CN108352670B - 光纤激光系统、耐反射性评价方法、耐反射性提高方法以及光纤激光器 - Google Patents

光纤激光系统、耐反射性评价方法、耐反射性提高方法以及光纤激光器 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种光纤激光系统、耐反射性评价方法、耐反射性提高方法以及光纤激光器。对使光纤激光系统整体动作的状态下的、各光纤激光器的耐反射性进行评价。光纤激光器(2～4)每一个具有对透过了低反射FBG(26)的激光的功率进行测定的激光测定部(28)、以及对透过了高反射FBG(24)的斯托克斯光的功率进行测定的斯托克斯光测定部(29)。

Description

光纤激光系统、耐反射性评价方法、耐反射性提高方法以及光 纤激光器
技术领域
本发明涉及具备多个光纤激光器的光纤激光系统、其耐反射性评价方法、耐反射性提高方法以及光纤激光器。
背景技术
近几年，为了实现数kW(千瓦)的输出功率，对从多个光纤激光器的各个射出的激光进行合并而作为多模光输出的光纤激光系统受到关注。上述光纤激光系统主要活用在材料加工领域中。
在上述光纤激光系统中，被材料加工对象即加工对象物体反射的光向上述光纤激光系统返回，由此存在在上述光纤激光系统中产生不良情况的担忧。
作为在上述光纤激光系统产生不良情况的原因，可举出在上述光纤激光系统中的激光的传播路径内产生的受激拉曼散射(以下也称为SRS)。SRS虽能够视为从激光向斯托克斯光的功率转换过程，但已知若其转换效率(拉曼增益)变大则容易产生斯托克斯光的振荡，其结果是，各光纤激光器的振荡状态变得不稳定，或各光纤激光器产生故障(参照专利文献1)。
专利文献1：日本公开专利公报“特开2015-95641号公报(2015年5月18日公开)”
发明内容
以往，光纤激光系统中的多个光纤激光器各自一般射出功率彼此相同的激光。而本申请发明者深入研究的结果发现：即使在上述光纤激光器各自射出功率彼此相同的激光的情况下，由SRS所带来的斯托克斯光的波长上的振荡的产生难度、即耐反射性也会相互不同。
另外，本申请发明者还发现了以下的情况。即，若在光纤激光系统中的多个光纤激光器的任一个产生SRS，则由该光纤激光器产生的斯托克斯光被加工对象物体反射而向光纤激光系统返回，并通过合成器等向其它光纤激光器传播。由此，在其它光纤激光器中也产生SRS。结果，上述多个光纤激光器全部都产生上述振荡。
因此，为了实现作为系统整体耐反射性高的(上述振荡难以产生)光纤激光系统，需要在对各光纤激光器的耐反射性进行评价的基础上，将耐反射性最低的(上述振荡容易产生)光纤激光器的耐反射性提高到与其它光纤激光器的耐反射性相同的程度的控制。
为了进行上述那样的控制，需要对各光纤激光器的耐反射性进行评价。但是，应评价的耐反射性是使光纤激光系统整体动作的状态下的各光纤激光器的耐反射性。其原因在于，在光纤激光系统中由各光纤激光器产生的上述振荡，如上所述是由其它光纤激光器产生的斯托克斯光参与的现象。只要使用以从光纤激光系统分离的状态分别评价各光纤激光器的耐反射性的现有的评价方法，就很难实现耐反射性高的光纤激光系统。
本发明正是鉴于上述课题而完成的，其目的在于，提供一种能够对使光纤激光系统整体动作的状态下的、各光纤激光器的耐反射性进行评价的光纤激光系统、光纤激光系统的耐反射性评价方法、耐反射性提高方法以及光纤激光器。
为了解决上述课题，本发明的光纤激光系统具备多个光纤激光器，其特征在于，上述多个光纤激光器的各光纤激光器具有：对透过了该光纤激光器的低反射镜的激光的功率进行测定的激光测定部；以及对透过了该光纤激光器的高反射镜的斯托克斯光的功率进行测定的斯托克斯光测定部。
根据上述结构，能够对多个光纤激光器每一个，基于激光测定部的测定结果与斯托克斯光测定部的测定结果的关系，评价多个光纤激光器每一个的耐反射性。由此，能够对使光纤激光系统整体动作的状态下的、各光纤激光器的耐反射性进行评价。
