JP2008021910A - Laser oscillation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーザ発振装置に関し、特に可視光を用いたガイド光に関する。 The present invention relates to a laser oscillation device, and more particularly to guide light using visible light.
レーザ発振装置から出力されるレーザ光は、用途に応じて種々の波長のものがある。従って、波長によっては可視光であったり、不可視光であったりする。
例えば、レーザ発振装置を用いて、被加工物をレーザ加工する場合、通常、被加工物の加工個所にレーザ光が照射されるように、レーザ光の照射先端部の位置決めを行う。この位置決めの際には、ガイド光と呼ばれる可視光であり且つエネルギの小さな光を出力して行う。
従って、レーザ発振装置は、本来使用すべき出力レーザ光と、位置決め用のガイド光とを選択的に出力できることが要求される。
そこで、引用文献１に記載された従来技術では、加工に用いるレーザ光の波長の光を透過してガイド光の波長の光を反射する波長フィルタ（または波長セパレータ）を用いて、出力レーザ光とガイド光とを選択的に出力可能としている。出力レーザ光とガイド光の光軸が一致するように調整して、位置決めの際にはガイド光のみを出射することが可能である。
また、引用文献２に記載された従来技術では、出力レーザ光を出射する先端部が着脱可能であり、出力レーザ光を出射する場合は前記先端部に集光レンズユニットを取り付け、ガイド光を出射する場合は前記先端部から集光レンズユニットを取り外してガイド光源ユニットを取り付けている。
For example, when a workpiece is laser-processed using a laser oscillation device, the laser beam irradiation tip is usually positioned so that a laser beam is irradiated to a processing portion of the workpiece. This positioning is performed by outputting visible light called guide light and low energy.
Therefore, the laser oscillation device is required to selectively output the output laser beam to be originally used and the guide light for positioning.
Therefore, in the prior art described in the cited document 1, the output laser light is transmitted using a wavelength filter (or wavelength separator) that transmits the light having the wavelength of the laser light used for processing and reflects the light having the wavelength of the guide light. The guide light can be selectively output. It is possible to emit only the guide light at the time of positioning by adjusting the output laser light and the optical axis of the guide light to coincide with each other.
Further, in the prior art described in the cited document 2, the tip part for emitting the output laser beam is detachable, and when emitting the output laser beam, a condensing lens unit is attached to the tip part to emit the guide light. When doing so, the condensing lens unit is removed from the tip and a guide light source unit is attached.
特許文献１に記載された従来技術では、波長フィルタ、ガイド光源、レーザ光源のいずれかに、振動や熱的要因による位置の誤差が生じると、ガイド光と出力レーザ光の光軸がずれる可能性がある。また、出力レーザ光については、本来必要がない波長フィルタを通過させなければならないため、波長フィルタの表裏面反射による出力レーザ光のエネルギの損失が発生する。
また、特許文献２に記載された従来技術では、集光レンズユニットとガイド光源ユニットを交換しなければならないため、交換の手間がかかる。また、交換を行う毎に光軸の確認や、微調整が必要であり、非常に手間がかかる。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、出力レーザ光とガイド光とを選択的に手間なく容易に出力することが可能であり、出力レーザ光の損失や、出力レーザ光とガイド光との光軸の誤差の発生を抑制することができるレーザ発振装置を提供することを課題とする。
In the prior art described in Patent Document 1, if a position error due to vibration or a thermal factor occurs in any of the wavelength filter, the guide light source, and the laser light source, the optical axes of the guide light and the output laser light may be shifted. There is. Further, since the output laser light must pass through a wavelength filter that is not necessary originally, energy loss of the output laser light occurs due to reflection of the front and back surfaces of the wavelength filter.
Moreover, in the prior art described in Patent Document 2, the condenser lens unit and the guide light source unit must be exchanged, which takes time to exchange. Further, it is necessary to confirm the optical axis and make fine adjustments every time it is exchanged.
The present invention has been devised in view of such points, and can easily and easily output the output laser beam and the guide light without any trouble, and the loss of the output laser beam, the output laser beam, and the like. It is an object of the present invention to provide a laser oscillation device capable of suppressing the occurrence of an optical axis error between light and guide light.
