16射出，在包层模除去部17除去残留激励光后，经由光输出部18，照射加工对象物。此处，因为红外激光照射的位置与可见激光照射的位置大致相同，所以，能够通过红外激光加工期望的位置。应予说明，在激光加工中，虽然，例如，透过了HR14的光成为反馈光，但是，因为如此的反馈光被衰减部12衰减到满足式(2)或者式(4)，所以，入射到可见光LD11的反馈光被保持为10mW以下，因此能够防止可见光LD11损伤、短寿命化。

在红外激光的加工完成时，CPU41停止激励用LD19的驱动。如此，来自光纤激光装置1的红外激光的照射被停止。

如上述所说明，根据本发明的第一实施方式，因为将从可见光LD11射出的可见激光导入光纤的芯，所以通过使红外激光和可见激光的通过路径相同，能够使它们同轴，能够正确地进行定位。

此外，在以上的第一实施方式中，因为设置包层模除去部17，所以，通过除去从芯漏出的光，能够提高可见激光的光束质量，得到更小的光斑直径。

此外，在以上的第一实施方式中，因为设置衰减部12，使反馈光衰减到指定的水平，所以能够防止由反馈光造成的可见光LD11的损伤。进而，在反馈光强度低的情况下，通过使用没有波长依赖性的部件(例如偏移了光轴的融接点等)作为衰减部12，能够降低制造成本。此外如果使用选择性地衰减红外激光的光学滤波器，即使在光纤激光装置1的输出强度高的情况下，也能够扩大可见光LD11的选择范围。

(B)第二实施方式

图3是表示本发明的第二实施方式的构成例的图。应予说明，此图中，因为对与图1对应的部分赋予相同的符号，所以省略其说明。在图3所示的第二实施方式的光纤激光装置1A中，与图1的情况相比较，在激光振荡装置10的后段追加激光放大装置50。除此以外的构成与图1的情况相同。此处，激光放大装置50具有激励光合波器51、放大用光纤52、激励用LD55、以及激励用LD驱动电源56，将从激光振荡装置10射出的激光作为信号光输入芯，并且，将从激励用LD55射出的激励光向包层入射，在放大用光纤52放大信号光，在包层模除去部17除去激励光之后，经由光输出部18输出。控制部40通过控制激励用LD驱动电源20、56得到期望强度的光输出。

应予说明，第二实施方式中，从可见光LD11输出的可见激光，不仅仅在激光振荡装置10，也在激光放大装置50被衰减。因此，对于所述的式(1)以及式(3)，如以下的式(5)以及式(6)所示，作为一个例子，左边的第三项的指数部从(-10/10)变化为(-20/10)。当然，不言而喻，也可以根据激光放大装置50的构成等而成为其它的值。

【式5】

$\mathrm{Vp}\×{10}^{-\frac{L}{10}}\×{10}^{-\frac{20}{10}}\≥2\mathrm{\μW}...\left(5\right)$

【式6】

$\mathrm{Vp}\×{10}^{-\frac{L1}{10}}\×{10}^{-\frac{20}{10}}\≥2\mathrm{\μW}...\left(6\right)$

应予说明，第二实施方式的动作，除了所述的式(5)、(6)不同，以及红外激光在激光放大装置50被放大以外，与第一实施方式相同。在第二实施方式中，从可见光LD11射出的可见激光被导入光纤30的芯，被衰减部12衰减后，经由光纤31以及激励光合波器13被导入放大用光纤15的芯。从放大用光纤15的芯射出的可见激光，经由激励光合波器51以及放大用光纤52由包层模除去部17除去漏出到包层的光后，经由光纤34的芯从光输出部18向加工对象射出。

根据以上说明了的第二实施方式的光纤激光装置1A，与第一实施方式的情况相同，通过经由光纤30、31将可见激光导入放大用光纤15的芯，使红外激光和可见激光的通过路径一致、光轴一致。如此，通过参照可见激光的照射位置，能够正确地知道红外激光照射的位置。因此，能够正确地进行加工的定位。此外，因为设置包层模除去部17，所以，通过除去从芯漏出的可见激光，能够提高可见激光的光束质量、得到更小的光斑直径。进而，因为设置衰减部12、使反馈光衰减到指定的水平，所以，能够防止可见光LD11因反馈光而损伤。应予说明，如前所述，作为衰减部12，能够使用没有波长依赖性的部件或者具有波长依赖性的部件。

(C)第三实施方式

图4是表示本发明的第三实施方式的构成例的图。应予说明，此图中，因为对于与图1对应的部分赋予相同的符号，所以省略其说明。在如图4所示的第三实施方式的光纤激光装置1B中，与图1的情况相比较，将可见光LD11置换为终端部11A、除去衰减部12。并且，新追加可见光LD70，将可见光LD70的输出光输入激励光合波器13的激励光导入用光纤71(对应于权利要求中的“导入部”)。可见光LD70由控制部40控制。应予说明，除此以外的构成，与图1的情况相同。

此处，终端部11A，例如，由产生种光的种光源，检测漏出光的PD(PhotoDiode，光电二极管)，或者，卷绕了光纤的衰减部等构成。可见光LD70，与可见光LD11相同，例如，是射出可见光即红色激光的激光二极管。激励光导入用光纤71是激励光合波器13具有的多个激励光导入用光纤中的1个，经由此激励光导入用光纤将激励光导入放大用光纤15的包层。

在图4的例中，从可见光LD70射出的可见激光，被导入激励光合波器13的激励光导入用光纤71，由激励光合波器13导入光纤32的包层。被导入包层的可见激光的一部分，例如，在融接点等对传播模式给予干扰的位置转为芯传播模式而被导入芯，成为在芯传播的芯光。即，成为与红外激光同轴的光。在包层模除去部17，除去在包层残留的可见激光，经由光输出部18对加工对象物进行照射。

第三实施方式中，因为从激励光合波器13向光纤32的包层导入可见激光，所以在光纤30上不设置用于抑制去往可见光LD的反馈光的衰减部12也可以。此情况下，在式(1)以及式(2)中，对于衰减部12的衰减量L，如上所述，根据从可见光LD70的输出光纤的芯输出的可见激光在经过激励光合波器13的激励光导入用光纤71耦合到光纤32的芯时的损耗值来设定。

