JP6534999B2 - 光ファイバレーザ装置 - Google Patents
光ファイバレーザ装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6534999B2 JP6534999B2 JP2016531481A JP2016531481A JP6534999B2 JP 6534999 B2 JP6534999 B2 JP 6534999B2 JP 2016531481 A JP2016531481 A JP 2016531481A JP 2016531481 A JP2016531481 A JP 2016531481A JP 6534999 B2 JP6534999 B2 JP 6534999B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- light
- return light
- laser device
- laser
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
- H01S3/1305—Feedback control systems
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/255—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding
- G02B6/2551—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding using thermal methods, e.g. fusion welding by arc discharge, laser beam, plasma torch
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/264—Optical coupling means with optical elements between opposed fibre ends which perform a function other than beam splitting
- G02B6/266—Optical coupling means with optical elements between opposed fibre ends which perform a function other than beam splitting the optical element being an attenuator
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/0014—Monitoring arrangements not otherwise provided for
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
- H01S3/067—Fibre lasers
- H01S3/06754—Fibre amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/102—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation
- H01S3/1022—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation by controlling the optical pumping
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
- H01S3/1306—Stabilisation of the amplitude
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/264—Optical coupling means with optical elements between opposed fibre ends which perform a function other than beam splitting
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/005—Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
- H01S3/067—Fibre lasers
- H01S3/0675—Resonators including a grating structure, e.g. distributed Bragg reflectors [DBR] or distributed feedback [DFB] fibre lasers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
- H01S3/094003—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light the pumped medium being a fibre
