FR3055978A1 - Dispositif de traitement laser - Google Patents

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Abstract

Selon un mode de réalisation, un dispositif de traitement au laser comprend une section d'irradiation de lumière, et un élément optique. L'élément optique comprend un premier élément transparent fourni via un espace avec une extrémité de la section d'irradiation de lumière, et un second élément transparent. Le premier élément transparent comprend une première surface opposée à l'extrémité de la section d'irradiation de lumière, et une seconde surface fournie afin d'être connectée à la première surface. Le second élément transparent comprend une surface plane et une surface convexe, la surface plane étant fournie afin d'être opposée à la seconde surface du premier élément transparent, la lumière qui est passée à travers le premier élément transparent passant à travers la surface convexe. Un axe optique du faisceau laser passant à travers la première surface et un axe optique passant à travers la surface convexe sont différents l'un de l'autre.

Description

DOMAINE
Les modes de réalisation de l'invention concernent en général un dispositif de traitement au laser.
ARRIERE-PLAN
Il est possible pour un faisceau laser de concentrer une énergie de lumière de densité élevée sur une surface étroite. Par conséquent, le traitement avec un faisceau laser est utilisé dans une large variété de domaines, tels que le domaine nucléaire. On peut citer, comme la technologie de traitement avec le faisceau laser, le martelage au laser pour irradier une surface de métal dans de l'eau avec le faisceau laser afin de modifier la composition de la surface de métal en utilisant une onde de choc du plasma produit par l'irradiation avec le faisceau laser. Le martelage au laser est appliqué à une structure dans un réacteur nucléaire, et réduit la contrainte dans la structure pour éviter des fractures par corrosion.
Dans le martelage au laser, le faisceau laser est réfléchi par un élément optique, tel qu'un miroir, pour faire converger le faisceau laser sur la surface de métal. Un tel élément optique peut être affecté par une onde ultrasonique produite sur la surface de métal par le plasma. Il existe ainsi un problème consistant en ce que l'élément optique est détérioré.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
FIG. 1 est un diagramme schématique représentant un dispositif de traitement au laser selon un premier mode de réalisation ;
FIG. 2 est une vue élargie partielle de FIG. 1 ;
FIG. 3 est une vue en perspective éclatée de FIG. 2 ;
FIG. 4 est une vue élargie d'une partie du dispositif de traitement au laser selon le premier mode de réalisation ;
FIG. 5 est un diagramme représentant une configuration de convergence du faisceau laser utilisant le dispositif de traitement au laser selon le premier mode de réalisation ;
FIG. 6 est une vue élargie d'une partie d'un dispositif de traitement au laser selon un second mode de réalisation ; et
FIG. 7 est un diagramme représentant une configuration de convergence du faisceau laser utilisant le dispositif de traitement au laser selon le second mode de réalisation.
DESCRIPTION DETAILLEE
Selon un mode de réalisation, un dispositif de traitement au laser comprend une section d'irradiation de lumière, et un élément optique. La section d'irradiation de lumière est adaptée pour émettre un faisceau laser à partir d'une source de lumière à partir d'une extrémité. L'élément optique comprend un premier élément transparent fourni avec un espace avec l'extrémité de la section d'irradiation de lumière, et un second élément transparent. Le premier élément transparent comprend une première surface opposée à l'extrémité de la section d'irradiation de lumière, et une seconde surface fournie afin d'être connectée à la première surface. Le second élément transparent comprend une surface plane et une surface convexe, la surface plane étant fournie afin d'être opposée à la seconde surface du premier élément transparent, la lumière qui est passée à travers le premier élément transparent passant à travers la surface convexe. Un axe optique du faisceau laser passant à travers la première surface et un axe optique passant à travers la surface convexe sont différents l'un de l'autre.
Des modes de réalisation seront maintenant décrits en faisant référence aux dessins.
Les dessins sont schématiques ou conceptuels ; et les relations entre les épaisseurs et largeurs de portions, les proportions de dimensions entre les portions, etc., ne sont pas nécessairement identiques aux valeurs réelles de celles-ci. Les dimensions et/ou les proportions peuvent être illustrées différemment entre les dessins, même dans le cas où la même portion est illustrée.