另外，本发明的光纤激光系统的耐反射性评价方法，在具备多个光纤激光器的光纤激光系统中，对各光纤激光器的耐反射性进行评价，其特征在于，包括对上述多个光纤激光器的各光纤激光器进行的如下工序：激光测定工序，对透过了该光纤激光器的低反射镜的激光的功率进行测定；斯托克斯光测定工序，对透过了该光纤激光器的高反射镜的斯托克斯光的功率进行测定；以及评价工序，基于上述激光测定工序的测定结果与上述斯托克斯光测定工序的测定结果，来计算透过了上述高反射镜的斯托克斯光的功率相对于透过了上述低反射镜的激光的功率的比率。
根据上述结构，通过利用评价工序求出上述比率，由此能够对使光纤激光系统整体动作的状态下的、各光纤激光器的耐反射性进行评价。
另外，本发明的光纤激光系统的耐反射性提高方法，在具备多个光纤激光器的光纤激光系统中，使该光纤激光系统的耐反射性提高，其特征在于，包含以下工序：评价工序，使用上述耐反射性评价方法，来对上述多个光纤激光器的各光纤激光器求出上述比率；以及功率调节工序，从上述多个光纤激光器中选择包含上述比率最大的光纤激光器在内的至少一个光纤激光器，并且执行使从被选择出的光纤激光器射出的激光的功率下降的功率下降控制，由此使各光纤激光器的上述比率的最大值降低。
如上所述，存在激光的功率越小上述比率变得越小的趋势。根据上述结构，利用功率调节工序，基于该趋势，使从包含上述比率最大的光纤激光器在内的至少一个光纤激光器射出的激光的功率下降，由此，使各光纤激光器的上述比率的最大值降低。由此，作为光纤激光系统整体，能够提高耐反射性。
另外，本发明的光纤激光器具备放大用光纤、设置于上述放大用光纤的一端的低反射镜、以及设置于上述放大用光纤的另一端的高反射镜，其特征在于，具有：对透过了上述低反射镜的激光的功率进行测定的激光测定部；以及对透过了上述高反射镜的斯托克斯光的功率进行测定的斯托克斯光测定部。
根据上述结构，能够实现能够在上述光纤激光系统中使用的光纤激光器。即使上述光纤激光系统的至少一个光纤激光器被置换为光终端器等的情况下也是相同的。
根据本发明，能够对使光纤激光系统整体动作的状态下的、各光纤激光器的耐反射性进行评价。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的光纤激光系统的结构的简图。
图2是图1所示的光纤激光系统的各光纤激光器以及其周边的简图。
图3是表示图1所示的光纤激光系统的各光纤激光器的、激光的功率、与斯托克斯光的功率/激光的功率(耐反射性)的关系的一个例子的图表。
图4是表示使用了图1所示的光纤激光系统的耐反射性评价方法以及耐反射性提高方法的流程的流程图。
具体实施方式
参照图1～图4对用于实施本发明的实施方式进行说明。
图1是表示本发明的实施方式的光纤激光系统1的结构的简图。光纤激光系统1具备：3个(多个)光纤激光器2～4、输出合成器5、多模光纤6、输出部7、运算处理部9以及3个(多个)光纤10。光纤激光系统1是通过对加工对象物体8照射激光，来对加工对象物体8进行加工的系统。加工对象物体8例如是钢铁材料(软钢、碳钢、不锈钢等)、非铁材料(铝、铜、镁等)、高脆性材料(陶瓷、玻璃等)、或者其它(塑料、树脂等)。向加工对象物体8照射的激光被加工对象物体8反射5～10％左右，被加工对象物体8反射的激光有时向光纤激光系统1返回。存在被加工对象物体8反射并返回到光纤激光系统1的激光对光纤激光系统1的理想的动作造成负面影响的可能性。
光纤激光器2～4分别是生成激光的激光器，经由光纤10与输出合成器5连接。用于光纤激光器2～4与输出合成器5的连接的光纤10是单模、或者所谓的准单模光纤。光纤激光器2～4每一个是将石英玻璃制的光纤作为激光介质的部件。对于光纤激光器2～4各自的结构，在后文中参照图2说明。
