JP6122912B2 - Optical circuit device for fiber laser and fiber laser - Google Patents

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Description

本発明は、ファイバレーザ用光回路装置およびファイバレーザに関する。   The present invention relates to an optical circuit device for a fiber laser and a fiber laser.

ファイバレーザを発振させるために用いられている希土類元素の誘導放出帯域は、近赤外光である。そのため、一般的なファイバレーザは、その射出光を目視することができない。そこで、加工用のファイバレーザでは、レーザが射出される加工箇所を目視するために、加工用のレーザ光とは別に、ガイド光を射出することが一般的である。   The stimulated emission band of rare earth elements used for oscillating fiber lasers is near infrared light. Therefore, a general fiber laser cannot visually observe the emitted light. Therefore, in a processing fiber laser, it is common to emit guide light separately from the processing laser beam in order to visually check the processing site where the laser is emitted.

特許文献1には、デリバリファイバを介して不可視レーザ光を出力するファイバレーザ装置において、不可視レーザ光が出力される出力ファイバとデリバリファイバとの接合部の近傍のクラッドに、可視レーザ光源によって発生された前記可視レーザ光を導入する導入部を設け、加工対象物に対する不可視レーザ光の照射の位置決めを行う場合に、クラッドを介して加工対象物の加工位置に可視レーザ光を照射するファイバレーザ装置が記載されている。   In Patent Document 1, in a fiber laser device that outputs invisible laser light through a delivery fiber, a visible laser light source generates a clad near the joint between the output fiber from which the invisible laser light is output and the delivery fiber. And a fiber laser device that irradiates the processing position of the processing object through the clad with the visible laser light when the introduction portion for introducing the visible laser light is provided and positioning of the irradiation of the invisible laser light to the processing object is performed Have been described.

特許文献2には、発光源からの光を伝搬する複数本の光ファイバを備える光源部と、複数の光ファイバから射出される光束を1本の光束に集束して被照射物に照射する光学系とを備え、光ファイバの端面が配置された位置と、光ファイバの射出する光束の強度分布との組合せにより、1本の光束が所望の光強度プロファイルとなるようにした光照射装置が記載されている。   In Patent Document 2, a light source unit including a plurality of optical fibers that propagate light from a light emitting source, and an optical that irradiates an irradiated object by converging the light beams emitted from the plurality of optical fibers into one light beam. And a light irradiation device in which one light beam has a desired light intensity profile by combining the position where the end face of the optical fiber is disposed and the intensity distribution of the light beam emitted from the optical fiber. Has been.

特許文献3には、複数のレーザ発振器から射出されるレーザ光を伝送する光ファイバは、一端が複数の単芯光ファイバから成り、他端が複数の単芯光ファイバを集合したバンドルファイバで構成され、バンドルファイバは中心にアライメント用可視レーザ光を射出する単芯光ファイバを、周辺にレーザ光を伝送する複数の単芯光ファイバを配置したレーザ光照射装置が記載されている。   In Patent Document 3, an optical fiber that transmits laser light emitted from a plurality of laser oscillators is configured with a bundle fiber in which one end includes a plurality of single-core optical fibers and the other end includes a plurality of single-core optical fibers. In addition, there is described a laser beam irradiation apparatus in which a bundle fiber includes a single-core optical fiber that emits alignment visible laser light at the center and a plurality of single-core optical fibers that transmit laser light to the periphery.

特開2013−102007号公報JP 2013-102007 A 国際公開第2007/007766号International Publication No. 2007/007766 特開2000−126886号公報JP 2000-126886 A

レーザからの射出光のビーム品質を表す指標の一つに、Mがある。Mの値が小さいほど、加工精度が高くなる。ファイバレーザにおいて、Mの値を悪化させる主な要因は、光ファイバへの外乱や、光学系の構成の複雑さである。よって、Mの悪化を防ぐためには、レーザ共振器から射出端までの光学系の構成には、必要以上に複雑な構成を含めることは好ましくない。そのため、ファイバレーザのガイド光は、共振器を構成する光ファイバ中を、レーザ発振光と共に導波し、射出されることが望ましい。 One indicator of the beam quality of the emitted light from the laser, there are M 2. As the value of M 2 is small, the processing accuracy is high. In the fiber laser, the main factors that deteriorate the value of M 2 are disturbance to the optical fiber and the complexity of the configuration of the optical system. Therefore, in order to prevent deterioration of the M 2 is the configuration of the optical system from the laser resonator and the exit end, the inclusion of complex configuration than necessary is not preferable. Therefore, it is desirable that the guide light of the fiber laser is guided through the optical fiber constituting the resonator together with the laser oscillation light and emitted.

ファイバレーザの共振器に使用されるファイバの内、Yb(イッテルビウム)添加光ファイバに代表される希土類添加光ファイバは、光通信用の光ファイバとは異なり、ファイバレーザの特性向上のために様々な元素が添加されていることが多い。そのため、レイリー散乱や、添加元素の吸収などにより、可視光領域に大きな伝送損失を生じる。よって、Mの上昇を抑制するためにガイド光が共振器中を導波する構成にすると、大きな伝送損失を伴う。このため、ファイバレーザの射出端でガイド光の十分な輝度を確保するためには、高出力な可視光源が必要となる。 Among the fibers used for the fiber laser resonator, rare-earth-doped optical fibers represented by Yb (ytterbium) -doped optical fibers are different from optical fibers for optical communication in order to improve the characteristics of fiber lasers. Elements are often added. Therefore, a large transmission loss occurs in the visible light region due to Rayleigh scattering, absorption of additive elements, and the like. Therefore, the guide light is a configuration for guiding the resonator in order to suppress the increase of M 2, with a large transmission loss. For this reason, a high-power visible light source is required in order to ensure sufficient luminance of the guide light at the emission end of the fiber laser.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、Mの悪化を抑制できるファイバレーザ用光回路装置およびファイバレーザを提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a fiber laser optical circuit device and a fiber laser can suppress deterioration of M 2.

