JP5879425B1 - ファイバレーザ装置および光ファイバ接続装置 - Google Patents

Abstract

【課題】余長部分をコンパクトに収納できるファイバレーザ装置を実現する。【解決手段】本発明のファイバレーザ装置は、架台と、複数のファイバレーザユニットと、複数の出力用光ファイバと、コンバイナーユニットと、複数の入力用光ファイバと、架台に対して引き出し可能に収納され、複数の融着部を収納する融着部収納ケース５と、複数の接合ファイバ１６の少なくとも一部が、融着部収納ケース５が架台に収納された状態において融着部収納ケース５の引き出し方向手前側から引き出し方向に沿って延び、奥側のファイバ導入口から融着部収納ケース５の内部に挿入されるように、複数の接合ファイバ１６の少なくとも一部を側方および上方から規制する規制部材と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、ファイバレーザ装置および光ファイバ接続装置に関する。

例えばレーザ加工等に用いるファイバレーザ装置では、内部にレーザダイオードを搭載した複数の光源からの光を、コンバイナーを用いて１本の光ファイバに結合することにより、高出力化を実現している。ところが、一般に、レーザダイオードのような発熱量の大きい半導体部品の寿命は、他の光ファイバ部品などの寿命に比べて短いことが多い。また、高出力のファイバレーザ装置はサイズが大きく、装置の移動に多くの時間や手間が掛かることがある。このような背景から、レーザダイオードが故障した場合には、レーザダイオードをファイバレーザ装置の設置現場で交換することが要求される。

高出力のファイバレーザ装置では、従来から、レーザ光源を個別に筐体内に収納してユニット化し、複数のレーザ光源ユニットを架台の内部に積み重ねて収納している。したがって、レーザダイオードが故障した場合、故障したレーザダイオードを搭載したユニットを正常なレーザダイオードを搭載したユニットと交換する方法が簡便であり、この方法がよく用いられている。

各レーザ光源ユニットの出力用光ファイバとコンバイナーの入力用光ファイバとの接続方法としては、融着接続がよく用いられる。このとき、接続する光ファイバの先端を融着接続装置まで移動する必要があるため、光ファイバに余長部分が必要となる。また、レーザ光源ユニットを交換する際には、融着接続された部分を一旦切断し、鏡面状に加工する。この種の作業を行うと、融着接続を行う度に光ファイバが短くなるため、この分の余長部分も予め用意しておく必要がある。

従来、複数のレーザ光源およびコンバイナーからの光ファイバの接続点と余長とは、装置内部に束ねて収納されていた。例えば光ファイバを何重にも巻いて束ねた部分を余長とし、余長をユニットの手前側や奥側に置いておく方法も考えられる。しかしながら、装置移動時の振動や衝撃を考慮すると、余長の束を確実に固定する必要があり、そのためのスペースが必要である。例えば余長を引き出し式のトレイ等に固定することも考えられる。その場合には、トレイを架台から引き出すための余長が必要である。下記の特許文献１には、モジュール搭載型ラックパネルを備えた光接続箱が開示されている。このラックパネルは、可動式トレイ上のモジュールボックスの奥側に光ファイバの余長部分を曲げて収納する構成を有している。

特開２００５−３３８６１８号公報

上述したように、特許文献１では、モジュールボックスの奥側に光ファイバの余長部分を曲げて収納している。しかしながら、光ファイバが折れる、光損失が多くなる等の問題を回避する観点から、光ファイバの曲げ半径には制約があり、光ファイバをむやみに小さく曲げることはできない。そのため、緩やかに曲げた余長部分を配置するための大きなスペースが可動式トレイの奥側に必要となる。その結果、装置全体が大型化するという問題がある。これは、ファイバレーザ装置に限らず、融着接続点を有する光ファイバを備えた装置に共通する問題である。

本発明の一つの形態は、上記の課題を解決するためになされたものであって、余長部分をコンパクトに収納できるファイバレーザ装置を実現することを目的の一つとする。また、余長部分をコンパクトに収納できる光ファイバ接続装置を実現することを目的の一つとする。

上記の目的を達成するために、本発明の一つの態様のファイバレーザ装置は、架台と、前記架台に収納され、レーザ光を生成する複数のファイバレーザユニットと、前記複数のファイバレーザユニットから複数のレーザ光を出力させる複数の出力用光ファイバと、前記架台に収納され、前記複数のレーザ光を結合するコンバイナーユニットと、前記複数のレーザ光を前記複数の出力用光ファイバから前記コンバイナーユニットに入力させる複数の入力用光ファイバと、前記架台に対して引き出し可能に収納され、前記複数の出力用光ファイバと前記複数の入力用光ファイバとが融着接続された複数の融着部を収納する融着部収納ケースと、前記複数の出力用光ファイバの各々と前記複数の入力用光ファイバの各々とが融着接続された複数の接合ファイバの少なくとも一部が、前記融着部収納ケースが前記架台に収納された状態において、前記融着部収納ケースの引き出し方向手前側から前記融着部収納ケースの引き出し方向に沿って延び、前記融着部収納ケースの引き出し方向奥側のファイバ導入口から前記融着部収納ケースの内部に挿入されるように、前記複数の接合ファイバの少なくとも一部を側方および上方から規制する規制部材と、を備えたことを特徴とする。