Dans les dessins et la description de la demande, des constituants similaires à ceux décrits ci-dessus sont marqués avec des signes de référence identiques, et une description détaillée est omise si ceci est approprié.
(PREMIER MODE DE REALISATION)
FIG. 1 est un diagramme schématique représentant un dispositif de traitement au laser selon un premier mode de réalisation.
FIG. 2 est une vue élargie partielle de FIG. 1.
FIG. 3 est une vue en perspective éclatée de FIG. 2.
FIG. 1 représente le dispositif de traitement au laser. FIG. 2 représente une partie d'irradiation 10a d'une partie de corps principal 10 dans le dispositif de traitement au laser 1. FIG. 3 représente des éléments constituant la partie d'irradiation 10a.
Comme représenté à la FIG. 1, le dispositif de traitement au laser 1 est muni d'une partie de corps principal 10 et d'une section d'entraînement 50. Le dispositif de traitement au laser 1 est un dispositif pour réaliser le martelage au laser sur, par exemple, un tuyau 70 comme un objet de traitement. La partie de corps principal 10 du dispositif de traitement au laser 1 est insérée dans le tuyau 70 présentant une forme cylindrique creuse.
Le martelage au laser est une technologie de traitement utilisant un laser, tel qu'un laser YAG. Le faisceau laser converge en utilisant un élément optique, telle qu'une lentille, et une surface de métal est irradiée avec le faisceau laser qui a ainsi convergé pour produire du plasma, et ainsi, une contrainte compressive est fournie à l'intérieur du métal en raison d'une onde de choc du plasma. En éliminant la contrainte de traction restant à l'intérieur du métal pour relâcher la contrainte en utilisant le martelage au laser, des fractures par corrosion du métal sont évitées. Un tel martelage au laser est, par exemple, appliqué à une structure dans un réacteur nucléaire.
La partie de corps principal 10 est munie d'un boîtier 11, d'une fibre optique 12 (une section d'irradiation de lumière), d'un prisme 13 et d'une lentille 14. Le boîtier 11 présente une forme cylindrique creuse, et loge la fibre optique 12, le prisme 13 et la lentille 14 à l'intérieur de celui-d. Le boîtier 11 est formé, par exemple, de métal. Le boîtier 11 est muni d'une ouverture lia pour exposer une surface convexe 14a de la lentille 14. Une partie d'une surface de paroi externe 11b du boîtier 11 est entourée par le tuyau 70.
La fibre optique 12 présente une partie d'extrémité 12a (une extrémité). Un faisceau laser L d'une source laser (non représentée) est émis à partir de la partie d'extrémité 12a. Le faisceau laser L est par exemple un faisceau laser à pulsation courte avec la largeur de pulsation inférieure ou égale à 100 (ns).
Le prisme 13 est une structure formée de plusieurs surfaces. Le prisme 13 est un prisme ayant une surface (une surface latérale 13s2) inclinée à un angle prédéterminé, et est par exemple un prisme conique. Le prisme 13 est disposé afin d'être opposé à la fibre optique 12. Le prisme 13 est formé, par exemple, de saphir. Le prisme 13 peut également être formé de quartz ou de verre. Le prisme 13 réfracte le faisceau laser L à partir de la partie d'extrémité 12a de la fibre optique 12, et le réfléchit ensuite de manière interne pour transmettre le faisceau laser L à la lentille 14.
La lentille 14 est disposée sur le prisme 13. La lentille 14 adhère par exemple au prisme 13. La lentille 14 et le prisme 13 ne sont pas nécessairement collés l'un à l'autre, mais peuvent également être fournis avec un espace entre ceux-ci. Dans ce cas, il est obtenu un avantage consistant en ce qu'il est possible pour la lentille 14 de microvibrer afin d'adsorber par-là une onde de choc potentielle reçue par la lentille 14 pendant le traitement. La lentille 14 est, par exemple, une lentille planoconvexe. La lentille 14 est par exemple une lentille planoconvexe ayant une surface convexe 14a comme une surface courbée. La lentille 14 est par exemple formée de saphir, de quartz ou de verre. La lentille 14 est formée, par exemple, du même matériau que le matériau avec lequel est formé le prisme 13, et forme une pièce avec le prisme 13. La lentille 14 réfracte et fait converger ensuite le faisceau laser L, lequel a été transmis en utilisant la réflexion interne du prisme 13.