前記課題を解決するため、本発明は、光源の出力を伝搬する複数のデリバリファイバと、前記複数のデリバリファイバの出力を合波するカプラ部とを備える、ファイバレーザ用光回路装置であって、前記カプラ部は、前記複数のデリバリファイバに接続される第1の端部と、前記カプラ部により合波された出力を射出する第2の端部を有し、前記第1の端部と前記第2の端部との間には、前記複数のデリバリファイバのすべてから出力が入射される単一のコアが設けられ、前記単一のコアは、前記複数のデリバリファイバの出力のうち赤外光である出力を特定の位置で入射したときにMの上昇が抑制可能な屈折率分布を有し、前記特定の位置以外のいずれかの位置から入射させた可視光である出力を、前記特定の位置から入射させた前記赤外光である出力と合波することを特徴とするファイバレーザ用光回路装置を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention is an optical circuit device for a fiber laser, comprising: a plurality of delivery fibers that propagate the output of a light source; and a coupler unit that combines the outputs of the plurality of delivery fibers. The coupler unit includes a first end connected to the plurality of delivery fibers, and a second end that emits an output combined by the coupler unit, and the first end and the A single core is provided between the second end and an output from all of the plurality of delivery fibers, and the single core is an infrared ray of the outputs of the plurality of delivery fibers. the has a refractive index distribution elevated M 2 is capable of suppressing when the output is light incident at a particular position, a visible light input from any position other than the specific position output, the The red light incident from a specific position Provided is an optical circuit device for a fiber laser characterized by being combined with an output which is external light.

前記特定の位置以外のいずれかの位置が、前記単一のコアの断面における中心部であることが好ましい。
前記可視光である出力を、Mの上昇が実測で最も高い箇所から、前記カプラ部に入射させたことが好ましい。
前記赤外光である出力が、加工用のレーザ光であり、前記可視光である出力が、加工位置確認用のガイド光であることが好ましい。
It is preferable that any position other than the specific position is a central portion in a cross section of the single core.
It is preferable that the output, which is visible light, is incident on the coupler unit from a location where the increase in M 2 is the highest in actual measurement.
It is preferable that the output that is infrared light is laser light for processing, and the output that is visible light is guide light for confirming the processing position.

また、本発明は、前記ファイバレーザ用光回路装置を備えたファイバレーザを提供する。
前記赤外光である出力を伝搬する前記デリバリファイバが、希土類元素が添加された光ファイバを含むファイバレーザ共振器に接続されており、前記可視光を導波する経路は、前記可視光を出力する可視光源から、前記ファイバレーザの射出端までの全長にわたり、希土類元素が添加されていない光ファイバから構成されていることが好ましい。
The present invention also provides a fiber laser including the fiber laser optical circuit device.
The delivery fiber that propagates the output that is the infrared light is connected to a fiber laser resonator including an optical fiber to which a rare earth element is added, and the path that guides the visible light outputs the visible light. It is preferable that the optical fiber is composed of an optical fiber to which a rare earth element is not added over the entire length from the visible light source to the emission end of the fiber laser.

本発明によれば、カプラ部の単一のコアが、複数のデリバリファイバの出力のうち赤外光である出力を特定の位置で入射したときにMの上昇が抑制可能な屈折率分布を有するので、Mの悪化を抑制できるファイバレーザ用光回路装置およびファイバレーザを提供することができる。 According to the present invention, a single core coupler portion, a raised refractive index distribution capable of suppressing the M 2 when entering the output is infrared light among the outputs of the delivery fiber at a particular location Therefore, it is possible to provide an optical circuit device for fiber laser and a fiber laser that can suppress the deterioration of M 2 .

ファイバレーザの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of a fiber laser. ファイバレーザ用光回路装置の一例を示す(a)斜視図、および入射側の(b)正面図である。It is (a) perspective view which shows an example of the optical circuit apparatus for fiber lasers, and (b) front view of the incident side. 実施例および比較例の屈折率分布を示すグラフである。It is a graph which shows the refractive index distribution of an Example and a comparative example. 実施例および比較例のNAの分布を示すグラフである。It is a graph which shows distribution of NA of an Example and a comparative example.

以下、好適な実施形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。   Hereinafter, based on a preferred embodiment, the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に、ファイバレーザの一例を模式的に示す。ファイバレーザ10は、加工用のレーザ光を発振する、1または複数のファイバレーザユニット11を備える。ファイバレーザユニット11の出力は、デリバリファイバ12により、カプラ部20に伝搬される。ファイバレーザユニット11が複数存在する場合、各ファイバレーザユニット11の出力が、それぞれ異なるデリバリファイバ12により伝搬されてもよい。   FIG. 1 schematically shows an example of a fiber laser. The fiber laser 10 includes one or a plurality of fiber laser units 11 that oscillate processing laser light. The output of the fiber laser unit 11 is propagated to the coupler unit 20 by the delivery fiber 12. When there are a plurality of fiber laser units 11, the output of each fiber laser unit 11 may be propagated through different delivery fibers 12.

また、ファイバレーザ10は、ガイド用の可視光を出力する可視光源14を備える。可視光源14の出力は、デリバリファイバ12とは異なるデリバリファイバ13により、カプラ部20に伝播される。ファイバレーザ10は、デリバリファイバ13および可視光源14を、それぞれ1ずつ有すればよい。可視光源14としては、レーザダイオード(LD)、発光ダイオード(LED)等が挙げられる。コヒーレント光により高精度が得られることから、レーザダイオードが好ましい。   The fiber laser 10 includes a visible light source 14 that outputs visible light for guide. The output of the visible light source 14 is propagated to the coupler unit 20 by the delivery fiber 13 different from the delivery fiber 12. The fiber laser 10 only needs to have one delivery fiber 13 and one visible light source 14, respectively. Examples of the visible light source 14 include a laser diode (LD) and a light emitting diode (LED). A laser diode is preferable because high accuracy can be obtained by coherent light.

カプラ部20は、デリバリファイバ12,13の出力を合波する。カプラ部20の出力は、出力用光ファイバ21を介してヘッド等の射出端30から射出される。出力用光ファイバ21は、筐体19の内側から外側へと通じている。筐体19内には、ファイバレーザユニット11、デリバリファイバ12,13、可視光源14などが収容されている。射出端30は、加工等の対象物に向けて配置することができる。ファイバレーザ10は、カプラ部20および出力用光ファイバ21を、それぞれ1ずつ有すればよい。   The coupler unit 20 combines the outputs of the delivery fibers 12 and 13. The output of the coupler unit 20 is emitted from an emission end 30 such as a head via an output optical fiber 21. The output optical fiber 21 communicates from the inside to the outside of the housing 19. A fiber laser unit 11, delivery fibers 12 and 13, a visible light source 14 and the like are accommodated in the housing 19. The injection end 30 can be disposed toward an object such as processing. The fiber laser 10 may have one coupler unit 20 and one output optical fiber 21 each.

