JP2004066281A

JP2004066281A - レーザ照射装置

Info

Publication number: JP2004066281A
Application number: JP2002227343A
Authority: JP
Inventors: Takashi Hyodo; 兵頭　隆史; Mamoru Hashimoto; 橋本　守; ▲吉▼田　実; Minoru Yoshida
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 2002-08-05
Filing date: 2002-08-05
Publication date: 2004-03-04

Abstract

【課題】レーザ光の焦点位置を正確に照射対象に合わせることができるレーザ照射装置の提供。
【解決手段】照射対象に照射するレーザ光を伝送する伝送用光ファイバ４の先端から出射されるレーザ光を照射対象αに向けて集光する集光部５を備えたレーザ照射装置において、照射対象αから集光部５を通過して伝送用光ファイバ４に入射する戻り光Ｄをレーザ光Ｂから分離して伝送用光ファイバ４から取り出す戻り光分離部８を備えている。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ加工装置等のレーザ照射装置に係り、詳しくは、その焦点調整機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、レーザ加工装置等に用いられるレーザ照射装置として、図７に示すものがある。このレーザ照射装置は、光源装置１００から出力されたレーザ光を伝送用光ファイバ１０１により集光部１０２に導く。集光部１０２は導入されたレーザ光を小さいスポット径まで集光して照射対象（加工対象）αに照射する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のレーザ照射装置では、合焦、すなわち、集光部１０２の焦点位置を正確に照射対象αに合わせることが容易ではない、という課題があった。以下、説明する。
【０００４】
従来のレーザ照射装置は、固定焦点型の集光部１０２を備えている。そのため、集光部１０２と照射対象αとの間の離間間隔Ｓの調整、具体的にいえば、照射対象αに対する集光部１０２の位置調整により合焦処理が実施されている。
【０００５】
離間間隔Ｓの調整は、予め、仕様書等に記載されることで作業者に告知されている集光部１０２の焦点距離に前記離間間隔Ｓが合致するように、集光部１０２の位置（照射対象αの位置でもよい）を調整することで実施される。このような集光部１０２の位置調整（離間間隔Ｓの調整）は手作業で行われる。そのため、集光部１０２の焦点位置を、精度高く照射対象αに合致させることができず、このことが従来のレーザ照射装置の合焦処理を正確にできない要因となっていた。
【０００６】
したがって、本発明の主たる目的は、レーザ光の焦点位置を正確に照射対象に合わせることができるレーザ照射装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために本発明は、照射対象に照射するレーザ光を伝送する伝送用光ファイバと、前記伝送用光ファイバの先端から出射されるレーザ光を前記照射対象に向けて集光する集光部と、前記照射対象から前記集光部を通過して前記伝送用光ファイバに入射する戻り光を前記レーザ光から分離して前記伝送用光ファイバから取り出す戻り光分離部とを有することに特徴がある。
【０００８】
集光部に入射する戻り光の光量は、照射対象からの反射光量により左右される。戻り光の光量は、照射対象が集光部の焦点に配置されている状態で最大となる。このような特性を踏まえれば、本発明により戻り光分離部から取り出される戻り光の光量を測定することで、その測定結果に基づいて照射対象の形状を問わず照射対象に対する合焦処理を精度高く実施することができる。