- H01S3/094011—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light the pumped medium being a fibre with bidirectional pumping, i.e. with injection of the pump light from both two ends of the fibre
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
- H01S3/0941—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a laser diode
- H01S3/09415—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a laser diode the pumping beam being parallel to the lasing mode of the pumped medium, e.g. end-pumping
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
- H01S3/16—Solid materials
- H01S3/1601—Solid materials characterised by an active (lasing) ion
- H01S3/1603—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth
- H01S3/1618—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth ytterbium
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Lasers (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
Description
図1は、第1実施形態に係る光ファイバレーザ装置100の概略構成を示す図である。図1に示すように、第1実施形態に係る光ファイバレーザ装置100は、レーザ発振器110における増幅媒質に増幅用光ファイバ111を用いてレーザ光を発生させる光ファイバレーザ型の装置である。
図4は、第1構成例に係る戻り光減衰モジュール140aの構成を概略的に示す図であり、図5は、第1構成例で用いる光ファイバの軸ずれ融着141aを示す図である。図4に示すように、第1構成例に係る戻り光減衰モジュール140aは、軸ずれ融着141aが施された光ファイバ144aと、軸ずれ融着141a部が発する熱を伝導する熱伝導体142aと、を備えている。
図6は、第2構成例に係る戻り光減衰モジュール140bの構成を概略的に示す図であり、図7は、第2構成例で用いる高損失光ファイバ141bを示す図である。図6に示すように、第2構成例に係る戻り光減衰モジュール140bは、高損失光ファイバ141bが設けられた光ファイバ144bと、高損失光ファイバ141bが発する熱を伝導する熱伝導体142bと、を備えている。
図8は、第3構成例に係る戻り光減衰モジュール140cの構成を概略的に示す図である。図8に示すように、第3構成例に係る戻り光減衰モジュール140cは、意図的に曲げ部141cを設けた光ファイバ144cと、光ファイバ144cの曲げ部141cが発する熱を伝導する熱伝導体142cと、を備えている。
図9は、第4構成例に係る戻り光減衰モジュール140dの構成を概略的に示す図であり、図10は、第4構成例で用いる光ファイバ144dの末端の構成を概略的に示す断面図である。図9に示すように、第4構成例に係る戻り光減衰モジュール140dは、光ファイバ144dの末端を封止する封止部材141dと、封止部材141dが発する熱を伝導する熱伝導体142dと、を備えている。
図11は、第5構成例に係る戻り光減衰モジュール140eの構成を概略的に示す図である。図11に示すように、第5構成例に係る戻り光減衰モジュール140eは、光ファイバ144eと、光ファイバ144eの末端から射出される戻り光Rが照射される熱伝導体142e上の照射面141eと、を備えている。
前述のように、図1に示された光ファイバレーザ装置100の終端部130は、戻り光減衰モジュール140のみを備えているが、他の構成要素を含む構成としてもよい。ここでは、戻り光減衰モジュール140以外の構成を含む終端部130の構成例について説明する。以下に説明する構成例は、終端部130の例示列挙であり、各構成例が光ファイバレーザ装置100における終端部130と置換され得る。したがって、以下で説明する構成例では終端部130に相当する部分のみを開示するが、その他の構成は光ファイバレーザ装置100と同一であるとみなし得る。
図12は、構成例1に係る終端部131の概略構成を示す図である。図12に示すように、構成例1に係る終端部131は、波長分割多重光合分波器132と可視光発光部133と戻り光減衰モジュール140とを備える構成である。
図13は、構成例2に係る終端部134の概略構成を示す図である。図13に示すように、構成例2に係る終端部134は、光合分波器135と光検出器136と戻り光減衰モジュール140とを備える構成である。
