JP2020515878A - 電力送達およびビーム切り替えのためのファイバ束を利用するレーザシステム - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、米国仮特許出願第62/429,270号(2016年12月2日出願)の利益、およびそれに対する優先権を主張し、上記出願の全開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
種々の実施形態では、本発明は、レーザシステム、具体的には、複数の出力および制御可能ビームプロファイル、例えば、可変ビームパラメータ積を伴うレーザシステムに関する。
高出力レーザシステムは、溶接、切断、穿孔、および材料処理等の多くの異なる用途のために利用される。そのようなレーザシステムは、典型的には、それからのレーザ光が光ファイバ(または単に「ファイバ」)の中に結合されるレーザエミッタと、ファイバからのレーザ光を処理されるべきワークピース上に集束させる光学システムとを含む。波長ビーム結合(WBC)は、レーザダイオード、レーザダイオードバー、ダイオードバーのスタック、または1または2次元アレイに配列される他のレーザからの出力電力および明るさをスケーリングするための技法である。WBC方法は、エミッタのアレイの一方または両方の次元に沿ってビームを結合させるために開発された。典型的WBCシステムは、1つ以上のダイオードバー等の複数のエミッタを含み、それらは、分散要素を使用して結合され、多波長ビームを形成する。WBCシステム内の各エミッタは、個々に共振し、ビーム結合次元に沿って分散要素によってフィルタ処理される共通の部分反射出力結合器からの波長特有のフィードバックを通して、安定化される。例示的WBCシステムは、2000年2月4日に出願された米国特許第6,192,062号(特許文献1)、1998年9月8日に出願された米国特許第6,208,679号(特許文献2)、2011年8月25日に出願された米国特許第8,670,180号(特許文献3)、および2011年3月7日に出願された米国特許第8,559,107号(特許文献4)(開示全体の各々は、参照することによって本明細書に組み込まれる)に詳述される。
本発明の実施形態によると、レーザシステムは、複数の離散場所のいずれかへの出力のために、ファイバ束の1つ以上の光ファイバの中に向かわせられる出力ビームを生成する。ファイバ束の光ファイバのうちの1つ以上のものは、マルチクラッドファイバであり、すなわち、コア領域を同心状に包囲する複数のクラッディング領域を伴う中心コア領域を組み込み得る。他の実施形態では、光ファイバのうちの1つ以上のものは、単一クラッドファイバであり、すなわち、コア領域を包囲する1つのみのクラッディング領域を有し得る。種々の実施形態では、ファイバ束内の異なる光ファイバは、異なるコア直径を有する。ファイバ束内のファイバのうちの1つ以上のものは、複数の離散コア領域を有し得る。種々の実施形態によると、レーザ出力ビームは、出力ビームのビーム形状および/またはBPPを変動させるために、ファイバ束の特定のファイバの中に、および/またはファイバの1つ以上の特定の断面領域(例えば、コア領域および/またはクラッディング領域のうちの1つ以上のもの)の中に向かわせられる。
図1Aは、本発明の種々の実施形態による、レーザシステム100を描写する。示されるように、レーザビーム110(例えば、WBCシステムの出力ビームであり得る)が、反射体120(例えば、1つ以上のミラー)によって向かわせられ、光学要素130(例えば、1つ以上のレンズ)によって、ファイバ束140の複数のファイバのうちの1つの中に結合され、ファイバ束140は、2つ以上の光ファイバ150を含むか、それから本質的に成るか、またはそれから成り、それらのうちの少なくとも2の(またはさらに全部)は、異なる内部構成(例えば、クラッディング層の数、コアの数、コアおよび/またはクラッディングの屈折率、コアおよび/またはクラッディングのサイズ等)を有し得る。ファイバ束140の光ファイバ150の各々は、異なるレーザヘッド160(図1Aでは、4つのレーザヘッド160が、レーザヘッド160−1、160−2、160−3、および160−nとして標識される;本発明の実施形態は、わずか2つのレーザヘッド160または5つ以上のレーザヘッド160を含み得る)に接続され、レーザヘッド160は、例えば、出力レーザビームを、切断、溶接等の材料処理のためにワークピースに向かわせるためのさらなる光学を含み得る。図1Aは、レーザビーム110が、反射体120の移動(例えば、回転および/または平行移動)を介して、レーザヘッド160−1またはレーザヘッド160−2のいずれかに結合されている例示的実施形態を描写する。レーザビーム110は、反射体120に加え、またはその代わりに、他の手段、例えば、光学要素130の移動、プリズム等の1つ以上の調節可能光学要素の使用によって、ファイバ束140のファイバ150のうちの1つ以上のものに向かわせられ得る。本発明の種々の実施形態では、ファイバ束140のファイバ150は、マルチモードファイバであり得、そのようなファイバのコア直径は、例えば、少なくとも20μmであり得る。図1Bは、ファイバ束140の概略端面図を描写する。図1Bは、密に充填された丸形構成に配列されたファイバ束のファイバを描写するが、本発明の実施形態は、ファイバ束内のファイバの他の配列も、例えば、線形も含む。
本発明はさらに、例えば、以下を提供する。
(項目1)
複数の出力を有するレーザシステムであって、前記システムは、
レーザビームの放出のためのビームエミッタと、
複数の光ファイバを備えているファイバ束であって、前記光ファイバの各々は、(i)レーザビームを受け取るための入力端と、(ii)前記入力端の反対にある出力端とを有し、前記出力端は、前記受け取られたレーザビームのワークピースへの送達のためのものである、ファイバ束と、
前記レーザビームを受け取り、前記レーザビームを前記ファイバ束に向かって反射するための反射体と、
前記レーザビームを前記反射体から受け取り、前記レーザビームを前記ファイバ束内の光ファイバの前記入力端のうちの1つのみの中に結合するための光学要素と、
コントローラと
を備え、
前記コントローラは、前記光ファイバの前記入力端と前記反射体または前記光学要素のうちの少なくとも1つとの間の相対的運動を生じさせ、かつそれを制御し、それによって、(i)前記レーザビームが結合される前記ファイバ束の前記光ファイバ、または、(ii)選択されたファイバの端面上の前記レーザビームが向かわせられる場所のうちの少なくとも1つを決定し、それによって、ビーム形状またはビームパラメータ積のうちの少なくとも1つが、少なくとも部分的に前記レーザビームの前記光ファイバの中への前記結合によって決定される、システム。