输出合成器5是对由光纤激光器2～4各自生成的激光进行合并的部件。该被合并的激光作为多模光在多模光纤6中传播，从输出部7向光纤激光系统1的外部(即相对于加工对象物体8)射出。
此外，构成光纤激光器2～4的光纤、光纤10以及多模光纤6是石英玻璃制。上述光纤通常每1m具有10-5％左右的光的反射率。由激光在上述的加工对象物体8的反射、和光在上述光纤的反射而产生斯托克斯光的递归放大，显著地产生由SRS所带来的斯托克斯光的波长上的振荡。此外，运算处理部9具备运算部91和控制部92。关于运算部91以及控制部92的详细的说明，在后文中说明。
图2是光纤激光系统1的各光纤激光器2～4以及其周边的简图。
如图2所示，光纤激光器2经由光纤10与输出合成器5连接，具备：多个激发光源(发光元件)21、泵浦合成器23、放大用光纤25、作为反射镜发挥功能的高反射FBG(Fiber BraggGrating：光纤布拉格光栅)24、作为半透半反镜发挥功能的低反射FBG26、激光测定部28以及斯托克斯光测定部29。光纤激光器2将夹在放大用光纤25的高反射FBG(高反射镜)24与低反射FBG(低反射镜)26的区间作为共振器而作为共振器型光纤激光器发挥功能。与多模光纤6相同，放大用光纤25以及光纤10具有石英玻璃制的纤芯，由该纤芯来传播激光。
连接从泵浦合成器23至放大用光纤25的光纤也可构成为与放大用光纤25相同。但是，在连接从泵浦合成器23至放大用光纤25的光纤的纤芯中不添加活性元素。
放大用光纤25是在纤芯中添加了活性元素(稀土类元素等)的双包层光纤。在放大用光纤25的一端形成有高反射FBG24，在放大用光纤25的另一端形成有低反射FBG26。高反射FBG24构成为反射由放大用光纤25产生的激光。激光的振荡波长中的高反射FBG24的反射率例如是99％以上。低反射FBG26构成为反射由放大用光纤25产生的激光的一部分，并使剩余的部分透过。激光的振荡波长中的低反射FBG26的反射率设定为比高反射FBG24的反射率低，例如是10％。各激发光源21是向放大用光纤25供给的激发光的光源，经由泵浦合成器23与放大用光纤25连接。
在光纤激光器2中，来自各激发光源21的激发光，经由泵浦合成器23向放大用光纤25的第一包层入射。而且，在放大用光纤25的第一包层中导波的激发光在通过纤芯时，使被添加于纤芯的活性元素向反转分布状态迁移。向反转分布状态迁移了的活性元素，将自发放射光作为种子光，引起一系列的受激发射。受激发射出的激光在高反射FBG24与低反射FBG26之间重复反射从而被递归放大。
激光测定部28被设置于低反射FBG26与输出合成器5之间，对光纤激光器2的低反射FBG26侧输出中所包含的(透过了低反射镜的)激光的功率进行测定。
斯托克斯光测定部29是对由从光纤激光器2～4每一个同时射出的激光产生的斯托克斯光、且在光纤激光器2中传播的斯托克斯光的功率进行测定的部件。斯托克斯光测定部29相对于高反射FBG24被设置于放大用光纤25的相反侧(相对于反射镜与输出侧相反的一侧)，对光纤激光器2的高反射FBG24侧输出中所包含的(透过了高反射镜的)斯托克斯光的功率进行测定。
关于光纤激光器2～4的各光纤激光器，运算部91基于激光测定部28的测定结果和斯托克斯光测定部29的测定结果，来计算透过了高反射FBG24的斯托克斯光的功率相对于透过了低反射FBG26的激光的功率的比率。另外，控制部92从光纤激光器2～4中选择包含上述比率最大的光纤激光器在内的至少一个光纤激光器，并且执行使从被选择的光纤激光器射出的激光的功率下降的功率下降控制，由此使关于各光纤激光器2～4的上述比率的最大值降低。
关于光纤激光器2～4的各个激光器，控制部92通过调节向发出该激发光的各激发光源21供给的电流值，调节激光的功率。由此，能够容易地调节激光的功率。