【０００９】
しかも、戻り光分離部という光学部品を追加するだけで戻り光を伝送用光ファイバから取り出すことができるので、戻り光の取り出しのために追加する構成は必要最小限でよくなる。
【００１０】
なお、前記戻り光分離部で分離される戻り光を検出する検出部をさらに有しておれば、戻り光の光量測定も本発明で実施することができる。この場合、さらに、前記集光部の焦点と前記照射対象との間の相対位置関係を前記検出部の戻り光検出量に応じて調整する合焦機構をさらに有しておれば、合焦処理も本発明により、精度高くしかも自動化された状態で実施することができる。
【００１１】
なお、レーザ照射装置が、前記伝送用光ファイバの光伝送方向上流側端部に接続された増幅用光ファイバと、前記増幅用光ファイバにレーザ光伝送方向後方から励起光を導入する合波器とを備えている場合には、本発明を次のように構成することができる。
【００１２】
前記合波器は、前記増幅用光ファイバに接続される第１の接続端と、前記伝送用光ファイバに接続される第２の接続端と、前記励起光が入力される励起光入力端と、前記戻り光が出力される戻り光出力端とを有しており、前記第１の接続端に入力される前記レーザ光を、前記励起光と前記戻り光とから分離して前記第２の接続端に出力し、前記励起光入力端に入力される前記励起光を、前記レーザ光と前記戻り光とから分離して前記第１の接続端に出力し、前記第２の接続端に入力される前記戻り光を、前記レーザ光と前記励起光とから分離して前記戻り光出力端に出力しており、これにより前記合波器は前記戻り光分離部として機能している。
【００１３】
このように構成すれば、戻り光分離部は従前からある合波器から構成されることになり、部品点数を全く増加させることなく、本発明を実現できる。
【００１４】
このような合波器としては、４端子光サーキュレータやＷＤＭカプラが例として挙げられる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施形態のレーザ照射装置の構成を示す図である。このレーザ照射装置１は、種光Ａを生成するレーザダイオード２と、種光Ａを増幅して照射レーザ光Ｂを生成する増幅用光ファイバ３と、増幅用光ファイバ３で生成されたレーザ光Ｂを伝送する伝送用光ファイバ４と、伝送用光ファイバ４の先端に設けられてレーザ光Ｂを照射対象αに集光する集光部５とを備えている。
【００１６】
増幅用光ファイバ３は伝送用光ファイバ４の光伝送方向上流（前方）側端部に接続されている。また、増幅用光ファイバ３は、以下に説明する双方向励起を行う構成を有している。増幅用光ファイバ３の光伝送方向の上流（前方）側端部とレーザダイオード２との間に合波器であるＷＤＭカプラ６が設けられている。ＷＤＭカプラ６に励起光源７Ａが接続されている。励起光源７Ａで生成される励起光Ｃ１はＷＤＭカプラ６を介して増幅用光ファイバ３に供給される。励起光Ｃ１は増幅用光ファイバ３の前方側から増幅用光ファイバ３に供給される。
【００１７】
増幅用光ファイバ３の光伝送方向下流（後方）側端部に合波器である４端子型の光サーキュレータ８が設けられている。光サーキュレータ８に励起光源７Ｂと伝送用光ファイバ４とが接続されている。励起光源７Ｂで生成される励起光Ｃ２は光サーキュレータ８を介して増幅用光ファイバ３に供給される。励起光Ｃ２は増幅用光ファイバ３の後方側から増幅用光ファイバ３に供給される。増幅用光ファイバ３で増幅されたレーザ光Ｂは光サーキュレータ８を介して伝送用光ファイバ４に伝送される。
【００１８】