Un élément optique 15 est formé du prisme 13 et de la lentille 14 comme des éléments transparents.
Comme représenté à la FIG. 2 et à la FIG. 3, la partie d'extrémité 12a de la fibre optique 12, le prisme 13 et la lentille 14 constituent la partie d'irradiation 10a de la partie de corps principal 10. Le boîtier 11 présente une partie de support llcl et une partie de couverture llc2. La partie d'irradiation 10a de la partie de corps principal 10 est logée par la partie de support llcl et la partie de couverture llc2 du boîtier 11. La partie d'irradiation 10a (la partie d'extrémité 12a de la fibre optique 12, le prisme 13 et la lentille 14) de la partie de corps principal 10 est par exemple fixée par la partie de support llcl et la partie de couverture llc2 du boîtier 11.
La partie d'extrémité 12a de la fibre optique 12 présente une surface de sortie 12sl. Le faisceau laser L est émis à plusieurs points sur la surface de sortie 12sl.
Le prisme 13 présente une surface de fond 13sl, la surface latérale 13s2, une surface latérale 13s3, une surface latérale 13s4 et une surface latérale 13s5. Les formes de la surface de fond 13sl, la surface latérale 13s2 et la surface latérale 13s3 sont par exemple chacune un quadrilatère, et les formes de la surface latérale 13s4 et la surface latérale 13s5 sont chacune un triangle.
La surface de fond 13sl est opposée à la surface de sortie 12sl de la partie d'extrémité 12a via un espace 10b, et réfracte les faisceaux laser L émis à partir des plusieurs points de la surface de sortie 12sl. Comme l'espace 10b est formé entre la surface de sortie 12sl et la sortie de fond 13sl, des détériorations de la fibre optique 12 et de l'élément optique 15 (le prisme 13 et la lentille 14) peuvent être supprimées en comparaison avec le cas où la fibre optique 12 et le prisme 13 sont en contact l'un avec l'autre. Il est à noter qu'il est également possible de lier la surface de sortie 12sl et la surface de fond 13sl l'une à l'autre afin de permettre à la surface de sortie 12sl et à la surface de fond 13sl de microvibrer.
La surface latérale 13s2 est une surface inclinée à un angle prédéterminé avec la surface latérale 13s3. La surface latérale 13s2 réfléchit de manière interne le faisceau laser L transmis à partir de la surface de fond 13sl à travers l'intérieur du prisme 13. Le faisceau laser L réfléchi de manière interne par la surface latérale 13s2 est transmis à la lentille 14 via la surface latérale 13s3.
Dans le cas où la lentille 14 est une lentille planoconvexe, une surface plane 14b de la lentille 14 est disposée sur la surface latérale 13s3. Il est à noter que dans le cas où le prisme 13 et la lentille 14 sont formés du même matériau en une seule pièce l'un avec l'autre, le faisceau laser L n'est pas réfracté par la surface plane 14b de la lentille 14.
La surface convexe 14a de la lentille 14 réfracte pour faire converger le faisceau laser L. La surface convexe 14a de la lentille 14 est ici disposée de sorte que la lumière se propageant de manière interne dans le prisme 13 passe (est transmise) à travers la surface convexe 14a.
Comme représenté à la FIG. 1, la section d'entraînement 50 est un dispositif d'entraînement pour déplacer la partie de corps principal 10 dans des directions vers le haut et vers le bas, et faire tourner la partie de corps principal 10. La section d'entraînement 50 est connectée à la partie de corps principal 10 via une partie de connexion 50a.
La section d'entraînement 50 déplace par exemple le boîtier 11 logeant la fibre optique 12, le prisme 13 et la lentille 14 dans les directions vers le haut et vers le bas pour déplacer par-là la partie de corps principal 10 dans les directions vers le haut et vers le bas.
Par exemple, en munissant le boîtier 11 d'une partie rotative présentant une forme cylindrique creuse et d'une partie de support disposée dans la périphérie de la partie rotative et supportant la partie rotative en permettant la rotation, la section d'entraînement 50 fait tourner le boîtier 11 pour faire tourner par-là la partie de corps principal 10.