本発明の一つの態様のファイバレーザ装置は、架台に対して引き出し可能に収納された融着部収納ケースを備えている。接合ファイバの少なくとも一部は、融着部収納ケースが架台に収納された状態において、規制部材によって融着部収納ケースの引き出し方向手前側から引き出し方向に沿って延び、引き出し方向奥側のファイバ導入口から融着部収納ケースの内部に挿入されるように、位置が規制される。すなわち、融着部収納ケースが引き出されると、融着部収納ケースの奥側が架台の手前側に移動してくるため、接合ファイバの少なくとも一部が余り、余長として機能する。そのため、融着部収納ケースを引き出すための余長を融着部収納ケースの手前側や奥側に用意する必要がない。これにより、ファイバレーザ装置の小型化を図ることができる。また、複数の接合ファイバの少なくとも一部は、融着部収納ケースが架台に収納された状態において規制部材により側方および上方から位置が規制されている。そのため、複数の接合ファイバの位置が充分に固定され、例えばファイバレーザ装置を移動する際に、移動時の振動や衝撃により接合ファイバが動いて破損する、接合ファイバに不要な曲げが生じて発熱する、等の問題を改善することができる。

前記複数のファイバレーザユニットのうち、前記融着部収納ケースに対して相対的に遠い位置に配置された第１のファイバレーザユニットに対応する第１の融着部は、前記融着部収納ケースの内部の前記ファイバ導入口に相対的に近い側に配置され、前記融着部収納ケースに対して相対的に近い位置に配置された第２のファイバレーザユニットに対応する第２の融着部は、前記融着部収納ケースの内部の前記ファイバ導入口から相対的に遠い側に配置されていてもよい。
この構成によれば、各ファイバレーザユニットから各融着部までの距離を揃えることができる。これにより、設置位置が異なる複数のファイバレーザユニットから引き出される接合ファイバの長さを合わせることができる。

前記融着部収納ケースは、前記複数の融着部の各々を収納する複数のケースを備えていてもよい。
この構成によれば、複数の融着部の各々が個別のケースに収納されているため、例えばユニット交換作業等を行う際に、交換対象以外のユニットに対応する融着部を誤って切断する、切断すべき融着部を探す手間や時間が掛かる、等の不具合をなくすことができる。

前記接合ファイバは、前記ファイバレーザユニットと前記ケースとの間において変形可能なフレキシブル管の内部に収納されていてもよい。
この構成によれば、フレキシブル管によって接合ファイバを保護することができる。また、フレキシブル管により接合ファイバがあまり小さな曲げ半径で曲がらないように規制できるため、接合ファイバを小さく曲げすぎて破損するおそれを低減することができる。

前記接合ファイバの一部は、前記融着部収納ケースの上面に配置されていてもよい。
この構成によれば、融着部収納ケースと他のファイバレーザユニットとの隙間を有効活用できる。また、接合ファイバを安定して保持できるため、装置輸送時の振動で接合ファイバが破損する、曲げ部が生じて発熱する等の不具合を低減することができる。

前記融着部収納ケースが前記架台から引き出された状態において、前記余長部分の少なくとも一部は、前記規制部材によって位置が規制された状態から開放される構成となっていてもよい。
この構成によれば、融着部収納ケースが引き出され、接合ファイバの一部が余って余長として機能する際に、接合ファイバの無理な曲げが生じることなく、破損を防止することができる。

本発明の一つの態様の光ファイバ接続装置は、架台と、前記架台に収納され、光を出力する第１のユニットと、前記第１のユニットから前記光を出力する出力用光ファイバと、前記架台に収容され、前記光が入力される第２のユニットと、前記光を前記出力用光ファイバから前記第２のユニットに入力させる入力用光ファイバと、前記架台に対して引き出し可能に収納され、前記出力用光ファイバと前記入力用光ファイバとが融着接続された融着部を収納する融着部収納ケースと、前記出力用光ファイバと前記入力用光ファイバとが接合された接合ファイバの少なくとも一部が、前記融着部収納ケースが前記架台に収納された状態において、前記融着部収納ケースの引き出し方向手前側から前記融着部収納ケースの引き出し方向に沿って延び、前記融着部収納ケースの引き出し方向奥側のファイバ導入口から前記融着部収納ケースの内部に挿入されるように、前記接合ファイバの少なくとも一部を側方および上方から規制する規制部材と、を備えたことを特徴とする。

