JP2021057555A - レーザシステム、及びレーザ装置を制御する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザシステムにおいて、レーザ光を導光する導光部材が過熱されてしまうことが問題となっている。【解決手段】レーザシステム１０は、レーザ光を生成する共振器部２８、及び、該共振器部２８が生成したレーザ光を導光する導光部材２４を有するレーザ装置１２と、レーザ装置１２の温度、又は、導光部材２４によって導光されるレーザ光の強さを、検出値として検出する検出装置１６と、検出値が予め定められた閾値を超えた場合に、共振器部２８から導光部材２４へのレーザ光の出射を停止させる出射制御部４４と、検出装置１６が検出した検出値に基づいて、出射制御部４４にレーザ光の出射を停止させる停止時間を決定する停止時間決定部４６とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、レーザシステム、及びレーザ装置を制御する方法に関する。

構成要素の温度を監視することによって、動作異常を検出するレーザシステムが知られている（例えば、特許文献１）。

特開２０１１−２４０３６１号公報

従来、レーザシステムにおいて、レーザ光を導光する導光部材が過熱されてしまうことが問題となっている。

本開示の一態様において、レーザシステムは、レーザ光を生成する共振器部、及び、該共振器部が生成したレーザ光を導光する導光部材を有するレーザ装置と、レーザ装置の温度、又は、導光部材によって導光されるレーザ光の強さを、検出値として検出する検出装置と、検出値が予め定められた閾値を超えた場合に、共振器部から導光部材へのレーザ光の出射を停止させる出射制御部と、検出装置が検出した検出値に基づいて、出射制御部にレーザ光の出射を停止させる停止時間を決定する停止時間決定部とを備える。

本開示の他の態様において、レーザ光を生成する共振器部、及び、該共振器部が生成したレーザ光を導光する導光部材を有するレーザ装置を制御する方法は、レーザ装置の温度、又は、導光部材によって導光されるレーザ光の強さを、検出値として検出し、検出値が予め定められた閾値を超えた場合に、共振器部から導光部材へのレーザ光の出射を停止させ、検出した検出値に基づいて、共振器部からのレーザ光の出射を停止させる停止時間を決定する。

本開示によれば、検出値が閾値を超えた場合に、レーザ光の出射を、決定した停止時間に亘って停止することによって、導光部材が過熱されて該導光部材に不具合（変形又は溶融等）が生じてしまうのを防止できる。また、検出値に基づいて停止時間を決定することによって、該停止時間を、導光部材を冷却するのに最適な時間として自動で決定することができる。

一実施形態に係るレーザシステムの図である。 レーザシステムの動作フローの一例と示すフローチャートである。 導光部材の温度の時間変化を示す図である。 他の実施形態に係るレーザシステムの図である。 さらに他の実施形態に係るレーザシステムの図である。 さらに他の実施形態に係るレーザシステムの図である。 一実施形態に係るレーザ装置の図であって、領域Ｂに光ファイバの断面図を示す。 図７に示すレーザ装置の要部を拡大した拡大断面図である。 他の実施形態に係るレーザ装置の図である。 図９に示すレーザ装置の要部を拡大した拡大断面図である。 図１に示すレーザシステムの他の機能を示す図である。

以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する種々の実施形態において、同様の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。まず、図１を参照して、一実施形態に係るレーザシステム１０について説明する。レーザシステム１０は、レーザ光Ｌ_１をワークＷに照射してレーザ加工するレーザ加工システムである。

レーザシステム１０は、レーザ装置１２、制御装置１４、温度センサ１６、１８及び２０を備える。レーザ装置１２は、レーザ発振器２２、導光部材２４、及び冷却装置２６を有する。レーザ発振器２２は、ガスレーザ発振器（例えば、炭酸ガスレーザ発振器）、又は、固体レーザ発振器（例えば、ＹＡＧレーザ発振器、又はファイバレーザ発振器）等であって、レーザ光を生成して導光部材２４へ出射する。

具体的には、レーザ発振器２２は、共振器部２８、及びレーザ電源３０を有する。共振器部２８は、光共振によって内部でレーザ光を生成し、レーザ光Ｌ_１として導光部材２４へ出射する。レーザ電源３０は、制御装置１４からの指令に応じて、共振器部２８によるレーザ光生成動作のための電力を該共振器部２８へ供給する。導光部材２４は、光ファイバ、導光路、反射鏡、又は光学レンズ等の光学要素を有し、共振器部２８が生成したレーザ光Ｌ_１をワークＷへ向かって導光する。

冷却装置２６は、導光部材２４を冷却する。具体的には、冷却装置２６は、流動装置３２（ポンプ等）、及び冷媒流路３４を有する。冷媒流路３４は、導光部材２４を通過するように該導光部材２４に接触して設けられた閉流路であって、その内部に冷媒（例えば水）が封入される。冷媒流路３４は、例えば、導光部材２４に接続された管、及び、該導光部材２４に形成された孔によって画定される。

流動装置３２は、制御装置１４からの指令に応じて、冷媒流路３４の内部の冷媒を、図１中の矢印Ａの方向へ流動させる。例えば、流動装置３２は、冷媒流路３４の内部に配置されたロータと、該ロータを回転させるモータ（ともに図示せず）とを有する。流動装置３２によって流動された冷媒は、導光部材２４に流入し、該導光部材２４を通過した後、該導光部材２４から流出する。このようにして冷媒流路３４内を循環する冷媒によって、導光部材２４が冷却される。

温度センサ１６は、導光部材２４に設けられ、該導光部材２４の温度Ｔ_１を検出値として検出する。したがって、本実施形態においては、温度センサ１６は、レーザ装置１２（具体的には、導光部材２４）の温度Ｔ_１を検出値として検出する検出装置を構成する。温度センサ１８は、冷媒流路３４における、導光部材２４の上流側の位置に設けられ、導光部材２４へ流入する冷媒の温度Ｔ_２を検出する。一方、温度センサ２０は、冷媒流路３４における、導光部材２４の下流側の位置に設けられ、導光部材２４から流出する冷媒の温度Ｔ_３を検出する。温度センサ１６、１８、及び２０は、例えば、熱電対、サーモパイル、サーミスタ、又は白金測温抵抗体を有する。

制御装置１４は、レーザ発振器２２のレーザ光生成動作、及び冷却装置２６の冷却動作を制御する。具体的には、制御装置１４は、プロセッサ３６、メモリ３８、及び計時部４０を有する。プロセッサ３６は、ＣＰＵ又はＧＰＵ等を有し、バス４２を介して、メモリ３８及び計時部４０と通信可能に接続されている。プロセッサ３６は、後述する各種機能のための演算処理を実行する。メモリ３８は、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を有し、各種データを記憶する。計時部４０は、ある時点からの経過時間を計時する。

共振器部２８が生成したレーザ光Ｌ_１は、導光部材２４によって導光されて、ワークＷ_１に照射され、該レーザ光Ｌ_１によってワークＷ_１がレーザ加工される。ワークＷ_１に照射されたレーザ光Ｌ_１の一部は、ワークＷ_１の表面で反射され、戻り光Ｌ_２として、導光部材２４を通して共振器部２８へ向かって伝搬する。