(項目2)
前記コントローラは、測定されたパラメータに基づいて、前記選択されたファイバの前記端面上の前記レーザビームが向かわせられる前記場所を徐々に調節するためのフィードバック動作のために構成されている、項目1に記載のシステム。
(項目3)
前記測定されたパラメータは、前記ワークピースの測定されたパラメータである、項目2に記載のシステム。
(項目4)
前記測定されたパラメータは、前記レーザビームの測定されたパラメータである、項目2に記載のシステム。
(項目5)
前記光ファイバの前記入力端と前記反射体または前記光学要素のうちの少なくとも1つとの間の相対的運動は、前記反射体の回転または前記光学要素の側方平行移動のうちの少なくとも1つを含む、項目1に記載のシステム。
(項目6)
前記光学要素は、1つ以上のレンズおよび/または1つ以上のプリズムを備えている、項目1に記載のシステム。
(項目7)
前記ファイバ束内の前記光ファイバのうちの少なくとも2つの物理的特性は、異なる、項目1に記載のシステム。
(項目8)
前記物理的特性は、ファイバコアの量、クラッディング領域の量、ファイバコアの直径、クラッディング領域の厚さ、ファイバコアの屈折率、および/またはクラッディング領域の屈折率を含む、項目1に記載のシステム。
(項目9)
入力端キャップをさらに備え、前記ファイバ束内の前記光ファイバの前記入力端は、前記入力端キャップに融合されている、項目1に記載のシステム。
(項目10)
各光ファイバのために、前記光ファイバの前記出力端上に配置された出力端キャップをさらに備えている、項目1に記載のシステム。
(項目11)
前記光ファイバのうちの少なくとも1つは、マルチクラッド光ファイバを備え、前記マルチクラッド光ファイバは、ファイバコアと、前記ファイバコアを包囲する第1のクラッディング領域と、前記第1のクラッディング領域を包囲する第2のクラッディング領域とを備えている、項目1に記載のシステム。
(項目12)
(i)前記ファイバコアの屈折率は、前記第1のクラッディング領域の屈折率より大きく、(ii)前記第1のクラッディング領域の前記屈折率は、前記第2のクラッディング領域の屈折率より大きい、項目11に記載のシステム。
(項目13)
前記コントローラは、前記レーザビームが結合される前記ファイバ束の前記光ファイバのために、前記光ファイバの前記入力端と前記反射体または前記光学要素のうちの少なくとも1つとの間の相対的運動を制御し、それによって、前記レーザビームが結合される前記光ファイバの1つ以上の部分を決定するように構成され、前記光ファイバの前記部分は、前記ファイバコア、前記第1のクラッディング領域、および前記第2のクラッディング領域を含む、項目11に記載のシステム。
(項目14)
前記コントローラは、前記レーザビームが結合される前記ファイバ束の前記光ファイバのために、前記光ファイバの前記入力端と前記反射体または前記光学要素のうちの少なくとも1つとの間の相対的運動を制御し、それによって、前記レーザビームが結合される前記光ファイバの1つ以上の部分を決定するように構成され、前記光ファイバの前記部分は、1つ以上のファイバコアおよび1つ以上のクラッディング領域を含む、項目1に記載のシステム。
(項目15)
前記光ファイバのうちの少なくとも1つは、(i)第1の屈折率を有する中心コアと、(ii)前記中心コアを包囲する第2の屈折率を有する第1のクラッディングと、(iii)前記第1のクラッディングを包囲する第3の屈折率を有する環状コアと、(iv)前記環状コアを包囲する第4の屈折率を有する第2のクラッディングとを備えているステップクラッド光ファイバを備え、(i)前記第1の屈折率は、前記第4の屈折率より大きく、(ii)前記第3の屈折率は、前記第4の屈折率より大きく、(iii)前記第2の屈折率は、前記第1の屈折率より小さく、かつ前記第4の屈折率より大きい、項目1に記載のシステム。
(項目16)
前記コントローラは、前記レーザビームが結合される前記ファイバ束の前記光ファイバのために、前記光ファイバの前記入力端と前記反射体または前記光学要素のうちの少なくとも1つとの間の相対的運動を制御し、それによって、前記レーザビームが結合される前記光ファイバの1つ以上の部分を決定するように構成され、前記光ファイバの前記部分は、前記中心コア、前記第1のクラッディング、および前記環状コアを含む、項目15に記載のシステム。
(項目17)
前記ビームエミッタは、前記コントローラに応答し、
前記コントローラは、前記光ファイバの前記入力端と前記反射体または前記光学要素のうちの前記少なくとも1つとの間の相対的運動中、前記ビームエミッタの出力電力を変調するように構成されている、項目1に記載のシステム。
(項目18)
前記コントローラは、前記レーザビームの少なくとも一部を前記レーザビームが結合される前記光ファイバのクラッディング領域の中に結合することによって、前記レーザビームの前記ビームパラメータ積を増加させるように構成されている、項目1に記載のシステム。
(項目19)
前記コントローラは、少なくとも部分的に前記レーザビームが結合される前記光ファイバの前記出力端に近接した前記ワークピースの特性に基づいて、前記ビーム形状または前記ビームパラメータ積のうちの少なくとも1つを決定するように構成されている、項目1に記載のシステム。
(項目20)
前記ワークピースの前記特性は、前記ワークピースの厚さまたは前記ワークピースの組成物のうちの少なくとも1つを含む、項目19に記載のシステム。
(項目21)
(i)前記ワークピース上に画定された処理経路に対応するデータを記憶するための前記コントローラにアクセス可能なメモリと、(ii)複数の材料のための処理データを記憶するためのデータベースとをさらに備え、前記コントローラは、前記データベースにクエリし、前記ワークピースの1つ以上の材料のための処理データを取得するように構成され、前記ビームのビーム形状またはビームパラメータ積のうちの少なくとも1つは、少なくとも部分的に前記取得された処理データによって決定される、項目19に記載のシステム。
(項目22)
前記ビームエミッタは、
複数の離散ビームを放出する1つ以上のビーム源と、
前記複数のビームを分散要素上に集束させるための集束光学と、
前記受け取られる集束させられたビームを受け取り、それを分散させるための分散要素と、
部分反射出力結合器と
を備え、