本発明の一つの態様の光ファイバ接続装置は、架台に対して引き出し可能に収納された融着部収納ケースを備えている。接合ファイバの少なくとも一部は、融着部収納ケースが架台に収納された状態において、規制部材によって融着部収納ケースの引き出し方向手前側から引き出し方向に沿って延び、引き出し方向奥側のファイバ導入口から融着部収納ケースの内部に挿入されるように、位置が規制される。融着部収納ケースが引き出されると、融着部収納ケースの奥側が架台の手前側に移動するため、接合ファイバの少なくとも一部が余り、余長として機能する。そのため、融着部収納ケースを引き出すための余長を融着部収納ケースの手前側や奥側に用意する必要がない。これにより、光ファイバ接続装置の小型化を図ることができる。また、接合ファイバの少なくとも一部は、融着部収納ケースが架台に収納された状態において規制部材により側方および上方から位置が規制されている。そのため、接合ファイバの位置が充分に固定され、例えば光ファイバ接続装置を移動する際に、移動時の振動や衝撃により接合ファイバが動いて破損する、接合ファイバに不要な曲げが生じて発熱する、等の問題を改善することができる。

本発明の一つの形態によれば、余長部分がコンパクトに収納され、小型のファイバレーザ装置を実現できる。また、余長部分がコンパクトに収納され、小型の光ファイバ接続装置を実現できる。

第１実施形態のファイバレーザ装置の斜視図である。 ファイバレーザ装置の概略構成を示すブロック図である。 融着部収納ケースの斜視図である。 図３のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。 融着部収納ケースの平面図である。 接合ファイバおよびフレキシブル管の斜視図である。 融着部収納ケースを引き出した状態のファイバレーザ装置の斜視図である。 第２実施形態の融着部収納ケースの平面図である。 図８のＢ−Ｂ’線に沿う断面図である。 第３実施形態の融着部収納ケースの平面図である。 図１０のＣ−Ｃ’線に沿う断面図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜図７を用いて説明する。
本実施形態のファイバレーザ装置は、例えばレーザ加工等の用途に用いて好適なものである。ただし、用途はレーザ加工に限るものではない。
図１は、本実施形態のファイバレーザ装置の斜視図である。
なお、以下の各図面においては各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。

図１に示すように、ファイバレーザ装置１は、架台２、複数のファイバレーザユニット３、コンバイナーユニット４、および融着部収納ケース５を備えている。また、図示を省略するが、ファイバレーザ装置１は、上記の構成要素の他、電源ユニット、制御装置、各種センサ、操作・表示部などを備えている。複数のファイバレーザユニット３、コンバイナーユニット４、および融着部収納ケース５は、架台２の内部に、鉛直方向に所定の間隔をおいて積み重ねた状態で収納される。コンバイナーユニット４は複数のファイバレーザユニット３の下方に収納され、融着部収納ケース５はコンバイナーユニット４の下方に収納されている。複数のファイバレーザユニット３、コンバイナーユニット４、および融着部収納ケース５の各々は、前面にハンドル６を有しており、必要に応じて架台２の手前側に引き出せる構成となっている。

３個のファイバレーザユニット３は同一の構成を有しているが、説明の便宜上、上段のファイバレーザユニット３を第１のファイバレーザユニット３Ａと称し、中段のファイバレーザユニット３を第２のファイバレーザユニット３Ｂと称し、下段のファイバレーザユニット３を第３のファイバレーザユニット３Ｃと称する。本実施形態では、３個のファイバレーザユニット３が用いられるが、ファイバレーザユニット３の数は、３個に限ることはなく、要求される光出力に応じて適宜増減させればよい。

図２は、ファイバレーザ装置１の概略構成を示すブロック図である。
ファイバレーザユニット３は、複数のレーザダイオード８と、光共振器（図示略）と、コンバイナー９と、を備えている。複数のレーザダイオード８と光共振器とにより生成されたレーザ光は、コンバイナー９により結合されて１つのレーザ光となり、ファイバレーザユニット３から出力される。レーザ光は、ファイバレーザユニット３から引き出された出力用光ファイバ１０から出力される。本実施形態では、３個のレーザダイオード８が用いられるが、レーザダイオード８の数は、３個に限ることはなく、要求される光出力に応じて適宜増減させればよい。