導光部材２４によって導光されるレーザ光Ｌ（すなわち、レーザ光Ｌ_１、戻り光Ｌ_２）は、レーザ発振器２２及び導光部材２４の各構成要素の発熱の要因となり得る。本実施形態においては、制御装置１４は、レーザ発振器２２及び導光部材２４の構成要素の過熱を防止すべく、共振器部２８から導光部材２４へのレーザ光Ｌ_１の出射を停止させる。

以下、図２を参照して、レーザシステム１０の動作について説明する。図２に示すフローは、プロセッサ３６が、オペレータ、上位コントローラ、又はコンピュータプログラム等から作業開始指令を受け付けたときに、開始する。ステップＳ１において、プロセッサ３６は、共振器部２８から導光部材２４へのレーザ光の出射を開始する。具体的には、プロセッサ３６は、レーザ電源３０を動作させて共振器部２８へ電力を供給させる。レーザ電源３０から電力供給を受けて、共振器部２８は、内部でレーザ光を生成し、導光部材２４へ向かってレーザ光Ｌ_１を出射する。

ステップＳ２において、プロセッサ３６は、温度センサ１６による検出値Ｔ_１の検出を開始する。具体的には、温度センサ１６は、導光部材２４の温度Ｔ_１を連続的（例えば、周期的）に検出し、検出値Ｔ_１として制御装置１４へ順次送信する。検出値Ｔ_１の検出とともに、プロセッサ３６は、温度センサ１６及び１８による温度検出を開始する。

具体的には、温度センサ１８は、導光部材２４の上流側の位置で冷媒の温度Ｔ_２を連続的（例えば、周期的）に検出し、制御装置１４へ順次送信する。また、温度センサ２０は、導光部材２４の下流側の位置で冷媒の温度Ｔ_３を連続的（例えば、周期的）に検出し、制御装置１４へ順次送信する。プロセッサ３６は、温度センサ１６、１８、及び２０から取得した温度（検出値）Ｔ_１と、温度Ｔ_２及びＴ_３とを、メモリ３８にそれぞれ記憶する。

ステップＳ３において、プロセッサ３６は、直近に取得した検出値Ｔ_１が、予め定められた閾値Ｔ_ｔｈ１を超えた（Ｔ_１≧Ｔ_ｔｈ１）か否かを判定する。この閾値Ｔ_ｔｈ１は、オペレータによって定められ、メモリ３８に予め記憶される。プロセッサ３６は、Ｔ_１≧Ｔ_ｔｈ１である場合にＹＥＳと判定し、ステップＳ４へ進む一方、Ｔ_１＜Ｔ_ｔｈ１である場合にＮＯと判定し、ステップＳ８へ進む。

ステップＳ４において、プロセッサ３６は、共振器部２８から導光部材２４へのレーザ光Ｌ_１の出射を停止させる。一例として、プロセッサ３６は、レーザ電源３０へ指令を送り、該レーザ電源３０から共振器部２８への電力供給を遮断し、これにより、共振器部２８のレーザ光生成動作を停止する。

他の例として、レーザ発振器２２は、共振器部２８と導光部材２４との間のレーザ光Ｌ_１の光路に設けられ、レーザ光Ｌ_１の光路を開放及び遮蔽可能なシャッタ（図示せず）をさらに有してもよい。この場合において、プロセッサ３６は、共振器部２８のレーザ光生成動作を停止させることなく、該シャッタを閉鎖することによって、共振器部２８から導光部材２４へのレーザ光Ｌ_１の出射を停止させてもよい。

このように、本実施形態においては、プロセッサ３６は、検出値Ｔ_１が閾値Ｔ_ｔｈ１を超えた場合に、共振器部２８から導光部材２４へのレーザ光Ｌ_１の出射を停止させる出射制御部４４（図１）として機能する。また、プロセッサ３６は、共振器部２８からのレーザ光Ｌ_１の出射を停止させたときに、計時部４０を起動して、共振器部２８からのレーザ光Ｌ_１の出射を停止させた時点ｔ_１からの経過時間ｔの計時を開始する。

ステップＳ５において、プロセッサ３６は、直近に取得した検出値Ｔ_１に基づいて、共振器部２８から導光部材２４へのレーザ光Ｌ_１の出射を停止させる停止時間ｔ_ｓを決定する。具体的には、プロセッサ３６は、検出値Ｔ_１を用いて所定の演算をすることにより、停止時間ｔ_ｓを求める。以下、停止時間ｔ_ｓを求める演算方法について、説明する。

まず、プロセッサ３６は、レーザ光Ｌ（レーザ光Ｌ_１、戻り光Ｌ_２）によって導光部材２４に蓄積する熱量Ｑを、検出値Ｔ_１から求める。一例として、熱量Ｑは、導光部材２４の熱容量Ｃ_Ｇと、該導光部材２４の温度Ｔ_１（すなわち、検出値Ｔ_１）とを用いて、Ｑ＝Ｃ_Ｇ×Ｔ_１なる式から求めることができる。

次いで、プロセッサ３６は、温度センサ１８が検出した温度Ｔ_２と、温度センサ２０が検出した温度Ｔ_３とを用いて、冷却装置２６による導光部材２４の放熱量Ｊを求める。一例として、放熱量Ｊは、直近に取得した温度Ｔ_２及びＴ_３と、冷媒の熱容量Ｃ_Ｃとを用いて、Ｊ＝∫[Ｃ_Ｃ×（Ｔ_３−Ｔ_２）]ｄｔなる式から求めることができる。積分時間ｄｔは、予め定めた時間（例えば、数ｍｓｅｃ）として設定されてもよいし、又は、温度センサ１８及び２０が温度Ｔ_２及Ｔ_３を検出する周期τ_３（又は、周期τ_３の整数倍：ｎτ_３）に一致する時間として設定されてもよい。

そして、プロセッサ３６は、停止時間ｔ_ｓを、熱量Ｑ及び放熱量Ｊを用いて、ｔ_ｓ＝Ｑ／Ｊ（＝Ｃ_ＧＴ_１／∫[Ｃ_Ｃ×（Ｔ_３−Ｔ_２）]ｄｔ）なる式から求める。このように、プロセッサ３６は、停止時間ｔ_ｓを、上述のような演算により求めて決定する。したがって、本実施形態においては、プロセッサ３６は、検出値Ｔ_１に基づいて停止時間ｔ_ｓを決定する停止時間決定部４６（図１）として機能する。なお、停止時間ｔ_ｓの演算は、上述の式を用いる例に限定されず、他の如何なる式を用いて行ってもよい。停止時間ｔ_ｓの演算に用いる式は、オペレータにより任意に定められ得る。

ステップＳ６において、プロセッサ３６は、計時部４０が計時する経過時間ｔが、ステップＳ５で決定した停止時間ｔ_ｓに達した（ｔ＝ｔ_ｓ）か否かを判定する。プロセッサ３６は、経過時間ｔが停止時間ｔ_ｓに達した場合にＹＥＳと判定し、ステップＳ７へ進む一方、経過時間ｔが停止時間ｔ_ｓに達していない（ｔ＜ｔ_ｓ）場合にＮＯと判定し、ステップＳ６をループする。