前記部分反射出力結合器は、前記分散させられたビームを受け取り、前記分散させられたビームの一部をそれを通して前記レーザビームとして伝送し、前記分散させられたビームの第2の部分を前記分散要素に向かって戻るように反射するために位置付けられており、
前記レーザビームは、複数の波長から成る、項目1に記載のシステム。
(項目23)
前記分散要素は、回折格子を備えている、項目22に記載のシステム。
(項目24)
レーザビームのビームパラメータ積またはビーム形状のうちの少なくとも1つを調節する方法であって、前記方法は、
複数の光ファイバを備えているファイバ束を提供することであって、前記光ファイバの各々は、(i)レーザビームを受け取るための入力端と、(ii)前記入力端の反対にある出力端とを有し、前記出力端は、前記受け取られたレーザビームの送達のためのものである、ことと、
レーザビームを前記ファイバ束の前記光ファイバのうちの選択された1つに向かわせることと、
その間、前記レーザビームを前記選択された光ファイバの前記入力端上の1つ以上の第1の内部結合場所に向かわせることによって、前記レーザビームのビームパラメータ積またはビーム形状のうちの少なくとも1つを選択することと
を含む、方法。
(項目25)
前記レーザビームを用いて、前記選択された光ファイバの前記出力端に近接して配置されたワークピースを処理することをさらに含む、項目24に記載の方法。
(項目26)
前記レーザビームの前記ビームパラメータ積または前記ビーム形状のうちの前記少なくとも1つは、少なくとも部分的に前記ワークピースの特性に基づいて選択される、項目25に記載の方法。
(項目27)
前記ワークピースの前記特性は、前記ワークピースの厚さまたは前記ワークピースの組成物のうちの少なくとも1つを含む、項目26に記載の方法。
(項目28)
前記第1の内部結合場所のうちの少なくとも1つは、前記選択された光ファイバのクラッディング領域と交わる、項目24に記載の方法。
(項目29)
前記レーザビームを前記光ファイバのうちの前記選択された1つに向かわせることは、(i)前記レーザビームを1つ以上の反射体を用いて反射すること、または、(ii)前記レーザビームを1つ以上の光学要素を用いて集束させることのうちの少なくとも1つを含む、項目24に記載の方法。
(項目30)
前記ファイバ束内の前記光ファイバのうちの少なくとも2つの物理的特性は、異なる、項目24に記載の方法。
(項目31)
前記物理的特性は、ファイバコアの量、クラッディング領域の量、ファイバコアの直径、クラッディング領域の厚さ、ファイバコアの屈折率、および/またはクラッディング領域の屈折率を含む、項目30に記載の方法。
(項目32)
前記光ファイバのうちの少なくとも1つは、マルチクラッド光ファイバを備え、前記マルチクラッド光ファイバは、ファイバコアと、前記ファイバコアを包囲する第1のクラッディング領域と、前記第1のクラッディング領域を包囲する第2のクラッディング領域とを備えている、項目24に記載の方法。
(項目33)
(i)前記ファイバコアの屈折率は、前記第1のクラッディング領域の屈折率より大きく、(ii)前記第1のクラッディング領域の前記屈折率は、前記第2のクラッディング領域の屈折率より大きい、項目32に記載の方法。
(項目34)
前記光ファイバのうちの少なくとも1つは、(i)第1の屈折率を有する中心コアと、(ii)前記中心コアを包囲する第2の屈折率を有する第1のクラッディングと、(iii)前記第1のクラッディングを包囲する第3の屈折率を有する環状コアと、(iv)前記環状コアを包囲する第4の屈折率を有する第2のクラッディングとを備えているステップクラッド光ファイバを備え、(i)前記第1の屈折率は、前記第4の屈折率より大きく、(ii)前記第3の屈折率は、前記第4の屈折率より大きく、(iii)前記第2の屈折率は、前記第1の屈折率より小さく、かつ前記第4の屈折率より大きい、項目24に記載の方法。
(項目35)
前記レーザビームを前記選択された光ファイバの前記入力端上の1つ以上の第2の内部結合場所に向かわせることによって、前記レーザビームの前記ビームパラメータ積または前記ビーム形状のうちの少なくとも1つを改変することをさらに含み、前記1つ以上の第2の内部結合場所は、前記1つ以上の第1の内部結合場所と異なる、項目24に記載の方法。
(項目36)
ビームエミッタから前記レーザビームを放出することをさらに含み、
前記ビームエミッタは、
複数の離散ビームを放出する1つ以上のビーム源と、
前記複数のビームを分散要素上に集束させるための集束光学と、
前記受け取られる集束させられたビームを受け取り、それを分散させるための分散要素と、
前記分散させられたビームを受け取り、前記分散させられたビームの一部をそれを通して前記レーザビームとして伝送し、前記分散させられたビームの第2の部分を前記分散要素に向かって戻るように反射するために位置付けられた部分反射出力結合器と
を備え、
前記レーザビームは、複数の波長から成る、項目24に記載の方法。
(項目37)
前記分散要素は、回折格子を備えている、項目36に記載の方法。
(項目38)
複数の出力ビームを使用して複数のワークピースを処理する方法であって、前記複数の出力ビームは、異なる特性を有し、同一入力ビームから生じ、前記方法は、
ファイバ束を提供することであって、前記ファイバ束は、
(i)(a)レーザビームを受け取るための第1の入力端と、(b)前記第1の入力端の反対にある第1の出力端とを有する第1の光ファイバであって、前記第1の出力端は、前記レーザビームの第1のワークピースへの送達のためのものである、第1の光ファイバと、
(ii)(a)前記レーザビームを受け取るための前記第1の入力端に近接した第2の入力端と、(b)前記第2の入力端の反対にある第2の出力端とを有する第2の光ファイバであって、前記第2の出力端は、前記レーザビームの前記第1のワークピースと異なる第2のワークピースへの送達のためのものである、第2の光ファイバと
を備えている、ことと、
前記レーザビームを前記第1の入力端に向かわせ、前記第1のワークピースを処理することと、
その間、前記レーザビームを前記第1の入力端上の1つ以上の第1の内部結合場所に向かわせることによって、前記レーザビームの第1のビームパラメータ積または第1のビーム形状のうちの少なくとも1つを選択することと、
前記レーザビームを前記第2の入力端に向かわせ、前記第2のワークピースを処理することと、
その間、前記レーザビームを前記第2の入力端上の1つ以上の第2の内部結合場所に向かわせることによって、前記レーザビームの第2のビームパラメータ積または第2のビーム形状のうちの少なくとも1つを選択することと
を含み、