如此，在图4所示的第三实施方式中，在由激励光合波器13向放大用光纤15的包层导入可见激光、且在放大用光纤15的包层传播时，其一部分成为被导入芯的芯光、成为与红外激光同轴的光，照射加工对象物。应予说明，除此以外的动作，与所述的图1的情况相同。

根据上述说明的第三实施方式的光纤激光装置1B，在传播由激励光合波器13导入包层的光时，将其中的一部分导入芯。如此，与第一实施方式的情况相同，通过使红外激光与可见激光的通过路径一致、使光轴一致，能够正确地知道红外激光照射的位置。因此，能够正确地进行加工的定位。并且，因为设置包层模除去部17，所以通过除去从芯漏出的光，能够提高可见激光的光束质量，得到更小的光斑直径。

并且，在第三实施方式中，因为可见光LD70没有直接连接到芯，所以能够减少反馈光的影响。即，因为可见光LD70的激光的射出面由激励光合波器13连接到光纤30的包层，所以能够防止主要在芯传播的反馈光入射到可见光LD70。应予说明，也可以是对激励光导入用光纤71插入透过可见激光波长、截止红外激光波长那样的滤波器等，更确实地防止反馈光进入可见光LD70。此情况下，在式(3)以及式(4)中，只要分别将L1定为可见激光波长处、从可见光LD70的输出光纤的芯经由激励光合波器13的激励光导入用光纤71耦合到光纤32的芯时的损耗，将L2定为红外激光波长处同样的损耗即可。

应予说明，在图4所示的例中，虽然是将激励光合波器13和可见光LD70直接连接的形态，但是，不言而喻，也可以是例如与图1的情况相同，在激励光合波器13和可见光LD70之间设置衰减部12的构成。

(D)第四实施方式

图5是表示本发明的第四实施方式的构成例的图。应予说明，此图中，因为对于与图4对应的部分赋予相同的符号，所以省略其说明。在图5所示的第四实施方式的光纤激光装置1C中，与图4的情况比较，除去可见光LD70，新增加可见光LD75。并且，在激光振荡装置10B的后段，增加激光放大装置50A。除此以外的构成，与图4的情况相同。

在图5的例中，从可见光LD75射出的可见激光，被导入激励光合波器51的激励光导入用光纤76。被导入激励光导入用光纤76的可见激光，由激励光合波器51导入放大用光纤52的包层。被导入包层的可见激光的一部分，例如，在融接点等对传播模式给予干扰的位置变化为芯传播模式而被导入芯，成为在芯传播的芯光。在包层模除去部17，除去在包层残留的可见激光，经由光输出部18对加工对象进行照射。应予说明，激励光导入用光纤76，与图4的情况相同，是激励光合波器51具有的多个激励光导入用光纤中的1个，具有将激励光导入放大用光纤52的包层的功能。

第四实施方式中，因为不存在衰减部12，所以，在式(2)以及式(5)中，设定为满足不存在与衰减部12的衰减量L相关的左边第二项的式即可。

应予说明，因为在如图5所示的第四实施方式中，除了将可见激光导入激励光合波器51之外的动作，都与所述图4的情况相同，所以省略其说明。

根据上述说明的第四实施方式的光纤激光装置1C，在正传播由激励光合波器51导入放大用光纤52的包层的光的过程中，将其中的一部分导入芯。如此，与第一实施方式的情况相同，能够使红外激光和可见激光的通过路径一致、使光轴一致。如此，因为通过使红外激光和可见激光的照射位置一致，能够正确地知道红外激光照射的位置，所以能够正确地进行加工的定位。并且，因为设置包层模除去部17，所以，通过除去从芯漏出的光，能够提高可见激光的光束质量、得到更小的光斑直径。

并且，在第四实施方式中，与第三实施方式的情况相同，因为可见光LD75没有直接连接到芯，所以能够减少反馈光所产生的影响。即，因为可见光LD75的射出激光的部分，由激励光合波器51连接到放大用光纤52的包层，所以能够防止主要在芯传播的反馈光入射到可见光LD75。

应予说明，在图5所示的例中，虽然是经由激励光导入用光纤76直接连接激励光合波器51和可见光LD75的形态，但是，不言而喻，也可以是例如与图1的情况相同，在激励光合波器51和可见光LD75之间设置衰减部12的构成。

(E)第五实施方式

图6是表示本发明的第五实施方式的构成例的图。图6所示的第五实施方式的光纤激光装置1D，以控制部40、光纤激光部80-1～80-n、可见光LD81、光纤激光合波部82、光纤83、85、包层模除去部84、以及光输出部86为主要构成要素。

此处，控制部40为与图2同样的构成，控制装置的各个部分。光纤激光部80-1～80-n(n例如是1以上的自然数)由图1、3～5所表示的光纤激光装置中除去了与可见激光相关的部分的光纤激光装置构成。即，各个光纤激光部由激光振荡装置单体、或者激光振荡装置和1个或者多个激光放大装置的组合而构成。具体地，在第一实施方式的情况下，成为图1中除去了可见光LD11以及衰减部12的构成。应予说明，在本实施方式中，虽然表示为光纤激光部80-1～80-n包含多个光纤激光装置，但是，仅仅将光纤激光部80-1和可见光LD81连接于光纤激光合波部82也可以(即，不连接80-2～80-n)。

在任一个情况中，只要对应于被连接于光纤激光合波部82的、包含光纤激光部80-1(或者80-1～80-n)以及可见光LD81的设备的总数的输入部为2个以上即可。并且，对应于所连接的设备的总数，在输入部的数量设置余量，使反馈光分散到各个输入部，由此能够将向各个输入部的反馈光的水平降低到输入部的数量的倒数。此情况下，也可以在各个多余的输入部，设置将从此射出的反馈光进行热变换之后进行放热处理的构造。

可见光LD81，例如，产生并输出可见光即红色激光。光纤激光合波部82，将从光纤激光部80-1～80-n射出的红外激光进行合波，导入光纤83的芯，并且，将从可见光LD81射出的可见激光导入光纤83的芯。