以上の双方向励起構成を有するレーザ照射装置１において、さらに光サーキュレータ８に接続された検出部９と、照射対象αに対する集光部５の相対位置（相対離間間隔）を調整する合焦機構１０とを有している。検出部９は受光機能を有するものであって、例えばフォトダイオードから構成されている。検出部９は集光部５から伝送用光ファイバ４に入射する戻り光Ｄの光量を検出している。合焦機構１０は、照射対象αに対して集光部５を相対移動させる駆動部１１と、検出部９の検出量に基づいて駆動部１１を駆動制御する制御部１２とを備えている。
【００１９】
光サーキュレータ８は、上述した各光Ｂ，Ｃ２，Ｄの区分け伝送を可能にするために次のように構成されている。光サーキュレータ８は第１〜４の入出力ポート８_１〜８_４を有している。
【００２０】
４つの入出力ポート８_１〜８_４を備えた光サーキュレータ８は次のような特性を有している。第１の入出力ポート８_１に入力される光は他の入出力ポートに入力される光に混合されることなく第２の入出力ポート８_２から外部に出力される。第２の入出力ポート８_２に入力される光は他の入出力ポートに入力される光に混合されることなく第３の入出力ポート８_３から外部に出力される。第３の入出力ポート８_３に入力される光は他の入出力ポートに入力される光と混合されることなく第４の入出力ポート８_４から外部に出力される。第４の入出力ポート８_４に入力される光は他の入出力ポートに入力される光に混合されることなく第１の入出力ポート８_１から外部に出力される。
【００２１】
このような光サーキュレータ８の特性を利用して、レーザ光照射装置１では、次のような接続構成を採用している。第１の入出力ポート８_１に増幅用光ファイバ８のレーザ光伝送方向後方端部が接続されている。第２の入出力ポート８_２に伝送用光ファイバ４のレーザ光伝送方向前方端部が接続されている。第３の入出力ポート８_３に検出部９が接続されている。第４の入出力ポート８_４に励起光源７Ｂが接続されている。
【００２２】
本実施形態のレーザ照射装置１では、光サーキュレータ８から戻り光分離部が構成されている。また、第１の入出力ポート８_１から第１の接続端が構成され、第２の入出力ポート８_２から第２の接続端が構成され、第３の入出力ポート８_３から戻り光出力端が構成されている。
【００２３】
以上の構成を備えていることでレーザ照射装置１は次のようになる。増幅用光ファイバ３から出力されるレーザ光Ｂが他の光Ｃ２，Ｄに混合されることなく光伝送用光ファイバ４に導かれる。集光部５から伝送用光ファイバ４に入力される戻り光Ｄが他の光Ｂ，Ｃ２に混合されることなく検出部９に導かれる。励起光源７Ｂから出力される励起光Ｃ２が他の光Ｂ，Ｄに混合されることなく増幅用光ファイバ３に導かれる。
【００２４】
なお、第３の入出力ポート８_３と検出部９との間の接続部位で反射が生じると、その反射光は第３の入力ポート８_３から光サーキュレータ８に入力されてしまう。第３の入出力ポート８_３から前記反射光が入力されると、その反射光は第４の入手力ポート８_４から励起光源７Ｂに導かれることになる。そうすると、励起光源７Ｂに不要なノイズ光が入力されることになって励起光源７Ｂの特性劣化の原因となる。
【００２５】
上述した不要反射光の出力を防止するためには、第３の入出力ポート８_３と検出部９との間にアイソレータ１３を設ければよい。そうすれば、前記反射光が第３の入出力ポート８_３に入力されることがアイソレータ１３の作用により防止される。
【００２６】
以下、レーザ照射装置１の合焦動作を図２（ａ）〜（ｃ），図３を参照して説明する。なお、以下の説明では、集光部５の焦点距離を焦点距離ｆと称し、集光部５と照射対象αとの間の離間間隔を離間間隔Ｓと称している。
【００２７】