図14は、構成例3に係る終端部137の概略構成を示す図である。図14に示すように、構成例3に係る終端部137は、波長分割多重光合分波器132aと可視光発光部133aと光合分波器135aと光検出器136aと戻り光減衰モジュール140とを備える構成である。すなわち、構成例3に係る終端部137は、上記説明した構成例1に係る終端部131と構成例2に係る終端部134の構成を組み合わせたものである。したがって、本構成例では、重複した説明の多くを省略するものとし、省略した説明箇所は、構成例1および構成例2と同様であるものとみなし得る。
以下、本発明の実施形態に係る光ファイバレーザ装置の変形例について説明する。以下に説明する変形例は、本発明を適用し得る光ファイバレーザ装置の例示列挙である。また、以下に説明する変形例にも、終端部130、戻り光減衰モジュール140など第1実施形態の光ファイバレーザ装置100と共通の構成が含まれている。これら光ファイバレーザ装置100と共通の構成は、第1実施形態と同一の符号を付すことにより、その説明を省略するものとする。
図15は、本発明の第2実施形態に係る光ファイバレーザ装置200の概略構成を示す図である。図15に示すように、本発明の第2実施形態に係る光ファイバレーザ装置200は、レーザ発振器110における増幅媒質に増幅用光ファイバ111を用いてレーザ光を発生させる光ファイバレーザ型の装置である。
図16は、本発明の第3実施形態に係る光ファイバレーザ装置300の概略構成を示す図である。図16に示すように、本発明の第3実施形態に係る光ファイバレーザ装置300は、レーザ発振器110における増幅媒質に増幅用光ファイバ111を用いてレーザ光を発生させる光ファイバレーザ型の装置である。
図17は、本発明の第4実施形態に係る光ファイバレーザ装置400の概略構成を示す図である。図17に示すように、本発明の第4実施形態に係る光ファイバレーザ装置400は、レーザ発振器110における増幅媒質に増幅用光ファイバ111を用いてレーザを発生させる光ファイバレーザ型の装置である。
図18は、本発明の第5実施形態に係る光ファイバレーザ装置500の概略構成を示す図である。図18に示すように、本発明の第5実施形態に係る光ファイバレーザ装置500は、レーザ発振器110における増幅媒質に増幅用光ファイバ111を用いてレーザを発生させる光ファイバレーザ型の装置である。
図19は、本発明の第6実施形態に係る光ファイバレーザ装置600の概略構成を示す図である。図19に示すように、本発明の第6実施形態に係る光ファイバレーザ装置600は、レーザ発振器110における増幅媒質に増幅用光ファイバ111を用いてレーザ光を発生させる光ファイバレーザ型の装置である。
図20は、本発明の第7実施形態に係る光ファイバレーザ装置700の概略構成を示す図である。図20に示すように、本発明の第7実施形態に係る光ファイバレーザ装置700は、レーザ発振器110における増幅媒質に増幅用光ファイバ111を用いてレーザ光を発生させ、光増幅器における増幅媒質に増幅用光ファイバ716を用いてレーザ光を増幅させる、MOPA(Master Oscillator Power-Amplifier)構造を有する。
図21は、本発明の第8実施形態に係る光ファイバレーザ装置800の概略構成を示す図である。図21に示すように、本発明の第8実施形態に係る光ファイバレーザ装置800は、レーザ発振器110における増幅媒質に増幅用光ファイバ111を用いてレーザ光を発生させ、光増幅器における増幅媒質に増幅用光ファイバ816を用いてレーザ光を増幅させる、MOPA構造を有する。
図22は、本発明の第9実施形態に係る光ファイバレーザ装置900の概略構成を示す図である。図22に示すように、本発明の第9実施形態に係る光ファイバレーザ装置900は、レーザ発振器110における増幅媒質に増幅用光ファイバ111を用いてレーザ光を発生させ、光増幅器における増幅媒質に増幅用光ファイバ916を用いてレーザ光を増幅させる、MOPA構造を有する。
図23は、本発明の第10実施形態に係る光ファイバレーザ装置1000の概略構成を示す図である。図23に示すように、本発明の第10実施形態に係る光ファイバレーザ装置1000は、レーザ発振器110における増幅媒質に増幅用光ファイバ111を用いてレーザ光を発生させ、光増幅器における増幅媒質に増幅用光ファイバ716を用いてレーザ光を増幅させる、MOPA構造を有する。
図24は、本発明の第11実施形態に係る光ファイバレーザ装置1100の概略構成を示す図である。図24に示すように、本発明の第11実施形態に係る光ファイバレーザ装置1100は、レーザ発振器110における増幅媒質に増幅用光ファイバ111を用いてレーザ光を発生させ、光増幅器における増幅媒質に増幅用光ファイバ716を用いてレーザ光を増幅させる、MOPA構造を有する。
図25は、本発明の第12実施形態に係る光ファイバレーザ装置1200の概略構成を示す図である。図25に示すように、本発明の第12実施形態に係る光ファイバレーザ装置1200は、レーザ発振器110における増幅媒質に増幅用光ファイバ111を用いてレーザ光を発生させ、光増幅器における増幅媒質に増幅用光ファイバ716を用いてレーザ光を増幅させる、MOPA構造を有する。
図26は、第13実施形態に係る光ファイバレーザ装置1300の概略構成を示す図である。図26に示すように、第13実施形態に係る光ファイバレーザ装置1300は、レーザ発振器110における増幅媒質に増幅用光ファイバ111を用いて出力レーザ光を発生させる光ファイバレーザ型の装置である。