接下来，对使用了激光测定部28以及斯托克斯光测定部29的、光纤激光器2的耐反射性评价方法进行说明。使光纤激光系统1整体动作的(即从光纤激光器2～4每一个同时射出激光的)状态下的光纤激光器2的耐反射性(由SRS所带来的斯托克斯光的波长上的振荡的产生难度)，通过斯托克斯光测定部29的测定结果相对于激光测定部28的测定结果的比率来求出。这里，光纤激光器的耐反射性是指：在光纤激光器中传播的斯托克斯光的功率相对于从光纤激光器射出的激光的功率的比率。基于下述的理由可以认为，在该比率小的(即该斯托克斯光的功率小的)情况下，光纤激光器的耐反射性高。即，斯托克斯光的功率相对于激光的功率小是指：即使是相同的激光的功率，拉曼增益(能量从激光向斯托克斯光转移的程度)也小，斯托克斯光的损失也大。即，即使从加工对象物体8以相同的反射率返回激光，因上述振荡的阈值大，所以也难以振荡。此外，在由上述振荡引起的斯托克斯光的功率的放大中，成为拉曼增益G∝exp(激光的功率×光纤长/该光纤的有效纤芯)，所以若提高激光的功率则拉曼增益变大，即使是小的反射也产生上述振荡，激光的振荡变得不稳定。因此，在该比率小的情况下，可以说光纤激光器的耐反射性高。在光纤激光系统1中，作为光纤激光器2～4各自的耐反射性相互不同的原因，例如可举出放大用光纤25或者各光纤10的长度、损失相互不同、输出合成器5中的激光的分支比、损失相互不同。换言之，该光纤激光器2的耐反射性，通过(斯托克斯光测定部29的测定结果)/(激光测定部28的测定结果)的解来求出。可以说该比率(解)越小，光纤激光器2的耐反射性越高。斯托克斯光相对于激光大是指：即使相同的激光功率，拉曼增益也大(从激光向斯托克斯光的能量的转移大)、损失也小。即，即使从对象以相同的反射率返回功率，在斯托克斯光中也容易产生损失≤收益的关系，振荡阈值低，因此容易产生振荡。即，可以说容易产生由SRS所带来的斯托克斯光的波长上的振荡，耐反射性低。
例如激光测定部28的测定结果，换言之，从光纤激光器2射出的激光的功率是1kW。另外，例如斯托克斯光测定部29的测定结果，换言之，使光纤激光系统1整体动作时在光纤激光器2中传播的斯托克斯光的功率是0.00014W。此时，通过运算部91，能够将使光纤激光系统1整体动作的状态的光纤激光器2的耐反射性评价为0.00014/1000＝1.4×10-7。
激光测定部28以及斯托克斯光测定部29也可分别具有对具有所希望的频率以外的频率的光进行遮挡的滤波部件。更具体而言，关于光纤激光器2～4每一个，激光测定部28可以具有使对应的光纤激光器2～4的任一个的振荡波长的光选择性地透过的波长选择滤波器，斯托克斯光测定部29可以具有使对应的光纤激光器2～4的任一个的振荡波长与相当于拉曼频移的波长相加而得到的波长的光选择性地透过的波长选择滤波器。由此，激光测定部28以及斯托克斯光测定部29能够分别高精度地测定激光以及斯托克斯光。
此外，在光纤激光系统1中，光纤激光器3以及4成为与光纤激光器2相同的结构。因此，关于光纤激光器3以及4，也能够实施与光纤激光器2相同的耐反射性评价方法。关于光纤激光器2～4每一个，能够通过实施上述的耐反射性评价方法，实现光纤激光系统1的耐反射性评价方法。
关于光纤激光器2～4每一个，可以说若上述比率越大，则SRS越容易产生。通过使运算部91求出上述比率，从而能够定量地对使光纤激光系统1整体动作的状态下的、各光纤激光器2～4的耐反射性进行评价。
接下来，参照图3对使用了光纤激光器2～4每一个的光纤激光系统1的耐反射性提高方法进行说明。图3是表示光纤激光器2～4的、激光的功率与斯托克斯光的功率/激光的功率(耐反射性)的关系的一个例子的图表。首先，对使光纤激光系统1整体动作的状态下的、光纤激光器2～4每一个的耐反射性进行评价。
