JP6051252B2 - ファイバレーザ装置 - Google Patents
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Description
なお、本明細書における「ラマン波長変換部」は、ラマン波長変換部に入射した光の一部の波長を誘導ラマン散乱によって入射前よりも長波長側にシフトさせる。この長波長側にシフトした光を「ラマン光」と称する。
以下、本発明の第1実施形態について、図1および図2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概略構成図である。
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、ファイバレーザ装置本体2と、レーザヘッド3と、出力光伝搬用光ファイバ4と、不要光伝搬用光ファイバ5と、を備えている。ファイバレーザ装置本体2から出力されたレーザ光は、出力光伝搬用光ファイバ4を介してレーザヘッド3に伝搬される。レーザヘッド3において、ファイバレーザ装置本体2からの出力光L10が分波され、所望の波長のラマン光L2がレーザヘッド3の外部に出力されるとともに、所望の波長以外の不要光L1が不要光伝搬用光ファイバ5を介して、後述する不要光処理部11に伝搬される。
不要光伝搬用光ファイバ5は、図2に示すように、ダブルクラッドファイバで構成されている。不要光伝搬用光ファイバ5は、円柱状のコア28と、コア28の外側面を覆う円筒状のインナークラッド29と、インナークラッド29の外側面を覆う円筒状のアウタークラッド30と、アウタークラッド30の外側面を覆う円筒状の外被31と、を有する。不要光伝搬用光ファイバ5の構成要素のうち、コア28とインナークラッド29とは、例えば石英ガラスにより構成されている。アウタークラッド30と外被31とは、例えば樹脂により構成されている。屈折率の大小関係については、屈折率が低い方から高い方に向かって、アウタークラッド30、インナークラッド29、コア28の順となっている。この構成により、不要光L1がコア28に結合されなかったとしても、その不要光L1をインナークラッド29に閉じ込めることができる。
以下、アウタークラッド30と外被31とをまとめて、被覆32と称することもある。
以下、本発明の第2実施形態について、図3を用いて説明する。
第2実施形態のファイバレーザ装置の基本構成は第1実施形態のファイバレーザ装置と同様であるが、不要光処理部の位置が第1実施形態と異なる。
図3において、第1実施形態で用いた図1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。
以下、本発明の第3実施形態について、図4を用いて説明する。
第3実施形態のファイバレーザ装置の基本構成は第1実施形態のファイバレーザ装置と同様であるが、不要光検出部が設けられた点が第1実施形態と異なる。
図4において、第1実施形態で用いた図1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。
例えば図5に示すファイバレーザ装置60のように、不要光処理部61の内部に分岐素子62とフォトダイオード53とを含む不要光検出部63が設けられた構成であってもよい。分岐素子62として、例えば光フィルタ、石英ガラス板等が用いられる。分岐素子62は、5%未満の光をフォトダイオード側に導く程度の分岐比があればよい。不要光処理部61に入射した不要光L1は分岐素子62によって分岐され、一方の光は不要光処理部61によって処理され、他方の光はフォトダイオード53に導かれる。このファイバレーザ装置60においても、第3実施形態と同様の効果が得られる。
例えば上記実施形態では、分波素子としてバンドパスフィルタ(反射型フィルタ)の例を挙げたが、その他、WDMカプラ、プリズム等を用いることもできる。
Claims (10)
- ファイバレーザ装置本体と、
入射光のうちの一部の光の波長を変換するラマン波長変換部と、
前記ラマン波長変換部から出力された光を伝搬させる出力光伝搬用光ファイバと、
前記出力光伝搬用光ファイバに設けられ、前記ラマン波長変換部から出力された光をラマン光と前記ラマン光以外の不要光とに分波する分波素子と、
前記分波素子により分波された前記不要光の少なくとも一部が入射し、前記不要光の少なくとも一部を伝搬させる不要光伝搬用光ファイバと、
前記出力光伝搬用光ファイバを介して前記ファイバレーザ装置本体に接続され、前記ラマン光を外部に出力するレーザヘッドと、を備え、
前記分波素子及び前記不要光伝搬用光ファイバの一端は前記レーザヘッドの内部に設けられ、前記不要光伝搬用光ファイバの他端は前記レーザヘッドの外部に設けられている
ことを特徴とするファイバレーザ装置。 - 前記不要光伝搬用光ファイバの一端は、前記ラマン波長変換部から出力された光が入射する前記分波素子の入射面と対面しており、
前記分波素子は、前記ラマン波長変換部から出力された光の光軸に対して前記入射面が角度をつけて配置されており、前記不要光を前記光軸に沿う方向以外の方向に反射させることによって、前記不要光を空間伝搬させて前記不要光伝搬用光ファイバの一端に結合させる
ことを特徴とする請求項1記載のファイバレーザ装置。 - 前記分波素子は、前記出力光伝搬用光ファイバの最も出力側の端部に設けられた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。
- 前記ラマン波長変換部は、前記ファイバレーザ装置本体の内部に設けられていることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載のファイバレーザ装置。
- 前記不要光伝搬用光ファイバにより伝搬される前記不要光の少なくとも一部を処理する不要光処理部をさらに備えた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。
- 前記不要光処理部は、前記ファイバレーザ装置本体に設けられていることを特徴とする請求項5に記載のファイバレーザ装置。
- 前記不要光伝搬用光ファイバは、ダブルクラッドファイバで構成されていることを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載のファイバレーザ装置。
- 前記出力光伝搬用光ファイバは、シングルモードファイバで構成され、
前記不要光伝搬用光ファイバは、マルチモードファイバで構成されていることを特徴とする請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載のファイバレーザ装置。 - 前記不要光伝搬用光ファイバから漏出する前記不要光の一部を検出する不要光検出部をさらに備えたことを特徴とする請求項1から請求項8までのいずれか一項に記載のファイバレーザ装置。
- 前記不要光検出部は、前記ファイバレーザ装置本体の内部に設けられたことを特徴とする請求項9に記載のファイバレーザ装置。
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