前記第2のビームパラメータ積または第2のビーム形状のうちの前記少なくとも1つは、前記第1のビームパラメータ積または第1のビーム形状のうちの前記少なくとも1つと異なる、方法。
(項目39)
前記第1および第2のワークピースの少なくとも1つの特性は、異なる、項目38に記載の方法。
(項目40)
前記少なくとも1つの特性は、厚さおよび/または組成物を含む、項目39に記載の方法。
(項目41)
前記第1の入力端に前記レーザビームを向かわせることと、前記第2の入力端に前記レーザビームを向かわせることとの間で前記レーザビームの出力電力を変調することをさらに含む、項目38に記載の方法。
(項目42)
前記第1の光ファイバの内部構成は、前記第2の光ファイバの内部構成と実質的に同じである、項目38に記載の方法。
(項目43)
前記第1の内部結合場所のうちの少なくとも1つは、前記第1の光ファイバのクラッディング領域と交わり、前記クラッディング領域の中に結合されるビームエネルギーは、前記第1のワークピースを処理するために利用される、項目38に記載の方法。
(項目44)
前記第2の内部結合場所のうちの少なくとも1つは、前記第2の光ファイバのクラッディング領域と交わり、前記クラッディング領域の中に結合されるビームエネルギーは、前記第2のワークピースを処理するために利用される、項目38に記載の方法。
(項目45)
前記第1の入力端に前記レーザビームを向かわせることは、(i)前記レーザビームを1つ以上の反射体を用いて反射すること、または、(ii)前記レーザビームを1つ以上の光学要素を用いて集束させることのうちの少なくとも1つを含む、項目38に記載の方法。
(項目46)
前記第2の入力端に前記レーザビームを向かわせることは、(i)前記レーザビームを前記1つ以上の反射体を用いて反射すること、または、(ii)前記レーザビームを前記1つ以上の光学要素を用いて集束させることのうちの少なくとも1つを含む、項目45に記載の方法。
(項目47)
前記第1の光ファイバおよび前記第2の光ファイバの物理的特性は、異なる、項目38に記載の方法。
(項目48)
前記物理的特性は、ファイバコアの量、クラッディング領域の量、ファイバコアの直径、クラッディング領域の厚さ、ファイバコアの屈折率、および/またはクラッディング領域の屈折率を含む、項目47に記載の方法。
(項目49)
前記第1または第2の光ファイバのうちの少なくとも1つは、マルチクラッド光ファイバを備え、前記マルチクラッド光ファイバは、ファイバコアと、前記ファイバコアを包囲する第1のクラッディング領域と、前記第1のクラッディング領域を包囲する第2のクラッディング領域とを備えている、項目38に記載の方法。
(項目50)
(i)前記ファイバコアの屈折率は、前記第1のクラッディング領域の屈折率より大きく、(ii)前記第1のクラッディング領域の前記屈折率は、前記第2のクラッディング領域の屈折率より大きい、項目49に記載の方法。
(項目51)
前記第1または第2の光ファイバのうちの少なくとも1つは、(i)第1の屈折率を有する中心コアと、(ii)前記中心コアを包囲する第2の屈折率を有する第1のクラッディングと、(iii)前記第1のクラッディングを包囲する第3の屈折率を有する環状コアと、(iv)前記環状コアを包囲する第4の屈折率を有する第2のクラッディングとを備えているステップクラッド光ファイバを備え、(i)前記第1の屈折率は、前記第4の屈折率より大きく、(ii)前記第3の屈折率は、前記第4の屈折率より大きく、(iii)前記第2の屈折率は、前記第1の屈折率より小さく、かつ前記第4の屈折率より大きい、項目38に記載の方法。
(項目52)
ビームエミッタから前記レーザビームを放出することをさらに含み、
前記ビームエミッタは、
複数の離散ビームを放出する1つ以上のビーム源と、
前記複数のビームを分散要素上に集束させるための集束光学と、
前記受け取られる集束させられたビームを受け取り、それを分散させるための分散要素と、
前記分散させられたビームを受け取り、前記分散させられたビームの一部をそれを通して前記レーザビームとして伝送し、前記分散させられたビームの第2の部分を前記分散要素に向かって戻るように反射するために位置付けられた部分反射出力結合器と
を備え、
前記レーザビームは、複数の波長から成る、項目38に記載の方法。
(項目53)
前記分散要素は、回折格子を備えている、項目52に記載の方法。
(項目54)
レーザビームを用いてワークピースを処理する方法であって、前記方法は、
複数の光ファイバを備えているファイバ束を提供することであって、前記光ファイバの各々は、(i)レーザビームを受け取るための入力端と、(ii)前記入力端の反対にある出力端とを有し、前記出力端は、前記受け取られたレーザビームの送達のためのものである、ことと、
ワークピースを前記光ファイバのうちの選択された1つの出力端に近接して配置することと、
前記ワークピースの少なくとも1つの特性に基づいて、前記ワークピースの処理のためのビームパラメータ積またはビーム形状のうちの少なくとも1つを決定することと、
レーザビームを前記選択された光ファイバに向かわせることと、
その間、前記レーザビームを前記選択された光ファイバの前記入力端上の1つ以上の内部結合場所に向かわせ、前記選択された光ファイバの前記出力端から放出される前記レーザビームの前記ビームパラメータ積または前記ビーム形状のうちの前記少なくとも1つを選択することと、
前記ワークピースを前記選択された光ファイバの前記出力端から放出される前記レーザビームを用いて処理ことと
を含む、方法。
(項目55)
前記ワークピースを処理することは、前記ワークピースの表面の少なくとも一部を物理的に改変することを含む、項目54に記載の方法。
(項目56)
前記ワークピースを処理することは、切断、溶接、エッチング、アニーリング、穿孔、はんだ付け、またはろう付けのうちの少なくとも1つを含む、項目54に記載の方法。
(項目57)
前記ワークピースの前記少なくとも1つの特性は、前記ワークピースの厚さおよび/または前記ワークピースの組成物を含む、項目54に記載の方法。
(項目58)
前記内部結合場所のうちの少なくとも1つは、前記選択された光ファイバのクラッディング領域と交わり、前記クラッディング領域の中に結合されるビームエネルギーは、前記ワークピースを処理するために利用される、項目54に記載の方法。
(項目59)
前記レーザビームを前記選択された光ファイバに向かわせることは、(i)前記レーザビームを1つ以上の反射体を用いて反射すること、または、(ii)前記レーザビームを1つ以上の光学要素を用いて集束させることのうちの少なくとも1つを含む、項目54に記載の方法。
(項目60)