上記課題を解決するための手段として、本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりのレーザ発振装置である。
請求項１に記載のレーザ発振装置は、レーザ光を発生するレーザ発生装置と、発生したレーザ光を伝送する伝送用光ファイバと、前記レーザ発生装置から出射されたレーザ光を集光して前記伝送用光ファイバに入射するレーザ集光装置と、を備えたレーザ発振装置であって、更に、可視光線のガイド光を出射するガイド光源を備える。
そして、前記伝送用光ファイバの入射面に、前記レーザ集光装置にて集光したレーザ光と、前記ガイド光源からのガイド光の少なくとも一部と、を入射可能となるように前記ガイド光源が配置されている。
As means for solving the above-mentioned problems, a first invention of the present invention is a laser oscillation apparatus as described in claim 1.
The laser oscillation apparatus according to claim 1, wherein a laser generator that generates laser light, a transmission optical fiber that transmits the generated laser light, and the laser light emitted from the laser generator are collected to A laser condensing device that is incident on a transmission optical fiber, and further includes a guide light source that emits visible light guide light.
Then, the guide light source is arranged so that the laser light condensed by the laser condensing device and at least a part of the guide light from the guide light source can be incident on the incident surface of the transmission optical fiber. Has been placed.
また、本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりのレーザ発振装置である。
請求項２に記載のレーザ発振装置は、請求項１に記載のレーザ発振装置であって、前記伝送用光ファイバは、第１入射角度以下の入射角度で入射される光を内部に閉じ込めて伝送可能である。
前記レーザ集光装置は、前記第１入射角度以下となるように前記伝送用光ファイバの入射面に前記レーザ光を集光し、前記ガイド光の少なくとも一部が前記第１入射角度以下の角度となって前記伝送用光ファイバの入射面に入射可能な位置に前記ガイド光源が配置されている。
A second aspect of the present invention is a laser oscillation device as defined in claim 2.
The laser oscillation device according to claim 2 is the laser oscillation device according to claim 1, wherein the transmission optical fiber confines incident light at an incident angle equal to or smaller than a first incident angle and transmits the light. Is possible.
The laser condensing device condenses the laser light on an incident surface of the transmission optical fiber so as to be equal to or smaller than the first incident angle, and at least a part of the guide light is an angle equal to or smaller than the first incident angle. Thus, the guide light source is disposed at a position where it can enter the incident surface of the transmission optical fiber.
また、本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりのレーザ発振装置である。
請求項３に記載のレーザ発振装置は、請求項２に記載のレーザ発振装置であって、前記レーザ集光装置は、前記第１入射角度よりも小さい第２入射角度以下となるように前記伝送用光ファイバの入射面に前記レーザ光を集光し、前記ガイド光が、前記第２入射角度以上、且つ前記第１入射角度以下の角度となって前記伝送用光ファイバの入射面に入射可能な位置に前記ガイド光源が配置されている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a laser oscillation device as set forth in the third aspect.
The laser oscillation device according to claim 3 is the laser oscillation device according to claim 2, wherein the laser condensing device performs the transmission so that the transmission angle is equal to or smaller than a second incident angle smaller than the first incident angle. The laser beam is focused on the incident surface of the optical fiber for transmission, and the guide light can be incident on the incident surface of the optical fiber for transmission at an angle greater than or equal to the second incident angle and smaller than or equal to the first incident angle. The guide light source is arranged at various positions.
請求項１に記載のレーザ発振装置では、レーザ発生装置にて発生させた出力レーザ光を集光して、伝送用光ファイバの入射面に入射する。
そして、伝送用光ファイバの入射面に、更に、ガイド光源からのガイド光を入射する。
なお、ガイド光は全部が伝送用光ファイバ内に閉じ込められなくてもよく、少なくとも一部のガイド光が伝送用光ファイバ内に閉じ込められればよい。
これにより、伝送用光ファイバの出射面から出力レーザ光とガイド光とを同一の光軸で出力することができ、光軸の誤差は発生しない。
また、出力レーザ光の損失等も発生させることがなく、手間なく容易に出力レーザ光とガイド光とを選択的に出力することが可能である。
In the laser oscillation device according to the first aspect, the output laser light generated by the laser generation device is condensed and incident on the incident surface of the transmission optical fiber.
Then, the guide light from the guide light source is further incident on the incident surface of the transmission optical fiber.
Note that the guide light does not have to be entirely confined in the transmission optical fiber, and at least a part of the guide light only needs to be confined in the transmission optical fiber.
As a result, the output laser light and the guide light can be output from the exit surface of the transmission optical fiber with the same optical axis, and no optical axis error occurs.
Further, it is possible to selectively output the output laser light and the guide light easily and without any loss of output laser light.