ステップＳ７において、プロセッサ３６は、共振器部２８から導光部材２４へのレーザ光Ｌ_１の出射を再開させる。一例として、プロセッサ３６は、レーザ電源３０へ指令を送り、該レーザ電源３０から共振器部２８への電力供給を再開させ、これにより、共振器部２８のレーザ光生成動作を再開させる。他の例として、レーザ発振器２２が上述のシャッタを有する場合、プロセッサ３６は、該シャッタを開放することによって、共振器部２８から導光部材２４へのレーザ光Ｌ_１の出射を再開させてもよい。

なお、プロセッサ３６は、ステップＳ４でレーザ光Ｌ_１の出射を停止した時点ｔ_１での、ワークＷに対するレーザ光Ｌ_１の位置をメモリ３８に記憶し、このステップＳ７において、レーザ光Ｌ_１をワークＷに対し、メモリ３８に記憶した位置に配置した状態で、レーザ光Ｌ_１の出射を再開させる。これにより、ステップＳ４でレーザ光Ｌ_１の出射を停止したことによってレーザ加工の品質に影響を与えることを防止できる。

ステップＳ８において、プロセッサ３６は、レーザ加工作業が完了したか否かを判定する。例えば、プロセッサ３６は、レーザ加工用のコンピュータプログラムを解析し、実行しているレーザ加工作業が完了したか否かを判定する。プロセッサ３６は、レーザ加工作業が完了した（すなわち、ＹＥＳ）と判定した場合、共振器部２８のレーザ光生成動作を停止し、図２に示すフローを終了する。一方、プロセッサ３６は、レーザ加工作業が完了していない（すなわち、ＮＯ）と判定した場合、ステップＳ３へ戻る。

以上のように、本実施形態においては、プロセッサ３６は、検出値Ｔ_１が閾値Ｔ_ｔｈ１を超えた場合に、検出値Ｔ_１に基づいて停止時間ｔ_ｓを決定し、決定した停止時間ｔ_ｓに亘って、共振器部２８からのレーザ光Ｌ_１の出射を停止している。図３に、停止時間ｔ_ｓに亘って共振器部２８からのレーザ光Ｌ_１の出射を停止したときの導光部材２４の温度Ｔ_１の時間変化のグラフを示す。

図３に示す例では、時点ｔ_１で温度Ｔ_{１_ＭＡＸ}が検出され、該温度Ｔ_{１_ＭＡＸ}に基づいてステップＳ３でＹＥＳと判定されて、ステップＳ４でレーザ光Ｌ_１の出射が停止されたものとする。図３に示すように、レーザ光Ｌ_１の出射が停止された後、温度Ｔ_１は、温度Ｔ_{１_ＭＡＸ}から急激に低下し、時点ｔ_１から停止時間ｔ_ｓが経過した時点ｔ_２（＝ｔ_１＋ｔ_ｓ）で、温度Ｔ_{１_ＭＩＮ}まで低下している。

なお、図３に示す例では、温度Ｔ_{１_ＭＩＮ}は、レーザ光Ｌ_１の出射を停止した後、温度Ｔ_１が低下して平衡状態となる平衡温度に近い値である。このように、検出値（温度）Ｔ_１が閾値Ｔ_ｔｈ１を超えた場合にレーザ光Ｌ_１の出射を一時的に停止することによって、導光部材２４が過熱されて該導光部材２４に不具合（変形又は溶融等）が生じてしまうのを防止できる。また、検出値Ｔ_１に基づいて停止時間ｔ_ｓを決定することによって、停止時間ｔ_Ｓを、導光部材２４を冷却するのに最適な時間として自動で決定することができる。

また、本実施形態においては、プロセッサ３６は、検出値Ｔ_１を用いて所定の演算をすることにより、停止時間ｔ_Ｓを求めている。より具体的には、プロセッサ３６は、所定の演算として、検出値Ｔ_１を用いて熱量Ｑ及び放熱量Ｊを求め、該熱量Ｑ及び該放熱量Ｊから停止時間ｔ_Ｓを求めている。この構成によれば、停止時間ｔ_Ｓを、冷却装置２６による放熱を加味しつつ、図３に示すように導光部材２４を冷却するのに最適な時間として、検出値Ｔ_１から定量的に決定することができる。

次に、図４を参照して、他の実施形態に係るレーザシステム５０について説明する。レーザシステム５０は、上述のレーザシステム１０と、温度センサ１８及び２０を具備していない点で、相違する。次に、図２を参照して、レーザシステム５０の動作について説明する。レーザシステム５０のプロセッサ３６は、図２に示すフローを実行する。

ここで、レーザシステム５０の動作フローは、レーザシステム１０と、ステップＳ５において、相違する。具体的には、ステップＳ５において、レーザシステム５０のプロセッサ３６は、停止時間決定部４６として機能して、直近に取得した検出値Ｔ_１に基づいて停止時間ｔ_ｓを決定する。一例として、レーザシステム５０のメモリ３８は、導光部材２４の温度Ｔ_１と停止時間ｔ_ｓとの関係を示す第１のデータテーブルを予め記憶する。第１のデータテーブルの例を、以下の表１に示す。

表１に示すように、第１のデータテーブルにおいては、複数の停止時間ｔ_ｓが、温度Ｔ_１に関連付けて格納されている。ここで、図３に示すような、導光部材２４の温度Ｔ_１がＴ_{１_ＭＡＸ}からＴ_{１_ＭＩＮ}まで変化するときの変化特性は、導光部材２４の材質に依存する。したがって、第１のデータテーブルは、実験的手法又はシミュレーション等によって、導光部材２４の材質毎に作成され得る。

プロセッサ３６は、このステップＳ５において、直近に取得した検出値（温度）Ｔ_１を、第１のデータテーブルに適用し、該第１のデータテーブルから、直近の検出値Ｔ_１に対応する停止時間ｔ_ｓを検索する。こうして、プロセッサ３６は、検出値Ｔ_１から停止時間ｔ_ｓを決定できる。

他の例として、プロセッサ３６は、第１のデータテーブルを用いる代わりに、直近に取得した検出値Ｔ_１と導光部材２４の材質とから、図３中の時点ｔ_１からｔ_２までの区間における温度Ｔ_１の低下特性に対応する非線形関数を推定してもよい。プロセッサ３６は、該非線形関数から停止時間ｔ_ｓを求めることができる。

さらに他の例として、プロセッサ３６は、図３に示すように時点ｔ_１から所定時間Δｔだけ後の時点ｔ_３（＝ｔ_１＋Δｔ）で温度センサ１６が検出した温度Ｔ_{１_Δ}を、検出値としてさらに取得する。この所定時間Δｔは、例えば、温度センサ１６が温度Ｔ_１を検出する周期τ_１（又は、周期τ_１の整数倍：ｎτ_１）に一致するように、設定される。