デリバリファイバ12,13の構造は特に限定されないが、シングルモードファイバ(SMF)等の一般的なファイバ構造を採用することが可能である。一般的なファイバ構造は、断面の中心部に配置されるコアと、断面の外周部に配置されるクラッドとを備え、コアの屈折率がクラッドの屈折率よりも高くされた屈折率分布を有する。コアおよびクラッドは、石英系ガラスから構成される。石英系ガラスとしては、ドーパントが添加されないシリカ(SiO)ガラス、屈折率を高くするゲルマニウム(Ge)等のドーパントが添加されたシリカガラス、屈折率を低くするフッ素(F)等のドーパントが添加されたシリカガラスが挙げられる。 The structure of the delivery fibers 12 and 13 is not particularly limited, but a general fiber structure such as a single mode fiber (SMF) can be adopted. A general fiber structure includes a core disposed at the center of the cross section and a clad disposed at the outer periphery of the cross section, and has a refractive index profile in which the refractive index of the core is higher than the refractive index of the cladding. . The core and the clad are made of quartz glass. Quartz glass includes silica (SiO 2 ) glass to which no dopant is added, silica glass to which a dopant such as germanium (Ge) that increases the refractive index is added, and a dopant such as fluorine (F) that decreases the refractive index. The silica glass made is mentioned.

図2に、ファイバレーザ用光回路装置の一例を示す。図2(a)の斜視図に示すように、カプラ部20は、複数のデリバリファイバ12,13に接続される第1の端部24と、カプラ部20により合波された出力を射出する第2の端部25を有する。カプラ部20のうち第1の端部24側の部分は、外径が略一定の太径部22とされている。また、カプラ部20のうち第2の端部25側の部分は、太径部22から第2の端部25に向けて、外径が徐々に縮小するテーパ部23とされている。   FIG. 2 shows an example of an optical circuit device for fiber laser. As shown in the perspective view of FIG. 2A, the coupler unit 20 emits the first end 24 connected to the plurality of delivery fibers 12 and 13 and the output combined by the coupler unit 20. Two ends 25 are provided. A portion on the first end portion 24 side of the coupler portion 20 is a large-diameter portion 22 having a substantially constant outer diameter. Further, a portion of the coupler portion 20 on the second end portion 25 side is a tapered portion 23 whose outer diameter gradually decreases from the large diameter portion 22 toward the second end portion 25.

図2(b)に示すように、第1の端部24は一つの端面から構成され、同一端面上に複数のデリバリファイバ12,13が接続されている。カプラ部20とデリバリファイバ12,13との接続構造は、出力が光学的に結合すれば特に限定されないが、融着接続は、界面反射の低減と機械的強度の向上を図れることから好ましい。   As shown in FIG. 2 (b), the first end portion 24 is composed of one end face, and a plurality of delivery fibers 12 and 13 are connected on the same end face. The connection structure between the coupler unit 20 and the delivery fibers 12 and 13 is not particularly limited as long as the output is optically coupled. However, fusion splicing is preferable because interface reflection can be reduced and mechanical strength can be improved.

カプラ部20は、第1の端部24と第2の端部25との間に、単一のコアを有する。このコアは、複数のデリバリファイバ12,13のすべてから出力を入射させることが可能な断面積および領域を有する。カプラ部20は、コア−クラッド構造を有せず、断面全体が光を伝搬可能な単一のコアを構成してもよい。カプラ部20がコア−クラッド構造を有する場合は、単一のコアの周囲にクラッドを有してもよい。カプラ部20は、上述の石英系ガラスから構成されることが好ましい。   The coupler unit 20 has a single core between the first end 24 and the second end 25. The core has a cross-sectional area and a region where an output can be incident from all of the plurality of delivery fibers 12 and 13. The coupler unit 20 may not have a core-cladding structure and may constitute a single core whose entire cross section can propagate light. When the coupler unit 20 has a core-clad structure, a clad may be provided around a single core. The coupler unit 20 is preferably composed of the above-mentioned quartz glass.

カプラ部20のコアは、複数のデリバリファイバ12,13の出力のうち赤外光である出力を特定の位置で入射したときにMの上昇が抑制可能な屈折率分布を有する。具体的には、第1の端部24における入射位置に対応して、Mが上昇しやすい箇所とMが上昇しにくい箇所とが生じるような屈折率分布である。Mが上昇しにくい箇所には、加工用のレーザ光を伝搬するデリバリファイバ12が接続され、Mが上昇しやすい箇所には、ガイド光を伝搬するデリバリファイバ13が接続される。 The core of the coupler unit 20 has a refractive index distribution that can suppress an increase in M 2 when an output that is infrared light among the outputs of the plurality of delivery fibers 12 and 13 is incident at a specific position. Specifically, in response to the incident position in the first end 24, a refractive index distribution such that the portion where M 2 is likely locations and M 2 increase is unlikely to rise occurs. A delivery fiber 12 that propagates a processing laser beam is connected to a location where M 2 is unlikely to rise, and a delivery fiber 13 that propagates a guide beam is connected to a location where M 2 tends to rise.

は、ガウシアンビームからのズレを示す因子として知られている。例えば、真空中の光の波長をλ、屈折率nの媒質中における光の波長をλ、ビームウエスト直径をd、遠視野拡がり角をΘとして、M=(π/4λ)dΘにより表すことができる(ただし、πは円周率)。ガウシアンビームからのズレがない場合、M=1となる。 M 2 is known as a factor indicating a deviation from the Gaussian beam. For example, M 2 = (π / 4λ) d 0 , where λ 0 is the wavelength of light in vacuum, λ is the wavelength of light in a medium having a refractive index n, d 0 is the beam waist diameter, and Θ is the far-field divergence angle. It can be expressed by Θ (where π is the circumference). When there is no deviation from the Gaussian beam, M 2 = 1.