図31は、第14実施形態に係る光ファイバレーザ装置1400の概略構成を示す図である。図31に示されるように、第14実施形態に係る光ファイバレーザ装置1400は、レーザ発振器110を用いて出力レーザ光を発生させる光ファイバレーザ型の装置である。レーザ発振器110は、増幅用光ファイバ111を備え、第1の光反射器112と第2の光反射器113との間でレーザ共振を発生させるよう構成されている。レーザ発振器110が発生させた出力レーザ光は、出力用光ファイバ120および照射ヘッド121を介して出力レーザ光Lとして加工対象物Wに照射される。
図33は、第15実施形態に係る光ファイバレーザ装置1500の概略構成を示す図である。図33に示されるように、第3実施形態に係る光ファイバレーザ装置1500は、レーザ発振器110を用いて出力レーザ光を発生させる光ファイバレーザ型の装置である。レーザ発振器110は、増幅用光ファイバ111を備え、第1の光反射器112と第2の光反射器113との間でレーザ共振を発生させるよう構成されている。レーザ発振器110が発生させた出力レーザ光は、出力用光ファイバ120および照射ヘッド121を介して出力レーザ光Lとして加工対象物Wに照射される。
図34は、第16実施形態に係る光ファイバレーザ装置1600の概略構成を示す図である。図34に示されるように、第16実施形態に係る光ファイバレーザ装置1600は、レーザ発振器110を用いてレーザ光を発生させる光ファイバレーザ型の装置である。レーザ発振器110は、増幅用光ファイバ111を備え、第1の光反射器112と第2の光反射器113との間でレーザ共振を発生させるよう構成されている。レーザ発振器110が発生させたレーザ光は、出力用光ファイバ120および照射ヘッド121を介して出力レーザ光Lとして加工対象物Wに照射される。
図35は、第17実施形態に係る光ファイバレーザ装置1700の概略構成を示す図である。図35に示されるように、第17実施形態に係る光ファイバレーザ装置1700は、レーザ発振器110を用いて出力レーザ光を発生させる光ファイバレーザ型の装置である。レーザ発振器110は、増幅用光ファイバ111を備え、第1の光反射器112と第2の光反射器113との間でレーザ共振を発生させるよう構成されている。レーザ発振器110が発生させた出力レーザ光は、出力用光ファイバ120および照射ヘッド121を介して出力レーザ光Lとして加工対象物Wに照射される。
図36は、第18実施形態に係る光ファイバレーザ装置1800の概略構成を示す図である。図36に示されるように、第18実施形態に係る光ファイバレーザ装置1800は、レーザ発振器110を用いて出力レーザ光を発生させる光ファイバレーザ型の装置である。レーザ発振器110は、増幅用光ファイバ111を備え、第1の光反射器112と第2の光反射器113との間でレーザ共振を発生させるよう構成されている。レーザ発振器110が発生させた出力レーザ光は、出力用光ファイバ120および照射ヘッド121を介して出力レーザ光Lとして加工対象物Wに照射される。
図37は、第19実施形態に係る光ファイバレーザ装置1900の概略構成を示す図である。図37に示されるように、第19実施形態に係る光ファイバレーザ装置1900は、レーザ発振器110を用いて出力レーザ光を発生させる光ファイバレーザ型の装置である。レーザ発振器110は、増幅用光ファイバ111を備え、第1の光反射器112と第2の光反射器113との間でレーザ共振を発生させるよう構成されている。レーザ発振器110が発生させた出力レーザ光は、出力用光ファイバ120および照射ヘッド121を介して出力レーザ光Lとして加工対象物Wに照射される。
図38は、第20実施形態に係る光ファイバレーザ装置2000の概略構成を示す図である。図38に示されるように、第20実施形態に係る光ファイバレーザ装置2000は、レーザ発振器110を用いて出力レーザ光を発生させ、レーザ発振器110が発生した出力レーザ光を増幅器110aで増幅させる、いわゆるMOPA(Master Oscillator Power-Amplifier)構造の光ファイバレーザ型の装置である。レーザ発振器110は、増幅用光ファイバ111を備え、第1の光反射器112と第2の光反射器113との間でレーザ共振を発生させるよう構成されている。レーザ発振器110が発生させた出力レーザ光は、増幅器110aの増幅用光ファイバ716を通過することにより増幅され、出力用光ファイバ120および照射ヘッド121を介して出力レーザ光Lとして加工対象物Wに照射される。
図39は、第21実施形態に係る光ファイバレーザ装置2100の概略構成を示す図である。図39に示されるように、第21実施形態に係る光ファイバレーザ装置2100は、レーザ発振器110を用いて出力レーザ光を発生させる光ファイバレーザ型の装置である。レーザ発振器110は、増幅用光ファイバ111を備え、第1の光反射器112と第2の光反射器113との間でレーザ共振を発生させるよう構成されている。レーザ発振器110が発生させた出力レーザ光は、出力用光ファイバ120および照射ヘッド121を介して出力レーザ光Lとして加工対象物Wに照射される。