コンバイナーユニット４は、複数のファイバレーザユニット３から出力された複数のレーザ光を結合するコンバイナー１１を備えている。レーザ光は、コンバイナーユニット４から引き出された複数の入力用光ファイバ１２の各々を通じて各ファイバレーザユニット３から入力される。また、コンバイナーユニット４には、出力用光ファイバ１３が接続されている。コンバイナー１１により結合された高出力の光は、出力用光ファイバ１３を通じて出力端１４から出力され、例えばレーザ加工等に使用される。

ファイバレーザユニット３から引き出された出力用光ファイバ１０とコンバイナーユニット４から引き出された入力用光ファイバ１２とは互いに接続されている。特に高出力のファイバレーザ装置では、出力用光ファイバと入力用光ファイバとの接続手段に光コネクタを用いると、接続点での光の損失、反射等が発生し、性能に悪影響を及ぼすことがある。そのため、この種の光ファイバの接続手段には、接続損失が低く、光反射がほとんど無い融着接続が用いられる。

本実施形態においても、出力用光ファイバ１０と入力用光ファイバ１２との接続手段として、融着接続が用いられている。本明細書においては、出力用光ファイバ１０と入力用光ファイバ１２との接続箇所を「融着部Ｊ」と称する。また、各ファイバレーザユニット３とコンバイナーユニット４との間に位置する、出力用光ファイバ１０と入力用光ファイバ１２とが接続された光ファイバ全体を「接合ファイバ１６」と称する。

３個のファイバレーザユニット３とコンバイナーユニット４とは、３本の接合ファイバ１６により接続されている。３本の接合ファイバ１６の各々は、融着部Ｊを有している。これら３個の融着部Ｊは、融着部収納ケース５の内部に収納されている。例えばいずれかのファイバレーザユニット３が故障した場合、故障したファイバレーザユニット３を予備のファイバレーザユニットと交換する。このとき、融着部Ｊを一旦切断し、予備のファイバレーザユニットからの出力用光ファイバ１０とコンバイナーユニット４からの入力用光ファイバ１２の双方の端部を鏡面加工した後、融着接続を行う。この際は、融着部収納ケース５を架台２から引き出し、上記の作業を行う。

以下の説明において、融着部収納ケース５の引き出し方向を前後方向と称し、融着部収納ケース５の引き出し方向と直交する方向を左右方向と称することもある。
図３は、融着部収納ケース５の斜視図である。
図３に示すように、融着部収納ケース５は、ケース本体１８と蓋１９とを備えている。ケース本体１８は、上面が開口した箱状の部材である。蓋１９の前後方向の寸法Ｙ２は、ケース本体１８の前後方向の寸法Ｙ１よりも小さい。そのため、ケース本体１８の上面のうちの一部が蓋１９によって覆われている。ケース本体１８の上面の手前側は蓋１９により覆われ、奥側は覆われていない。すなわち、融着部収納ケース５は、上方が開口したファイバ導入口５ｈを融着部収納ケース５の奥側に有している。融着部収納ケース５の内部には、複数（本例では３個）のケース２０が設けられている。

図３に示す接合ファイバ１６のうち、図の左側に位置する３本の接合ファイバ１６は、３個のファイバレーザユニット３から引き出された出力用光ファイバ１０に相当する（図１参照）。図の右側に位置する３本の接合ファイバ１６は、コンバイナーユニット４から引き出された３本の入力用光ファイバ１２に相当する（図１参照）。出力用光ファイバ１０と入力用光ファイバ１２とは、融着部収納ケース５の内部で１本ずつ互いに接続されている。したがって、図面上は６本の接合ファイバ１６があるように見えるが、実際には３本の接合ファイバ１６である。接合ファイバ１６は、各ユニットから垂れ下がり、融着部収納ケース５の蓋１９の上面の左端もしくは右端にそれぞれ接触した後、手前側の辺に沿って中央に向かい、中央から融着部収納ケース５の前後方向に沿って延び、奥側から融着部収納ケース５のファイバ導入口５ｈを通して内部に挿入されている。接合ファイバ１６の位置は、融着部収納ケース５の上面を上記の経路で引き回されるように規制されている。

具体的には、複数の接合ファイバ１６は、複数のクランプ２２を介して融着部収納ケース５の蓋１９の上面に固定されることにより、引き回し位置が規制されている。使用されるクランプ２２の数や設置位置は、特に限定されない。ただし、融着部収納ケース５の両端や中央など、接合ファイバ１６が曲がっている箇所では、曲げ半径が極度に小さくならないような位置にクランプ２２を設置する必要がある。
本実施形態のクランプ２２は、特許請求の範囲の規制部材に相当する。