そして、プロセッサ３６は、時点ｔ_１からｔ_３までの検出値Ｔ_１の変化の度合い（温度勾配）に基づいて、停止時間ｔ_ｓを決定する。この変化の度合いは、例えば、時点ｔ_１からｔ_３までの検出値（温度）Ｔ_１の変化量ΔＴ_１＝Ｔ_{１_ＭＡＸ}−Ｔ_{１_Δ}、又は、時点ｔ_１からｔ_３までの検出値Ｔ_１の傾きΔＴ_１／Δｔ＝（Ｔ_{１_ＭＡＸ}−Ｔ_{１_Δ}）／（ｔ_３−ｔ_１）として、表される。

レーザシステム５０のメモリ３８は、変化の度合い（ΔＴ_１、又はΔＴ_１／Δｔ）と停止時間ｔ_ｓとの関係を示す第２のデータテーブルを予め記憶する。この第２のデータテーブルは、表１に示す第１のデータテーブルに類似するものであって、該第２のデータテーブルにおいては、複数の停止時間ｔ_ｓが、変化の度合い（ΔＴ_１、又はΔＴ_１／Δｔ）に関連付けて格納されている。第２のデータテーブルは、実験的手法又はシミュレーション等によって、導光部材２４の材質毎に作成され得る。

プロセッサ３６は、ステップＳ５において、温度センサ１６から取得した検出値Ｔ_{１_ＭＡＸ}及びＴ_{１_Δ}から、変化の度合い（ΔＴ_１、又はΔＴ_１／Δｔ）を求め、求めた変化の度合い（ΔＴ_１、又はΔＴ_１／Δｔ）を第２のデータテーブルに適用し、対応する停止時間ｔ_ｓを検索する。こうして、プロセッサ３６は、検出値Ｔ_{１_ＭＡＸ}及びＴ_{１_Δ}から停止時間ｔ_ｓを決定できる。

さらに他の例として、プロセッサ３６は、上述の第２のデータテーブルを用いる代わりに、上述の変化の度合い（ΔＴ_１、又はΔＴ_１／Δｔ）と導光部材２４の材質とから、図３中の時点ｔ_３からｔ_２までの区間における温度Ｔ_１の低下特性に対応する非線形関数を推定してもよい。プロセッサ３６は、該非線形関数から停止時間ｔ_ｓを求めることができる。

以上のように、本実施形態においては、プロセッサ３６は、温度センサ１６の検出値Ｔ_１と、データテーブル又は非線形関数とに基づいて、停止時間ｔ_ｓを決定している。本実施形態によれば、上述の温度センサ１８及び２０を用いることなく、停止時間ｔ_ｓを決定することができる。

次に、図５を参照して、さらに他の実施形態に係るレーザシステム６０について説明する。レーザシステム６０は、上述のレーザシステム１０と、以下の点で相違する。すなわち、レーザシステム６０は、温度センサ１６を具備していない一方、光センサ６２を備えている。

光センサ６２は、フォトダイオード等を有し、レーザ光Ｌを受光し、該レーザ光Ｌの強さＭ（例えば、レーザ強度、又はレーザパワー）を検出する。本実施形態においては、光センサ６２は、共振器部２８と導光部材２４との間に配置され、導光部材２４によって導光されるレーザ光Ｌ（レーザ光Ｌ_１、戻り光Ｌ_２）の強さＭを検出値として検出する。

したがって、本実施形態においては、光センサ６２は、レーザ光Ｌの強さＭを検出値として検出する検出装置を構成する。なお、光センサ６２は、レーザ光Ｌ_１及び戻り光Ｌ_２のうちの一方の強さＭを検出してもよいし、又は、光センサ６２は、レーザ光Ｌ_１の強さＭを検出する第１の光センサ６２Ａと、戻り光Ｌ_２の強さＭを検出する第２の光センサ６２Ｂとを有してもよい。

次に、図２を参照して、レーザシステム６０の動作について説明する。レーザシステム６０のプロセッサ３６は、図２に示すフローを実行する。ここで、レーザシステム６０の動作フローは、上述のレーザシステム１０と、ステップＳ２、Ｓ３及びＳ５において、相違する。

ステップＳ２において、レーザシステム６０のプロセッサ３６は、光センサ６２による検出値Ｍの検出を開始する。具体的には、光センサ６２は、レーザ光Ｌ（レーザ光Ｌ_１、戻り光Ｌ_２）の強さＭを連続的（例えば、周期的）に検出し、検出値Ｍとして制御装置１４へ順次送信する。プロセッサ３６は、光センサ６２から取得した検出値Ｍを、メモリ３８に記憶する。

ステップＳ３において、プロセッサ３６は、直近に取得した検出値Ｍが、予め定められた閾値Ｍ_ｔｈを超えた（Ｍ≧Ｍ_ｔｈ）か否かを判定する。この閾値Ｍ_ｔｈは、オペレータによって定められ、メモリ３８に予め記憶される。プロセッサ３６は、Ｍ≧Ｍ_ｔｈである場合にＹＥＳと判定し、ステップＳ４へ進む一方、Ｍ＜Ｍ_ｔｈである場合にＮＯと判定し、ステップＳ８へ進む。

代替的には、プロセッサ３６は、このステップＳ３において、直近に取得した検出値Ｍが閾値Ｍ_ｔｈを超えた後、所定の時間ｔ_Ｍに亘って継続して閾値Ｍ_ｔｈを上回っていた場合に、ＹＥＳと判定してもよい。例えば、プロセッサ３６は、直近に取得した検出値Ｍが閾値Ｍ_ｔｈを超えた時点で計時部４０に経過時間ｔ’を計時させる。

そして、プロセッサ３６は、経過時間ｔ’が所定の時間ｔ_Ｍに達するまで、検出値Ｍが閾値Ｍ_ｔｈを上回っているか否かを監視し、時間ｔ_Ｍに亘って継続して閾値Ｍ_ｔｈを上回っていた場合に、ＹＥＳと判定してもよい。所定の時間ｔ_Ｍは、オペレータによって予め定められ、メモリ３８に記憶され得る。

ステップＳ５において、プロセッサ３６は、停止時間決定部４６として機能し、直近に取得した検出値Ｍに基づいて停止時間ｔ_ｓを決定する。具体的には、プロセッサ３６は、検出値Ｍを用いて所定の演算をすることにより、停止時間ｔ_ｓを求める。以下、停止時間ｔ_ｓを求める演算方法について、説明する。

まず、プロセッサ３６は、レーザ光Ｌによって導光部材２４に蓄積する熱量Ｑを、検出値Ｍから求める。熱量Ｑを求めるために、プロセッサ３６は、まず、レーザ光Ｌの光総量Ｉを、Ｉ＝∫Ｍ（ｔ）ｄｔなる式から求める。ここで、Ｍ（ｔ）は、光センサ６２がステップＳ４の実行前に検出した検出値Ｍの時間変化である。例えば、光センサ６２が強さＭを周期τ_２で検出する場合、積分時間ｄｔは、周期τ_２の整数倍の時間（ｎτ_２）として設定され得る。この場合、光総量Ｉは、ｎτ_２の期間に検出された検出値Ｍの積算値となる。