また、請求項２に記載のレーザ発振装置によれば、より適切に少なくとも一部のガイド光を伝送用光ファイバ内に閉じ込めることができる。
これにより、伝送用光ファイバの出射面から出力レーザ光とガイド光とを同一の光軸で出力することができ、光軸の誤差は発生しない。
また、出力レーザ光の損失等も発生させることがなく、手間なく容易に出力レーザ光とガイド光とを選択的に出力することが可能である。
According to the laser oscillation device of the second aspect, at least a part of the guide light can be more appropriately confined in the transmission optical fiber.
As a result, the output laser light and the guide light can be output from the exit surface of the transmission optical fiber with the same optical axis, and no optical axis error occurs.
Further, it is possible to selectively output the output laser light and the guide light easily and without any loss of output laser light.
また、請求項３に記載のレーザ発振装置によれば、ガイド光源から出射されるガイド光の全てを伝送用光ファイバに入射して伝送することができる。
これにより、ガイド光の漏れが発生しないので、作業者はより安心してガイド光を使った位置決め作業等を行うことができる。
According to the laser oscillation device of the third aspect, all of the guide light emitted from the guide light source can be incident on the transmission optical fiber and transmitted.
Thereby, since the leakage of the guide light does not occur, the worker can perform the positioning operation using the guide light with more peace of mind.
以下に本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。
図１は、本発明のレーザ発振装置１０の一実施の形態における透視図を示しており、略箱状の筐体を透視した状態を示している。図１における各図は、左上から右に向かってそれぞれ背面図、平面図、正面図を示しており、下方の図は側面図を示している。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a perspective view of an embodiment of a laser oscillation device 10 of the present invention, and shows a state where a substantially box-shaped housing is seen through. Each drawing in FIG. 1 shows a rear view, a plan view, and a front view from the upper left to the right, and the lower view shows a side view.
●［レーザ発振装置１０の外観と構造（図１、図２）］
図１に示すように、本発明のレーザ発振装置１０は、略箱状の筐体（ケース）に収容されており、脚部１０Ｓにて水平面に載置される。
筐体の背面（一方の側面に相当）には冷却用の空気を取り込む吸気口１０Ｎが設けられており、筐体の正面（一方の側面と対向する側面に相当）には冷却風を排出する排気口１０Ｅが設けられている。また、正面には、出力レーザ光の状態等を設定するための各種の操作スイッチや、動作状態等を表示する表示パネルや、出力レーザ光を取り出すコネクタ等が配置された正面パネル１０Ｇが設けられており、筐体の上面には、第２排気口１０Ｃが設けられている。
筐体の内部には、励起光源として用いる半導体レーザアレイ３１、励起光が入射されると出力レーザ光を発生するファイバレーザ用光ファイバ７０、半導体レーザアレイ３１からの励起光を集光してファイバレーザ用光ファイバ７０に入射する励起レーザ集光装置（図１では図示省略）、伝送用光ファイバ（図１では図示省略）、ファイバレーザ用光ファイバ７０から出射された出力レーザ光を集光して伝送用光ファイバに入射する出力レーザ集光装置（図１では図示省略）等が配置されている。
また、筐体の内部には、半導体レーザアレイ３１が発生する熱を放熱する半導体レーザ放熱部材３０（３２、３３）、ファイバレーザ用光ファイバ７０が発生する熱を放熱するファイバレーザ放熱部材５０（５１、５２）、半導体レーザ放熱部材３０（３２、３３）及びファイバレーザ放熱部材５０（５１、５２）に冷却風を送風する冷却ファン２０等が配置されている。
● [Appearance and structure of laser oscillator 10 (FIGS. 1 and 2)]
As shown in FIG. 1, the laser oscillation device 10 of the present invention is accommodated in a substantially box-shaped housing (case), and is placed on a horizontal surface by a leg portion 10S.
An intake port 10N that takes in cooling air is provided on the back surface (corresponding to one side surface) of the housing, and cooling air is discharged to the front surface (corresponding to the side surface facing one side surface) of the housing. An exhaust port 10E is provided. Further, a front panel 10G on which various operation switches for setting the state of the output laser beam, a display panel for displaying the operation state, a connector for taking out the output laser beam, and the like are provided on the front. A second exhaust port 10C is provided on the upper surface of the housing.
Inside the housing are a semiconductor laser array 31 used as an excitation light source, a fiber laser optical fiber 70 that generates output laser light when the excitation light is incident, and a fiber by concentrating the excitation light from the semiconductor laser array 31. An excitation laser condensing device (not shown in FIG. 1) incident on the laser optical fiber 70, an optical fiber for transmission (not shown in FIG. 1), and an output laser beam emitted from the fiber optical fiber 70 are condensed. An output laser condensing device (not shown in FIG. 1) that enters the transmission optical fiber is disposed.