前記ファイバ束内の前記光ファイバのうちの少なくとも2つの物理的特性は、異なる、項目54に記載の方法。
(項目61)
前記物理的特性は、ファイバコアの量、クラッディング領域の量、ファイバコアの直径、クラッディング領域の厚さ、ファイバコアの屈折率、および/またはクラッディング領域の屈折率を備えている、項目60に記載の方法。
(項目62)
前記選択された光ファイバは、マルチクラッド光ファイバを備え、前記マルチクラッド光ファイバは、ファイバコアと、前記ファイバコアを包囲する第1のクラッディング領域と、前記第1のクラッディング領域を包囲する第2のクラッディング領域とを備えている、項目54に記載の方法。
(項目63)
(i)前記ファイバコアの屈折率は、前記第1のクラッディング領域の屈折率より大きく、(ii)前記第1のクラッディング領域の前記屈折率は、前記第2のクラッディング領域の屈折率より大きい、項目62に記載の方法。
(項目64)
前記選択された光ファイバは、(i)第1の屈折率を有する中心コアと、(ii)前記中心コアを包囲する第2の屈折率を有する第1のクラッディングと、(iii)前記第1のクラッディングを包囲する第3の屈折率を有する環状コアと、(iv)前記環状コアを包囲する第4の屈折率を有する第2のクラッディングとを備えているステップクラッド光ファイバを備え、(i)前記第1の屈折率は、前記第4の屈折率より大きく、(ii)前記第3の屈折率は、前記第4の屈折率より大きく、(iii)前記第2の屈折率は、前記第1の屈折率より小さく、かつ前記第4の屈折率より大きい、項目54に記載の方法。
(項目65)
前記ワークピースを処理する間、前記レーザビームを前記選択された光ファイバの前記入力端上の1つ以上の第2の内部結合場所に向かわせることによって、前記レーザビームの前記ビームパラメータ積または前記ビーム形状のうちの少なくとも1つを改変することをさらに含み、前記1つ以上の第2の内部結合場所は、前記1つ以上の第1の内部結合場所と異なる、項目54に記載の方法。
(項目66)
ビームエミッタから前記レーザビームを放出することをさらに含み、
前記ビームエミッタは、
複数の離散ビームを放出する1つ以上のビーム源と、
前記複数のビームを分散要素上に集束させるための集束光学と、
前記受け取られる集束させられたビームを受け取り、それを分散させるための分散要素と、
前記分散させられたビームを受け取り、前記分散させられたビームの一部をそれを通して前記レーザビームとして伝送し、前記分散させられたビームの第2の部分を前記分散要素に向かって戻るように反射するために位置付けられた部分反射出力結合器と
を備え、
前記レーザビームは、複数の波長から成る、項目54に記載の方法。
(項目67)
前記分散要素は、回折格子を備えている、項目66に記載の方法。
Claims (67)
- 複数の出力を有するレーザシステムであって、前記システムは、
レーザビームの放出のためのビームエミッタと、
複数の光ファイバを備えているファイバ束であって、前記光ファイバの各々は、(i)レーザビームを受け取るための入力端と、(ii)前記入力端の反対にある出力端とを有し、前記出力端は、前記受け取られたレーザビームのワークピースへの送達のためのものである、ファイバ束と、
前記レーザビームを受け取り、前記レーザビームを前記ファイバ束に向かって反射するための反射体と、
前記レーザビームを前記反射体から受け取り、前記レーザビームを前記ファイバ束内の光ファイバの前記入力端のうちの1つのみの中に結合するための光学要素と、
コントローラと
を備え、
前記コントローラは、前記光ファイバの前記入力端と前記反射体または前記光学要素のうちの少なくとも1つとの間の相対的運動を生じさせ、かつそれを制御し、それによって、(i)前記レーザビームが結合される前記ファイバ束の前記光ファイバ、または、(ii)選択されたファイバの端面上の前記レーザビームが向かわせられる場所のうちの少なくとも1つを決定し、それによって、ビーム形状またはビームパラメータ積のうちの少なくとも1つが、少なくとも部分的に前記レーザビームの前記光ファイバの中への前記結合によって決定される、システム。 - 前記コントローラは、測定されたパラメータに基づいて、前記選択されたファイバの前記端面上の前記レーザビームが向かわせられる前記場所を徐々に調節するためのフィードバック動作のために構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記測定されたパラメータは、前記ワークピースの測定されたパラメータである、請求項2に記載のシステム。
- 前記測定されたパラメータは、前記レーザビームの測定されたパラメータである、請求項2に記載のシステム。
- 前記光ファイバの前記入力端と前記反射体または前記光学要素のうちの少なくとも1つとの間の相対的運動は、前記反射体の回転または前記光学要素の側方平行移動のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記光学要素は、1つ以上のレンズおよび/または1つ以上のプリズムを備えている、請求項1に記載のシステム。
- 前記ファイバ束内の前記光ファイバのうちの少なくとも2つの物理的特性は、異なる、請求項1に記載のシステム。
- 前記物理的特性は、ファイバコアの量、クラッディング領域の量、ファイバコアの直径、クラッディング領域の厚さ、ファイバコアの屈折率、および/またはクラッディング領域の屈折率を含む、請求項1に記載のシステム。
- 入力端キャップをさらに備え、前記ファイバ束内の前記光ファイバの前記入力端は、前記入力端キャップに融合されている、請求項1に記載のシステム。
- 各光ファイバのために、前記光ファイバの前記出力端上に配置された出力端キャップをさらに備えている、請求項1に記載のシステム。
- 前記光ファイバのうちの少なくとも1つは、マルチクラッド光ファイバを備え、前記マルチクラッド光ファイバは、ファイバコアと、前記ファイバコアを包囲する第1のクラッディング領域と、前記第1のクラッディング領域を包囲する第2のクラッディング領域とを備えている、請求項1に記載のシステム。
- (i)前記ファイバコアの屈折率は、前記第1のクラッディング領域の屈折率より大きく、(ii)前記第1のクラッディング領域の前記屈折率は、前記第2のクラッディング領域の屈折率より大きい、請求項11に記載のシステム。
- 前記コントローラは、前記レーザビームが結合される前記ファイバ束の前記光ファイバのために、前記光ファイバの前記入力端と前記反射体または前記光学要素のうちの少なくとも1つとの間の相対的運動を制御し、それによって、前記レーザビームが結合される前記光ファイバの1つ以上の部分を決定するように構成され、前記光ファイバの前記部分は、前記ファイバコア、前記第1のクラッディング領域、および前記第2のクラッディング領域を含む、請求項11に記載のシステム。