此外，将光纤激光系统1所射出的激光的功率设为3kW。另外，在光纤激光系统1的耐反射性提高前的阶段中，将光纤激光器2～4每一个所射出的激光的功率(各光纤激光器2～4的激光测定部28的测定结果)设为1kW。另外，在光纤激光系统1的耐反射性提高前的阶段中，将在使光纤激光系统1整体动作时在光纤激光器2～4中传播的斯托克斯光的功率(光纤激光器2～4的斯托克斯光测定部29的测定结果)分别设为0.00014W(光纤激光器2)、0.02W(光纤激光器3)、0.072W(光纤激光器4)。
利用运算部91，将使光纤激光系统1整体动作的状态下的、光纤激光器2～4的耐反射性分别评价为0.00014/1000＝1.4×10-7(光纤激光器2)、0.02/1000＝2×10-5(光纤激光器3)、0.072/1000＝7.2×10-5(光纤激光器4)。在该情况下，基于下述的理由，由于光纤激光器4的耐反射性比光纤激光器2的耐反射性以及光纤激光器3的耐反射性低，而存在光纤激光器2以及3的耐反射性被恶化至7.2×10-5左右的担心。即在耐反射性低的光纤激光器4中若因SRS而斯托克斯光的功率变得显著，则该斯托克斯光经由输出合成器5也被引导至耐反射性高的光纤激光器2以及3。作为结果，即使在耐反射性高的光纤激光器2以及3中，也与耐反射性低的光纤激光器4相同，产生由SRS所带来的斯托克斯光的波长上的振荡而激光振荡变得不稳定。在本实施方式中，“耐反射性高的光纤激光器”只不过是能够始终维持斯托克斯光的功率小的状态。因“耐反射性低的光纤激光器”而强制地将“耐反射性高的光纤激光器”中的斯托克斯光的功率变大的状态，可以说是与“耐反射性高的光纤激光器”的耐反射性的恶化相同。
然而，对于光纤激光器2～4的耐反射性而言，从该光纤激光器射出的激光的功率越大，则越低(越差)，从该光纤激光器射出的激光的功率越小，则越高(越好)。其原因在于，由SRS产生的斯托克斯光的功率相对于激光的功率以指数函数增大。另外，从所有光纤激光器2～4射出的激光的功率并非必须相互相同。即，例如即使光纤激光系统1所射出的激光的功率必须是3kW，但光纤激光器2～4每一个所射出的激光的功率并非必须平均为1kW。
因此，在光纤激光系统1中，控制部92至少将上述比率最高的(耐反射性最低的)光纤激光器4所射出的激光的功率减小(功率下降控制)，而使各光纤激光器2～4的上述比率的最大值降低。由此，能够提高作为光纤激光系统1整体的耐反射性。
按照图3的图表，例如为了提高光纤激光系统1的耐反射性，控制部92将光纤激光器2～4所射出的激光的功率分别设为1.185kW、0.93kW、0.885kW。由此，光纤激光器2～4每一个的耐反射性大致被平均为4×10-6，从而能够防止光纤激光器2～4中的某一个的耐反射性变得极低。结果，对于所有光纤激光器2～4，均能够防止引发耐反射性的恶化，因此能够实现光纤激光系统1的耐反射性的提高。此时，将光纤激光器2(未被选择的光纤激光器)所射出的激光的功率增大(功率提高控制)，将光纤激光器3以及4(被选择的光纤激光器)所射出的激光的功率减小(功率下降控制)。但是，在调节功率平衡之后，使光纤激光器2的耐反射性以及光纤激光器3的耐反射性，不低于功率平衡调整前的光纤激光器4的耐反射性。由此，抑制作为系统整体的功率的降低量，并且实现作为系统整体的耐反射性的改善。在不需要抑制作为系统整体的功率的降低的情况下，能够省略该功率提高控制。
另外，使光纤激光器2～4每一个的耐反射性(这里大致为4×10-6)均匀化并非是必须的。即，控制部92也可以使光纤激光器2～4每一个的耐反射性处于规定值以上的方式调节从光纤激光器2～4每一个射出的激光的功率。这里也可设定比4×10-6大，并且比7.2×10-5小的规定值，使光纤激光器2～4每一个的上述比率处于该规定值以下。换言之，也可以在光纤激光器2～4中选择上述比率超过预定的值(该规定值)的光纤激光器，执行使从光纤激光器2～4中选择出来的光纤激光器射出的激光的功率下降的功率下降控制。即使在该情况下，能够对所有光纤激光器2～4，防止引发耐反射性的恶化，因此能够实现光纤激光系统1的耐反射性的提高。