図40は、第22実施形態に係る光ファイバレーザ装置2200の概略構成を示す図である。図40に示されるように、第22実施形態に係る光ファイバレーザ装置2200は、レーザ発振器110を用いて出力レーザ光を発生させる光ファイバレーザ型の装置である。レーザ発振器110は、増幅用光ファイバ111を備え、第1の光反射器112と第2の光反射器113との間でレーザ共振を発生させるよう構成されている。レーザ発振器110が発生させた出力レーザ光は、出力用光ファイバ120および照射ヘッド121を介して出力レーザ光Lとして加工対象物Wに照射される。
図41は、第23実施形態に係る光ファイバレーザ装置2300の概略構成を示す図である。図41に示されるように、第23実施形態に係る光ファイバレーザ装置2300は、複数の光ファイバレーザ部23001,・・・,2300n−1,2300nを備え、各光ファイバレーザ部23001,・・・,2300n−1,2300nが出力する出力レーザ光をコンバイナ2301にて結合し、出力用光ファイバ120および照射ヘッド121を介して出力レーザ光Lとして加工対象物Wに照射される。
110 レーザ発振器
110a 増幅器
111,716,816,916 増幅用光ファイバ
112 第1の光反射器
113 第2の光反射器
114,214,314a,314b,414,514,614a,614b,717,817,917a,917b 励起光合波器
115a,115b,215a,215b,315a,315b,315c,315d,415a,415b,515a,515b,615a,615b,615c,615d,718a,718b,818a,818b,918a,918b,918c,915d 励起用レーザダイオード
114a シグナルポート光ファイバ
120 出力用光ファイバ
121 照射ヘッド
130,131,134,137,1030,1130,1230 終端部
132,132a,1031,1032,1232 波長分割多重光合分波器
133,133a,1033,1233,180 可視光発光部
135,135a,1131,1132,1231,1234,1706,2101,2201 光合分波器
136,136a,1133,1235 光検出器
140,140a,140b,140c,140d,140e,170 戻り光減衰モジュール
141 熱変換手段
141a 軸ずれ融着
141b 損失光ファイバ
141c 曲げ部
141d 封止部材
141e 照射面
142,142a,142b,142c,142d,142e 熱伝導体
143a,143b,143c 封止部
144a,144b,144c,144d,144e 光ファイバ
145a,145b,145d,145e コア
146a,146b,146d,146e クラッド
147a,147b,147d,147e,194 被覆
150 温度監視手段
151,151a,151b,151c,151d,151e 第1の温度測定点
152 第2の温度測定点
160 制御部
190 終端処理部
191 封止部材
192 コア
193 クラッド
171 受け用光ファイバ
172 減衰用光ファイバ
173 金属プレート
174a 第1の融着接続点
174b 第2の融着接続点
174c 第3の融着接続点
181 ピグテール光ファイバ
23001,・・・,2300n−1,2300n 光ファイバレーザ部
2301 コンバイナ
Claims (17)
- レーザ発振器における増幅媒質に増幅用光ファイバを用いてレーザ光を発生させる光ファイバレーザ装置において、
前記レーザ光を順方向に外部へ導出する出力用光ファイバと、
前記出力用光ファイバを前記レーザ光とは逆方向に伝搬する赤外光である戻り光に対する曲げ損失が可視光に対する曲げ損失よりも大きい減衰用光ファイバを曲げ半径を徐々に変えて複数周回曲げて構成した戻り光減衰部と、
を備えることを特徴とする光ファイバレーザ装置。 - 前記減衰用光ファイバの曲げ半径は、30mm以上150mm以下であることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバレーザ装置。
- 曲げ半径が大きい側の前記減衰用光ファイバの端点を、前記減衰用光ファイバと同一の光ファイバ、または被覆の屈折率がクラッドの屈折率よりも低いローインデックス光ファイバからなる受け用光ファイバに接続することを特徴とする請求項1または2に記載の光ファイバレーザ装置。
- 前記戻り光減衰部は、前記レーザ発振器の高反射率の反射器よりも前段側の光ファイバに接続されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の光ファイバレーザ装置。
- 前記戻り光減衰部は、前記レーザ発振器のレーザ発振に用いる励起光を前記増幅用光ファイバに導入するための励起光合波器のシグナルポート光ファイバを介して、前記反射器よりも逆方向側の光ファイバに接続されていることを特徴とする請求項4に記載の光ファイバレーザ装置。
- 前記戻り光減衰部は、前記レーザ発振器のレーザ発振に用いる励起光を前記増幅用光ファイバに導入するための励起光合波器の励起光ポートを介して、前記反射器よりも逆方向側の光ファイバに接続されていることを特徴とする請求項4に記載の光ファイバレーザ装置。
- 前記戻り光減衰部は、前記出力用光ファイバの途中に設けられた光合分波器から分岐された光ファイバに接続されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の光ファイバレーザ装置。