Further, inside the housing, a semiconductor laser radiation member 30 (32, 33) that radiates heat generated by the semiconductor laser array 31, and a fiber laser radiation member 50 (radiation heat radiated by the optical fiber 70 for fiber laser). 51, 52), the semiconductor laser heat radiating member 30 (32, 33), and the fiber laser heat radiating member 50 (51, 52) are provided with a cooling fan 20 or the like for blowing cooling air.
次に、図２を用いて、出力レーザ光を発生させるレーザ発生装置（筐体内に収容されている）の例を説明する。なお、レーザ発生装置は、本実施の形態にて説明する、ファイバレーザ用光ファイバ７０に、半導体レーザのレーザ光を励起光として入射するものに限定されず、種々のレーザ発生装置を用いることが可能である。
本実施の形態にて説明するレーザ発振装置１０は、半導体レーザアレイ３１から出射されるレーザ光（以下、励起レーザ光と記載する）を励起光として用い、励起レーザ光をファイバレーザ用光ファイバ７０に入射し、ファイバレーザ用光ファイバ７０内で励起されたレーザ光（以下、出力レーザ光と記載する）を取り出している。
半導体レーザアレイ３１は、（一列に配置された）複数の発光部を有しており、各発光部から励起レーザ光が出力される。本実施の形態にて説明するレーザ発振装置１０では、出力レーザ光を高出力化するために、複数の半導体レーザアレイ３１を用いている。
Next, an example of a laser generator (accommodated in a housing) that generates output laser light will be described with reference to FIG. The laser generator is not limited to the one that makes the laser light of the semiconductor laser incident as the excitation light on the fiber laser optical fiber 70 described in this embodiment, and various laser generators may be used. Is possible.
The laser oscillation apparatus 10 described in the present embodiment uses laser light emitted from the semiconductor laser array 31 (hereinafter referred to as excitation laser light) as excitation light, and uses the excitation laser light as an optical fiber 70 for fiber laser. The laser light (hereinafter, referred to as output laser light) that is incident on the optical fiber 70 and excited in the fiber laser optical fiber 70 is taken out.
The semiconductor laser array 31 has a plurality of light emitting portions (arranged in a line), and excitation laser light is output from each light emitting portion. In the laser oscillation device 10 described in the present embodiment, a plurality of semiconductor laser arrays 31 are used in order to increase the output laser light.
各半導体レーザアレイ３１から出射される励起レーザ光は、励起レーザ集光装置６０にて集光されてファイバレーザ用光ファイバ７０の一方の端面（入射面）に入射される。
図２に示す例では、励起レーザ集光装置６０は、半導体レーザアレイ３１の複数の発光部から出射される励起レーザ光の光束を更に束ねる等して集光する集光ユニット６１（詳細な説明は省略する）、集光ユニット６１から出射される励起レーザ光Ｌｉｎをほぼ平行光に変換する第１レンズ６２、平行光に変換された励起レーザ光Ｌｉｎをファイバレーザ用光ファイバ７０の入射面に集光する第２レンズ６４とで構成される。なお、ダイクロイックミラー６３は、励起レーザ光Ｌｉｎの波長の光を透過させて、出力レーザ光Ｌｏｕｔの波長の光を反射するものである。
そして、ファイバレーザ用光ファイバ７０から出射される出力レーザ光Ｌｏｕｔは、出力レーザ集光装置８０にて集光されて伝送用光ファイバ９０の一方の端面（入射面）に入射される。
ファイバレーザ用光ファイバ７０は、レーザ活性物質を含むコア７２を有し、コア７２の周囲をクラッド部材７３で覆った光ファイバであり、入射された励起レーザ光を内部に閉じ込め、励起レーザ光がコア７２に当たるとコア７２の内部に出力レーザ光が励起され、出力レーザ光はコア７２内で伝送される。また、ファイバレーザ用光ファイバ７０には、励起レーザ光が入射される端面とは反対側の端面に、励起レーザ光及び出力レーザ光を反射するＦＢＧ７１（ファイバブラッググレーティング）が設けられており、励起レーザ光の入射面側から出力レーザ光を取り出す構成としている。
The excitation laser light emitted from each semiconductor laser array 31 is condensed by the excitation laser condensing device 60 and is incident on one end face (incident surface) of the fiber laser optical fiber 70.