図４は、図３のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。
図４に示すように、クランプ２２は、ネジ等の締結部材２３により融着部収納ケース５の蓋１９に固定されている。６本の接合ファイバ１６は、クランプ２２と蓋１９とによって挟み込まれる形態で蓋に固定される。クランプ２２はネジにより蓋１９に固定されているため、必要に応じてクランプ２２を融着部収納ケース５から取り外すことができる。このとき、各接合ファイバ１６は、図３に示した引き回し形態から解放され、自由に移動できる状態となる。

図５は、融着部収納ケース５の平面図である。なお、図５は、ケース本体１８の内部を説明するために蓋１９を取り外した状態を示し、蓋１９の上面に配置される接合ファイバ１６等の図示を省略している。
図５に示すように、融着部収納ケース５は、ケース本体１８の内部に３個の金属製のケース２０を備えている。３個のケース２０の各々は、ケース本体と蓋（図示略）とを備え、３個の融着部Ｊの各々を収納する。ケース２０の内部には、１本の接合ファイバ１６が巻回された状態で収納されている。接合ファイバ１６は、任意の支持部材２４によってケース２０に固定されている。接合ファイバ１６のうち、ケース２０の内部で巻回された部分は、ファイバレーザユニット３の交換等の際に融着部Ｊが切断されて短くなることに対する余長として機能する。

図１に示したように、第１のファイバレーザユニット３Ａは、架台２の上段側に配置されているため、融着部収納ケース５からの距離が３個のファイバレーザユニット３の中で最も長い。第３のファイバレーザユニット３Ｃは、架台２の下段側に配置されているため、融着部収納ケース５からの距離が３個のファイバレーザユニット３の中で最も短い。第２のファイバレーザユニット３Ｂは、第１のファイバレーザユニット３Ａと第３のファイバレーザユニット３Ｃの中間の位置に配置されている。

このようなファイバレーザユニット３の配置に対し、図５に示すように、第１のファイバレーザユニット３Ａに接続された第１の接合ファイバ１６Ａの第１の融着部Ｊ１は、３個のケース２０のうち、ファイバ導入口５ｈに最も近い位置（奥側）にある第１のケース２０Ａに収納されている。第３のファイバレーザユニット３Ｃに接続された第３の接合ファイバ１６Ｃの第３の融着部Ｊ３は、３個のケース２０のうち、ファイバ導入口５ｈから最も遠い位置（手前側）にある第３のケース２０Ｃに収納されている。第２のファイバレーザユニット３Ｂに接続された第２の接合ファイバ１６Ｂの第２の融着部Ｊ２は、第１のケース２０Ａと第３のケース２０Ｃとの間に位置する第２のケース２０Ｂに収納されている。

本実施形態の場合、図１に示す第１のファイバレーザユニット３Ａと第２のファイバレーザユニット３Ｂとの間のピッチＤ_１２と、図５に示す第１のケース２０Ａと第２のケース２０Ｂとの間のピッチＬ_１２と、は等しい（Ｄ_１２＝Ｌ_１２）。同様に、図１に示す第２のファイバレーザユニット３Ｂと第３のファイバレーザユニット３Ｃとの間のピッチＤ_２３と、図５に示す第２のケース２０Ｂと第３のケース２０Ｃとの間のピッチＬ_２３と、は等しい（Ｄ_２３＝Ｌ_２３）。

３個のファイバレーザユニット３は、融着部収納ケース５の上方に縦に積み重ねられているため、各ファイバレーザユニット３から融着部収納ケース５までの距離がファイバレーザユニット３毎に異なる。したがって、必要となる出力用光ファイバ１０の長さもファイバレーザユニット３毎に異なり、出力用光ファイバ１０の長さが異なる複数種のファイバレーザユニットを予備用ユニットとして準備する必要がある。

これに対し、本実施形態の場合、融着部収納ケース５から最も遠い第１のファイバレーザユニット３Ａに対応する第１の融着部Ｊ１を収納する第１のケース２０Ａが融着部収納ケース５のファイバ導入口５ｈに最も近い位置に設けられ、融着部収納ケース５に最も近い第３のファイバレーザユニット３Ｃに対応する第３の融着部Ｊ３を収納する第３のケース２０Ｃが融着部収納ケース５のファイバ導入口５ｈから最も遠い位置に設けられている。また、上述したように、ピッチＤ_１２とピッチＬ_１２とが等しく、ピッチＤ_２３とピッチＬ_２３とが等しく設定されている。その結果、各ファイバレーザユニット３と融着部収納ケース５との間の距離の差が相殺されるため、どの位置に収納されるファイバレーザユニット３であっても、必要となる出力用光ファイバ１０の長さは同じでよい。このようにして、予備用のユニットとして準備するファイバレーザユニット３の共通化を図ることができる。