加工用のレーザ光は、ファイバレーザユニット11の共振器からの射出光として得られる。ファイバレーザ共振器は、活性元素を含む光ファイバを増幅媒体としたレーザ共振器である。増幅媒体用光ファイバとしては、例えばYb,Nd,Er,Pr,Tm等の希土類元素が添加された希土類添加光ファイバが挙げられる。希土類元素以外の活性元素としては、例えば、ビスマス(Bi)が挙げられる。   The laser beam for processing is obtained as light emitted from the resonator of the fiber laser unit 11. The fiber laser resonator is a laser resonator using an optical fiber containing an active element as an amplification medium. Examples of the optical fiber for the amplifying medium include rare earth-doped optical fibers to which rare earth elements such as Yb, Nd, Er, Pr, and Tm are added. Examples of active elements other than rare earth elements include bismuth (Bi).

ファイバレーザ共振器の構成としては、光ファイバの両端にファイバブラッググレーティング(FBG)等の反射部を設けたファブリ・ペロ型共振器、光ファイバを環状に形成したリング型共振器が挙げられる。希土類添加光ファイバは、ファイバレーザ共振器を構成する光ファイバの少なくとも一部の区間に使用される。   Examples of the configuration of the fiber laser resonator include a Fabry-Perot resonator in which reflection parts such as fiber Bragg gratings (FBG) are provided at both ends of an optical fiber, and a ring resonator in which an optical fiber is formed in an annular shape. The rare earth doped optical fiber is used in at least a part of the optical fiber constituting the fiber laser resonator.

共振器の励起光源としては、レーザダイオード(LD)等の半導体レーザ光源が好ましい。励起光の波長は、ファイバレーザの発振波長、特に、活性元素の種類に応じて選択することができる。例えば、Yb添加光ファイバを用いる場合、励起光の波長として、例えば915nmが挙げられる。   As the excitation light source for the resonator, a semiconductor laser light source such as a laser diode (LD) is preferable. The wavelength of the excitation light can be selected according to the oscillation wavelength of the fiber laser, particularly the type of active element. For example, when using a Yb-doped optical fiber, the wavelength of the excitation light is, for example, 915 nm.

ファイバレーザの発振波長は、希土類元素の種類にもよるが、一般に近赤外(波長1〜3μm程度)などの赤外領域である。このため、赤外光のレーザ光が射出される加工箇所を目視するために、加工位置確認用のガイド光として可視光が用いられる。ガイド光がファイバレーザ共振器中を導波する構成にすると、希土類添加光ファイバ中で、ガイド光に大きな伝送損失を伴う。   The oscillation wavelength of a fiber laser is generally in the infrared region such as near infrared (wavelength of about 1 to 3 μm), although it depends on the type of rare earth element. For this reason, visible light is used as guide light for confirming the processing position in order to visually check the processing location where the infrared laser beam is emitted. When the guide light is guided in the fiber laser resonator, the guide light has a large transmission loss in the rare earth-doped optical fiber.

このため、本実施形態では、ガイド光が希土類添加光ファイバ中を導波することなく、異なるデリバリファイバ13からカプラ部20に入射し、加工用のレーザ光と合波させる。カプラ部20は、特定の位置で入射したときにMの上昇が抑制可能な屈折率分布を有することから、加工用の赤外光は特定の位置からカプラ部20に入射させ、ガイド用の可視光は、特定の位置以外のいずれかの位置からカプラ部20に入射させる。 Therefore, in this embodiment, the guide light is incident on the coupler unit 20 from the different delivery fiber 13 without being guided in the rare earth-doped optical fiber, and is combined with the processing laser light. Since the coupler unit 20 has a refractive index distribution that can suppress an increase in M 2 when incident at a specific position, the processing infrared light is incident on the coupler unit 20 from a specific position, and is used as a guide. Visible light is incident on the coupler unit 20 from any position other than the specific position.

が上昇しにくい箇所(特定の位置)としては、カプラ部20のコアの断面における外周部が挙げられる。また、Mが上昇しやすい箇所(特定の位置以外のいずれかの位置)としては、カプラ部20のコアの断面における中心部が挙げられる。Mが悪化しやすい箇所からガイド光を入射し、Mが悪化しにくい箇所からレーザ光を入射させるようにすることで、ガイド光がYbなどの希土類添加ファイバ中を伝搬することがないため、ガイド光の損失が抑制され、かつMの良好な射出光を得ることができる。 As a portion (specific position) where M 2 is difficult to rise, an outer peripheral portion in the cross section of the core of the coupler portion 20 can be cited. Further, as a portion where M 2 is likely to rise (any position other than a specific position), the center portion in the cross section of the core of the coupler portion 20 can be cited. Since guide light is incident from a location where M 2 is likely to deteriorate and laser light is incident from a location where M 2 is unlikely to deteriorate, guide light does not propagate in rare-earth doped fibers such as Yb. Further, the loss of the guide light is suppressed, and good M 2 emission light can be obtained.

実際の製造では、製造ばらつきが生じるため、カプラ部の中心において最もMが悪くなるように設計したとしても、ガイド光をカプラ部の中心から入射させたときに最もMが悪くなるとは限らない。このため、可視光であるガイド光を、Mの上昇が実測で最も高い箇所から、カプラ部に入射させることが好ましい。カプラ部に光を入射させるポートとして、複数のデリバリファイバが設けられる場合は、これらのデリバリファイバの中から、実測によるMの上昇が最も高いデリバリファイバからガイド光を入射させることが好ましい。 In actual manufacturing, manufacturing variations occur, so even if the design is such that M 2 is the worst at the center of the coupler part, the M 2 is not necessarily the worst when the guide light is incident from the center of the coupler part. Absent. For this reason, it is preferable that the guide light, which is visible light, is incident on the coupler unit from a location where the increase in M 2 is the highest in actual measurement. In the case where a plurality of delivery fibers are provided as the ports through which light enters the coupler section, it is preferable that the guide light is incident from a delivery fiber having the highest rise in M 2 by actual measurement among these delivery fibers.

また、加工用のレーザ光をカプラ部20に入射させる位置を決定する際、Mが実測で最も低い箇所を選択することができる。また、射出端30における開口数(NA)の値が小さいほど、Mの上昇量は小さく、ビーム品質が良くなることから、カプラ部20に対する加工用のレーザ光の入射位置を、射出端30におけるNAが小さい位置に対応させることが好ましい。 Further, when determining the position at which the processing laser light is incident on the coupler unit 20, it is possible to select a location where M 2 is the lowest in actual measurement. Further, the smaller the numerical aperture (NA) value at the exit end 30 is, the smaller the amount of increase in M 2 and the better the beam quality. Therefore, the incident position of the processing laser beam on the coupler unit 20 is determined as the exit end 30. It is preferable to correspond to a position where NA is small.