Il est à noter que dans la description, la « direction vers le haut » indique une direction à partir de la surface de fond 13sl du prisme 13 vers la surface de sortie 12sl de la figure optique 12, et la « direction vers le bas » indique une direction à partir de la surface de sortie 12sl de la fibre optique 12 vers la surface de fond 13sl du prisme 13.
Dans le cas de la réalisation du martelage au laser, par la section d'entraînement 50 entraînant la partie de corps principal 10, la position de la partie d'irradiation 10a de la partie de corps principal 10 par rapport au tuyau 70 est ajustée. Par exemple, dans le cas où la partie de corps principal 10 est intégrée dans le tuyau 70, en déplaçant la partie de corps principal 10 dans la direction vers le haut et en faisant tourner la partie de corps principal 10 dans la direction verticale (par exemple une direction verticale par rapport au dessin), la position de la partie d'irradiation 10a par rapport au tuyau 70 est ajustée. En d'autres mots, les positions de la fibre optique 12, du prisme 13 et de la lentille 14 par rapport au tuyau 70 sont ajustées. Le martelage au laser est ensuite réalisé sur la partie de traitement du tuyau 70 dans l'état où une partie de la partie de corps principal 10 incluant la partie d'irradiation 10a et le tuyau 70 sont disposés dans un liquide tel que l'eau.
Le martelage au laser par le dispositif de traitement au laser 1 sera décrit ci-après.
FIG. 4 est une vue élargie d'une partie du dispositif de traitement au laser selon le premier mode de réalisation.
FIG. 5 est un diagramme représentant une configuration de convergence du faisceau laser utilisant le dispositif de traitement au laser selon le premier mode de réalisation.
FIG. 4 représente une vue en perspective de la partie d'irradiation 10a de la partie de corps principal 10. FIG. 5 est un diagramme pour donner en exemple la transmission du faisceau laser L dans la partie d'irradiation 10a.
Comme présenté à la FIG. 4, le faisceau laser L émis à partir de la fibre optique 12 est transmis dans le prisme 13 et la lentille 14 pour le faire par-là converger.
Comme représenté à la FIG. 5, dans un premier temps, en plusieurs points sur la surface de sortie 12sl de la partie d'extrémité 12a, les faisceaux laser L sont émis avec l'angle de dispersion NA. Les faisceaux laser L sont transmis à travers l'espace 10b, et sont ensuite réfractés par la surface de fond 13sl du prisme 13. Ici, selon la loi de Snell, définissant l'angle de réfraction sur la surface de fond 13sl par Θ1, et l'indice de réfraction du faisceau laser L par rapport au matériau (par exemple, saphir) du prisme 13 par n, l'angle de réfraction Θ1 peut être dérivé de la formule (1) ci-dessous. Il est à noter que dans la formule décrite ci-dessous, a(arc) est un symbole représentant une fonction trigonométrique inverse.
01=asin(NA/n) ... (1)
Les faisceaux laser L sont ensuite transmis au côté latéral 13s2 du prisme 13. Par exemple, afin que le faisceau laser L1 soit transmis à la surface latérale 13s2, l'angle de réfraction Θ1 satisfait la formule (2) ci-dessous définissant l'angle d'inclinaison (l'angle de cône) de la surface latérale 13s2 par rapport à l'axe optique La émis à partir de la fibre optique 12 par et.
9l=asin(NA/n)s9t... (2)
Les faisceaux laser L sont ensuite réfléchis de manière interne par la surface latérale 13s2 du prisme 13. Par exemple, dans le cas où le faisceau laser L2 est réfléchi de manière interne par la surface latérale 13s2, définissant l'angle de réflexion sur la surface latérale 13s2 par Θ2, l'angle de réflexion 02 peut être dérivé de la formule (3) ci-dessous.
02=90-01-0t... (3)
De plus, en définissant l'indice de réfraction du faisceau laser L par rapport à l'environnement externe par nO, l'angle critique 6c inhérent au matériau du prisme 13 peut être dérivé de ia formule (4) ci-dessous. Il est à noter que l'indice de réfraction nO du faisceau laser L par rapport à l'environnement externe est l'indice de réfraction du faisceau laser L par rapport à un liquide tel que l'eau.