図６は、接合ファイバ１６およびフレキシブル管２５の斜視図である。
図６に示すように、接合ファイバ１６は、各ファイバレーザユニット３と各ケース２０との間、およびコンバイナーユニット４と各ケース２０との間において、金属製のフレキシブル管２５の内部に収納されている。フレキシブル管２５は、弾性変形が可能であり、適度な可撓性と剛性とを兼ね備えている。これにより、接合ファイバ１６のうち、ファイバレーザユニット３、コンバイナーユニット４およびケース２０の外側に引き出された部分は、フレキシブル管２５により保護される。また、フレキシブル管２５は、曲げ半径があまり小さくならないように接合ファイバ１６の曲がりの程度を規制する。これにより、接合ファイバ１６を取り扱う際に破損するおそれを低減することができる。

上記構成のファイバレーザ装置１において、例えばいずれかのファイバレーザユニット３が故障した場合、故障したファイバレーザユニット３を予備のファイバレーザユニットと交換する。以下、交換作業の手順の一例を説明する。

最初に、融着部収納ケース５を架台２から引き出し、融着部収納ケース５の蓋１９を開ける。このとき、図７に示すように、蓋１９の上面のクランプ２２を手前側から取り外しながら、融着部収納ケース５を架台２から引き出すことが望ましい。これにより、各接合ファイバ１６は、クランプ２２により蓋１９に固定された状態から解放されるため、自由に移動できる状態となる。場合によっては、必ずしも全てのクランプ２２を取り外さなくてもよい。融着部収納ケース５は架台２の下部に配置されているため、ファイバレーザ装置１の高さが高い場合であっても以降の作業を容易に行うことができる。

融着部収納ケース５が架台２の手前側に引き出されると、融着部収納ケース５の奥側が架台２の手前側に移動してくる。このとき、融着部収納ケース５の奥側と各ファイバレーザユニット３の前面との間の距離が短くなるため、それまで融着部収納ケース５の蓋１９に固定されていた部分の接合ファイバ１６が余り、余長として機能する。そのため、融着部収納ケース５の手前側や奥側に余長を用意することなく、融着部収納ケース５を支障なく引き出すことができる。

次に、第１のファイバレーザユニット３Ａを交換する場合であれば、第１のケース２０Ａの蓋を開け、第１の融着部Ｊ１を切断する。このとき、各ファイバレーザユニット３に対応する各融着部Ｊが個別のケース２０に収納されているため、切断すべきでない他の融着部Ｊを誤って切断するおそれをなくすことができる。また、切断すべき融着部Ｊを探す手間や時間を削減することができる。

次に、第１のファイバレーザユニット３Ａを予備のファイバレーザユニットに交換し、必要に応じて出力用光ファイバ１０の端面および入力用光ファイバ１２の端面を鏡面加工した後、出力用光ファイバ１０の端面と入力用光ファイバ１２の端面とを融着接続する。
次に、第１のケース２０Ａの蓋を閉じ、さらに融着部収納ケース５の蓋１９を閉じる。次に、クランプ２２によって複数の接合ファイバ１６を融着部収納ケース５の蓋１９に固定する。最後に、融着部収納ケース５を架台２の内部に収納する。

本実施形態のファイバレーザ装置１によれば、上述したように、融着部収納ケース５を引き出すための余長の収納スペースを融着部収納ケース５の手前側や奥側に用意する必要がない。これにより、架台２を必要以上に大きくする必要がなく、ファイバレーザ装置１の小型化を図ることができる。また、接合ファイバ１６の一部は融着部収納ケース５の上面に配置されているため、融着部収納ケース５とコンバイナーユニット４との間の隙間を有効活用できる。また、接合ファイバ１６が側方および上方からクランプ２２により安定して保持されるため、装置輸送時の振動で接合ファイバ１６が破損する、不要な曲げ部が生じて発熱する、等の不具合をなくすことができる。また、接合ファイバ１６が常に略同じ位置に固定されるため、接合ファイバ１６の異常な曲がりに起因する発熱を抑えることができる。

［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態のファイバレーザ装置について、図８および図９を用いて説明する。
本実施形態のファイバレーザ装置の基本構成は第１実施形態と同様であり、接合ファイバの位置を規制する規制部材が第１実施形態と異なる。
図８は、本実施形態の融着部収納ケースを示す平面図である。図９は、図８のＢ−Ｂ’線に沿う断面図である。
図８および図９において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。