In the example shown in FIG. 2, the excitation laser condensing device 60 condenses the condensing unit 61 (detail description) by concentrating the light beams of the excitation laser light emitted from the plurality of light emitting units of the semiconductor laser array 31. ), The first lens 62 that converts the excitation laser light Lin emitted from the condensing unit 61 into substantially parallel light, and the excitation laser light Lin converted into parallel light on the incident surface of the optical fiber 70 for fiber laser It is comprised with the 2nd lens 64 which condenses. The dichroic mirror 63 transmits light having the wavelength of the excitation laser light Lin and reflects light having the wavelength of the output laser light Lout.
The output laser light Lout emitted from the fiber laser optical fiber 70 is condensed by the output laser condensing device 80 and is incident on one end face (incident surface) of the transmission optical fiber 90.
The optical fiber for a fiber laser 70 is an optical fiber having a core 72 containing a laser active substance, and the periphery of the core 72 is covered with a clad member 73. The incident excitation laser light is confined inside, and the excitation laser light is When hitting the core 72, the output laser light is excited inside the core 72, and the output laser light is transmitted in the core 72. The fiber laser optical fiber 70 is provided with an FBG 71 (fiber Bragg grating) that reflects the excitation laser light and the output laser light on the end surface opposite to the end surface on which the excitation laser light is incident. The output laser light is extracted from the laser light incident surface side.
ファイバレーザ用光ファイバ７０のコア７２内で励起されて発生した出力レーザ光Ｌｏｕｔは、励起レーザ光Ｌｉｎの入射面から出力され、第２レンズ６４にてほぼ平行光に変換され、ダイクロイックミラー６３にて進行方向を変えられる。ダイクロイックミラー６３は、励起レーザ光Ｌｉｎの波長の光を透過させて、出力レーザ光Ｌｏｕｔの波長の光を反射するものである。そして、進行方向を変えられた出力レーザ光Ｌｏｕｔは、第３レンズ８１にて集光されて伝送用光ファイバ９０の入射面に入射される。伝送用光ファイバ９０の出射面は、例えば正面パネル１０Ｇに設けられた出力レーザ光を取り出すコネクタ等に接続される。
図２に示す例では、出力レーザ集光装置８０は、第２レンズ６４、ダイクロイックミラー６３、第３レンズ８１とで構成される。
伝送用光ファイバ９０の入射面には、出力レーザ集光装置８０にて集光された出力レーザ光Ｌｏｕｔを入射可能である。また、ガイド光源８５から出射される可視光線のガイド光Ｌｇの少なくとも一部を入射することも可能となるようにガイド光源８５が配置されている。ガイド光Ｌｇは、出力レーザ光Ｌｏｕｔを実際に照射する前の位置決め等に用いるものであり、ガイド光源８５から出射された全てのガイド光Ｌｇを伝送用光ファイバ９０に入射して伝送することが好ましいが、ガイド光Ｌｇの少なくとも一部を入射して伝送できればよい。
The output laser light Lout generated by being excited in the core 72 of the fiber laser optical fiber 70 is output from the incident surface of the excitation laser light Lin, is converted into substantially parallel light by the second lens 64, and is applied to the dichroic mirror 63. To change the direction of travel. The dichroic mirror 63 transmits light having the wavelength of the excitation laser light Lin and reflects light having the wavelength of the output laser light Lout. Then, the output laser light Lout whose traveling direction is changed is condensed by the third lens 81 and is incident on the incident surface of the transmission optical fiber 90. The outgoing surface of the transmission optical fiber 90 is connected to, for example, a connector for taking out output laser light provided on the front panel 10G.
In the example illustrated in FIG. 2, the output laser condensing device 80 includes a second lens 64, a dichroic mirror 63, and a third lens 81.
The output laser light Lout condensed by the output laser condensing device 80 can be incident on the incident surface of the transmission optical fiber 90. Further, the guide light source 85 is arranged so that at least a part of the visible light guide light Lg emitted from the guide light source 85 can be incident. The guide light Lg is used for positioning or the like before actually irradiating the output laser light Lout. All the guide light Lg emitted from the guide light source 85 is incident on the transmission optical fiber 90 and transmitted. Although it is preferable, it is sufficient that at least part of the guide light Lg can be incident and transmitted.