0c=asin(n0/n) ... (4)
Ici, afin que le faisceau laser L2 soit totalement réfléchi par la surface latérale 13s2, l'angle de réflexion 02 satisfait la formule (5) cidessous
02^0c ... (5)
La formule (6) ci-dessous peut être dérivée de la formule (3) et la formule (5) décrite ci-dessus.
90-01-0t>0c ... (6)
Selon la formule (1), la formule (2), la formule (4) et la formule (6) décrites ci-dessus, il en résulte que l'angle d'inclinaison 0t satisfait la formule (7) ci-dessous.
asin(NA/n)s0ts90-asin(NA/n)-asin(n0/n) ... (7)
Les faisceaux laser L sont ensuite transmis à la lentille 14 via la surface latérale 13s3, et sont réfractés et convergent par la surface convexe 14a de la lentille 14. Dans le cas où la surface convexe 14a est une surface courbée, le centre de courbure C de la surface convexe 14a est disposé sur l'axe optique Lb du faisceau laser L réfléchi par la surface latérale 13s2. La partie de traitement 70a du tuyau 70 disposé au voisinage du point de convergence du faisceau laser L est ainsi traité. Il est à noter que dans l'exemple représenté dans FIG. 5, le point de convergence du faisceau laser L ne coïncide pas avec la partie de traitement 70a du tuyau 70. En d'autres mots, le point de convergence du faisceau laser L ne coïncide pas avec le point de traitement. Le point de convergence du faisceau laser L peut également coïncider avec la partie de traitement 70a du tuyau 70.
Des avantages du mode de réalisation seront décrits ci-après. Dans le martelage au laser du dispositif de traitement au laser présentant la fibre optique et le miroir disposés afin d'être opposés l'un à l'autre, le faisceau laser émis à partir de la partie d'extrémité de la fibre optique est amené à être réfléchi par la surface réfléchissante du miroir pour converger par-là sur le tuyau. Un tel miroir du dispositif de traitement au laser est configuré en fournissant un film diélectrique sur un matériau électriquement conducteur incluant un métal. Comme la partie de traitement du tuyau sur laquelle le faisceau laser converge est disposée entre la fibre optique et le miroir, la surface réfléchissante formée par le film diélectrique peut être affectée par l'onde de choc du plasma produit dans la partie de traitement. De plus, comme il existe une production induite de l'onde ultrasonique provenant de la partie de traitement comme une source sonore due au plasma, la surface réfléchissante du miroir peut être affectée par l'onde ultrasonique. Par conséquent, en raison de l'onde de choc du plasma et de l'onde ultrasonique, le film diélectrique de la surface réfléchissante peut être détérioré.
Le dispositif de traitement au laser 1 du mode de réalisation présente l'élément optique 15 fourni via l'espace 10b disposé entre la fibre optique 12 et l'élément optique 15, et formé du prisme 13 et de la lentille 14. En raison d'un tel élément optique 15, il est possible de réaliser le martelage au laser en utilisant le dispositif de traitement au laser 1 sans formation du miroir. Il est par conséquent possible de supprimer des détériorations de l'élément optique 15 en comparaison avec le dispositif de traitement au laser présentant le miroir. De plus, comme l'espace 10b est fourni, il est possible pour l'élément optique 15 de microvibrer tout en recevant l'onde de choc du plasma. Par conséquent, en raison de la microvibration de l'élément optique 15, l'onde de choc peut être absorbée. Au contraire, dans le cas où l'espace 10b n'est pas fourni, l'onde de choc se propage vers l'extrémité de la fibre optique 12 pour occasionner la détérioration dans la partie d'extrémité. L'espace 10b peut également être rempli avec un matériau transparent présentant une élasticité telle qu'il est capable d'absorber un choc. Dans ce cas, le choc peut également être absorbé. Le matériau transparent élastique peut transmettre le faisceau laser L. Du silicone transparent ou une résine transparente peuvent par exemple être adoptés.
De plus, dans le cas où l'espace 10b est fourni, il est possible de réfracter le faisceau laser L comme exprimé par la formule (1) en utilisant la surface de fond 13sl du prisme 13. En ce qui concerne la convergence du laser, il est connu que plus le nombre de surfaces de la lentille est grand, plus la puissance de convergence de lumière devient élevée. Par conséquent, en fournissant l'espace 10b, il est possible d'améliorer la puissance de convergence de lumière pour le laser.