根据光纤激光系统1，能够对光纤激光器2～4每一个，基于激光测定部28的测定结果与斯托克斯光测定部29的测定结果的关系，评价光纤激光器2～4每一个的耐反射性。由此，能够对在使光纤激光系统1整体动作的状态下的、各光纤激光器2～4的耐反射性进行评价。
光纤激光器2～4具有彼此相同的结构，换言之，具有彼此相同的光纤激光器自身的斯托克斯光测定部29的配置关系。由此，能够针对光纤激光器2～4每一个，利用彼此相同的条件测定斯托克斯光的功率。
图4是表示光纤激光系统1的、特别是使用了运算处理部9的耐反射性评价方法以及耐反射性提高方法的流程的流程图。此外，为了简化说明，图4示出了利用激光测定部28对光纤激光器2～4的低反射FBG26侧输出中的激光的功率进行测定的工序(激光测定工序)、利用斯托克斯光测定部29对光纤激光器2～4的高反射FBG24侧输出中的斯托克斯光的功率进行测定的工序(斯托克斯光测定工序)的结束后的各步骤。
首先，运算部91针对光纤激光器2～4每一个，基于激光测定部28的测定结果和斯托克斯光测定部29的测定结果，来计算透过了高反射FBG24的斯托克斯光的功率相对于透过了低反射FBG26的激光的功率的比率，由此对光纤激光器自身的耐反射性进行评价(步骤S1：评价工序)。
接着，控制部92调节从光纤激光器2～4每一个射出的激光的功率。具体而言，从光纤激光器2～4中选择包含上述比率最大的光纤激光器在内的至少一个光纤激光器，并且执行使从光纤激光器2～4中选择出的光纤激光器射出的激光的功率下降的功率下降控制，由此使各光纤激光器2～4的上述比率的最大值降低(步骤S2：功率调节工序)。
光纤激光系统1虽是针对所有光纤激光器2～4均具备激光测定部28以及斯托克斯光测定部29的结构，但该结构并不是必须的。即，例如对于在光纤激光器2～4中不需要考虑实现光纤激光系统1的耐反射性评价以及耐反射性提高的光纤激光器，也可不具备激光测定部28以及斯托克斯光测定部29。另外，也可以在光纤激光器2～4中至少保留一个光纤激光器，将其它光纤激光器置换为光终端器等。并且，也可以以单体制造光纤激光器2～4的任一个，并组装于光纤激光系统1。即，具备了激光测定部28以及斯托克斯光测定部29的一个光纤激光器，也包含于本发明的范畴。在该情况下，该一个光纤激光器也可具备运算部91。
本发明的一实施方式的光纤激光系统具备多个光纤激光器，上述多个光纤激光器每一个具有：对透过了该光纤激光器的低反射镜的激光的功率进行测定的激光测定部、对透过了该光纤激光器的高反射镜的斯托克斯光的功率进行测定的斯托克斯光测定部。
根据上述结构，能够针对多个光纤激光器每一个，基于激光测定部的测定结果与斯托克斯光测定部的测定结果的关系，评价多个光纤激光器每一个的耐反射性。由此，能够对使光纤激光系统整体动作的状态下的、各光纤激光器的耐反射性进行评价。
另外，本发明的其它实施方式的光纤激光系统，在上述多个光纤激光器每一个中，上述激光测定部具有使该光纤激光器的振荡波长的光选择性地透过的波长选择滤波器，上述斯托克斯光测定部具有使该光纤激光器的振荡波长与相当于拉曼频移的波长相加而得到的波长的光选择性地透过的波长选择滤波器。
根据上述结构，激光测定部以及斯托克斯光测定部分别能够高精度地测定激光以及斯托克斯光。
另外，本发明的其它实施方式的光纤激光系统，在上述多个光纤激光器每一个中，具备基于上述激光测定部的测定结果与上述斯托克斯光测定部的测定结果来计算透过了上述高反射镜的斯托克斯光的功率相对于透过了上述低反射镜的激光的功率的比率的运算部。
关于多个光纤激光器每一个，可以说上述比率越大，由SRS所带来的斯托克斯光的波长的振荡越容易产生。根据上述结构，通过使运算部求出上述比率，由此能够定量地对使光纤激光系统整体动作的状态下的、各光纤激光器的耐反射性进行评价。