光纤83、85，例如，由单模芯或者多模芯的光纤构成，使从光纤激光部80-1～80-n射出的、由光纤激光合波部82合波的红外激光在其芯中传播，并且，使从可见光LD81射出的可见激光同样地在芯中传播。

包层模除去部84，除去在包层传播的光。光输出部86，将由包层模除去部84除去了包层光的红外激光或者可见激光对加工对象进行聚光。

然后，对于第五实施方式的动作进行说明。在第五实施方式的光纤激光装置1D中，将加工对象物装载于未图示的加工台，在使控制部40执行用于定位的操作时，控制部40驱动可见光LD81，使可见激光射出。从可见光LD81射出的可见激光，在光纤激光合波部82被导入光纤83的芯。虽然被导入芯的可见激光的一部分，从芯漏出到包层，但是，在通过包层模除去部84时，漏出到包层的光被除去，经由光纤85从光输出部86对加工对象进行照射。因为，从可见光LD81射出的可见激光，与从光纤激光部80-1～80-n射出的红外激光通过相同的路径，光轴一致，所以，照射到与红外激光相同的位置。因此，通过参照可见激光的照射位置，能够正确地对加工对象物的加工位置进行定位。

完成了定位时，控制部40，停止可见光LD81的驱动，并且，驱动光纤激光部80-1～80-n，射出红外激光。从光纤激光部80-1～80-n射出的红外激光，在光纤激光合波部82被合波后，被导入光纤83的芯。包层模除去部84，除去在包层残留的残留光，经由光纤85，从光输出部86输出。红外激光照射到与可见激光相同的位置，能够正确地加工加工对象物的目标位置。

如上述所说明地，根据第五实施方式，能够通过使从多个光纤激光部80-1～80-n射出的红外激光和可见激光的光轴一致而正确地定位。并且，通过由光纤激光合波部82将可见激光导入芯，能够减少反馈光的影响。即，在像第一实施方式的情况那样配置于HR14的前段(图的左侧)的情况下，虽然HR14反射激光中的99％，但还有1％左右通过。例如，在激光振荡装置10的输出是1kW左右的情况下，有10W左右的光作为漏出光从HR14输出。但是，在第五实施方式，因为不存在如此的漏出光，所以能够扩大可见光LD81的选择范围。并且，因为光纤激光合波部82将从加工对象物反射的反馈光分成n份而输出，所以，具有实质性地衰减反馈光的效果。因此，从这个观点考虑，也能够扩大可见光LD81的选择范围。

应予说明，在以上的第五实施方式中，虽然，可见光LD81直接连接于光纤激光合波部82的未使用的输入端，但是，也可以如图7所示，经由波长选择合波分波元件112连接于输入端。此处，波长选择合波分波元件112，具有如图10所示的构成，具有4个端子T1～T4，端子T2被连接到可见光LD81，端子T3被连接到光纤激光合波部82的未使用的输入端，端子T1、T4为开放端。

波长选择合波分波元件112，在端子T3和T2之间，对于可见光的波段具有1.8dB的耦合损耗，并且，对于不可见激光的波段具有18dB左右的耦合损耗。并且，此情况中，在端子T3和T1之间，对于不可见激光的波段具有0.18dB左右的耦合损耗。如此，使从可见光LD81输出的可见激光高效地耦合于光纤激光合波部82的输入端，并且，在光纤激光合波部82的输入端逆向传播的反馈光中，对于不可见光，由于端子T3-T2之间的损耗而几乎完全截止传播到端子T2的光功率，使其传播到端子T1侧，如此，能够防止由反馈光引起的可见光LD81的破损。并且，也可以在波长选择合波分波元件112的端子T2和连接于此的可见光LD81之间，配置波长选择滤波器，该波长选择滤波器透过可见光的波段、选择性地衰减不可见激光的波段。例如，在不可见激光的波段的衰减率为30dB的话，因为与波长选择合波分波元件112在该波段的耦合损耗合计为48dB的衰减率，所以，能够更好地截止返回到可见光LD81的不可见激光。

应予说明，虽然在图7的例中，将波长选择合波分波元件112连接于未使用的输入端，但是，也可以在连接了光纤激光部的输入端设置波长选择合波分波元件112。图8表示在光纤激光部80-2和光纤激光合波部82的输入端之间设置了波长选择合波分波元件112的变形实施方式。此图所示的变形实施方式中，波长选择合波分波元件112的端子T1被连接于光纤激光部80-2的输出端，端子T2被连接于可见光LD81，端子T3被连接于光纤激光合波部82的输入端，端子T4为开放端。

在图8所示的变形实施方式中，从光纤激光部80-2输出的不可见激光，几乎没有损耗地(以0.18dB左右的损耗)被输入光纤激光合波部82。并且，因为端子T2和T3之间对于可见激光的耦合损耗为1.8dB左右，所以能够将从可见光LD81输出的可见激光几乎没有损耗地导入光纤激光合波部82。进而，在光纤激光合波部82的输入端逆向传播的反馈光中，对于不可见光，由于端子T3-T2之间的损耗而几乎完全截止传播到端子T2的光功率，使其传播到端子T1侧，如此，能够由防止反馈光引起的可见光LD81的破损。应予说明，在图8所示的例中，虽然在光纤激光部80-2的输出侧设置波长选择合波分波元件112，但是，也可以设置在光纤激光部80-2之外的输出侧。并且，在图8的例中，虽然仅仅在光纤激光部80-2的输出端设置，但是，也可以在2个以上的光纤激光部的输出端，设置波长选择合波分波元件112和可见光LD81。

应予说明，比较图7和图8的实施方式，在图7的构成中，因为来自光纤激光部的不可见激光没有入射到波长选择合波分波元件112，所以，能够缓和波长选择合波分波元件112所要求的耐功率性。

(K)第六实施方式

图9是表示本发明的第六实施方式的构成例的图。如图所示，第六实施方式的光纤激光装置1G以以下部件作为主要构成要素：波长选择合波分波元件112(对应于权利要求中的“导入部”)、激励光合波器13、HR(HighReflector，高反射器)14、放大用光纤15、OC(OutputCoupler，输出耦合器)16、包层模除去部17、光输出部18、滤波器119、可见光LD11(对应于权利要求中的“可见激光光源”)、激励用LD(LaserDiode，激光二极管)19、激励用LD驱动电源20、光纤30～33、光纤34(对应于权利要求中的“输出用光纤”)、以及控制部40(对应于权利要求中的“驱动部”)。应予说明，激励光合波器13、HR14、放大用光纤15、以及OC16是激光振荡装置10的主要的构成要素。