照射対象αが集光部５の焦点位置に配置されており、焦点距離ｆと離間間隔Ｓとが等しい（ｆ＝Ｓ）場合には、次のようになる。この場合、図２（ａ）に示すように、照射対象αにおけるレーザ光Ｂの反射光で主成分が構成される戻り光Ｄは、レーザ光Ｂの入射光路βと同一方向でその逆向きとなった反射光路γ_１を辿って集光部５から光ファイバ４に入射する。戻り光Ｄ（レーザ光の反射光）は伝送用光ファイバ４に入射する際にはこのような反射航路γ_１を辿ると、そのほとんどが伝送用光ファイバ４のコア４ａに入射することになる。そのため、このときの検出部９の検出量（受光光量）は、図３に示すように、最大値を示す。
【００２８】
照射対象αが集光部５の焦点位置より集光部５から離れた位置に配置されており、離間間隔Ｓが焦点距離ｆより大きい（ｆ＜Ｓ）場合には、次のようになる。この場合、図２（ｂ）に示すように、戻り光Ｄは、レーザ光Ｂの入射光路βの逆光路を辿ることなく、入射光路βより拡散した反射光路γ_２を辿ることになる。戻り光Ｄは、このような反射光路γ_２を辿ると、その一部だけが集光部５から光ファイバ４のコア４ａに入射することになる。そのため、このときの検出部９の検出量（受光光量）は、図３に示すように、最大値より小さな値を示す。
【００２９】
照射対象αが集光部５の焦点位置より集光部５側に配置されており、離間間隔Ｓが焦点距離ｆより小さい（ｆ＞Ｓ）場合には、次のようになる。この場合、図２（ｃ）に示すように、戻り光Ｄは、レーザ光Ｂの入射光路βの逆光路を辿ることなく、照射対象αと集光部５との間で一旦焦点を結ぶ反射光路γ_３を辿ることになる。戻り光Ｄは、このような反射光路γ_３を辿ると、集光することなく拡散することになる。その結果、戻り光Ｄは、その一部だけが光ファイバ４のコア４ａに入射することになる。そのため、このときの検出部９の検出量（受光光量）は、図３に示すように、最大値より小さな値を示す。
【００３０】
このような検出部９の検出結果（受光光量）と離間間隔Ｓとの間の対応関係を踏まえて、制御部１２は次のようして駆動部１１を制御する。以下の動作は全ての制御部１２の動作として記述する。
【００３１】
まず、現状の離間間隔Ｓにおける検出部９の検出結果Ｅ１を記憶しておく。そのうえで、駆動部１１を駆動させて離間間隔Ｓを所定量だけ拡張もしくは縮小制御する。そして、再度、検出部９の検出結果Ｅ２を読み出し、読み出した検出結果Ｅ２と記憶している検出結果Ｅ１とを比較する。
【００３２】
比較結果において検出結果Ｅ２の方が検出結果Ｅ１より大きい（Ｅ２＞Ｅ１）場合には、今回の離間間隔Ｓの調整操作によって離間間隔Ｓは焦点距離ｆに近づいていると判断する。その判断に基づき、駆動部１１を駆動させて前回の調整と同一方向（拡張方向もしくは縮小方向）に離間間隔Ｓをさらに調整する。
【００３３】
反対に、検出結果Ｅ２の方が検出結果Ｅ１より小さい（Ｅ２＜Ｅ１）場合には、今回の離間間隔Ｓの調整操作によって離間間隔Ｓは焦点距離ｆから遠ざかっていると判断する。その判断に基づき、駆動部１１を駆動させて前回の調整とは逆方向（縮小方向もしくは拡張方向）に離間間隔Ｓを調整する。
【００３４】
以上説明した制御を、検出部９の検出結果が最大値で収斂するまで実施することで、離間間隔Ｓを焦点距離ｆに合致させる。
【００３５】
本実施形態では、励起光合波器として従前からレーザ照射装置に組み込まれている光サーキュレータ８によって戻り光Ｄを伝送用光ファイバ４から取り出すことができるので、戻り光Ｄの取り出しのために追加する構成は必要最小限でよくなる。そのため、コストアップを最小限に抑えて合焦処理を実現することができる。
【００３６】
また、本実施形態では、照射対象αの形状を問わずに合焦処理を実現することができる。傾斜面や球面を有する照射対象αは、通常、合焦調整が困難となるが、本実施形態の構成は、どのような形状の照射対象αにも精度硬く合焦処理を実施することができる。
【００３７】
（第２の実施の形態）