另外，本发明的其它实施方式的光纤激光系统具备控制部：该控制部从上述多个光纤激光器中选择包含上述比率最大的光纤激光器在内的至少一个光纤激光器，并且执行使从被选择出的光纤激光器射出的激光的功率下降的功率下降控制，由此使各光纤激光器的上述比率的最大值降低。
存在激光的功率越小上述比率变得越小的趋势。这是因为，由SRS产生的斯托克斯光的功率相对于激光的功率以指数函数增大。根据上述结构，控制部基于该趋势，使从包含上述比率最大的光纤激光器在内的至少一个光纤激光器射出的激光的功率下降，由此，使各光纤激光器的上述比率的最大值降低。由此，作为光纤激光系统整体，能够提高耐反射性。
另外，在本发明的其它实施方式的光纤激光系统中，上述控制部通过(1)执行上述功率下降控制，或者通过(2)执行上述功率下降控制、和使从未被选择的光纤激光器射出的激光的功率提高的功率提高控制，来使被选择的光纤激光器和未被选择的光纤激光器的上述比率之差减小。
根据上述结构，能够使各光纤激光器的耐反射性均匀化。另外，在执行功率提高控制的情况下，能够抑制作为光纤激光系统整体的功率的降低，并且能够提高作为光纤激光系统整体的耐反射性。
另外，在本发明的其它实施方式的光纤激光系统中，上述控制部也可从上述多个光纤激光器中选择上述比率超过预先决定的值的光纤激光器，来作为使激光的功率降低的对象。
根据上述结构，作为光纤激光系统整体，能够得到超过预先决定的程度的耐反射性。
另外，本发明的一实施方式的光纤激光系统的耐反射性评价方法，在具备多个光纤激光器的光纤激光系统中，对各光纤激光器的耐反射性进行评价，包含对上述多个光纤激光器的各光纤激光器进行的如下工序：激光测定工序，对透过了该光纤激光器的低反射镜的激光的功率进行测定；斯托克斯光测定工序，对透过了该光纤激光器的高反射镜的斯托克斯光的功率进行测定；以及评价工序，基于上述激光测定工序的测定结果与上述斯托克斯光测定工序的测定结果，来计算透过了上述高反射镜的斯托克斯光的功率相对于透过了上述低反射镜的激光的功率的比率。
根据上述结构，能够通过由评价工序求出上述比率，定量地对使光纤激光系统整体动作的状态下的、各光纤激光器的耐反射性进行评价。
另外，本发明的一实施方式的光纤激光系统的耐反射性提高方法，在具备多个光纤激光器的光纤激光系统中，使该光纤激光系统的耐反射性提高的，包含以下工序：评价工序，使用上述耐反射性评价方法，来对上述多个光纤激光器的各光纤激光器求出上述比率；以及功率调节工序，从上述多个光纤激光器中选择包含上述比率最大的光纤激光器在内的至少一个光纤激光器，并且执行使从被选择出的光纤激光器射出的激光的功率下降的功率下降控制，由此使各光纤激光器的上述比率的最大值降低。
如上所述，存在若激光的功率越小上述比率越变小的趋势。根据上述结构，利用功率调节工序，基于该趋势，使从包含上述比率最大的光纤激光器在内的至少一个光纤激光器射出的激光的功率下降，由此，使各光纤激光器的上述比率的最大值降低。由此，作为光纤激光系统整体，能够提高耐反射性。
另外，本发明的一实施方式的光纤激光器具备放大用光纤、设置于上述放大用光纤的一端的低反射镜、以及设置于上述放大用光纤的另一端的高反射镜，其具有：对透过了上述低反射镜的激光的功率进行测定的激光测定部、对透过了上述高反射镜的斯托克斯光的功率进行测定的斯托克斯光测定部。
根据上述结构，能够实现能够在上述光纤激光系统中使用的光纤激光器。即使在上述光纤激光系统的至少一个光纤激光器被置换为光终端器等的情况下也是同样的。
另外，本发明的其它实施方式的光纤激光器具备运算部，该运算部基于上述激光测定部的测定结果以及上述斯托克斯光测定部的测定结果，来计算透过了上述高反射镜的斯托克斯光的功率相对于透过了上述低反射镜的激光的功率的比率。