- 前記戻り光減衰部の終端は、樹脂で封止されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の光ファイバレーザ装置。
- 前記戻り光減衰部は、前記出力用光ファイバのコアを逆方向に伝搬する、赤外光からなる戻り光の光強度を減衰させて、前記出力用光ファイバとは反対側の端部から減衰した戻り光を出射し、
前記戻り光減衰部は、前記戻り光の伝搬方向において連続的に該戻り光に損失を与える媒質からなる戻り光伝搬損失部と、該損失によって生じた光を熱に変換する熱変換部と、を備え、
前記戻り光の大部分が前記戻り光伝搬損失部において減衰し熱変換され、
減衰後に残留した微小強度の光のみが前記戻り光伝搬損失部の端部から出力される
ことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバレーザ装置。 - 前記戻り光伝搬損失部は、前記光ファイバレーザ装置の発振器を構成する光ファイバのコアに接続されるコアを有する光ファイバであって、
該コアにおいて前記戻り光の大部分が減衰されることを特徴とする請求項9に記載の光ファイバレーザ装置。 - 前記戻り光伝搬損失部を構成する光ファイバのコアは、前記出力用光ファイバから出力される赤外レーザ光の波長における損失が可視波長域における損失よりも大きいことを特徴とする請求項10に記載の光ファイバレーザ装置。
- 前記戻り光伝搬損失部を構成する光ファイバのコアは、前記可視波長域においてシングルモード伝搬特性を有することを特徴とする請求項11に記載の光ファイバレーザ装置。
- 前記戻り光減衰部を介して前記可視光を前記出力用光ファイバへ導入する可視光発光部をさらに備えることを特徴とする請求項1〜7および9のいずれか1項に記載の光ファイバレーザ装置。
- 前記減衰用光ファイバのベンドエッジ波長は、前記戻り光の波長よりも短いことを特徴とする請求項13に記載の光ファイバレーザ装置。
- 前記減衰用光ファイバは、前記可視光を実質的にシングルモードで伝搬するよう構成されていることを特徴とする請求項13または14に記載の光ファイバレーザ装置。
- 前記減衰用光ファイバは、赤色光を実質的にシングルモードで伝搬するよう構成されていることを特徴とする請求項15に記載の光ファイバレーザ装置。
- 前記戻り光減衰部の終端に、光電変換を行う光検出器が接続されていることを特徴とする請求項1〜7および9のいずれか1項に記載の光ファイバレーザ装置。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014139047 | 2014-07-04 | ||
JP2014139047 | 2014-07-04 | ||
JP2015096100 | 2015-05-08 | ||
JP2015096100 | 2015-05-08 | ||
PCT/JP2015/069342 WO2016002947A1 (ja) | 2014-07-04 | 2015-07-03 | 光ファイバレーザ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2016002947A1 JPWO2016002947A1 (ja) | 2017-04-27 |
JP6534999B2 true JP6534999B2 (ja) | 2019-06-26 |
Family
ID=55019472
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016531481A Active JP6534999B2 (ja) | 2014-07-04 | 2015-07-03 | 光ファイバレーザ装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US10530117B2 (ja) |
JP (1) | JP6534999B2 (ja) |
CN (2) | CN106575848B (ja) |
WO (1) | WO2016002947A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021019442A (ja) * | 2019-07-22 | 2021-02-15 | 京セラ株式会社 | 光ファイバー給電システム |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6619236B2 (ja) * | 2016-01-12 | 2019-12-11 | 三菱電線工業株式会社 | 光コネクタ構造の損傷予防システム |
US9837791B1 (en) * | 2016-06-03 | 2017-12-05 | Nlight, Inc. | Multifunctional circuit for monitoring fiber cable health |
JP6363680B2 (ja) * | 2016-11-16 | 2018-07-25 | ファナック株式会社 | レーザ装置 |
TR201700931A2 (tr) * | 2017-01-20 | 2018-07-23 | Ermaksan Makina Sanayi Ve Ticaret Anonim Sirketi | Fiber Lazer Sistemlerinde Geri Yansıyan Işının Ölçülmesini Ve Sistemin Korunmasını Sağlayan Fiber Çoğaltıcı İzolatör Uygulaması |