出力用光ファイバ21は、カプラ部20の射出端である第2の端部25に接続されている。出力用光ファイバ21の構成は特に限定されないが、SMF等のコア−クラッド構造を有する光ファイバが挙げられる。出力用光ファイバ21は、上述の石英系ガラスから構成されてもよい。カプラ部20と出力用光ファイバ21との間の接続構造は、出力が光学的に結合すれば特に限定されないが、上述のように融着接続が好ましい。出力用光ファイバ21のコアは、カプラ部20から入射する光の屈折を抑制する観点から、カプラ部20のコアと同等の屈折率を有することが好ましい。   The output optical fiber 21 is connected to a second end 25 that is an emission end of the coupler unit 20. The configuration of the output optical fiber 21 is not particularly limited, and examples thereof include an optical fiber having a core-clad structure such as SMF. The output optical fiber 21 may be made of the silica-based glass described above. The connection structure between the coupler unit 20 and the output optical fiber 21 is not particularly limited as long as the outputs are optically coupled, but fusion connection is preferable as described above. The core of the output optical fiber 21 preferably has a refractive index equivalent to the core of the coupler unit 20 from the viewpoint of suppressing refraction of light incident from the coupler unit 20.

デリバリファイバ12,13および出力用光ファイバ21の外周面には、ガラスから構成される光ファイバのコアおよびクラッドを保護するため、樹脂、金属メッキ、カーボンなどの被覆層(図示せず)を設けることができる。融着接続を行う箇所では、融着接続の前に被覆層が剥離されてもよい。融着接続の終了後、樹脂の塗布等により再び被覆層を形成することもできる。   On the outer peripheral surfaces of the delivery fibers 12 and 13 and the output optical fiber 21, a coating layer (not shown) such as resin, metal plating, or carbon is provided to protect the core and clad of the optical fiber made of glass. be able to. At the place where the fusion splicing is performed, the coating layer may be peeled off before the fusion splicing. After the fusion splicing is completed, the coating layer can be formed again by applying a resin or the like.

所望の屈折率分布を有するカプラ部20は、カプラ部と同様に半径方向の屈折率分布を設けたガラス母材を、溶融延伸により線引きして製造することができる。半径方向の屈折率分布を有するガラス母材は、特に限定されないが、例えば、CVD法(化学気相蒸着法)、OVD法(外付け法)、VAD法(気相軸付法)、RIT法(ロッドインチューブ法)など、光ファイバ母材と同様の方法により製造することができる。   The coupler part 20 having a desired refractive index distribution can be manufactured by drawing a glass base material provided with a refractive index distribution in the radial direction in the same manner as the coupler part by melt drawing. The glass base material having a refractive index distribution in the radial direction is not particularly limited. For example, a CVD method (chemical vapor deposition method), an OVD method (external method), a VAD method (gas phase axis method), and an RIT method are used. It can be manufactured by the same method as the optical fiber preform, such as (rod-in-tube method).

CVD法は、ガラス管(チューブ)の内表面にガラス層を積層させた後、加熱によりガラス管の径を縮小させ、ガラス層内部の空洞を潰して中実化(コラップス)する方法である。
OVD法は、ガラス棒(ロッド)の外表面にガラス微粒子を堆積させてガラススート層を形成した後、ガラススート層を加熱により焼結して透明ガラスを得る方法である。
VAD法は、ガラス棒等の出発部材の先端部からガラス微粒子の堆積を開始して、円柱状のガラススートを形成した後、ガラススートを加熱により焼結させることで、透明ガラスを得る方法である。
RIT法は、1または複数のガラス棒をガラス管の中に挿入し、加熱により隙間を潰してガラス棒およびガラス管を一体化させる方法である。
The CVD method is a method of laminating a glass layer on the inner surface of a glass tube (tube), then reducing the diameter of the glass tube by heating, and crushing a cavity inside the glass layer to make it solid (collapse).
The OVD method is a method in which glass fine particles are deposited on the outer surface of a glass rod (rod) to form a glass soot layer, and then the glass soot layer is sintered by heating to obtain transparent glass.
The VAD method is a method for obtaining transparent glass by starting the deposition of glass particles from the tip of a starting member such as a glass rod to form a cylindrical glass soot and then sintering the glass soot by heating. is there.
The RIT method is a method in which one or a plurality of glass rods are inserted into a glass tube and the gap is closed by heating to integrate the glass rod and the glass tube.

ガラス母材の屈折率分布は、各部のガラスが生成する際またはガラスを合成した後に、ドーパント元素またはドーパント元素を含む化合物を、ガラスまたはガラス原料に添加することにより制御することができる。ドーパント元素を含む化合物としては、フッ化物、塩化物、酸化物、炭酸塩、硫酸塩、リン酸塩などが挙げられる。ドーパント元素をガラスまたはガラス原料に添加する際の形態は特に限定されないが、気体、蒸気、溶液等が挙げられる。   The refractive index distribution of the glass base material can be controlled by adding a dopant element or a compound containing the dopant element to the glass or the glass raw material when the glass of each part is generated or after the glass is synthesized. Examples of the compound containing a dopant element include fluorides, chlorides, oxides, carbonates, sulfates, and phosphates. Although the form at the time of adding a dopant element to glass or a glass raw material is not specifically limited, Gas, vapor | steam, a solution, etc. are mentioned.

ガラス母材からカプラ部を形成する方法としては、ガラス母材の軸方向を上下に配置し、ガラス母材の下部を、加熱により溶融させた状態で下方に引っ張ることにより、繊維(ファイバ)状の細いガラスを引き出すことができる。引き出されたガラスファイバは、線引きの間、空中で徐々に冷却される。線引きによりガラスの直径が太径部22と同程度まで延伸された後、さらにガラスの端部を延伸することにより、テーパ部23を形成することができる。ガラスを延伸しても、半径方向の屈折率分布は略相似的に変形されるため、光軸中心に対する相対的な屈折率分布は、実質的に変化しない。   As a method of forming the coupler portion from the glass base material, the glass base material is arranged in the vertical direction, and the lower part of the glass base material is pulled downward in a state of being melted by heating, thereby forming a fiber (fiber) shape. Can pull out thin glass. The drawn glass fiber is gradually cooled in the air during drawing. After the glass has been drawn to the same extent as the large diameter portion 22 by drawing, the tapered portion 23 can be formed by further stretching the end of the glass. Even when the glass is stretched, the refractive index distribution in the radial direction is deformed in a substantially similar manner, so that the relative refractive index distribution with respect to the center of the optical axis does not substantially change.