第１実施形態において、複数の接合ファイバは、クランプに挟み込まれる形態で融着部収納ケースの上面に固定されていた。これに対して、図８に示すように、本実施形態においては、融着部収納ケース５の蓋１９の上面に、一対のガイド板２８が設けられている。一対のガイド板２８は、所定の間隔をおいて蓋１９の上面に固定されている。図９に示すように、複数の接合ファイバ１６は、融着部収納ケース５とコンバイナーユニット４の底板と一対のガイド板２８とによって囲まれた空間に収容される。
本実施形態の一対のガイド板２８およびコンバイナーユニット４の底板は、特許請求の範囲の規制部材に相当する。

接合ファイバ１６は、各ユニットから垂れ下がり、融着部収納ケース５の蓋１９の左端もしくは右端にそれぞれ接触した後、手前側の辺に沿って中央に向かい、中央から一対のガイド板２８に挟まれる形で融着部収納ケース５の奥側に向かって延び、奥側から融着部収納ケース５のファイバ導入口５ｈを通して内部に挿入される。本実施形態の場合、第１実施形態のクランプと異なり、一対のガイド板２８の上方が開口しているため、融着部収納ケース５を収納した状態ではコンバイナーユニット４の底板により接合ファイバ１６の上方が規制される一方、融着部収納ケース５を引き出した状態では、一対のガイド板２８を取り外すことなく、接合ファイバ１６は自由に移動できる。
その他の構成は第１実施形態と同様である。

本実施形態においても、融着部収納ケース５を引き出すための余長の収納スペースを融着部収納ケース５の手前側や奥側に用意する必要がなく、ファイバレーザ装置の小型化が図れる、といった第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

［第３実施形態］
以下、本発明の第３実施形態のファイバレーザ装置について、図１０および図１１を用いて説明する。
本実施形態のファイバレーザ装置の基本構成は第１実施形態と同様であり、接合ファイバの配置が第１実施形態と異なる。
図１０は、本実施形態の融着部収納ケースを示す平面図である。図１１は、図１０のＣ−Ｃ’線に沿う断面図である。
図１０および図１１において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。

第１、第２実施形態においては、接合ファイバが融着部収納ケースの上面に固定されていた。これに対して、図１０に示すように、本実施形態においては、接合ファイバ１６が融着部収納ケース３１の側面に固定されている。本実施形態の場合、各ファイバレーザユニット３から引き出された出力用光ファイバ１０、コンバイナーユニット４から引き出された入力用光ファイバ１２の双方ともに、図１０の左側から右側に向けて延びている。

本実施形態のファイバレーザ装置は、架台２から引き出し可能とされたトレイ３２を備えている。複数の融着部を収納する融着部収納ケース３１は、トレイ３２上に設けられている。融着部収納ケース３１の左右方向の幅Ｘ１は、トレイ３２の左右方向の幅Ｘ２に対して小さい。また、融着部収納ケース３１の前後方向の長さＹ１は、トレイ３２の前後方向の長さＹ２に対して小さい。そのため、融着部収納ケース３１の前方および後方にも、接合ファイバ１６を配置するためのスペースが設けられている。

接合ファイバ１６は、各ユニットから垂れ下がり、トレイ３２の左端にそれぞれ接触した後、手前側の辺に沿って右端に向かい、右端から融着部収納ケース３１の前後方向に沿って延び、奥側から融着部収納ケース３１の背面を通して内部に挿入されている。接合ファイバ１６の位置は、上記の経路で引き回されるように規制されている。具体的には、図１１に示すように、複数の接合ファイバ１６は、複数のクランプ３３を介してトレイ３２の前面および融着部収納ケース３１の側面に固定されることにより、引き回し位置が規制されている。複数の接合ファイバ１６は、クランプ３３によって側方および上方から位置が規制されている。第１実施形態と同様、クランプ３３は、適宜取り外しできる構成となっていてもよい。
本実施形態のクランプ３３は、特許請求の範囲の規制部材に相当する。
その他の構成は第１実施形態と同様である。

本実施形態においても、融着部収納ケース３１を引き出すための余長の収納スペースを融着部収納ケース３１の手前側や奥側に用意する必要がなく、ファイバレーザ装置の小型化が図れるといった第１、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば上記実施形態では、融着部収納ケース内の３個の金属ケースが前後方向（融着部収納ケースの引き出し方向）に並んだ例を示したが、３個の金属ケースが左右方向（融着部収納ケースの引き出し方向と直交する方向）に並んでいてもよい。この場合、例えばファイバ導入口が融着部収納ケースの右端もしくは左端に設けられていたとすると、第１実施形態で説明したように、融着部収納ケースから最も遠い第１のファイバレーザユニットに対応する第１の融着部を収納する第１のケースがファイバ導入口に最も近い位置に設けられ、融着部収納ケースに最も近い第３のファイバレーザユニットに対応する第３の融着部を収納する第３のケースがファイバ導入口から最も遠い位置に設けられていればよい。