図４は、本発明の第２の実施形態のレーザ照射装置の構成を示す図である。このレーザ照射装置２０は、種光Ａを生成するレーザダイオード２と、種光Ａを増幅して照射レーザ光Ｂを生成する増幅用光ファイバ３と、増幅用光ファイバ３で生成されたレーザ光Ｂを伝送する伝送用光ファイバ４と、伝送用光ファイバ４の先端に設けられてレーザ光Ｂを照射対象αに集光する集光部５と、合焦機構１０とを備えている。増幅用光ファイバ３は双方向励起を行う構成を有している。このように、第２の実施の形態の基本構成は第１の実施の形態と同様であり、同一ないし同様の部分には、第１の実施の形態（図１）と同一の符号を付している。
【００３８】
以下、本実施形態の特徴となる構成を説明する。増幅用光ファイバ３の光伝送方向後方側端部に合波器であるＷＤＭカプラ２１が設けられている。ＷＤＭカプラ２１に励起光源７Ｂと伝送用光ファイバ４とが接続されている。励起光源７Ｂで生成される励起光Ｃ２はＷＤＭカプラ２１を介して増幅用光ファイバ３に供給される。励起光Ｃ２は増幅用光ファイバ３の後方側から増幅用光ファイバ３に供給される。増幅用光ファイバ３で増幅されたレーザ光ＢはＷＤＭカプラ２１を介して伝送用光ファイバ４に伝送される。
【００３９】
ＷＤＭカプラ２１は、各光Ｂ，Ｃ２，Ｄの区分け伝送を可能にするために次のように構成されている。ＷＤＭカプラ２１は第１〜４の入出力ポート２１_１〜２１_４を有している。
【００４０】
４つの入出力ポート２１_１〜２１_４を備えたＷＤＭカプラ２１は次のような特性を有している。第１の入出力ポート２１_１に入力される光は他の入出力ポートに入力される光に混合されることなく第２の入出力ポート２１_２から外部に出力される。第２の入出力ポート２１_２に入力される光は他の入出力ポートに入力される光に混合されることなく第３の入出力ポート２１_３から外部に出力される。第４の入出力ポート２１_４に入力される光は他の入出力ポートに入力される光に混合されることなく第１の入出力ポート２１_１から外部に出力される。
【００４１】
このようなＷＤＭカプラ２１の特性を利用して、レーザ光照射装置２０では、次のような接続構成を採用している。第１の入出力ポート２１_１に増幅用光ファイバ３のレーザ光伝送方向後方端部が接続されている。第２の入出力ポート２１_２に伝送用光ファイバ４のレーザ光伝送方向前方端部が接続されている。第３の入出力ポート２１_３に検出部９が接続されている。第４の入出力ポート２１_４に励起光源７Ｂが接続されている。
【００４２】
本実施形態のレーザ照射装置２０では、ＷＤＭカプラ２１から戻り光分離部が構成されている。また、第１の入出力ポート２１_１から第１の接続端が構成され、第２の入出力ポート２１_２から第２の接続端が構成され、第３の入出力ポート２１_３から戻り光出力端が構成されている。
【００４３】
以上の構成を備えることで、レーザ照射装置２０は次のようになる。増幅用光ファイバ３から出力されるレーザ光Ｂが他の光Ｃ２，Ｄに混合されることなく光伝送用光ファイバ４に導かれる。集光部５から伝送用光ファイバ４に入力される戻り光Ｄが他の光Ｂ，Ｃ２に混合されることなく検出部９に導かれる。励起光源７Ｂから出力される励起光Ｃ２が他の光Ｂ，Ｄに混合されることなく増幅用光ファイバ３に導かれる。
【００４４】
なお、戻り光Ｄのほとんどは第３の入力ポート２１_３から検出部９に入力されるが、戻り光Ｄの一部は、第１の入出力ポート２１_１から増幅用光ファイバ３に導かれる可能性がある。その場合、増幅用光ファイバ３に不要なノイズ光が入力されることになって増幅用光ファイバ３の特性劣化の原因となる。
【００４５】
戻り光Ｄの増幅用光ファイバ３への出力を防止するためには、図５に示すように、第１の入出力ポート２１_１と増幅用光ファイバ３との間にアイソレータ２２が設けられればよい。そうすれば、戻り光Ｄが増幅用光ファイバ３に入力されることをアイソレータ２２の作用により防止することができる。
【００４６】