本実施形態によれば、カプラ部20の単一のコアが、複数のデリバリファイバ12,13の出力のうち赤外光である出力を特定の位置で入射したときにMの上昇が抑制可能な屈折率分布を有する。そこで、加工用のレーザ光を特定の位置から、ガイド光を特定の位置以外の位置から、それぞれカプラ部20に入射させることにより、Mの悪化を抑制することができる。 According to the present embodiment, when a single core of the coupler unit 20 receives an output that is infrared light among outputs of the plurality of delivery fibers 12 and 13 at a specific position, an increase in M 2 can be suppressed. Have a refractive index distribution. Therefore, the laser beam for processing from a specific position, the guide light from a position other than the specific position, by entering the coupler portion 20, respectively, it is possible to suppress the deterioration of M 2.

加工用のレーザ光を伝搬するデリバリファイバ12は、加工用のレーザ光を発振するファイバレーザ共振器に接続されるが、ガイド光を伝搬するデリバリファイバ13は、ファイバレーザ共振器に接続されることなく、直接、可視光源14に接続される。これにより、ガイド光がデリバリファイバ13およびカプラ部20を伝搬する間に、ガイド光の減衰を抑制することができるので、高出力な可視光源を用いなくとも、射出端30でガイド光の十分な輝度を確保することができる。   The delivery fiber 12 that propagates the processing laser light is connected to a fiber laser resonator that oscillates the processing laser light, while the delivery fiber 13 that propagates the guide light is connected to the fiber laser resonator. Instead, it is directly connected to the visible light source 14. Accordingly, since the attenuation of the guide light can be suppressed while the guide light propagates through the delivery fiber 13 and the coupler unit 20, sufficient guide light is sufficient at the exit end 30 without using a high-power visible light source. Brightness can be ensured.

以上、本発明を好適な実施形態に基づいて説明してきたが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。   As mentioned above, although this invention has been demonstrated based on suitable embodiment, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary of this invention.

赤外光である出力を伝搬するデリバリファイバ12は、Ybが添加された光ファイバ(Yb添加ファイバ)を含むファイバレーザ共振器に接続される。これに対し、可視光である出力を伝搬するデリバリファイバ13は、Ybが添加されていない光ファイバであることが好ましい。Yb添加ファイバは、可視光領域に大きな伝送損失を生じる。このため、ガイド光は、Yb添加ファイバ中を伝搬することなく、可視光源14から射出端30まで到達することが好ましい。すなわち、可視光を導波する経路が、可視光源14から射出端30までの全長にわたり、Yb等の希土類元素が添加されていない光ファイバから構成されることが好ましい。   The delivery fiber 12 that propagates the output that is infrared light is connected to a fiber laser resonator including an optical fiber doped with Yb (Yb-doped fiber). On the other hand, the delivery fiber 13 that propagates the output that is visible light is preferably an optical fiber to which Yb is not added. The Yb-doped fiber causes a large transmission loss in the visible light region. For this reason, it is preferable that the guide light reaches the emission end 30 from the visible light source 14 without propagating through the Yb-doped fiber. That is, it is preferable that the path for guiding the visible light is composed of an optical fiber to which a rare earth element such as Yb is not added over the entire length from the visible light source 14 to the emission end 30.

デリバリファイバ12,13、カプラ部20および出力用光ファイバ21のそれぞれのコアまたはクラッドを構成する材料として、例えば、Geが添加されたSiO、純SiO、Fが添加されたSiOが挙げられる。 Delivery fiber 12 and 13, as the material constituting the respective core or cladding of the coupler portion 20 and the output optical fiber 21, for example, SiO 2 Ge is added, SiO 2 is mentioned that pure SiO 2, F was added It is done.

コアおよびクラッドを有する光ファイバの構成としては、特に限定されないが、(1)Geが添加されたSiOのコアと、純SiOのクラッドとの組み合わせ、(2)Geが添加されたSiOのコアと、Fが添加されたSiOのクラッドとの組み合わせ、(3)純SiOのコアと、Fが添加されたSiOのクラッドとの組み合わせが挙げられる。 The configuration of the optical fiber having a core and a clad is not particularly limited, but (1) a combination of a SiO 2 core doped with Ge and a pure SiO 2 clad, and (2) SiO 2 doped with Ge. And a combination of a SiO 2 clad to which F is added, and (3) a combination of a pure SiO 2 core and a SiO 2 clad to which F is added.

ドーパントに起因する伝送損失を抑制するため、コアおよびクラッドを構成する材料は、SiOに添加されるドーパントがGe、F等のいずれか1種類であるか、ドーパントを含まない純SiOであることが好ましい。コアが純SiOである場合、Geによるレイリー散乱等の損失を低減することができる。クラッドが純SiOである場合、クラッドに使用する添加元素のコストを低減することができる。 In order to suppress transmission loss caused by the dopant, the material constituting the core and the clad is either one of the dopants added to SiO 2 such as Ge, F, or pure SiO 2 containing no dopant. It is preferable. When the core is pure SiO 2 , loss such as Rayleigh scattering due to Ge can be reduced. When the clad is pure SiO 2 , the cost of the additive element used for the clad can be reduced.

ただし、SiO中に、他の元素がさらに不可避の不純物として含まれる場合も、ドーパントが1種類である、またはドーパントを含まないということができる。例えば、SiO系ガラスの製造工程において、SOCl、Cl等の脱水ガスを用いてガラススートの脱水および焼結を行った場合、Clが不可避の不純物としてSiO中に添加されることがある。 However, when another element is further contained as an inevitable impurity in SiO 2 , it can be said that the dopant is one kind or does not contain the dopant. For example, when glass soot is dehydrated and sintered using a dehydrating gas such as SOCl 2 or Cl 2 in the production process of SiO 2 glass, Cl may be added to SiO 2 as an inevitable impurity. is there.