●［ガイド光源８５の配置位置の例（図３）］
次に、図３（Ａ）〜（Ｃ）を用いて、ガイド光源８５の配置位置と、ガイド光Ｌｇの光路の例について説明する。
伝送用光ファイバ９０は、入射角θ（第１入射角度に相当）以下の光を閉じ込めて伝送可能である。第３レンズ８１（出力レーザ集光装置に相当）は、前記入射角θよりも小さな入射角θ１（第２入射角度に相当）となるように、伝送用光ファイバ９０の入射面に、レーザ発生装置からの出力レーザ光Ｌｏｕｔを集光する（図３（Ａ）〜（Ｃ）参照）。
[Example of arrangement position of guide light source 85 (FIG. 3)]
Next, an example of an arrangement position of the guide light source 85 and an optical path of the guide light Lg will be described with reference to FIGS.
The transmission optical fiber 90 can confine and transmit light having an incident angle θ (corresponding to the first incident angle) or less. The third lens 81 (corresponding to the output laser condensing device) generates a laser beam on the incident surface of the transmission optical fiber 90 so that the incident angle θ1 (corresponding to the second incident angle) is smaller than the incident angle θ. The output laser beam Lout from the apparatus is condensed (see FIGS. 3A to 3C).
図３（Ａ）は、伝送用光ファイバ９０の入射面に向けて、ガイド光源８５からガイド光Ｌｇを集光して出射する例を示している。この場合の伝送用光ファイバ９０に対するガイド光Ｌｇの入射角を、角度θ２１〜角度θ２２（角度２１＜角度２２）とする。
好ましくは、角度θ１≦角度θ２１≦角度θ、且つ角度θ１≦角度θ２２≦角度θとなって（第２入射角度以上、且つ第１入射角度以下となって）、ガイド光Ｌｇが伝送用光ファイバ９０の入射面から入射されるように、ガイド光源８５の位置及び出射方向を調整する。この場合は、全てのガイド光Ｌｇを伝送用光ファイバ９０に入射して伝送することができ、ガイド光Ｌｇの漏れがない。
なお、ガイド光Ｌｇが、角度θ２１≦角度θ（ガイド光の少なくとも一部が入射角θ以下）となって伝送用光ファイバ９０の入射面に入射可能な位置にガイド光源８５が配置されていれば、少なくとも一部のガイド光Ｌｇを、出力レーザ光Ｌｏｕｔと同一光軸上に出射することができるので、ガイド光Ｌｇとしての目的を達成することができる。
FIG. 3A shows an example in which the guide light Lg is condensed and emitted from the guide light source 85 toward the incident surface of the transmission optical fiber 90. In this case, the incident angle of the guide light Lg with respect to the transmission optical fiber 90 is an angle θ21 to an angle θ22 (angle 21 <angle 22).
Preferably, the angle θ1 ≦ the angle θ21 ≦ the angle θ and the angle θ1 ≦ the angle θ22 ≦ the angle θ (the second incident angle is equal to or greater than the first incident angle), and the guide light Lg is transmitted through the transmission optical fiber. The position and the emission direction of the guide light source 85 are adjusted so that the light is incident from the 90 incident surface. In this case, all the guide light Lg can be incident on the transmission optical fiber 90 and transmitted, and there is no leakage of the guide light Lg.
The guide light source 85 is disposed at a position where the guide light Lg can enter the incident surface of the transmission optical fiber 90 so that the angle θ21 ≦ angle θ (at least part of the guide light is equal to or smaller than the incident angle θ). In this case, at least a part of the guide light Lg can be emitted on the same optical axis as the output laser light Lout, so that the object as the guide light Lg can be achieved.
図３（Ｂ）は、伝送用光ファイバ９０の入射面に向けて、ガイド光源８５から平行光のガイド光Ｌｇを出射する例を示している。この場合の伝送用光ファイバ９０に対するガイド光Ｌｇの入射角を角度θ２３とする。
好ましくは、角度θ１≦角度θ２３≦角度θとなって（第２入射角度以上、且つ第１入射角度以下となって）、ガイド光Ｌｇが伝送用光ファイバ９０の入射面から入射されるように、ガイド光源８５の位置及び出射方向を調整する。
なお、ガイド光Ｌｇが、角度θ２３≦角度θ（ガイド光の少なくとも一部が入射角θ以下）となって伝送用光ファイバ９０の入射面に入射可能な位置にガイド光源８５が配置されていればよい。
FIG. 3B shows an example in which the guide light Lg of parallel light is emitted from the guide light source 85 toward the incident surface of the transmission optical fiber 90. In this case, the incident angle of the guide light Lg with respect to the transmission optical fiber 90 is an angle θ23.
Preferably, the angle θ1 ≦ the angle θ23 ≦ the angle θ (more than the second incident angle and less than or equal to the first incident angle) so that the guide light Lg is incident from the incident surface of the transmission optical fiber 90. The position and emission direction of the guide light source 85 are adjusted.