この場合、レーザ光Ｂはアイソレータ２２を透過するので問題がないが、入出力ポート２１_１から増幅用光ファイバ３に向けて出射される励起光Ｃ２はアイソレータ２２により透過を阻止されて増幅用光ファイバ３に到達しなくなる。このような不都合を防ぐためには、次のように構成すればよい。
【００４７】
波長分波器２３Ａ，２３Ｂがアイソレータ２２の前後端に設けられる。そして、アイソレータ２２を通過することなく結ぶバイパス用光ファイバ２４がこれら波長分波器２３Ａ，２３Ｂの間に設けられる。波長分波器２３Ａ，２３Ｂの特性は次のように設定される。
【００４８】
波長分波器２３Ａは、増幅用光ファイバ３から入力されるレーザ光Ｂの波長領域をアイソレータ２２に選択的に導く一方、ＷＤＭカプラ２１から入力される励起光Ｃ２の波長領域を増幅用光ファイバ３に選択的に導く特性を有している。
【００４９】
波長分波器２３Ｂは、ＷＤＭカプラ２１から入力される戻り光Ｄの波長領域をアイソレータ２２に選択的に導く一方、ＷＤＭカプラ２１から入力される励起光Ｃ２の波長領域をバイパス用光ファイバ２４に選択的に導く特性を有している。
【００５０】
このような構成を有することで、励起光Ｃ２が増幅用光ファイバ３に到達しなくなることを防止することができる。
【００５１】
なお、本実施形態のレーザ照射装置２０の合焦動作や合焦動作時の特徴は第１の実施の形態における合焦動作と同一であるのでその説明は省略する。
【００５２】
本実施形態では、励起光合波器として従前からレーザ照射装置に組み込まれているＷＤＭカプラ２１によって戻り光Ｄを伝送用光ファイバ４から取り出すことができるので、戻り光Ｄの取り出しのために追加する構成は必要最小限でよくなる。そのため、コストアップを最小限に抑えて合焦処理を実現することができる。
【００５３】
また、本実施形態では、ＷＤＭカプラ２１によって戻り光Ｄを伝送用光ファイバ４から取り出していた。しかしながら、この他、図６に示すように、ＷＤＭカプラ２１’と集光部５との間に、もう一つのカプラ（例えば、分波比９９：１のカプラ）３０を設け、このカプラ３０によって戻り光Ｄを伝送用光ファイバ４から取り出して検出部９に導いてもよい。
【００５４】
上述した各実施の形態においては、合焦機構１０を備えることで、検出部９の検出結果に基づいて合焦動作を自動化していた。しかしながら、合焦機構１０を省略してもよい。その場合には、検出部９の検出結果に基づいて集光部５と照射対象との間の離間間隔Ｓを手動により調整すればよい。この場合、検出部９の検出結果が最大値となるように、離間間隔Ｓを手動調整する。
【００５５】
また、上述した各実施の形態においては検出部９を組み込んでレーザ照射装置を構成したが、レーザ照射装置は、戻り光Ｄを外部に出力する構成（光サーキュレータ８やＷＤＭカプラ２１）だけを備えて、検出部９を省略してもよい。この場合、外部の検出装置（受光装置）を用いて戻り光Ｄを検出すればよい。本発明の基本となる構成は、戻り光Ｄをレーザ照射装置から取り出す構成である。
【００５６】
上述した各実施の形態では、本発明をレーザ加工装置に適用可能なレーザ照射装置において実施していたが、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、レーザ照射装置であればどのような構成においても実施可能である。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、戻り光分離部から取り出される戻り光の光量を測定することで、その測定結果に基づいて照射対象に対する合焦処理を照射対象の形状を問わず精度高く実施することができる。
【００５８】
しかも、戻り光分離部という光学部品を追加するだけで戻り光を伝送用光ファイバから取り出すことができるので、戻り光の取り出しのために追加する構成は必要最小限でよくなる。そのため、コストアップを最小限に抑えて合焦機構を構成することができる。