- 前記コントローラは、前記レーザビームが結合される前記ファイバ束の前記光ファイバのために、前記光ファイバの前記入力端と前記反射体または前記光学要素のうちの少なくとも1つとの間の相対的運動を制御し、それによって、前記レーザビームが結合される前記光ファイバの1つ以上の部分を決定するように構成され、前記光ファイバの前記部分は、1つ以上のファイバコアおよび1つ以上のクラッディング領域を含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記光ファイバのうちの少なくとも1つは、(i)第1の屈折率を有する中心コアと、(ii)前記中心コアを包囲する第2の屈折率を有する第1のクラッディングと、(iii)前記第1のクラッディングを包囲する第3の屈折率を有する環状コアと、(iv)前記環状コアを包囲する第4の屈折率を有する第2のクラッディングとを備えているステップクラッド光ファイバを備え、(i)前記第1の屈折率は、前記第4の屈折率より大きく、(ii)前記第3の屈折率は、前記第4の屈折率より大きく、(iii)前記第2の屈折率は、前記第1の屈折率より小さく、かつ前記第4の屈折率より大きい、請求項1に記載のシステム。
- 前記コントローラは、前記レーザビームが結合される前記ファイバ束の前記光ファイバのために、前記光ファイバの前記入力端と前記反射体または前記光学要素のうちの少なくとも1つとの間の相対的運動を制御し、それによって、前記レーザビームが結合される前記光ファイバの1つ以上の部分を決定するように構成され、前記光ファイバの前記部分は、前記中心コア、前記第1のクラッディング、および前記環状コアを含む、請求項15に記載のシステム。
- 前記ビームエミッタは、前記コントローラに応答し、
前記コントローラは、前記光ファイバの前記入力端と前記反射体または前記光学要素のうちの前記少なくとも1つとの間の相対的運動中、前記ビームエミッタの出力電力を変調するように構成されている、請求項1に記載のシステム。 - 前記コントローラは、前記レーザビームの少なくとも一部を前記レーザビームが結合される前記光ファイバのクラッディング領域の中に結合することによって、前記レーザビームの前記ビームパラメータ積を増加させるように構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記コントローラは、少なくとも部分的に前記レーザビームが結合される前記光ファイバの前記出力端に近接した前記ワークピースの特性に基づいて、前記ビーム形状または前記ビームパラメータ積のうちの少なくとも1つを決定するように構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記ワークピースの前記特性は、前記ワークピースの厚さまたは前記ワークピースの組成物のうちの少なくとも1つを含む、請求項19に記載のシステム。
- (i)前記ワークピース上に画定された処理経路に対応するデータを記憶するための前記コントローラにアクセス可能なメモリと、(ii)複数の材料のための処理データを記憶するためのデータベースとをさらに備え、前記コントローラは、前記データベースにクエリし、前記ワークピースの1つ以上の材料のための処理データを取得するように構成され、前記ビームのビーム形状またはビームパラメータ積のうちの少なくとも1つは、少なくとも部分的に前記取得された処理データによって決定される、請求項19に記載のシステム。
- 前記ビームエミッタは、
複数の離散ビームを放出する1つ以上のビーム源と、
前記複数のビームを分散要素上に集束させるための集束光学と、
前記受け取られる集束させられたビームを受け取り、それを分散させるための分散要素と、
部分反射出力結合器と
を備え、
前記部分反射出力結合器は、前記分散させられたビームを受け取り、前記分散させられたビームの一部をそれを通して前記レーザビームとして伝送し、前記分散させられたビームの第2の部分を前記分散要素に向かって戻るように反射するために位置付けられており、
前記レーザビームは、複数の波長から成る、請求項1に記載のシステム。 - 前記分散要素は、回折格子を備えている、請求項22に記載のシステム。
- レーザビームのビームパラメータ積またはビーム形状のうちの少なくとも1つを調節する方法であって、前記方法は、
複数の光ファイバを備えているファイバ束を提供することであって、前記光ファイバの各々は、(i)レーザビームを受け取るための入力端と、(ii)前記入力端の反対にある出力端とを有し、前記出力端は、前記受け取られたレーザビームの送達のためのものである、ことと、
レーザビームを前記ファイバ束の前記光ファイバのうちの選択された1つに向かわせることと、
その間、前記レーザビームを前記選択された光ファイバの前記入力端上の1つ以上の第1の内部結合場所に向かわせることによって、前記レーザビームのビームパラメータ積またはビーム形状のうちの少なくとも1つを選択することと
を含む、方法。 - 前記レーザビームを用いて、前記選択された光ファイバの前記出力端に近接して配置されたワークピースを処理することをさらに含む、請求項24に記載の方法。
- 前記レーザビームの前記ビームパラメータ積または前記ビーム形状のうちの前記少なくとも1つは、少なくとも部分的に前記ワークピースの特性に基づいて選択される、請求項25に記載の方法。
- 前記ワークピースの前記特性は、前記ワークピースの厚さまたは前記ワークピースの組成物のうちの少なくとも1つを含む、請求項26に記載の方法。
- 前記第1の内部結合場所のうちの少なくとも1つは、前記選択された光ファイバのクラッディング領域と交わる、請求項24に記載の方法。
- 前記レーザビームを前記光ファイバのうちの前記選択された1つに向かわせることは、(i)前記レーザビームを1つ以上の反射体を用いて反射すること、または、(ii)前記レーザビームを1つ以上の光学要素を用いて集束させることのうちの少なくとも1つを含む、請求項24に記載の方法。
- 前記ファイバ束内の前記光ファイバのうちの少なくとも2つの物理的特性は、異なる、請求項24に記載の方法。
- 前記物理的特性は、ファイバコアの量、クラッディング領域の量、ファイバコアの直径、クラッディング領域の厚さ、ファイバコアの屈折率、および/またはクラッディング領域の屈折率を含む、請求項30に記載の方法。