En adoptant la configuration décrite ci-dessus, il est possible d'incliner l'axe optique du faisceau laser L passant à travers la surface de fond 13sl et l'axe optique du faisceau laser L passant à travers la surface convexe 14a de la lentille 14 l'un de l'autre. Il devient ainsi possible de réaliser le procédé de martelage au laser sur la surface inclinée par rapport à l'axe optique de la fibre optique 12. Il existe par exemple un avantage consistant en ce qu'il est possible de réaliser le traitement au laser sur une surface de paroi d'un espace étroit, lequel est trop étroit pour modifier la posture de la fibre optique 12 insérée dans l'espace étroit.
Il est fourni selon le mode de réalisation un dispositif de traitement au laser pour éviter la détérioration de l'élément optique. (SECOND MODE DE REALISATION)
FIG. 6 est une vue élargie d'une partie d'un dispositif de traitement au laser selon un second mode de réalisation.
Dans FIG. 6, il est représenté la partie d'irradiation 10a de la partie de corps principal 10 dans un mode de transmission.
Le dispositif de traitement au laser 2 selon le mode de réalisation est différent du dispositif de traitement de laser 1 selon le premier mode de réalisation d'un point de vue de la fourniture d'un élément optique 150 formé de la lentille 14 et d'une lentille 20. Les autres constituants sont identiques à ceux du premier mode de réalisation, et la description détaillée sera par conséquent omise.
Comme représenté dans FIG. 6, la partie d'extrémité 12a de la fibre optique 12, la lentille 20 et la lentille 14 constituent la partie d'irradiation 10a de la partie de corps principal 10. L'élément optique 150 est formé de plus de la lentille 14 et de la lentille 20 comme éléments transparents.
La lentille 20 est, par exemple, une lentille à bille ayant une forme sphérique. La lentille 20 est fournie afin d'être opposée à la partie d'extrémité 12a de la fibre optique 12. La lentille 20 est formée par exemple de saphir, quartz ou verre. La lentille 20 réfracte le faisceau laser L à partir de la partie d'extrémité 12a de la fibre optique 12, et transmet ensuite le faisceau laser L à la lentille 14. Le faisceau laser L est par exemple ajusté par la lentille 20 pour devenir une lumière parallèle.
La lentille 14 est fournie de sorte que la lentille 20 est disposée entre la lentille 14 et la partie d'extrémité 12a de la fibre optique 12. En d'autres mots, la lentille 14 est disposée sous la lentille 20. La lentille 14 est une lentille planoconvexe présentant la surface convexe 14a et la surface plane 14b. La lentille 14 réfracte le faisceau laser L transmis à partir de la lentille 20 avec la surface convexe 14a, et réfléchit ensuite le faisceau laser L avec la surface plane 14b. La lentille 14 réfracte de plus et fait converger ensuite le faisceau laser L, lequel a été réfléchi par la surface plane 14b, avec la surface convexe 14a.
Le martelage au laser par le dispositif de traitement au laser 2 sera décrit ci-après.
FIG. 7 est un diagramme représentant une configuration de convergence du faisceau laser utilisant le dispositif de traitement au laser selon le second mode de réalisation.
Il est à noter que dans FIG. 7, il est représenté la partie d'extrémité 12a de la fibre optique 12, la lentille 20, la lentille 14 et le tuyau 70.
Comme représenté dans FIG. 7, dans un premier temps, les faisceaux laser L sont émis en plusieurs points sur la surface de sortie 12sl de la partie d'extrémité 12a. Les faisceaux laser L sont réfractés et transmis à la lentille 14 par la lentille 20. Les faisceaux laser sont ensuite réfractés et transmis à la surface plane 14b de la lentille 14 par la surface convexe 14a de la lentille 14.
Les faisceaux laser L sont ensuite réfléchis de manière interne et transmis à la surface convexe 14a de la lentille 14 par la surface plane 14b de la lentille 14. Les faisceaux laser L sont ensuite réfractés et convergent par la surface convexe 14a de la lentille 14. Dans le cas où la surface convexe 14a est une surface courbée, le centre de courbure C de la surface convexe 14a est disposé sur l'axe optique Lb du faisceau laser L réfléchi par la surface plane 14b. La partie de traitement 70a du tuyau 70 disposée au voisinage du point de convergence du faisceau laser L est ainsi traitée.