上記実施形態では、架台の上段側から下段側に向けてファイバレーザユニット、コンバイナーユニット、および融着部収納ケースが収納された例を示したが、各部の収納位置は特に上記の例に限定されることはない。その他、ファイバレーザ装置を構成する各部材の数、配置、形状、材料等については、上記実施形態の例に限らず、適宜変更が可能である。

また、上記実施形態では本発明をファイバレーザ装置に適用した例を示したが、本発明の特徴点である融着部収納ケースおよび接合ファイバを備えた他の装置、例えば光通信用機器の光ファイバ接続装置にも本発明を適用することができる。

本発明は、例えばレーザ加工等に用いるファイバレーザ装置、もしくは光ファイバ接続装置に利用が可能である。

１…ファイバレーザ装置、２…架台、３…ファイバレーザユニット、３Ａ…第１のファイバレーザユニット、３Ｂ…第２のファイバレーザユニット、３Ｃ…第３のファイバレーザユニット、４…コンバイナーユニット、５，３１…融着部収納ケース、５ｈ…ファイバ導入口、１０…出力用光ファイバ、１２…入力用光ファイバ、２２，３３…クランプ（規制部材）、２５…フレキシブル管、２８…ガイド板（規制部材）。

Claims (7)

1. 架台と、
   前記架台に収納され、レーザ光を生成する複数のファイバレーザユニットと、
   前記複数のファイバレーザユニットから複数のレーザ光を出力させる複数の出力用光ファイバと、
   前記架台に収納され、前記複数のレーザ光を結合するコンバイナーユニットと、
   前記複数のレーザ光を前記複数の出力用光ファイバから前記コンバイナーユニットに入力させる複数の入力用光ファイバと、
   前記架台に対して引き出し可能に収納され、前記複数の出力用光ファイバの各々と前記複数の入力用光ファイバの各々とが融着接続された複数の接合ファイバの融着部を収納する融着部収納ケースと、
   前記複数の接合ファイバをなす前記出力用光ファイバの一部と前記入力用光ファイバの一部とが、前記融着部収納ケースが前記架台に収納された状態において、前記融着部収納ケースの引き出し方向手前側から前記融着部収納ケースの引き出し方向に沿って延び、前記融着部収納ケースの引き出し方向奥側のファイバ導入口から前記融着部収納ケースの内部に挿入されるように、前記出力用光ファイバの一部と前記入力用光ファイバの一部とを側方および上方から規制する規制部材と、
   を備えたことを特徴とするファイバレーザ装置。
2. 前記複数のファイバレーザユニットのうち、前記融着部収納ケースに対して相対的に遠い位置に配置された第１のファイバレーザユニットに対応する第１の融着部は、前記融着部収納ケースの内部の前記ファイバ導入口に相対的に近い側に配置され、
   前記融着部収納ケースに対して相対的に近い位置に配置された第２のファイバレーザユニットに対応する第２の融着部は、前記融着部収納ケースの内部の前記ファイバ導入口から相対的に遠い側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のファイバレーザ装置。
3. 前記融着部収納ケースは、前記複数の融着部の各々を収納する複数のケースを備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のファイバレーザ装置。
4. 前記接合ファイバは、前記ファイバレーザユニットと前記ケースとの間において、変形可能なフレキシブル管の内部に収納されていることを特徴とする請求項３に記載のファイバレーザ装置。
5. 前記接合ファイバの一部は、前記融着部収納ケースの上面に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のファイバレーザ装置。
6. 前記融着部収納ケースが前記架台から引き出された状態において、前記接合ファイバの少なくとも一部は、前記規制部材によって位置が規制された状態から開放されることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載のファイバレーザ装置。
7. 架台と、
   前記架台に収納され、光を出力する第１のユニットと、
   前記第１のユニットから前記光を出力する出力用光ファイバと、
   前記架台に収容され、前記光が入力される第２のユニットと、
   前記光を前記出力用光ファイバから前記第２のユニットに入力させる入力用光ファイバと、
   前記架台に対して引き出し可能に収納され、前記出力用光ファイバと前記入力用光ファイバとが融着接続された接合ファイバの融着部を収納する融着部収納ケースと、
   前記接合ファイバをなす前記出力用光ファイバの一部と前記入力用光ファイバの一部とが、前記融着部収納ケースが前記架台に収納された状態において、前記融着部収納ケースの引き出し方向手前側から前記融着部収納ケースの引き出し方向に沿って延び、前記融着部収納ケースの引き出し方向奥側のファイバ導入口から前記融着部収納ケースの内部に挿入されるように、前記出力用光ファイバの一部と前記入力用光ファイバの一部とを側方および上方から規制する規制部材と、
   を備えたことを特徴とする光ファイバ接続装置。

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