- 前記光ファイバのうちの少なくとも1つは、マルチクラッド光ファイバを備え、前記マルチクラッド光ファイバは、ファイバコアと、前記ファイバコアを包囲する第1のクラッディング領域と、前記第1のクラッディング領域を包囲する第2のクラッディング領域とを備えている、請求項24に記載の方法。
- (i)前記ファイバコアの屈折率は、前記第1のクラッディング領域の屈折率より大きく、(ii)前記第1のクラッディング領域の前記屈折率は、前記第2のクラッディング領域の屈折率より大きい、請求項32に記載の方法。
- 前記光ファイバのうちの少なくとも1つは、(i)第1の屈折率を有する中心コアと、(ii)前記中心コアを包囲する第2の屈折率を有する第1のクラッディングと、(iii)前記第1のクラッディングを包囲する第3の屈折率を有する環状コアと、(iv)前記環状コアを包囲する第4の屈折率を有する第2のクラッディングとを備えているステップクラッド光ファイバを備え、(i)前記第1の屈折率は、前記第4の屈折率より大きく、(ii)前記第3の屈折率は、前記第4の屈折率より大きく、(iii)前記第2の屈折率は、前記第1の屈折率より小さく、かつ前記第4の屈折率より大きい、請求項24に記載の方法。
- 前記レーザビームを前記選択された光ファイバの前記入力端上の1つ以上の第2の内部結合場所に向かわせることによって、前記レーザビームの前記ビームパラメータ積または前記ビーム形状のうちの少なくとも1つを改変することをさらに含み、前記1つ以上の第2の内部結合場所は、前記1つ以上の第1の内部結合場所と異なる、請求項24に記載の方法。
- ビームエミッタから前記レーザビームを放出することをさらに含み、
前記ビームエミッタは、
複数の離散ビームを放出する1つ以上のビーム源と、
前記複数のビームを分散要素上に集束させるための集束光学と、
前記受け取られる集束させられたビームを受け取り、それを分散させるための分散要素と、
前記分散させられたビームを受け取り、前記分散させられたビームの一部をそれを通して前記レーザビームとして伝送し、前記分散させられたビームの第2の部分を前記分散要素に向かって戻るように反射するために位置付けられた部分反射出力結合器と
を備え、
前記レーザビームは、複数の波長から成る、請求項24に記載の方法。 - 前記分散要素は、回折格子を備えている、請求項36に記載の方法。
- 複数の出力ビームを使用して複数のワークピースを処理する方法であって、前記複数の出力ビームは、異なる特性を有し、同一入力ビームから生じ、前記方法は、
ファイバ束を提供することであって、前記ファイバ束は、
(i)(a)レーザビームを受け取るための第1の入力端と、(b)前記第1の入力端の反対にある第1の出力端とを有する第1の光ファイバであって、前記第1の出力端は、前記レーザビームの第1のワークピースへの送達のためのものである、第1の光ファイバと、
(ii)(a)前記レーザビームを受け取るための前記第1の入力端に近接した第2の入力端と、(b)前記第2の入力端の反対にある第2の出力端とを有する第2の光ファイバであって、前記第2の出力端は、前記レーザビームの前記第1のワークピースと異なる第2のワークピースへの送達のためのものである、第2の光ファイバと
を備えている、ことと、
前記レーザビームを前記第1の入力端に向かわせ、前記第1のワークピースを処理することと、
その間、前記レーザビームを前記第1の入力端上の1つ以上の第1の内部結合場所に向かわせることによって、前記レーザビームの第1のビームパラメータ積または第1のビーム形状のうちの少なくとも1つを選択することと、
前記レーザビームを前記第2の入力端に向かわせ、前記第2のワークピースを処理することと、
その間、前記レーザビームを前記第2の入力端上の1つ以上の第2の内部結合場所に向かわせることによって、前記レーザビームの第2のビームパラメータ積または第2のビーム形状のうちの少なくとも1つを選択することと
を含み、
前記第2のビームパラメータ積または第2のビーム形状のうちの前記少なくとも1つは、前記第1のビームパラメータ積または第1のビーム形状のうちの前記少なくとも1つと異なる、方法。 - 前記第1および第2のワークピースの少なくとも1つの特性は、異なる、請求項38に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの特性は、厚さおよび/または組成物を含む、請求項39に記載の方法。
- 前記第1の入力端に前記レーザビームを向かわせることと、前記第2の入力端に前記レーザビームを向かわせることとの間で前記レーザビームの出力電力を変調することをさらに含む、請求項38に記載の方法。
- 前記第1の光ファイバの内部構成は、前記第2の光ファイバの内部構成と実質的に同じである、請求項38に記載の方法。
- 前記第1の内部結合場所のうちの少なくとも1つは、前記第1の光ファイバのクラッディング領域と交わり、前記クラッディング領域の中に結合されるビームエネルギーは、前記第1のワークピースを処理するために利用される、請求項38に記載の方法。
- 前記第2の内部結合場所のうちの少なくとも1つは、前記第2の光ファイバのクラッディング領域と交わり、前記クラッディング領域の中に結合されるビームエネルギーは、前記第2のワークピースを処理するために利用される、請求項38に記載の方法。
- 前記第1の入力端に前記レーザビームを向かわせることは、(i)前記レーザビームを1つ以上の反射体を用いて反射すること、または、(ii)前記レーザビームを1つ以上の光学要素を用いて集束させることのうちの少なくとも1つを含む、請求項38に記載の方法。
- 前記第2の入力端に前記レーザビームを向かわせることは、(i)前記レーザビームを前記1つ以上の反射体を用いて反射すること、または、(ii)前記レーザビームを前記1つ以上の光学要素を用いて集束させることのうちの少なくとも1つを含む、請求項45に記載の方法。
- 前記第1の光ファイバおよび前記第2の光ファイバの物理的特性は、異なる、請求項38に記載の方法。
- 前記物理的特性は、ファイバコアの量、クラッディング領域の量、ファイバコアの直径、クラッディング領域の厚さ、ファイバコアの屈折率、および/またはクラッディング領域の屈折率を含む、請求項47に記載の方法。
- 前記第1または第2の光ファイバのうちの少なくとも1つは、マルチクラッド光ファイバを備え、前記マルチクラッド光ファイバは、ファイバコアと、前記ファイバコアを包囲する第1のクラッディング領域と、前記第1のクラッディング領域を包囲する第2のクラッディング領域とを備えている、請求項38に記載の方法。