【００５９】
また、本発明は、戻り光分離部を従前からある４端子光サーキュレータやＷＤＭカプラといった合波器から構成することができる。その場合には、部品点数を全く増加させることなく本発明を実現でき、コストアップをさらに抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のレーザ照射装置の構成を示す図である。
【図２】本発明のレーザ照射装置の合焦動作の説明に供する図である。
【図３】本発明のレーザ照射装置の合焦動作の説明に供する図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態のレーザ照射装置の構成を示す図である。
【図５】第２の実施の形態のレーザ照射装置の変形例を示す図である。
【図６】第２の実施の形態のさらにもう一つの変形例を示す図である。
【図７】従来例のレーザ照射装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１レーザ照射装置　　　２レーザダイオード
３増幅用光ファイバ　　　４伝送用光ファイバ
５集光部　　　　６ＷＤＭカプラ
７Ａ，７Ｂ励起光源　　　８光サーキュレータ
８_１第１の入出力ポート　　８_２第２の入出力ポート
８_３第３の入出力ポート　　８_４第４の入出力ポート
９検出部　　　　１０合焦機構
１１駆動部　　　　１２制御部
１３アイソレータ　　　２０レーザ照射装置
２１ＷＤＭカプラ　　　２２アイソレータ
２３Ａ波長分波器　　　２３Ｂ波長分波器
２４バイパス用光ファイバ　　Ａ種光
Ｂレーザ光　　　　Ｃ１励起光
Ｃ２励起光　　　　Ｄ戻り光
ｆ焦点距離　　　　Ｓ離間間隔
α照射対象　　　　β入射光路
γ_１ _〜 _３反射光路

Claims

照射対象に照射するレーザ光を伝送する伝送用光ファイバと、
前記伝送用光ファイバの先端から出射されるレーザ光を前記照射対象に向けて集光する集光部と、
前記照射対象から前記集光部を通過して前記伝送用光ファイバに入射する戻り光を前記レーザ光から分離して前記伝送用光ファイバから取り出す戻り光分離部と、
を有することを特徴とするレーザ照射装置。
請求項１に記載のレーザ照射装置において、
前記戻り光分離部で分離された戻り光を検出する検出部を、
さらに有することを特徴とするレーザ照射装置。
請求項２に記載のレーザ照射装置において、
前記集光部の焦点と前記照射対象との間の相対位置関係を前記検出部の戻り光検出量に応じて調整する合焦機構を、
さらに有することを特徴とするレーザ照射装置。
請求項１ないし３のいずれかに記載のレーザ光照射装置において、
前記伝送用光ファイバの光伝送方向の上流側端部に接続された増幅用光ファイバと、
前記増幅用光ファイバにレーザ光伝送方向後方から励起光を導入する合波器と、
を備えており、
前記合波器は、前記増幅用光ファイバに接続される第１の接続端と、前記伝送用光ファイバに接続される第２の接続端と、前記励起光が入力される励起光入力端と、前記戻り光が出力される戻り光出力端とを有しており、前記第１の接続端に入力される前記レーザ光を、前記励起光と前記戻り光とから分離して前記第２の接続端に出力し、前記励起光入力端に入力される前記励起光を、前記レーザ光と前記戻り光とから分離して前記第１の接続端に出力し、前記第２の接続端に入力される前記戻り光を、前記レーザ光と前記励起光とから分離して前記戻り光出力端に出力しており、これにより前記合波器は前記戻り光分離部として機能する、
ことを特徴とするレーザ照射装置。
請求項４に記載のレーザ照射装置において、
前記合波器は、４端子光サーキュレータである、
ことを特徴とするレーザ照射装置。
請求項４に記載のレーザ照射装置において、
前記合波器は、ＷＤＭカプラである、
ことを特徴とするレーザ照射装置。