次いで、プロセッサ３６は、光総量Ｉを用いて、レーザ光Ｌによる導光部材２４への入熱量ｑを、ｑ＝ｆ（Ｉ）という、光総量Ｉの関数として求める。この関数ｆ（Ｉ）のパラメータは、実験的手法又はシミュレーション等によって、オペレータによって任意に定められ得る。例えば、関数ｆ（Ｉ）は、時間ｔと光総量Ｉをパラメータとして含む関数として、定められ得る。

入熱量ｑとともに、プロセッサ３６は、上述のレーザシステム１０と同様に、温度センサ１８が検出した温度Ｔ_２と、温度センサ２０が検出した温度Ｔ_３とを用いて、冷却装置２６による導光部材２４の放熱量Ｊ（＝∫[Ｃ_Ｃ×（Ｔ_３−Ｔ_２）]ｄｔ）を求める。次いで、プロセッサ３６は、入熱量ｑと放熱量Ｊとを用いて、熱量Ｑを、Ｑ＝ｑ−Ｊ（＝ｆ（Ｉ）−∫[Ｃ_Ｃ×（Ｔ_３−Ｔ_２）]ｄｔ）なる式から求める。

そして、プロセッサ３６は、熱量Ｑ及び放熱量Ｊを用いて、停止時間ｔ_ｓを、ｔ_ｓ＝Ｑ／Ｊ（＝（ｑ−Ｊ）／Ｊ＝ｆ（Ｉ）／∫[Ｃ_Ｃ×（Ｔ_３−Ｔ_２）]ｄｔ−１）なる式から求める。このように、プロセッサ３６は、停止時間ｔ_ｓを、上述のような演算により求めて決定する。なお、停止時間ｔ_ｓの演算は、上述の式を用いる例に限定されず、他の如何なる式を用いて行ってもよい。停止時間ｔ_ｓの演算に用いる式は、オペレータにより任意に定められ得る。

このように、本実施形態においては、レーザシステム６０のプロセッサ３６は、検出値（強さ）Ｍを用いて所定の演算をすることにより、停止時間ｔ_Ｓを求めている。この構成によれば、停止時間ｔ_Ｓを、冷却装置２６による放熱を加味しつつ、導光部材２４を冷却するのに最適な時間として、検出値Ｍから定量的に決定することができる。

なお、レーザシステム６０のプロセッサ３６は、導光部材２４の温度Ｔ_１を、光センサ６２が検出する戻り光Ｌ_２の強さＭから演算によって求めることもできる。以下、図２を参照して、レーザシステム６０の動作の他の例について説明する。ステップＳ２において、プロセッサ３６は、検出値Ｔ_１の検出を開始する。

具体的には、光センサ６２は、戻り光Ｌ_２の強さＭを連続的に検出し、プロセッサ３６は、光センサ６２から強さＭのデータを順次取得する。そして、プロセッサ３６は、強さＭを取得する毎に、上述した演算方法によって、強さＭから入熱量ｑを求める（ｑ＝ｆ（Ｉ））とともに、温度Ｔ_２及びＴ_３から放熱量Ｊ（＝∫[Ｃ_Ｃ×（Ｔ_３−Ｔ_２）]ｄｔ）を求める。

そして、プロセッサ３６は、入熱量ｑ及び放熱量Ｊと、導光部材２４の熱容量Ｃ_Ｇとを用いて、導光部材２４の温度Ｔ_１を、Ｔ_１＝（ｑ−Ｊ）／Ｃ_Ｇ（＝（ｆ（Ｉ）−∫[Ｃ_Ｃ×（Ｔ_３−Ｔ_２）]ｄｔ）／Ｃ_Ｇ）なる式から求める。このように、プロセッサ３６は、光センサ６２が検出した戻り光Ｌ_２の強さＭを用いて、導光部材２４の温度Ｔ_１を検出値として検出する。したがって、この実施形態においては、光センサ６２及びプロセッサ３６は、検出値Ｔ_１を検出する検出装置を構成する。

ステップＳ３において、プロセッサ３６は、直近に取得した検出値Ｔ_１が閾値Ｔ_ｔｈ１を超えた（Ｔ_１≧Ｔ_ｔｈ１）か否かを判定する。プロセッサ３６は、Ｔ_１≧Ｔ_ｔｈ１である場合にＹＥＳと判定し、ステップＳ４へ進む一方、Ｔ_１＜Ｔ_ｔｈ１である場合にＮＯと判定し、ステップＳ８へ進む。本実施形態によれば、上述の温度センサ１６を用いることなく、光センサ６２が検出した戻り光Ｌ_２の強さＭに基づいて検出値Ｔ_１を検出することができる。また、温度センサ１６で検出する場合に比べて、検出値Ｔ_１をより高速で検出することが可能となるので、図２に示すフローを、より高速で実行することができる。

次に、図６を参照して、さらに他の実施形態に係るレーザシステム７０について説明する。レーザシステム７０は、上述のレーザシステム６０と、温度センサ１８及び２０を具備していない点で、相違する。次に、図２を参照して、レーザシステム７０の動作について説明する。

レーザシステム７０の動作フローは、上述のレーザシステム１０と、ステップＳ２、Ｓ３及びＳ５において、相違する。ステップＳ２において、レーザシステム７０のプロセッサ３６は、検出値Ｔ_１の検出を開始する。具体的には、プロセッサ３６は、上述のレーザシステム６０の動作の他の例と同様に、光センサ６２がレーザ光Ｌの強さＭを検出する毎に、導光部材２４の温度Ｔ_１を、演算により、検出値Ｔ_１として検出する（Ｔ_１＝（ｑ−Ｊ）／Ｃ_Ｇ）。

ステップＳ３において、プロセッサ３６は、上述のレーザシステム６０の動作の他の例と同様に、直近に取得した検出値Ｔ_１が閾値Ｔ_ｔｈ１を超えた（Ｔ_１≧Ｔ_ｔｈ１）か否かを判定する。そして、ステップＳ５において、プロセッサ３６は、停止時間決定部４６として機能し、上述のレーザシステム５０と同様に、直近に取得した検出値Ｔ_１に基づいて停止時間ｔ_ｓを決定する。

一例として、プロセッサ３６は、直近に取得した検出値Ｔ_１を、上述の表１に示す第１のデータテーブルに適用し、該第１のデータテーブルから、直近の検出値Ｔ_１に対応する停止時間ｔ_ｓを検索する。他の例として、プロセッサ３６は、直近に取得した検出値Ｔ_１と導光部材２４の材質とから、図３中の時点ｔ_１からｔ_２までの区間における温度Ｔ_１の低下特性に対応する非線形関数を推定し、該非線形関数から停止時間ｔ_ｓを求める。

このように、本実施形態においては、プロセッサ３６は、レーザ光Ｌの強さＭから取得した検出値Ｔ_１と、データテーブル又は非線形関数とに基づいて、停止時間ｔ_ｓを決定する。この構成によれば、上述の温度センサ１６、１８及び２０を用いることなく、停止時間ｔ_ｓを決定することができる。