デリバリファイバ12,13の端面とカプラ部20の第1の端部24との間には、GRINレンズ(図示せず)等の光学レンズが挿入されてもよい。光学レンズは、上述の石英系ガラスから構成されてもよい。デリバリファイバと光学レンズとの間、および光学レンズとカプラ部との間の接続構造は、出力が光学的に結合すれば特に限定されないが、上述のように融着接続が好ましい。   An optical lens such as a GRIN lens (not shown) may be inserted between the end faces of the delivery fibers 12 and 13 and the first end 24 of the coupler unit 20. The optical lens may be composed of the above-described quartz glass. The connection structure between the delivery fiber and the optical lens, and between the optical lens and the coupler unit is not particularly limited as long as the output is optically coupled, but as described above, the fusion connection is preferable.

GRIN(Graded Index)レンズは、半径方向において中心から外周に向けて屈折率が低くなる屈折率分布を有する。この屈折率分布により、GRINレンズ中を伝搬する光は、一定の周期(ピッチ)で収束と発散を繰り返すようになる。GRINレンズの長さが0.25ピッチ長の奇数倍である場合、デリバリファイバ12,13から射出される光をコリメート光にしてカプラ部20の第1の端部24に入射させることができるため、好ましい。   A GRIN (Graded Index) lens has a refractive index distribution in which the refractive index decreases from the center toward the outer periphery in the radial direction. Due to this refractive index distribution, the light propagating through the GRIN lens repeats convergence and divergence at a constant period (pitch). When the length of the GRIN lens is an odd multiple of the 0.25 pitch length, the light emitted from the delivery fibers 12 and 13 can be collimated and incident on the first end 24 of the coupler unit 20. ,preferable.

GRINレンズを介在させた場合、デリバリファイバからGRINレンズを介してカプラ部に入射する光の発散角は、デリバリファイバから直接カプラ部に光を入射させた場合の発散角と比べて小さくなる。これにより、カプラ部から出力用光ファイバに射出される光の発散角を小さく抑制して、出力用光ファイバに出力を入射させるときの光の損失を低減することができる。   When a GRIN lens is interposed, the divergence angle of light incident on the coupler portion from the delivery fiber via the GRIN lens is smaller than the divergence angle when light is directly incident on the coupler portion from the delivery fiber. Thereby, the divergence angle of the light emitted from the coupler unit to the output optical fiber can be suppressed to be small, and the loss of light when the output is incident on the output optical fiber can be reduced.

デリバリファイバから射出する光の発散角を小さくする構成は、GRINレンズに限られない。例えば、コアに含まれるGe等のドーパントが、加熱によりコアの周囲のクラッドに拡散された熱拡散コア(TEC)ファイバを採用することもできる。デリバリファイバのコアがGe等のドーパントを含む場合、デリバリファイバの端部を加熱して部分的にTEC部を形成することにより、デリバリファイバと一体にTECファイバを設けることができる。   The configuration for reducing the divergence angle of light emitted from the delivery fiber is not limited to the GRIN lens. For example, a heat diffusion core (TEC) fiber in which a dopant such as Ge contained in the core is diffused into the cladding around the core by heating can be adopted. When the core of the delivery fiber contains a dopant such as Ge, the TEC fiber can be integrally formed with the delivery fiber by heating the end of the delivery fiber to partially form the TEC portion.

本実施形態のファイバレーザは、高出力で、位置精度を高くすることができるため、切断、溶接、マーキング、穿孔、彫刻、パターニング、加熱、その他の加工、あるいは手術の医療など、各種の産業に利用することができる。レーザの発振モードとしては、パルス波などの変調波、連続波のいずれも選択可能である。   Since the fiber laser of this embodiment has high output and high position accuracy, it can be used in various industries such as cutting, welding, marking, drilling, engraving, patterning, heating, other processing, and medical treatment for surgery. Can be used. As a laser oscillation mode, either a modulated wave such as a pulse wave or a continuous wave can be selected.

(実施例)
カプラ部のコアに、微小閉じ込め構造を有する屈折率分布を持たせた。これにより、カプラ部の中心部にレーザ光を入射させたときにMが悪化しやすく、カプラ部の外周部にレーザ光を入射させたときにMが悪化しにくく、光回路構造を構成した。カプラ部の入射端には、ガイド光またはレーザ光を伝搬させるデリバリファイバを複数接続した。
が悪化しやすいカプラ部の中心部(すなわち、該中心部に接続されたデリバリファイバ)からガイド光を入射させ、Mが悪化しにくいカプラ部の外周部(すなわち、該外周部に接続されたデリバリファイバ)から加工用のレーザ光を入射させた。これにより、Mの上昇を抑制可能なファイバレーザを構成することができた。
(Example)
The core of the coupler part has a refractive index distribution having a micro confinement structure. As a result, M 2 is likely to deteriorate when laser light is incident on the central part of the coupler part, and M 2 is less likely to deteriorate when laser light is incident on the outer peripheral part of the coupler part. did. A plurality of delivery fibers for propagating guide light or laser light were connected to the incident end of the coupler section.
Guide light is incident from the central part of the coupler part where M 2 is likely to deteriorate (ie, the delivery fiber connected to the central part), and the outer part of the coupler part where M 2 is difficult to deteriorate (ie, connected to the outer peripheral part). Laser beam for processing was made incident from the delivered delivery fiber). Thus, it was possible to configure the fiber laser capable of suppressing an increase in M 2.

(比較例)
カプラ部のコアに、フラットな屈折率分布を持たせた。これにより、カプラ部の中心部にレーザ光を入射させた場合と、カプラ部の外周部にレーザ光を入射させた場合のいずれにおいても、Mの上昇が同程度となる光回路構造を構成した。この光回路構造を用いて、レーザ光およびガイド光を、それぞれ別々のデリバリファイバからカプラ部に入射させると、ガイド光をレーザ光と同じデリバリファイバからカプラ部に入射させた場合に比べて、Mが上昇(悪化)した。
(Comparative example)
The core of the coupler part has a flat refractive index distribution. As a result, an optical circuit structure in which the rise in M 2 is the same both when the laser beam is incident on the central portion of the coupler portion and when the laser beam is incident on the outer peripheral portion of the coupler portion is configured. did. Using this optical circuit structure, when laser light and guide light are incident on the coupler part from separate delivery fibers, the guide light is incident on the coupler part from the same delivery fiber as the laser light. 2 increased (deteriorated).