此处，可见光LD11，例如，由产生可见光、例如波长638nm的红色激光的激光二极管构成。并且，作为可见光LD11，不限于本实施方式的红色，只要是可见光即可，考虑到可见性使用绿色激光等也可以。滤波器119由光学滤波器构成，所述光学滤波器透过从可见光LD11输出的可见光，而在照射不可见激光时，衰减来自波长选择合波分波元件112在芯中逆向传播的反馈光(例如，以可见光为通频带、以红外光为阻频带的SWPF(ShortWavelengthPassFilter，短波通滤波器)或者BPF(BandPassFilter，带通滤波器))。

波长选择合波分波元件112，将从光纤30入射的光、和从滤波器119入射的光进行合波并向光纤31射出，并且，对在光纤31逆向传播的反馈光根据波长进行分波，可见光向滤波器119侧射出，不可见光向光纤30侧射出。

此处，不可见光主要由后述的不可见激光波长(1080nm)构成。并且，除此以外，也可以包含由不可见激光在大致60nm长波侧产生的拉曼散射光或者邻近不可见激光波长而产生的布里渊散射光。

更具体地，正如参照图7而说明了的，波长选择合波分波元件112，在端子T3和T2之间对于可见光的波段具有1.8dB的耦合损耗，并且，对于不可见激光的波段具有48dB左右的耦合损耗。并且，在此情况下，在端子T3和T1之间，对于不可见激光的波段，具有0.18dB左右的耦合损耗。如此，使从LD11输出的可见激光高效地耦合于光输出部18侧，并且，在光纤31逆向传播的反馈光中，对于不可见光，由于端子T3-T2之间的损耗而将传播到T2的光功率几乎完全截止，使其传播到端子T1侧，如此，能够防止由反馈光引起的可见光LD11的破损。

应予说明，也可以是如下构成：在比光纤30的波长选择合波分波元件112更前端的终端部(图9的光纤30的最左端)，连接通过将来自该光纤端的光输出入射到铝(Al)等金属部件从而将入射光进行热转换的热转换部，将入射到此热转换部的大功率不可见激光的反馈光热变换后散热。应予说明，作为热转换部，除了所述情况，也可以是，例如，在光纤端附近设置偏轴融接部，将来自此处的漏出光传送到金属部件等而进行热转换。

图10是表示波长选择合波分波元件112的构成例的图。如此图所示，波长选择合波分波元件112，由2根光纤121、122构成。本实施方式中，2根光纤121、122分别使用截止波长920±50nm的几乎同一特性的光纤。此光纤，虽然在不可见激光的波段为单模，但是因为只要对于可见激光在光输出部18以可见的程度耦合即可，所以不限于此。当然，光纤122也可以使用在可见激光的波段成为单模的不同的光纤。对于2根光纤121、122，包层121a、122a的一部分熔融而耦合，芯121b、122b以长度L的长度融合。此处，端子T1(对应权利要求中的“另一个输入端子”)连接于光纤30，端子T2(对应权利要求中的“一个输入端子”)连接于滤波器119，端子T3(对应与权利要求中的“输出端子”)连接于光纤31，端子T4为无反射端。在如此的波长选择合波分波元件112中，在芯121b、122b之间发生模耦合，在芯121b、122b之间产生能量的传递。此时，由芯121b、122b之间的距离以及接近的长度等，确定分支比的波长依赖性。在图9的例中，在端子T2-T3之间，芯122b和芯121b之间可见光(波长λ1)波段的模耦合为支配性的，所以从端子T2入射的可见光(波长λ1)以相对较低的损耗，从端子T3射出。并且，在端子T2-T3之间，因为抑制了在不可见激光(波长λ2；λ2≠λ1、本实施方式中λ2＞λ1)的波段的模耦合，所以，从端子T3入射的反馈光几乎都在端子T1侧射出，在端子T2侧射出的反馈光被衰减。应予说明，在芯122b中从图的左侧向右侧传播的光，从端子T4向外部输出。端子T4也可以为了不返回不需要的光而是无反射端。

作为波长选择合波分波元件112的不可见光的耦合特性，可以如前所述在不可见激光波长加以规定，也可以对于还包含散射光波长的不可见光波段具有同等的特性。如此，能够进一步提高防止可见光LD11破损的效果。

应予说明，以下，在各个实施方式中，滤波器119，可以直接耦合于波长选择合波分波元件112的端子T1的芯122b，也可以作为具有输出用光纤的尾纤型的形态，使输出用光纤的芯和端子T1的芯122b连接。应予说明，构成尾纤型的形态的情况下，输出用光纤可以是单模光纤。

激励光合波器13，由例如TFB(TaperedFiberBundle，锥形光纤束)等构成，将从激励用LD19输出的激光作为激励光导入光纤的包层。HR14，是高反射光纤光栅(FBG)，使光纤的折射率周期性地变化而形成，以接近100％的反射率反射来自放大用光纤15的激光。放大用光纤15，例如，由具有添加了Er(Erbium，铒)、Yb(Ytterbium，镱)等稀土类离子的单模芯的DCF(DoubleCladFiber，双包层光纤)构成，由从外部导入的激励光激励芯中添加的离子，将例如1080nm的红外激光激发并输出。应予说明，虽然本实施方式的DCF构成为在所述单模芯的外部形成2层包层，激励光在内侧的包层传播，但是，芯不限于单模，也可以是多模(例如，传播基模和几个左右的低阶模的)芯。

OC16，与HR14相同，使光纤的折射率周期性地变化而形成，使来自放大用光纤15的激光的一部分(例如，10％)通过，并且，反射剩余激光。应予说明，由HR14、放大用光纤15、以及OC16构成光纤谐振腔。

包层模除去部17除去在光纤33的包层传播的光。包层模除去部17，例如，通过除去双包层的外侧的包层、在除去了包层的部分涂敷折射率比内侧的包层高的物质而形成。当然，也可以是除此以外的构成。