The guide light source 85 is disposed at a position where the guide light Lg can enter the incident surface of the transmission optical fiber 90 so that the angle θ23 ≦ angle θ (at least a part of the guide light is incident angle θ or less). That's fine.
図３（Ｃ）は、伝送用光ファイバ９０の入射面に向けて、ガイド光源８５から平行光のガイド光Ｌｇを出射する例を示している。この場合の伝送用光ファイバ９０に対するガイド光Ｌｇの入射角を角度θ２４とする。なお図３（Ｃ）の例では、ガイド光Ｌｇは、ガイド光源８５から出射されて第３レンズ８１を通って伝送用光ファイバ９０の入射面に達しており、角度θ２４をより小さな角度にすることができる。
そして、ガイド光Ｌｇが、角度θ２４≦角度θ（ガイド光の少なくとも一部が入射角θ以下）となって伝送用光ファイバ９０の入射面に入射可能な位置にガイド光源８５を配置する。
FIG. 3C shows an example in which guide light Lg of parallel light is emitted from the guide light source 85 toward the incident surface of the transmission optical fiber 90. In this case, the incident angle of the guide light Lg with respect to the transmission optical fiber 90 is an angle θ24. In the example of FIG. 3C, the guide light Lg is emitted from the guide light source 85, reaches the incident surface of the transmission optical fiber 90 through the third lens 81, and sets the angle θ24 to a smaller angle. be able to.
The guide light source 85 is disposed at a position where the guide light Lg can enter the incident surface of the transmission optical fiber 90 so that the angle θ24 ≦ angle θ (at least part of the guide light is incident angle θ or less).
以上に説明した本実施の形態におけるレーザ発振装置１０は、レーザ発生装置にて発生させた出力レーザ光Ｌｏｕｔと、ガイド光源８５からのガイド光Ｌｇとの双方の光を、伝送用光ファイバ９０の入射面に入射可能である。また、出力レーザ光Ｌｏｕｔは、その全てが伝送用光ファイバ９０に入射されて伝送されるように、伝送用光ファイバ９０の許容入射角度（第１入射角度に相当）以下の第２入射角度となるように集光されて伝送用光ファイバ９０に入射される。
また、ガイド光Ｌｇの少なくとも一部が第１入射角度以下となって伝送用光ファイバ９０の入射面に入射されるように、ガイド光源８５の位置及び出射方向が設定される。
なお、好ましくは、伝送用光ファイバ９０の入射面に、ガイド光Ｌｇが、第２入射角度以上であり且つ第１入射角度以下の角度となって入射されるように、ガイド光源８５の位置及び出射方向が設定される。
これにより、伝送用光ファイバ９０に、出力レーザ光Ｌｏｕｔとガイド光Ｌｇとを選択的に入射することが可能であり、伝送用光ファイバ９０の出射面から出射される出力レーザ光Ｌｏｕｔとガイド光との光軸を同一とすることができる。
The laser oscillation device 10 according to the present embodiment described above transmits both the output laser light Lout generated by the laser generation device and the guide light Lg from the guide light source 85 to the transmission optical fiber 90. It can be incident on the incident surface. Further, the output laser light Lout is incident on the transmission optical fiber 90 and transmitted so that all of the output laser light Lout has a second incident angle equal to or smaller than an allowable incident angle (corresponding to the first incident angle) of the transmission optical fiber 90. Then, the light is condensed and incident on the transmission optical fiber 90.
Further, the position and the emission direction of the guide light source 85 are set so that at least a part of the guide light Lg is incident on the incident surface of the transmission optical fiber 90 with a first incident angle or less.
Preferably, the position of the guide light source 85 and the guide light Lg are incident on the incident surface of the transmission optical fiber 90 so that the guide light Lg is incident at an angle greater than or equal to the second incident angle and smaller than or equal to the first incident angle. The emission direction is set.
Accordingly, the output laser light Lout and the guide light Lg can be selectively incident on the transmission optical fiber 90, and the output laser light Lout and the guide light emitted from the emission surface of the transmission optical fiber 90 can be obtained. And the same optical axis.
本発明のレーザ発振装置１０は、本実施の形態で説明した外観、構成、各部品の配置等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
また、レーザ発生装置は、本実施の形態にて説明した構成に限定されず、種々のものを用いることができる。
また、以上（≧）、以下（≦）、より大きい（＞）、未満（＜）等は、等号を含んでも含まなくてもよい。
The laser oscillation device 10 of the present invention is not limited to the appearance, configuration, arrangement of each component, etc. described in the present embodiment, and various modifications, additions, and deletions can be made without changing the gist of the present invention. .