(実施例と比較例との対比)
図3に示す屈折率分布を有するカプラ部について、開口数(NA)の分布を数値計算により求めた結果を図4に示す。図3に示す屈折率分布は、図2の太径部22(コア)における中心からの位置(μm)に対する比屈折率差(Δ)の値である。太径部22の半径は、実施例と比較例のいずれでも200μmである。比較例では、太径部22(コア)全体でΔ=0%である。実施例の屈折率分布は、中心からの位置が約65〜200μmの範囲で、Δが最大0.02%となる微小閉じ込め構造を有し、それより中心に近い領域では比較例と同じくΔ=0%である。図4は、図2のテーパ部23を経て縮径後の射出端からのNAの値を示す。実施例によれば、中心からの位置が約90〜140μmの範囲に、比較例よりもNAの値が小さい領域を有することから、このNAが下がった領域に加工用のレーザ光を入射させることにより、Mの上昇量を小さくし、ビーム品質を改善することができる。微小閉じ込め構造は周囲より屈折率が高いので、入射光を周囲から微小閉じ込め構造に集めることができる。
(Contrast between Example and Comparative Example)
FIG. 4 shows the result of numerical calculation of the numerical aperture (NA) distribution for the coupler portion having the refractive index distribution shown in FIG. The refractive index distribution shown in FIG. 3 is the value of the relative refractive index difference (Δ) with respect to the position (μm) from the center in the large diameter portion 22 (core) of FIG. The radius of the large-diameter portion 22 is 200 μm in both the example and the comparative example. In the comparative example, Δ = 0% for the entire large diameter portion 22 (core). The refractive index distribution of the example has a fine confinement structure in which Δ is 0.02% at the maximum in a range of about 65 to 200 μm from the center, and in the region closer to the center, Δ = 0%. FIG. 4 shows the value of NA from the injection end after the diameter reduction through the tapered portion 23 of FIG. According to the example, since the position from the center is in the range of about 90 to 140 μm and has a region having a smaller NA value than the comparative example, the laser beam for processing is incident on the region where the NA has decreased. As a result, the amount of increase in M 2 can be reduced and the beam quality can be improved. Since the minute confinement structure has a higher refractive index than the surroundings, incident light can be collected from the surroundings into the minute confinement structure.

10…ファイバレーザ、11…ファイバレーザユニット、12,13…デリバリファイバ、14…可視光源、19…筐体、20…カプラ部、21…出力用光ファイバ、22…太径部、23…テーパ部、24…第1の端部、25…第2の端部、30…射出端。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Fiber laser, 11 ... Fiber laser unit, 12, 13 ... Delivery fiber, 14 ... Visible light source, 19 ... Housing, 20 ... Coupler part, 21 ... Output optical fiber, 22 ... Large diameter part, 23 ... Tapered part 24 ... first end, 25 ... second end, 30 ... injection end.

Claims (6)

光源の出力を伝搬する複数のデリバリファイバと、前記複数のデリバリファイバの出力を合波するカプラ部とを備える、ファイバレーザ用光回路装置であって、
前記カプラ部は、前記複数のデリバリファイバに接続される第1の端部と、前記カプラ部により合波された出力を射出する第2の端部を有し、
前記第1の端部と前記第2の端部との間には、前記複数のデリバリファイバのすべてから出力が入射される単一のコアが設けられ、
前記単一のコアは、前記複数のデリバリファイバの出力のうち赤外光である出力を特定の位置で入射したときにMの上昇が抑制可能な屈折率分布を有し、前記特定の位置以外のいずれかの位置から入射させた可視光である出力を、前記特定の位置から入射させた前記赤外光である出力と合波し、
前記特定の位置は、前記単一のコアの断面における外周部で周囲よりも屈折率が高くされた位置である
ことを特徴とするファイバレーザ用光回路装置。
An optical circuit device for a fiber laser, comprising: a plurality of delivery fibers that propagate the output of a light source; and a coupler that combines the outputs of the plurality of delivery fibers,
The coupler unit has a first end connected to the plurality of delivery fibers, and a second end that emits the output combined by the coupler unit,
Between the first end portion and the second end portion, a single core is provided in which output is incident from all of the plurality of delivery fibers,
It said single core has a refractive index distribution capable increase in M 2 is suppressed when incident at a particular position output is infrared light among the outputs of said plurality of delivery fiber, the specific position Combining the output that is visible light incident from any position other than the output that is infrared light incident from the specific position ,
The specific position is a position where the refractive index is higher than that of the periphery at the outer periphery of the cross section of the single core.
For fiber laser beam circuit and wherein the.
前記特定の位置以外のいずれかの位置が、前記単一のコアの断面における中心部であることを特徴とする請求項1に記載のファイバレーザ用光回路装置。   2. The optical circuit device for a fiber laser according to claim 1, wherein any position other than the specific position is a central portion in a cross section of the single core. 前記可視光である出力を、Mの上昇が実測で最も高い箇所から、前記カプラ部に入射させたことを特徴とする請求項1または2に記載のファイバレーザ用光回路装置。 The optical circuit device for a fiber laser according to claim 1, wherein the output that is visible light is incident on the coupler unit from a place where the increase in M 2 is the highest in actual measurement. 前記赤外光である出力が、加工用のレーザ光であり、前記可視光である出力が、加工位置確認用のガイド光であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のファイバレーザ用光回路装置。   The output that is the infrared light is a laser beam for processing, and the output that is the visible light is a guide light for confirming the processing position. The optical circuit device for fiber laser as described. 請求項1〜4のいずれか1項に記載のファイバレーザ用光回路装置を備えたファイバレーザ。   A fiber laser comprising the optical circuit device for a fiber laser according to any one of claims 1 to 4. 前記赤外光である出力を伝搬する前記デリバリファイバが、希土類元素が添加された光ファイバを含むファイバレーザ共振器に接続されており、前記可視光を導波する経路は、前記可視光を出力する可視光源から、前記ファイバレーザの射出端までの全長にわたり、希土類元素が添加されていない光ファイバから構成さ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。   The delivery fiber that propagates the output that is the infrared light is connected to a fiber laser resonator including an optical fiber to which a rare earth element is added, and the path that guides the visible light outputs the visible light. The fiber laser according to claim 5, comprising an optical fiber to which a rare earth element is not added over the entire length from the visible light source to the emission end of the fiber laser.
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