De plus, en définissant l'angle de dispersion des faisceaux laser L par NA, l'indice de réfraction du faisceau laser L par rapport au matériau (par exemple saphir) de la lentille 14 par n, et l'indice de réfraction du faisceau laser L par rapport à l'environnement externe (par exemple un liquide tel que l'eau) par nO, l'angle d'inclinaison Otl de la surface plane 14b de la lentille 14 par rapport à l'axe optique La émis à partir de la fibre optique 12 satisfait la formule (8) ci-dessous.
asin(NA/n)<;0tl:s9O-asin(NA/n)-asin(nO/n) ... (8)
Les avantages du mode de réalisation seront décrits ci-après.
Le dispositif de traitement au laser 2 selon le mode de réalisation présente l'élément optique 150 formé de la lentille 14 et de la lentille 20. En raison d'un tel élément optique 150, il est possible de réaliser le martelage au laser en utilisant le dispositif de traitement au laser 2 sans formation du miroir. Il est par conséquent possible de supprimer des détériorations de l'élément optique 150 en comparaison avec le dispositif de traitement au laser présentant le miroir.
De plus, dans le mode de réalisation, comme la lentille 20 est disposée entre la fibre optique 12 et la lentille 14, l'élément optique 150 peut être facilement installé et traité dans la partie d'irradiation 10a de la partie de corps principal 10.
Il est fourni selon le mode de réalisation un dispositif de traitement au laser pour éviter la détérioration de l'élément optique.
Alors que certains modes de réalisation ont été décrits, ces modes de réalisation ont été présentés au moyen d'exemples uniquement et n'ont pas l'intention de limiter le domaine de l'invention. Les nouveaux modes de réalisation décrits ici peuvent en effet être mis en réalisation dans différentes autres formes ; de plus, différentes omissions, substitutions et modifications dans la forme des modes de réalisation décrits ici peuvent être réalisées sans s'éloigner de l'esprit de l'invention. Les revendications annexées et leurs équivalents ont l'intention de couvrir de telles formes ou modifications qui se trouveraient dans le domaine et l'esprit de l'invention.

Claims (20)

  1. REVENDICATIONS
    1. Dispositif de traitement au laser comprenant : une section d'irradiation de lumière adaptée pour émettre un faisceau laser à partir d'une source de lumière à partir d'une extrémité ; et un élément optique incluant un premier élément transparent fourni via un espace avec l'extrémité de la section d'irradiation de lumière, et un second élément transparent, le premier élément transparent incluant une première surface opposée à l'extrémité de la section d'irradiation de lumière, et une seconde surface fournie afin d'être connectée à la première surface, le second élément transparent incluant une surface plane et une surface convexe, la surface plane étant fournie afin d'être opposée à la seconde surface du premier élément transparent, la lumière passée à travers le premier élément transparent passant à travers la surface convexe, et un axe optique du faisceau laser passant à travers la première surface et un axe optique passant à travers la surface convexe étant différent l'un de l'autre.
  2. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le premier élément transparent comprend de plus une troisième surface fournie afin d'être connectée à la première surface et inclinée à un angle prédéterminé avec la seconde surface, le faisceau laser émis à partir de la section d'irradiation de lumière est transmis dans le premier élément transparent via la première surface, et le faisceau laser dans le premier élément transparent est réfléchi par la troisième surface et est transmis à la seconde surface.
  3. 3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel la surface convexe est une surface courbée, et un centre de courbure de la surface convexe est disposé sur un axe optique du faisceau laser réfléchi par la troisième surface.
  4. 4. Dispositif selon la revendication 2, comprenant de plus :
    un boîtier adapté pour loger l'élément optique, dans lequel le faisceau laser émis à partir de la section d'irradiation de lumière converge sur un tuyau disposé via de l'eau sur une périphérie du boîtier, et en définissant un angle de dispersion du faisceau laser émis à partir de la section d'irradiation par NA, un indice de réfraction du faisceau laser par rapport au premier élément transparent par n, et un indice de réfraction du faisceau laser par rapport à l'eau par nO, un angle d'inclinaison 9t de la troisième surface par rapport à un axe optique du faisceau laser émis à partir de la section d'irradiation de lumière satisfait la formule suivante.
    asin(NA/n)s0t£9O-asin(NA/n)-asin(nO/n)
  5. 5. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le premier élément transparent est un prisme, et le second élément transparent est une lentille.