激励用LD19，例如，由波长915nm、具有数W以上的输出光强度的、1个或者多个多模激光二极管构成。激励用LD驱动电源20，对应于控制部40的控制，驱动激励用LD19。光纤30～34，例如，由单模光纤构成，传播作为信号光的激光。

控制部40是与图2相同的构成。

应予说明，从光输出部18输出的可见光的输出强度，为了确保可见性，例如在2μW程度以上为宜。应予说明，为了容易看到激光使用时的可见光，希望按达到2μW以上设定可见光LD11的输出。即，虽然从可见光LD11射出的可见激光，在激光振荡装置10被衰减后，照射加工对象物，但是，设定为即使在衰减后也确保可见强度即2μW以上。并且，对于光纤激光装置1G在照射红外激光时入射到可见光LD11的反馈光的强度，为了防止可见光LD11的损伤或者短寿命化，希望按达到例如10mW以下设定波长选择合波分波元件112的特性或者滤波器119的特性。

然后，对于第六实施方式的动作进行说明。在加工加工对象物之前的阶段，处于控制部40停止了可见光LD11以及激励用LD19两者的动作的状态。在如此的状态，将加工对象物装载于未图示的加工台，进行用于确定照射红外激光的位置(定位)的操作时(例如，操作未图示的“定位按钮”时)，控制部40的CPU41经由I/F44检测到此操作。CPU41，基于程序42a，执行用于进行定位的处理。具体地，CPU41，基于程序42a，从数据42b取得控制数据，由I/F44进行D/A转换之后，向可见光LD11供给。结果是，可见光LD11射出例如红色的可见激光。从可见光LD11射出的激光，经由滤波器119入射到波长选择合波分波元件112的端子T1。在波长选择合波分波元件112中，入射到端子T1的可见激光，在芯122b的被融接的部分被移送到芯121b。被移送到芯121b的可见激光，从端子T3输出。从端子T3输出的可见激光，通过激励光合波器13、HR14、放大用光纤15、OC16、以及包层模除去部17，从光输出部18射出，照射到加工对象物的加工位置(照射红外激光的位置)。

此处，可见激光与红外激光一样，通过光纤31～34以及放大用光纤15的芯。此处，因为光纤31～34以及放大用光纤15的芯为单模，所以，可见激光和红外激光光轴一致，不产生照射位置的偏差。并且，虽然因为可见激光与光纤激光装置1G要以单模传播的红外激光波长不同，所以存在可见激光的一部分从芯漏出到包层或在融接点从芯漏出到包层的成分，但是，因为这样的激光在通过包层模除去部17时被除去，所以焦点不会由于在包层传播的光而模糊，能够得到小的光斑直径。应予说明，虽然可见激光在通过激光振荡装置10的过程中被衰减，但是，如前所述，通过设计为输出光的强度为2μW以上，能够确保可见性。

如此，通过在加工之前，将由可见光LD11照射的可见激光，照射到加工对象物的红外激光照射的位置，能够正确地对加工位置进行定位。

应予说明，光纤激光装置1G存在如下情况，例如，光纤的芯发生不可逆的热变化即所谓“光纤熔断”，使得光纤30～34、放大用光纤15以及其它光学部件受到损伤。如此的情况下，因为光没有在芯中传播，所以可见激光不能从光输出部18射出，在此情况下，能够判定例如，发生了光纤熔断等。此外，发生了光纤熔断的情况下，激光传播到光纤熔断的到达点附近，在到达点激光被散射。因此，通过确定可见光被散射的部位，能够知道光纤熔断进行到了哪里。

完成了定位时，控制部40停止可见光LD11的照射。如此，停止可见激光对加工对象物的照射。应予说明，也可以不停止可见激光的照射，实施红外激光对加工对象物的照射，开始加工。接着，执行加工开始的指示时，CPU41从数据42b取得对应于照射强度的激励用LD19的驱动用数据，向I/F44供给。I/F44，对供给的驱动用数据进行D/A转换，向激励用LD驱动电源20供给。激励用LD驱动电源20，对应于从I/F44供给的指示值，驱动激励用LD19。其结果是，激励用LD19射出激励光，并经由激励光合波器13，导入放大用光纤15的包层。如此，在HR14、OC16以及放大用光纤15发生激光振荡，红外激光从OC16射出，在包层模除去部17除去残留激励光后，经由光输出部18，照射加工对象物。此处，因为红外激光照射的位置与可见激光照射的位置大致相同，所以，能够通过红外激光加工期望的位置。应予说明，在激光加工中，虽然，例如，透过了HR14的光成为反馈光，但是，如此的反馈光从波长选择合波分波元件112的端子T3入射，大部分于端子T1射出，几乎不从端子T2侧射出。如此，入射到可见光LD11的反馈光被保持为10mW以下，所以能够防止可见光LD11损伤、短寿命化。

在利用红外激光的加工完成时，CPU41停止激励用LD19的驱动。如此，来自光纤激光装置1G的红外激光的照射被停止。

如上述所说明，根据本发明的第六实施方式，因为将从可见光LD11射出的可见激光导入光纤的芯，所以使得红外激光和可见激光的通过路径相同，从而能够使它们同轴、能够正确地进行定位。

此外，在以上的第六实施方式中，因为设置包层模除去部17，所以能够通过除去从芯漏出的光而提高可见激光的光束质量、得到更小的光斑直径。

此外，在以上的第六实施方式中，因为设置波长选择合波分波元件112，使加工时向可见光LD11侧射出的反馈光的强度衰减到指定的水平，所以能够防止由反馈光引起的可见光LD11的损伤或者短寿命化。进而，因为使用光纤熔融型作为波长选择合波分波元件112，所以能够容易地向光纤的芯导入可见激光。进而，因为在波长选择合波分波元件112和可见光LD11之间设置滤波器119，所以即使是从波长选择合波分波元件112的端子T2输出反馈光的情况下，也能够衰减反馈光的强度，防止可见光LD11的损伤或者短寿命化。