なお、上述のレーザシステム１０、５０、６０及び７０の特徴を組み合わせることもできる。例えば、レーザシステム１０は、光センサ６２をさらに備え、プロセッサ３６は、レーザシステム５０、６０又は７０の動作フローと同様にステップＳ２、Ｓ３、及びＳ５を実行してもよい。

この場合、ステップＳ３において、温度センサ１６が温度Ｔ_１を検出値として検出するとともに、光センサ６２が強さＭを検出値として検出してもよい。そして、プロセッサ３６は、ステップＳ３において、検出値Ｔ_１又はＭが閾値を超えたか否かを判定し、ステップＳ５において、検出値Ｔ_１又はＭに基づいて停止時間ｔ_ｓを決定してもよい。したがって、この場合、温度センサ１６及び光センサ６２は、検出装置を構成する。

また、上述のステップＳ５は、必ずしも、ステップＳ４の後に実行されるものではない。例えば、変化の度合い（ΔＴ_１、又はΔＴ_１／Δｔ）に基づいて停止時間ｔ_ｓを決定する形態以外の形態において、ステップＳ５は、ステップＳ４と同時に実行されてもよいし、又は、ステップＳ４の前に実行されてもよい。また、上述のレーザシステム１０及び６０において、放熱量Ｊを演算（Ｊ＝∫[Ｃ_Ｃ×（Ｔ_３−Ｔ_２）]ｄｔ）により求めた場合について述べたが、これに限らず、放熱量Ｊは、冷却装置２６の仕様に応じた定数として定められてもよい。

また、上述のレーザシステム１０及び５０においては、温度センサ１６が検出値Ｔ_１を検出し、プロセッサ３６がステップＳ３で検出値Ｔ_１が閾値Ｔ_ｔｈ１を超えたか否かを判定する場合について述べた。しかしながら、温度センサ１６は、検出値Ｔ_１を検出し、該検出値Ｔ_１が閾値Ｔ_ｔｈ１を超えた場合にＯＮ信号をプロセッサ３６に送信する温度スイッチであってもよい。この場合、プロセッサ３６は、ステップＳ３において、温度センサ１６からの出力信号がＯＮとなった場合にＹＥＳと判定する。

また、上述のレーザシステム１０、５０、６０及び７０においては、プロセッサ３６は、ステップＳ７において、共振器部２８からレーザ光の出射を再開させる場合について述べた。しかしながら、プロセッサ３６は、所定の条件によっては、レーザ光の出射を停止させた状態に維持し得る。

例えば、検出値Ｔ_１、Ｍとは別の、レーザ装置１２の他の運転情報（冷媒流路３４内の冷媒流量、レーザ光Ｌ_１のレーザ出力値等）が正常な運転状態を示さないものである（例えば、許容範囲外である）場合、プロセッサ３６は、ステップＳ６でＹＥＳと判定したとしても、ステップＳ７を実行せずに、共振器部２８からのレーザ光Ｌ_１の出射を停止させた状態に維持し得る。

なお、上述のレーザ装置１２としては、種々のタイプのものがある。以下、図７を参照して、レーザ装置１２の一実施形態について説明する。図７に示すレーザ装置１２Ａは、レーザ発振器２２Ａ、冷却装置２６、光ファイバ８０、接続部材８２、及び、加工ヘッド８４を有する。

レーザ発振器２２Ａは、固体レーザ発振器であって、共振器部２８Ａ、レーザ電源３０Ａ及び３０Ｂ、並びに、ビームコンバイナ８８を有する。共振器部２８Ａは、複数の光源ユニット８６Ａ及び８６Ｂを有し、該光源ユニット８６Ａ及び８６Ｂの各々は、レーザ光を発するレーザダイオードを有する。

光源ユニット８６Ａ及び８６Ｂの各々は、レーザダイオードが発したレーザ光を光共振により増幅させ、ビームコンバイナ８８へ出力する。レーザ電源３０Ａ及び３０Ｂは、制御装置１４からの指令の下、光源ユニット８６Ａ及び８６Ｂへレーザ光生成動作のための電力をそれぞれ供給する。ビームコンバイナ８８は、光源ユニット８６Ａ及び８６Ｂから出力されたレーザ光を結合し、レーザ光Ｌ_１として光ファイバ８０へ出射する。

光ファイバ８０は、共振器部２８Ａが生成したレーザ光Ｌ_１を接続部材８２へ導光する。具体的には、光ファイバ８０は、図７中の領域Ｂに示すように、芯線９０と、該芯線９０の外周を覆うシース９２とを有する。芯線９０は、コア９４と、該コア９４の外周を覆うように該コア９４に同心に配置されたクラッド９６とを有する。ビームコンバイナ８８から出射されたレーザ光Ｌ_１は、コア９４に入射し、該コア９４内を接続部材８２へ向かって伝搬する。光ファイバ８０は、接続部材８２に接続される。

接続部材８２は、光ファイバ８０内を伝搬したレーザ光Ｌ_１を、加工ヘッド８４へ導光する。以下、図８を参照して、接続部材８２について説明する。接続部材８２は、中空の本体部９８と、該本体部９８の内部に配置された導光体１００を有する。本体部９８は、その基端部に光ファイバ８０が接続され、その先端部で加工ヘッド８４に連結されている。

本体部９８の基端部に接続された光ファイバ８０のうち、シース９２は、該本体部９８の基端部にて終端する一方、芯線９０は、本体部９８の内部を通過して、その先端にて導光体１００に接続（例えば、融着）されている。本体部９８の内部を通過する芯線９０の外周側には、モードストリッパ１０１が設けられている。

モードストリッパ１０１は、凹凸形状を有し、芯線９０のクラッド９６内を伝搬する戻り光Ｌ_２を拡散させ、該戻り光Ｌ_２を減衰させる。芯線９０のコア９４内を伝搬したレーザ光Ｌ_１は、導光体１００に入射し、該導光体１００内を加工ヘッド８４へ向かって伝搬する。導光体１００は、例えば石英から構成され、本体部９８の先端部に配置されている。

冷却装置２６の冷媒流路３４の一部は、本体部９８に形成されている。流動装置３２によって冷媒流路３４内を矢印Ａの方向へ流動する冷媒は、本体部９８に流入して該本体部９８を通過した後、該本体部９８から流出する。このように流動する冷媒によって、本体部９８及び導光体１００を冷却する。

加工ヘッド８４は、接続部材８２から入射したレーザ光Ｌ_１を導光し、ワークＷへ照射する。具体的には、図７及び図８に示すように、加工ヘッド８４は、ヘッド本体１０２、ノズル１０４、反射鏡１０６、及び光学レンズ１０８を有する。ヘッド本体１０２は、中空であって、その内部に反射鏡１０６及び光学レンズ１０８を保持する。