- (i)前記ファイバコアの屈折率は、前記第1のクラッディング領域の屈折率より大きく、(ii)前記第1のクラッディング領域の前記屈折率は、前記第2のクラッディング領域の屈折率より大きい、請求項49に記載の方法。
- 前記第1または第2の光ファイバのうちの少なくとも1つは、(i)第1の屈折率を有する中心コアと、(ii)前記中心コアを包囲する第2の屈折率を有する第1のクラッディングと、(iii)前記第1のクラッディングを包囲する第3の屈折率を有する環状コアと、(iv)前記環状コアを包囲する第4の屈折率を有する第2のクラッディングとを備えているステップクラッド光ファイバを備え、(i)前記第1の屈折率は、前記第4の屈折率より大きく、(ii)前記第3の屈折率は、前記第4の屈折率より大きく、(iii)前記第2の屈折率は、前記第1の屈折率より小さく、かつ前記第4の屈折率より大きい、請求項38に記載の方法。
- ビームエミッタから前記レーザビームを放出することをさらに含み、
前記ビームエミッタは、
複数の離散ビームを放出する1つ以上のビーム源と、
前記複数のビームを分散要素上に集束させるための集束光学と、
前記受け取られる集束させられたビームを受け取り、それを分散させるための分散要素と、
前記分散させられたビームを受け取り、前記分散させられたビームの一部をそれを通して前記レーザビームとして伝送し、前記分散させられたビームの第2の部分を前記分散要素に向かって戻るように反射するために位置付けられた部分反射出力結合器と
を備え、
前記レーザビームは、複数の波長から成る、請求項38に記載の方法。 - 前記分散要素は、回折格子を備えている、請求項52に記載の方法。
- レーザビームを用いてワークピースを処理する方法であって、前記方法は、
複数の光ファイバを備えているファイバ束を提供することであって、前記光ファイバの各々は、(i)レーザビームを受け取るための入力端と、(ii)前記入力端の反対にある出力端とを有し、前記出力端は、前記受け取られたレーザビームの送達のためのものである、ことと、
ワークピースを前記光ファイバのうちの選択された1つの出力端に近接して配置することと、
前記ワークピースの少なくとも1つの特性に基づいて、前記ワークピースの処理のためのビームパラメータ積またはビーム形状のうちの少なくとも1つを決定することと、
レーザビームを前記選択された光ファイバに向かわせることと、
その間、前記レーザビームを前記選択された光ファイバの前記入力端上の1つ以上の内部結合場所に向かわせ、前記選択された光ファイバの前記出力端から放出される前記レーザビームの前記ビームパラメータ積または前記ビーム形状のうちの前記少なくとも1つを選択することと、
前記ワークピースを前記選択された光ファイバの前記出力端から放出される前記レーザビームを用いて処理ことと
を含む、方法。 - 前記ワークピースを処理することは、前記ワークピースの表面の少なくとも一部を物理的に改変することを含む、請求項54に記載の方法。
- 前記ワークピースを処理することは、切断、溶接、エッチング、アニーリング、穿孔、はんだ付け、またはろう付けのうちの少なくとも1つを含む、請求項54に記載の方法。
- 前記ワークピースの前記少なくとも1つの特性は、前記ワークピースの厚さおよび/または前記ワークピースの組成物を含む、請求項54に記載の方法。
- 前記内部結合場所のうちの少なくとも1つは、前記選択された光ファイバのクラッディング領域と交わり、前記クラッディング領域の中に結合されるビームエネルギーは、前記ワークピースを処理するために利用される、請求項54に記載の方法。
- 前記レーザビームを前記選択された光ファイバに向かわせることは、(i)前記レーザビームを1つ以上の反射体を用いて反射すること、または、(ii)前記レーザビームを1つ以上の光学要素を用いて集束させることのうちの少なくとも1つを含む、請求項54に記載の方法。
- 前記ファイバ束内の前記光ファイバのうちの少なくとも2つの物理的特性は、異なる、請求項54に記載の方法。
- 前記物理的特性は、ファイバコアの量、クラッディング領域の量、ファイバコアの直径、クラッディング領域の厚さ、ファイバコアの屈折率、および/またはクラッディング領域の屈折率を備えている、請求項60に記載の方法。
- 前記選択された光ファイバは、マルチクラッド光ファイバを備え、前記マルチクラッド光ファイバは、ファイバコアと、前記ファイバコアを包囲する第1のクラッディング領域と、前記第1のクラッディング領域を包囲する第2のクラッディング領域とを備えている、請求項54に記載の方法。
- (i)前記ファイバコアの屈折率は、前記第1のクラッディング領域の屈折率より大きく、(ii)前記第1のクラッディング領域の前記屈折率は、前記第2のクラッディング領域の屈折率より大きい、請求項62に記載の方法。
- 前記選択された光ファイバは、(i)第1の屈折率を有する中心コアと、(ii)前記中心コアを包囲する第2の屈折率を有する第1のクラッディングと、(iii)前記第1のクラッディングを包囲する第3の屈折率を有する環状コアと、(iv)前記環状コアを包囲する第4の屈折率を有する第2のクラッディングとを備えているステップクラッド光ファイバを備え、(i)前記第1の屈折率は、前記第4の屈折率より大きく、(ii)前記第3の屈折率は、前記第4の屈折率より大きく、(iii)前記第2の屈折率は、前記第1の屈折率より小さく、かつ前記第4の屈折率より大きい、請求項54に記載の方法。
- 前記ワークピースを処理する間、前記レーザビームを前記選択された光ファイバの前記入力端上の1つ以上の第2の内部結合場所に向かわせることによって、前記レーザビームの前記ビームパラメータ積または前記ビーム形状のうちの少なくとも1つを改変することをさらに含み、前記1つ以上の第2の内部結合場所は、前記1つ以上の第1の内部結合場所と異なる、請求項54に記載の方法。
- ビームエミッタから前記レーザビームを放出することをさらに含み、
前記ビームエミッタは、
複数の離散ビームを放出する1つ以上のビーム源と、
前記複数のビームを分散要素上に集束させるための集束光学と、
前記受け取られる集束させられたビームを受け取り、それを分散させるための分散要素と、
前記分散させられたビームを受け取り、前記分散させられたビームの一部をそれを通して前記レーザビームとして伝送し、前記分散させられたビームの第2の部分を前記分散要素に向かって戻るように反射するために位置付けられた部分反射出力結合器と
を備え、
前記レーザビームは、複数の波長から成る、請求項54に記載の方法。 - 前記分散要素は、回折格子を備えている、請求項66に記載の方法。
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