(L)第七实施方式

图11是表示本发明的第七实施方式的构成例的图。应予说明，因为在此图中，对于与图9对应的部分赋予同样的符号，所以省略其说明。在图11所示的第七实施方式的光纤激光装置1H中，与图9的情况比较，在激光振荡装置10的后段追加激光放大装置50。除此以外的构成与图9的情况相同。此处，激光放大装置50，具有激励光合波器51、放大用光纤52、激励用LD55、以及激励用LD驱动电源56，将从激光振荡装置10射出的不可见激光作为信号光输入芯，并且，将从激励用LD55射出的激励光向包层入射，在放大用光纤52放大信号光，在包层模除去部17除去激励光，然后，经由光输出部18输出。控制部40，通过控制激励用LD驱动电源20、56得到期望强度的光输出。

应予说明，在第七实施方式中，从可见光LD11输出的可见激光，不仅仅在激光振荡装置10，还在激光放大装置50被衰减。因此，必须设定为通过激光放大装置50后的可见激光的强度为2μW以上。必须设定为从滤波器119入射到可见光LD11的反馈光为10mW以下，这与第六实施方式的情况相同。

第七实施方式的动作，除了红外激光在激光放大装置50被放大以外，与第六实施方式相同。在第七实施方式中，从可见光LD11射出的可见激光，经由滤波器119入射到波长选择合波分波元件112的端子T2，经由光纤31以及激励光合波器13导入放大用光纤15的芯。从放大用光纤15的芯射出的可见激光，在经由激励光合波器51以及放大用光纤52且由包层模除去部17除去漏出到包层的光之后，经由光纤34的芯从光输出部18向加工对象射出。

根据以上说明了的第七实施方式的光纤激光装置1H，与第六实施方式的情况相同，通过经由光纤31将可见激光导入放大用光纤15的芯，使红外激光和可见激光的通过路径一致、光轴一致。如此，通过参照可见激光的照射位置，能够正确地知道红外激光照射的位置。因此，能够正确地进行加工的定位。此外，因为设置波长选择合波分波元件112将可见激光导入芯，所以，能够防止反馈光入射到可见光LD11从而破损或者短寿命化。并且，因为在可见光LD11和波长选择合波分波元件112之间设置滤波器119，选择性地衰减反馈光，所以能够不降低可见激光的强度地衰减反馈光的强度。此外，因为设置包层模除去部17，所以，通过除去从芯漏出的可见激光，能够提高可见激光的光束质量、得到更小的光斑直径。

(M)第八实施方式

图12是表示本发明的第八实施方式的构成例的图。应予说明，此图中，因为对于与图11对应的部分赋予相同的符号，所以省略其说明。在图12所示的第八实施方式的光纤激光装置1I中，与图11的情况比较，波长选择合波分波元件112被从激励光合波器13的前段移动到OC16和激励光合波器51之间。除此以外的构成，与图11的情况相同。

对于第八实施方式的动作进行说明。从可见光LD11射出的可见激光，从端子T2向芯122b入射，在融接部被移送到芯121b，从端子T3射出。从端子T3射出的可见激光，经由激励光合波器51、放大用光纤52、包层模除去部17、以及光输出部18向加工对象物照射。如此，通过参照照射到加工对象物的可见激光的位置，能够对准红外激光照射的位置。

完成对位时，开始红外激光的照射。开始红外激光的照射时，从OC16射出的红外激光，入射到波长选择合波分波元件112的端子T1，在芯121b传播从端子T3射出，入射到激励光合波器51。应予说明，此时，虽然有相当少的红外激光在端子T4侧输出，但是因为端子T4为无反射端，所以，从端子T4向外部输出，例如，转换为热。所以，能够防止传播到端子T4的红外激光被反射、经由端子T2入射到可见光LD11。应予说明，入射到激励光合波器51的红外激光，在放大用光纤52被放大，经由包层模除去部17以及光输出部18对加工对象物照射。

如上述所说明，在第八实施方式中，在激励光合波器51和OC16之间设置波长选择合波分波元件112。因此，与图11的情况比较，因为可见激光仅仅通过激光放大装置50而输出，所以，在可见光LD11的输出与图11相同的情况下，能够提高可见性。并且，能够降低用于得到相同的可见性的可见光LD11的输出。

并且，在第八实施方式中，因为在激光振荡装置10和激光放大装置50之间设置波长选择合波分波元件112，所以，与图11的情况比较，能够降低反馈光的强度。即，在图11的情况下向波长选择合波分波元件112入射的反馈光为来自激光振荡装置10和激光放大装置50两者的反馈光，相对于此，图12的情况下，仅仅是激光放大装置50的反馈光，所以能够降低反馈光的强度。特别是，虽然在激光振荡装置10中，从HR14漏出的反馈光是不能无视的水平，但是在图12的情况下，因为此反馈光不会入射到波长选择合波分波元件112，所以，能够减少向可见光LD11入射的反馈光的强度。

(N)第九实施方式

图13是表示本发明的第九实施方式的构成例的图。应予说明，此图中，因为对于与图9对应的部分赋予相同的符号，所以省略其说明。在图13所示的第九实施方式的光纤激光装置1J中，与图9的情况比较，波长选择合波分波元件112被从激励光合波器13的前段移到包层模除去部17和光输出部18之间。除此以外的构成，与图9的情况相同。

然后，关于第九实施方式的动作进行说明。在第九实施方式中，从可见光LD11输出的可见激光，经由滤波器119、再经由波长选择合波分波元件112的端子T1入射到芯122b，在融接部被移送到芯121b，从端子T3输出。因为从端子T3输出的可见激光，经由光输出部18照射加工对象物，所以，可通过调整其位置进行定位。

完成了定位，开始红外激光的照射时，从OC16输出的红外激光，经由波长选择合波分波元件112的端子T1向芯121b入射，在芯121b传播从端子T3输出。从端子T3输出的红外激光，经由光输出部18对加工对象物照射。如此，能够在由可见激光定位的位置照射红外激光进行加工。

如上所说明，在第九实施方式中，因为在包层模除去部17和光输出部18之间设置波长选择合波分波元件112而导入可见激光，所以，能够以少的衰减量对加工对象物照射可见激光，所以能够提高可见性。并且，能够降低为了得到指定的可见性而必要的可见光LD11的输出。