接続部材８２の本体部９８の先端部は、ヘッド本体１０２に固定される。ヘッド本体１０２には、本体部９８との連結部分に、受光部１０２ａが設けられている。受光部１０２ａは、導光体１００内を伝搬したレーザ光Ｌ_１を受光し、反射鏡１０６へ向かって導光する。

反射鏡１０６は、例えば全反射鏡であって、受光部１０２ａからのレーザ光Ｌ_１を、光学レンズ１０８へ向かって反射する。光学レンズ１０８は、フォーカスレンズ等を有し、反射鏡１０６からのレーザ光Ｌ_１をフォーカスし、ワークＷへ照射する。ノズル１０４は、中空であって、出射口１０４ａを有する。光学レンズ１０８によってフォーカスされたレーザ光Ｌ_１は、出射口１０４ａからワークＷへ向かって出射される。

以上のように、共振器部２８Ａによって生成されたレーザ光Ｌ_１は、ビームコンバイナ８８、光ファイバ８０、接続部材８２、及び加工ヘッド８４によって導光されて、ワークＷへ照射される。したがって、ビームコンバイナ８８、光ファイバ８０、接続部材８２、及び加工ヘッド８４の各々の構成要素は、上述の導光部材２４を構成する。

ワークＷ_１に照射されたレーザ光Ｌ_１の一部は、ワークＷ_１の表面で反射され、戻り光Ｌ_２として、共振器部２８Ａへ向かって伝搬する。具体的には、戻り光Ｌ_２は、光学レンズ１０８、反射鏡１０６、及び導光体１００を経て、光ファイバ８０の芯線９０に入射する。戻り光Ｌ_２は、散乱光となっているので、芯線９０のうちのクラッド９６に入射し、該クラッド９６内を共振器部２８Ａへ向かって伝搬する。

図８に示すように、温度センサ１８は、冷媒流路３４における、本体部９８の上流側の位置に設けられ、本体部９８へ流入する冷媒の温度Ｔ_２を検出する。一方、温度センサ２０は、冷媒流路３４における、本体部９８の下流側の位置に設けられ、本体部９８から流出する冷媒の温度Ｔ_３を検出する。また、温度センサ１６は、導光体１００に近接するように本体部９８又はヘッド本体１０２に設けられ、接続部材８２（具体的には、導光体１００）の温度Ｔ_１を検出する。

また、図７に示すように、光センサ６２は、ビームコンバイナ８８と光ファイバ８０との間に配置されている。ここで、クラッド９６内を共振器部２８Ａへ向かって伝搬する戻り光Ｌ_２は、光ファイバ８０及び接続部材８２（例えば、導光体１００と芯線９０との結合部分、モードストリッパ１０１）の発熱の要因となる。本実施形態においては、光センサ６２は、戻り光Ｌ_２による導光部材の過熱を防止すべく、クラッド９６内を伝搬する戻り光Ｌ２の強さＭを検出するように構成されている。しかしながら、光センサ６２はレーザ光Ｌ_１を検出してもよい。

次に、図９及び図１０を参照して、レーザ装置１２の他の実施形態について説明する。図９及び図１０に示すレーザ装置１２Ｂは、レーザ発振器２２Ｂ、冷却装置２６、導光構造１１０、及び加工ヘッド８４を有する。レーザ発振器２２Ｂは、ガスレーザ発振器であって、共振器部２８Ｂ、及びレーザ電源３０を有する。

共振器部２８Ｂは、リア鏡１１２、出力鏡１１４、及び放電管１１６を有する。リア鏡１１２は、全反射鏡である一方、出力鏡１１４は部分反射鏡であって、リア鏡１１２及び出力鏡１１４は、互いに対向配置されている。放電管１１６は、中空であって、その内部にレーザ媒質（例えば、ＣＯ_２）が供給される。放電管１１６は、レーザ電源３０からの電力供給を受けて、内部で放電を発生させてレーザ媒質を励起し、放電管１１６の内部で生成されたレーザ光は、リア鏡１１２と出力鏡１１４との間で光共振し、出力鏡１１４からレーザ光Ｌ_１として出射される。

導光構造１１０は、出力鏡１１４から出射されたレーザ光Ｌ_１を、加工ヘッド８４へ導光する。導光構造１１０は、レーザ光Ｌ_１が伝搬する空洞の導光路を画定する筐体１１８と、該筐体１１８の内部に配置され、該レーザ光Ｌ_１を所定の方向へ反射させる反射鏡（図示せず）とを有する。

図１０に示すように、導光構造１１０によって導光されたレーザ光Ｌ_１は、加工ヘッド８４の受光部１０２ａに入射し、反射鏡１０６へ向かって導光される。このように、共振器部２８Ｂによって生成されたレーザ光Ｌ_１は、導光構造１１０及び加工ヘッド８４によって導光されて、ワークＷへ照射される。したがって、導光構造１１０及び加工ヘッド８４の各々の構成要素は、上述の導光部材２４を構成する。

本実施形態においては、反射鏡１０６は、ミラー本体１０６ａと、該ミラー本体１０６ａの背面側に設けられたブラケット１０６ｂとを有する。冷却装置２６の冷媒流路３４の一部は、ブラケット１０６ｂに形成されている。流動装置３２によって冷媒流路３４内を矢印Ａの方向へ流動する冷媒は、ブラケット１０６ｂに流入して該ブラケット１０６ｂを通過した後、該ブラケット１０６ｂから流出する。このように流動する冷媒によって、反射鏡１０６を冷却する。

温度センサ１８は、冷媒流路３４における、ブラケット１０６ｂの上流側の位置に設けられ、ブラケット１０６ｂへ流入する冷媒の温度Ｔ_２を検出する。一方、温度センサ２０は、冷媒流路３４における、ブラケット１０６ｂの下流側の位置に設けられ、ブラケット１０６ｂから流出する冷媒の温度Ｔ_３を検出する。

また、温度センサ１６は、ブラケット１０６ｂに設けられ、反射鏡１０６の温度Ｔ_１を検出する。また、図９に示すように、光センサ６２は、共振器部２８Ｂと導光構造１１０との間に配置されている。光センサ６２は、レーザ光Ｌ_１及び戻り光Ｌ_２の少なくとも一方の強さＭを検出するように構成されている。なお、上述のレーザ装置１２Ａ又は１２Ｂにおいて、冷却装置２６、温度センサ１６、１８及び２０が、他の如何なる導光部材（例えば、光学レンズ１０８）に設けられてもよいことが、理解されよう。

上述のレーザシステム１０、５０、６０及び７０において、プロセッサ３６は、ステップＳ３でＹＥＳと判定したときに、警告を生成してもよい。以下、図２及び図１１を参照して、このような形態について説明する。レーザシステム１０において、プロセッサ３６は、ステップＳ３でＹＥＳと判定したとき、例えば、「導光部材が過熱状態となる恐れがあります」という旨の警告信号を、音声又は画像の形式で生成する。そして、プロセッサ３６は、生成した警告信号を、制御装置１４に設けられたスピーカ又はディスプレイ（ともに図示せず）を通して、出力する。このように、プロセッサ３６は、警告信号を生成する警告生成部１２０として機能する。