The laser generator is not limited to the structure described in this embodiment mode, and various laser generators can be used.
Further, the above (≧), the following (≦), the greater (>), the less (<), etc. may or may not include an equal sign.
１０ レーザ発振装置
１０Ｅ 排気口
１０Ｃ 第２排気口
１０Ｇ 正面パネル
１０Ｎ 吸気口
１０Ｓ 脚部
２０ 冷却ファン
３０、３２、３３ 半導体レーザ放熱部材
３１ 半導体レーザアレイ
５０、５１、５２ ファイバレーザ放熱部材
６０ 励起レーザ集光装置
７０ ファイバレーザ用光ファイバ
８０ 出力レーザ集光装置
８５ ガイド光源
９０ 伝送用光ファイバ
Ｌｉｎ 励起レーザ光
Ｌｏｕｔ 出力レーザ光
Ｌｇ ガイド光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Laser oscillation apparatus 10E Exhaust port 10C 2nd exhaust port 10G Front panel 10N Inlet port 10S Leg 20 Cooling fan 30, 32, 33 Semiconductor laser heat radiation member 31 Semiconductor laser array 50, 51, 52 Fiber laser heat radiation member 60 Excitation laser collection Optical device 70 Optical fiber for fiber laser 80 Output laser condensing device 85 Guide light source 90 Transmission optical fiber Lin Excitation laser light Lout Output laser light Lg Guide light
Claims (3)
発生したレーザ光を伝送する伝送用光ファイバと、
前記レーザ発生装置から出射されたレーザ光を集光して前記伝送用光ファイバに入射するレーザ集光装置と、を備えたレーザ発振装置であって、
更に、可視光線のガイド光を出射するガイド光源を備え、
前記伝送用光ファイバの入射面に、前記レーザ集光装置にて集光したレーザ光と、前記ガイド光源からのガイド光の少なくとも一部と、を入射可能となるように前記ガイド光源が配置されている、
ことを特徴とするレーザ発振装置。 A laser generator for generating laser light;
A transmission optical fiber for transmitting the generated laser light;
A laser condensing device that condenses the laser light emitted from the laser generating device and enters the transmission optical fiber, and a laser oscillation device comprising:
Furthermore, a guide light source that emits visible light guide light is provided,
The guide light source is disposed on the incident surface of the transmission optical fiber so that the laser light condensed by the laser condensing device and at least part of the guide light from the guide light source can be incident. ing,
A laser oscillation device characterized by that.
前記伝送用光ファイバは、第１入射角度以下の入射角度で入射される光を内部に閉じ込めて伝送可能であり、
前記レーザ集光装置は、前記第１入射角度以下となるように前記伝送用光ファイバの入射面に前記レーザ光を集光し、
前記ガイド光の少なくとも一部が前記第１入射角度以下の角度となって前記伝送用光ファイバの入射面に入射可能な位置に前記ガイド光源が配置されている、
ことを特徴とするレーザ発振装置。 The laser oscillation device according to claim 1,
The transmission optical fiber is capable of confining and transmitting light incident at an incident angle equal to or smaller than a first incident angle,
The laser condensing device condenses the laser light on an incident surface of the transmission optical fiber so as to be equal to or less than the first incident angle;
The guide light source is disposed at a position where at least a part of the guide light can enter the incident surface of the transmission optical fiber at an angle equal to or smaller than the first incident angle.
A laser oscillation device characterized by that.
前記レーザ集光装置は、前記第１入射角度よりも小さい第２入射角度以下となるように前記伝送用光ファイバの入射面に前記レーザ光を集光し、
前記ガイド光が、前記第２入射角度以上、且つ前記第１入射角度以下の角度となって前記伝送用光ファイバの入射面に入射可能な位置に前記ガイド光源が配置されている、
ことを特徴とするレーザ発振装置。
The laser oscillation device according to claim 2,
The laser condensing device condenses the laser light on an incident surface of the transmission optical fiber so as to be equal to or smaller than a second incident angle smaller than the first incident angle,
The guide light source is disposed at a position where the guide light can enter the incident surface of the transmission optical fiber at an angle equal to or larger than the second incident angle and equal to or smaller than the first incident angle.
A laser oscillation device characterized by that.
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- 2006-07-14 JP JP2006194066A patent/JP2008021910A/en active Pending
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