并且，在第九实施方式中，与图9的情况比较，能够降低反馈光的强度。即，在第九实施方式中，与图9的情况比较，因为不会受到从HR14漏出的反馈光的影响，所以能够降低向波长选择合波分波元件112入射的反馈光的强度。

(O)第十实施方式

图14是表示本发明的第十实施方式的构成例的图。应予说明，此图中，因为对于与图11对应的部分赋予相同的符号，所以省略其说明。在图14所示的第十实施方式的光纤激光装置1K中，与图11的情况比较，波长选择合波分波元件112被从激励光合波器13的前段移到包层模除去部17和光输出部18之间。除此以外的构成，与图11的情况相同。

然后，关于第十实施方式的动作进行说明。在第十实施方式中，可见激光，与图13所示的第九实施方式相同，经由波长选择合波分波元件112从光输出部18射出，照射加工对象物。可通过参照该可见激光的照射位置而进行加工对象物的对位。

另一方面，从激光振荡装置10输出的红外激光被激光放大装置50放大，向波长选择合波分波元件112的端子T1入射。在波长选择合波分波元件112中，从端子T1入射的红外激光在芯121b传播从端子T3射出，从光输出部18向加工对象物照射。因为红外激光照射的位置，与可见激光照射的位置大致相同，所以，能够由红外激光加工期望的位置。

如上述所说明，在第十实施方式中，因为在包层模除去部17和光输出部18之间设置波长选择合波分波元件112而导入可见激光，所以，即使是设置了激光放大装置50的情况下，也因为能够以少的衰减量对加工对象物照射可见激光，所以能够提高可见性。并且，能够降低为了得到指定的可见性而必要的可见光LD11的输出。

并且，在第十实施方式中，与图11、12的情况比较，能够降低反馈光的强度。即，在第十实施方式中，与图11、12的情况比较，因为不会受到来自激光振荡装置10和激光放大装置50两者的反馈光的影响，所以能够降低向波长选择合波分波元件112入射的反馈光的强度。

(P)变形实施方式

应予说明，所述的各个实施方式，是一个例子，除此以外还存在各种变形实施方式。例如，虽然在第二以及第四实施方式中，激光放大装置为单级构成，但是也可以将其设置为二级以上。此情况下，因为在第二实施方式中，随着放大装置的级数增加，损耗(式(1)的第三项的值)增加，所以，必须随之增大可见光LD11的输出。另外，在第四实施方式中，例如，只要对于最终段的激光放大装置的激励光合波器连接可见光LD即可。

另外，在第三实施方式中，虽然以前方激励的情况为例进行说明，但是，不言而喻，双向激励或者后方激励也可以适用本发明。即，在双向激励的情况下，只要将可见光LD连接于前方激励用或者后方激励用的激励光合波器、对包层导入可见激光即可。另外，在后方激励的情况下，只要将可见光LD连接于后方激励用的激励光合波器、对包层导入可见激光即可。此情况下，也可以在比后方激励用的激励光合波器更前段侧的芯设置反射可见激光的FBG，增加可见激光的输出功率。另外，在第四实施方式，虽然对激励光合波器51导入可见激光，但是，也可以对激励光合波器13导入。另外，也可以与第三实施方式的情况相同，激光振荡装置10B，在后方激励或者双向激励的情况下，对前方激励用或者后方激励用的激励光合波器中的任一个入射可见激光，激光放大装置50A，在后方激励或者双向激励的情况下，对前方激励用或者后方激励用的激励光合波器中的任一个入射可见激光。

另外，虽然以上的各个实施方式中，使用红色激光作为可见光LD，但是，例如，使用绿色激光也可以。应予说明，因为人的眼睛对绿色的感度比红色高，所以，能够将式(1)的右边设定为低于2μW的值。更详细地，根据标准相对视见度曲线，人的眼睛感觉波长555nm附近的波长最亮，对于与之相比波长更长的红色(例如，波长635～690nm)感度降低到例如1/5～1/10左右。因此，在使用具有555nm附近的波长的绿色的可见光LD的情况下，估计式(1)的右边例如达到1～数μW左右。

另外，在以上的第一以及第二实施方式中，虽然设置了衰减部12，但是，当然，在反馈光的强度足够低的情况下，也能够除去衰减部12。

另外，在以上的各个实施方式中，虽然，由激励用LD驱动电源驱动激励用LD，但是，也可以是，控制部40直接驱动各个激励用LD，或者基于来自控制部的控制信号控制FET(FieldEffectTransistor，场效应晶体管)，由该FET控制流过各个激励用LD的电流。

另外，在图9以及图13表示的第六以及第九实施方式中，虽然以激光振荡装置10为前方激励的情况作为例子进行了说明，但是也可以是后方激励或者双向激励。另外，图11、12、14所示的第七、八、十实施方式中，虽然以激光振荡装置10以及激光放大装置50两者为前方激励的情况为例进行了说明，但是，也可以是，对于激光振荡装置10以及激光放大装置50，分别从前方激励、后方激励、或者双向激励中选择任一个，进行适当组合。

另外，在第六～第十实施方式中，虽然在可见光LD11和波长选择合波分波元件112之间设置了滤波器119，但是，在反馈光强度低的情况下，也可以不设置滤波器119。应予说明，也可以是，代替具有波长特性的滤波器119，设置没有波长特性的衰减器，设定衰减量使得入射到可见光LD11的反馈光的强度为10mW以下，并且，设定可见光LD11的输出强度，使得照射到加工对象物的可见激光的强度为2μW以上。

另外，在第七、第八、第十实施方式中，虽然激光放大装置为单级构成，但是也可以将其设置为二级以上。

另外，在以上各个实施方式中，虽然使用了“熔融型”的波长选择合波分波元件，但是，除此以外，也可以使用例如通过研磨等部分地除去2根光纤的包层，使芯彼此接近而构成的“研磨型”的波长选择合波分波元件。使用如此的研磨型的波长选择合波分波元件，也可以得到与熔融型的情况相同的效果。

另外，作为波长选择合波分波元件，也可以使用由光纤准直器包夹电介质多层膜滤波器而构成的空间耦合系统。应予说明，关于“熔融型”以及“研磨型”，因为能够不经由空间耦合系统进行波长选择，所以存在以下优点，即即使是反馈光水平高的情况下，也难以引发由于在入射射出端功率集中等导致的破损。