  6. 6. Dispositif selon la revendication 1, comprenant de plus :
    un élément transparent adapté pour absorber un choc dans l'espace.
  7. 7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel l'élément transparent comprend un parmi un silicone et une résine.
  8. 8. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la seconde surface du premier élément transparent adhère à la surface plane du second élément transparent.
  9. 9. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la surface plane du second élément transparent est opposée à la seconde surface du premier élément transparent via un espace.
  10. 10. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le premier élément transparent comprend un matériau identique à un matériau du second élément transparent, et est formé en une seule pièce avec le second élément transparent.
  11. 11. Dispositif selon la revendication 1, comprenant de plus :
    un boîtier adapté pour loger l'élément optique, et muni d'une ouverture à travers laquelle la surface convexe est exposée, dans lequel le faisceau laser émis à partir de la section d'irradiation de lumière converge sur un tuyau disposé sur une périphérie du boîtier, via la surface convexe.
  12. 12. Dispositif selon la revendication 11, comprenant de plus : une section d'entrainement adaptée pour déplacer le boîtier dans une première direction à partir d'une extrémité de la section d’irradiation de lumière vers la première surface du premier élément transparent et une seconde direction opposée à la première direction, et faire tourner le boîtier.
  13. 13. Dispositif de traitement au laser comprenant :
    une section d'irradiation de lumière adaptée pour émettre un faisceau laser à partir d'une source de lumière à partir d'une extrémité ; et un élément optique incluant un premier élément transparent ayant une forme sphérique, et un second élément transparent ayant une surface plane et une surface convexe, le premier élément transparent étant disposé entre l'extrémité de la section d'irradiation de lumière et la surface convexe.
  14. 14. Dispositif selon la revendication 13, dans lequel le faisceau laser émis à partir de la section d'irradiation de lumière est transmis dans le premier élément transparent, le faisceau laser dans le premier élément transparent est transmis dans le second élément transparent via une première partie de la surface convexe, et le faisceau laser dans le second élément transparent est réfléchi par la surface plane et est transmis à une seconde partie de la surface convexe.
  15. 15. Dispositif selon la revendication 14, dans lequel la surface convexe est une surface courbée, et un centre de courbure de la surface convexe est disposé sur un axe optique du faisceau laser réfléchi par la surface plane.
  16. 16. Dispositif selon la revendication 13, comprenant de plus : un boîtier adapté pour loger l'élément optique, dans lequel le faisceau laser émis à partir de la section d'irradiation de lumière converge sur un tuyau disposé via de l'eau sur une périphérie du boîtier, et en définissant un angle de dispersion du faisceau laser émis à partir de la section d'irradiation par NA, un indice de réfraction du faisceau laser par rapport au second élément transparent par n, et un indice de réfraction du faisceau laser par rapport à l'eau par nO, un angle d'inclinaison 0tl de la surface plane par rapport à un axe optique du faisceau laser émis à partir de la section d'irradiation de lumière satisfait la formule suivante.
    asin(NA/n)s0tls90-asin(NA/n)-asin(n0/n)
  17. 17. Dispositif selon la revendication 13, dans lequel le premier élément transparent et le second élément transparent sont une lentille.
  18. 18. Dispositif selon la revendication 13, dans lequel le premier élément transparent et le second élément transparent comprennent un parmi du saphir, quartz et verre.
  19. 19. Dispositif selon la revendication 13, comprenant de plus : un boîtier adapté pour loger l'élément optique, dans lequel le faisceau laser émis à partir de la section d'irradiation de lumière converge sur un tuyau disposé sur une périphérie du boîtier.
  20. 20. Dispositif selon la revendication 19, comprenant de plus : une section d'entraînement adaptée pour déplacer le boîtier dans une première direction à partir de la section d'irradiation de lumière vers le premier élément transparent et une seconde direction opposée à la première direction, et faire tourner le boîtier.
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