なお、プロセッサ３６は、ステップＳ６でＮＯと判定して該ステップＳ６をループしている間（すなわち、レーザ光Ｌ_１の出射停止を継続している間）に、オペレータ、上位コントローラ、又はコンピュータプログラムからレーザ出射指令を受け付けた場合に、警告生成部１２０として機能して、導光部材２４の冷却のためにレーザ光出射を待機している旨の第２の警告信号を生成してもよい。

また、レーザシステム１０、５０、６０又は７０のプロセッサ３６は、ステップＳ５の後、計時部４０が計時する経過時間ｔが停止時間ｔ_ｓに達するまでの残り時間ｔ_Ｒ（＝ｔ_ｓ−ｔ）を示す残時間信号を生成してもよい。そして、プロセッサ３６は、例えば、制御装置１４に設けられたディスプレイに残り時間ｔ_Ｒを表示してもよい。この構成によれば、オペレータは、共振器部２８からのレーザ光Ｌ_１の出射停止が解除されるタイミングを、直感的に把握できる。

また、レーザシステム１０、５０、６０又は７０のプロセッサ３６は、ステップＳ５で決定した停止時間ｔ_ｓに応じて、レーザ発振器２２（共振器部２８）の運転モードＯＭを制御してもよい。例えば、プロセッサ３６は、決定した停止時間ｔ_ｓが所定の閾値以下である場合は、運転モードＯＭを、標準待機モードＯＭ_１に制御する一方、停止時間ｔ_ｓが所定の閾値よりも大きい場合は、運転モードＯＭを、省エネモードＯＭ_２に制御してもよい。

ここで、標準待機モードＯＭ_１は、例えば、共振器部２８からのレーザ光Ｌ_１の出射を停止するが、共振器部２８がレーザ光Ｌ_１の出射を迅速に再開できるように、レーザ電源３０から共振器部２８への電力供給を一部継続する運転モードである。また、省エネモードＯＭ_２は、例えば、レーザ電源３０から共振器部２８への電力供給を完全に遮断する（すなわち、ゼロとする）運転モードである。

標準待機モードＯＭ_１におけるレーザ発振器２２の消費電力は、省エネモードＯＭ_２よりも大きい。このように、ステップＳ５で決定した停止時間ｔ_ｓに応じてレーザ発振器２２の運転モードＯＭを制御することによって、レーザ発振器２２の消費電力と、レーザ光Ｌ_１の出射再開までの時間とを最適化することができる。

また、プロセッサ３６は、上述の温度センサ１６による検出値Ｔ_１の代わりに、温度センサ１８による温度Ｔ_２を検出値として検出してもよい。この場合、プロセッサ３６は、ステップＳ２で検出値Ｔ_２の検出を開始し、該検出値Ｔ_２に基づいてステップＳ３を実行する。そして、プロセッサ３６は、ステップＳ３において、検出値Ｔ_２に基づいて、停止時間ｔ_ｓを決定する。

例えば、プロセッサ３６は、検出値Ｔ_２と、所定の演算、データテーブル（第１のデータテーブル、第２のデータテーブル）、又は非線形関数とに基づいて、停止時間ｔ_ｓを決定してもよい。以上、実施形態を通じて本開示を説明したが、上述の実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。

１０，５０，６０，７０ レーザシステム
１２，１２Ａ，１２Ｂ レーザ装置
１４ 制御装置
１６，１８，２０ 温度センサ
２２，２２Ａ，２２Ｂ レーザ発振器
２４ 導光部材
２６ 冷却装置
２８，２８Ａ，２８Ｂ 共振器部
３６ プロセッサ
４４ 出射制御部
４６ 停止時間決定部

Claims (10)

1. レーザ光を生成する共振器部、及び、該共振器部が生成したレーザ光を導光する導光部材を有するレーザ装置と、
   前記レーザ装置の温度、又は、前記導光部材によって導光されるレーザ光の強さを、検出値として検出する検出装置と、
   前記検出値が予め定められた閾値を超えた場合に、前記共振器部から前記導光部材へのレーザ光の出射を停止させる出射制御部と、
   前記検出装置が検出した前記検出値に基づいて、前記出射制御部に前記レーザ光の出射を停止させる停止時間を決定する停止時間決定部と、を備える、レーザシステム。
2. 前記停止時間決定部は、前記検出装置が検出した前記検出値を用いて所定の演算をすることにより、前記停止時間を求める、請求項１に記載のレーザシステム。
3. 前記レーザ装置は、前記導光部材を冷却する冷却装置をさらに有し、
   前記停止時間決定部は、前記所定の演算として、
   レーザ光によって前記導光部材に蓄積する熱量を、前記検出装置が検出した前記検出値から求め、
   前記冷却装置による前記導光部材の放熱量と前記熱量とを用いて、前記停止時間を求める、請求項２に記載のレーザシステム。
4. 前記冷却装置は、
   前記導光部材に設けられた冷媒流路と、
   前記冷媒流路の内部で冷媒を流動させる流動装置と、を有し、
   前記レーザシステムは、前記冷媒流路を流動する冷媒の温度を検出する温度センサを備え、
   前記停止時間決定部は、前記所定の演算として、前記温度センサが検出した前記温度を用いて前記放熱量をさらに求める、請求項３に記載のレーザシステム。
5. 前記検出装置は、前記温度を前記検出値として検出し、
   前記停止時間決定部は、前記出射制御部が前記レーザ光の出射を停止させた後に前記検出装置が検出した前記検出値の変化の度合いに基づいて、前記停止時間を決定する、請求項１に記載のレーザシステム。
6. 前記導光部材は、
   レーザ光を伝搬させる光ファイバと、
   前記光ファイバが接続される接続部材と、を有し、
   前記検出装置は、前記接続部材の前記温度を前記検出値として検出する、請求項１〜５のいずれか１項に記載のレーザシステム。
7. 前記導光部材は、レーザ光を伝搬させる光ファイバを有し、
   前記検出装置は、前記光ファイバを伝搬するレーザ光のうち、前記共振器部へ向かって伝搬する戻り光の前記強さを前記検出値として検出する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のレーザシステム。
8. 前記出射制御部は、前記停止時間決定部が決定した前記停止時間が経過するまで前記レーザ光の出射を停止させた後に、該レーザ光の出射を再開させる、請求項１〜７のいずれか１項に記載のレーザシステム。
9. 前記検出値が前記閾値を超えた場合に警告信号を生成する警告生成部をさらに備える、請求項１〜８のいずれか１項に記載のレーザシステム。
10. レーザ光を生成する共振器部、及び、該共振器部が生成したレーザ光を導光する導光部材を有するレーザ装置を制御する方法であって、
    前記レーザ装置の温度、又は、前記導光部材によって導光されるレーザ光の強さを、検出値として検出し、
    前記検出値が予め定められた閾値を超えた場合に、前記共振器部から前記導光部材へのレーザ光の出射を停止させ、
    検出した前記検出値に基づいて、前記共振器部からの前記レーザ光の出射を停止させる停止時間を決定する、方法。

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