另外，在以上的第六以及第七实施方式中，虽然使用了波长选择合波分波元件112，但是，也可以使用例如图15所示的光循环器70。此处，光循环器70，将从端口P1入射的光从端口P2射出，将从端口P2入射的光从端口P3射出，将从端口P3入射的光从端口P1射出。因此，如果在端口P2连接滤波器119以及可见光LD11，在端口P3连接激励光合波器13，则从可见光LD11射出的可见激光从端口P3射出，并入射到激励光合波器13。另外，从端口P3入射的反馈光，不会向端口P2侧传播，而是在端口P1射出。如此，能够防止反馈光入射到可见光LD11。

【符号说明】

1、1A～1K光纤激光装置

10、10A、10B激光振荡装置

11可见光LD(可见激光光源)

11A终端部

12衰减部(芯光源衰减部、光学滤波器)

13激励光合波器

14HR

15放大用光纤

16OC

17包层模除去部(包层光衰减部)

18光输出部

19激励用LD

20激励用LD驱动电源

30、31光纤(导入部)

34光纤(输出用光纤)

40控制部(驱动部)

50、50A激光放大装置

52放大用光纤

80-1～80-n光纤激光部

81可见光LD

82光纤激光合波部(合波部)

83、85光纤(输出用光纤)

84包层模除去部(包层光衰减部)

86光输出部

112波长选择合波分波元件(导入部)

119滤波器

Claims (17)

1.一种光纤激光装置，使用具有单模芯的放大用光纤产生不可见激光，经由输出用光纤输出，其特征在于，所述光纤激光装置具有：

可见激光光源，产生可见激光；

导入部，将由所述可见激光光源产生的所述可见激光导入所述放大用光纤或者所述输出用光纤的芯；

驱动部，在进行所述不可见激光对加工对象的照射位置的定位时，驱动所述可见激光光源，使所述可见激光经由所述输出用光纤的芯射出。

2.如权利要求1所述的光纤激光装置，其特征在于，所述导入部，将由所述可见激光光源产生的所述可见激光导入所述放大用光纤或者所述输出用光纤的芯，并且，对在产生所述不可见激光时在所述芯逆向传播、并且入射到所述可见激光光源的反馈光进行衰减。

3.如权利要求2所述的光纤激光装置，其特征在于，所述反馈光，具有所述不可见激光的波长，并且，包含不可见光，此不可见光含有由于所述不可见激光而在其长波侧产生的拉曼散射光或者邻近不可见激光波长而产生的布里渊散射光中的至少1个。

4.如权利要求2或者3所述的光纤激光装置，其特征在于，

所述导入部具有至少具有2个输入端子和1个输出端子的波长选择合波分波元件，

来自所述可见激光光源的可见激光入射到一个所述输入端子，从所述输出端子射出的激光被导入所述放大用光纤或者所述输出用光纤的芯，

在产生所述不可见激光时在所述芯逆向传播、并且入射到所述输出端子的反馈光被传播到另一个所述输入端子，传播到一个所述输入端子的反馈光被衰减。

5.如权利要求4所述的光纤激光装置，其特征在于，所述波长选择合波分波元件是光纤熔融型或者研磨型。

6.如权利要求4所述的光纤激光装置，其特征在于，

所述光纤激光装置具有：产生所述不可见激光的光学谐振腔，

所述波长选择合波分波元件，被设置于所述光学谐振腔的输入侧或者输出侧。

7.如权利要求4所述的光纤激光装置，其特征在于，

所述光纤激光装置具有：光学谐振腔，产生所述不可见激光；和光放大器，放大由所述光学谐振腔产生的所述不可见激光；

所述波长选择合波分波元件，被设置于所述光学谐振腔的输入侧、所述光学谐振腔和所述光放大器之间、或者所述光放大器的输出侧。

8.如权利要求4所述的光纤激光装置，其特征在于，在所述可见激光光源和所述波长选择合波分波元件之间，设置将可见光作为通频带的滤波器，此滤波器选择性地衰减所述反馈光包含的所述不可见激光。

9.如权利要求1所述的光纤激光装置，其特征在于，所述导入部，具有连接所述可见激光光源的射出部和所述放大用光纤的芯的光纤。

10.如权利要求1所述的光纤激光装置，其特征在于，所述导入部，具有连接所述可见激光光源的射出部和所述放大用光纤的包层的激励光合波器。

11.如权利要求9或者10所述的光纤激光装置，其特征在于，在所述可见激光光源和所述导入部之间，配置衰减芯光的芯光衰减部。

12.如权利要求9或者10所述的光纤激光装置，其特征在于，在所述可见激光光源和所述导入部之间，配置透过所述可见激光、使所述不可见激光衰减的光学滤波器。

13.如权利要求1至3中任一项所述的光纤激光装置，其特征在于，所述光纤激光装置具有包层光衰减部，此包层光衰减部衰减在所述放大用光纤的包层传播的光。

14.如权利要求1或者2所述的光纤激光装置，其特征在于，

所述光纤激光装置具有多个所述放大用光纤，所述放大用光纤产生所述不可见激光；和合波部，所述合波部将从所述多个放大用光纤输出的不可见激光从多个输入端输入、合波，从所述输出用光纤输出；

所述导入部对所述合波部的至少1个所述输入端导入所述可见激光。

15.如权利要求14所述的光纤激光装置，其特征在于，所述导入部将所述可见激光导入所述合波部的多个输入端之中没有输入来自所述放大用光纤的不可见激光的输入端。

16.如权利要求1至3中任一项所述的光纤激光装置，其特征在于，所述可见激光的波长具有对应于红色或者绿色的波长。

17.一种激光照射位置定位方法，使用具有单模芯的放大用光纤产生不可见激光，经由输出用光纤输出，其特征在于，

所述激光照射位置定位方法将由产生可见激光的可见激光光源产生的所述可见激光导入所述放大用光纤或者所述输出用光纤的芯；

通过经由所述输出用光纤的芯射出的所述可见激光，确定所述不可见激光对加工对象的照射位置。