关于光纤激光器，可以说上述比率越大，由SRS所带来的斯托克斯光的波长上的振荡越容易产生。根据上述结构，通过使运算部求出上述比率，由此能够对使光纤激光器动作的状态下的、光纤激光器的耐反射性进行评价。
本发明并不限于上述各实施方式，在技术方案所示的范围内能够进行各种改变，适当地组合在不同的实施方式中分别公开的技术手段而得到的实施方式也包含于本发明的技术范围。
附图标记的说明
1…光纤激光系统；2…光纤激光器；3…光纤激光器；4…光纤激光器；5…输出合成器；6…多模光纤；7…输出部；8…加工对象物体；9…运算处理部；10…光纤；21…激发光源(发光元件)；23…泵浦合成器；24…高反射FBG(高反射镜)；25…放大用光纤；26…低反射FBG(低反射镜)；28…激光测定部；29…斯托克斯光测定部；91…运算部；92…控制部。

Claims (7)

1.一种光纤激光系统，其特征在于，
具备多个光纤激光器，
上述多个光纤激光器的各光纤激光器具有：
对透过了该光纤激光器的低反射镜的激光的功率进行测定的激光测定部；
对透过了该光纤激光器的高反射镜的斯托克斯光的功率进行测定的斯托克斯光测定部；以及
运算部，该运算部基于上述激光测定部的测定结果以及上述斯托克斯光测定部的测定结果，来计算透过了上述高反射镜的斯托克斯光的功率相对于透过了上述低反射镜的激光的功率的比率即为了评价上述光纤激光器的耐反射性而使用的比率，
上述耐反射性为斯托克斯光的波长上的振荡的产生难度。
2.根据权利要求1所述的光纤激光系统，其特征在于，
关于上述多个光纤激光器的各光纤激光器，
上述激光测定部具有：使该光纤激光器的振荡波长的光选择性地透过的波长选择滤波器，
上述斯托克斯光测定部具有：使该光纤激光器的振荡波长与相当于拉曼频移的波长相加而得到的波长的光选择性地透过的波长选择滤波器。
3.根据权利要求1所述的光纤激光系统，其特征在于，
具备控制部，该控制部从上述多个光纤激光器中选择包含上述比率最大的光纤激光器在内的至少一个光纤激光器，并且执行使从被选择出的光纤激光器射出的激光的功率下降的功率下降控制，由此使各光纤激光器的上述比率的最大值降低。
4.根据权利要求3所述的光纤激光系统，其特征在于，
上述控制部通过(1)执行上述功率下降控制、或者通过(2)执行上述功率下降控制、和使从未被选择的光纤激光器射出的激光的功率提高的功率提高控制，来使被选择的光纤激光器与未被选择的光纤激光器的上述比率之差减小。
5.根据权利要求3或者4所述的光纤激光系统，其特征在于，
上述控制部从上述多个光纤激光器中选择上述比率超过预定的值的光纤激光器来作为使激光的功率降低的对象。
6.一种耐反射性评价方法，在具备多个光纤激光器的光纤激光系统中，对各光纤激光器的耐反射性进行评价，其特征在于，
包含对上述多个光纤激光器的各光纤激光器进行的如下工序：
激光测定工序，对透过了该光纤激光器的低反射镜的激光的功率进行测定；
斯托克斯光测定工序，对透过了该光纤激光器的高反射镜的斯托克斯光的功率进行测定；以及
评价工序，基于上述激光测定工序的测定结果与上述斯托克斯光测定工序的测定结果，来计算透过了上述高反射镜的斯托克斯光的功率相对于透过了上述低反射镜的激光的功率的比率，来评价上述光纤激光器的耐反射性，
上述耐反射性为斯托克斯光的波长上的振荡的产生难度。
7.一种耐反射性提高方法，在具备多个光纤激光器的光纤激光系统中，使该光纤激光系统的耐反射性提高，其特征在于，包含以下工序：
评价工序，使用权利要求6所述的耐反射性评价方法，来对上述多个光纤激光器的各光纤激光器求出上述比率；以及
功率调节工序，从上述多个光纤激光器中选择包含上述比率最大的光纤激光器在内的至少一个光纤激光器，并且执行使从被选择出的光纤激光器射出的激光的功率下降的功率下降控制，由此使各光纤激光器的上述比率的最大值降低。
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