JP7039922B2 (ja) * | 2017-10-16 | 2022-03-23 | 株式会社島津製作所 | レーザ加工装置 |
US11158990B2 (en) * | 2018-03-13 | 2021-10-26 | Nufern | Optical fiber amplifier system and methods of using same |
JP6740273B2 (ja) * | 2018-03-26 | 2020-08-12 | ファナック株式会社 | ファイバレーザ装置 |
DE102018112129A1 (de) * | 2018-05-18 | 2019-11-21 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zur generativen Herstellung eines Bauteils, Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und Kraftfahrzeug |
CN108889728B (zh) * | 2018-07-25 | 2021-02-12 | 中国科学院半导体研究所 | 一种激光清洗用、具有返回光监测功能的光纤输出端头 |
JP6744369B2 (ja) | 2018-08-08 | 2020-08-19 | ファナック株式会社 | レーザ装置 |
JP7016823B2 (ja) * | 2019-03-12 | 2022-02-07 | 古河電気工業株式会社 | 圧力センサ |
JP2021057555A (ja) * | 2019-10-02 | 2021-04-08 | ファナック株式会社 | レーザシステム、及びレーザ装置を制御する方法 |
CN111106512A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-05-05 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 一种处理回返光的监控装置、光纤激光器及方法 |
CN112362313B (zh) * | 2021-01-11 | 2021-04-23 | 深圳市星汉激光科技股份有限公司 | 一种激光芯片耐回返光能力的光路测试系统及方法 |
CN113708199A (zh) * | 2021-08-11 | 2021-11-26 | 光惠(上海)激光科技有限公司 | 一种无水冷多模式选择光纤激光器系统 |
Family Cites Families (38)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53100879A (en) * | 1977-02-15 | 1978-09-02 | Agency Of Ind Science & Technol | Measurement of laser beam power |
JPS5618901U (ja) * | 1979-07-19 | 1981-02-19 | ||
JPS5924548B2 (ja) | 1979-12-04 | 1984-06-09 | シャープ株式会社 | 半導体記憶装置の製造方法 |
US4697869A (en) * | 1985-10-11 | 1987-10-06 | Northern Telecom Limited | Attenuator for optical fiber |
JPH01302205A (ja) * | 1988-05-30 | 1989-12-06 | Fujikura Ltd | 光ファイバフィルタ |
GB9106874D0 (en) * | 1991-04-02 | 1991-05-22 | Lumonics Ltd | Optical fibre assembly for a laser system |
DE9110285U1 (ja) * | 1991-08-20 | 1991-10-02 | Krupp Polysius Ag, 4720 Beckum, De | |
US5363234A (en) * | 1993-10-14 | 1994-11-08 | Corning Incorporated | Amplifier having pump fiber filter |
JPH08191286A (ja) * | 1995-01-09 | 1996-07-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 長波長光遮断フィルタおよび光波長多重回路 |
JPH1051056A (ja) * | 1996-08-01 | 1998-02-20 | Nec Corp | 光ファイバ増幅器 |
JP2000131139A (ja) * | 1998-10-21 | 2000-05-12 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | 光パワーの測定方法及び光パワーメータ |
JP3903650B2 (ja) * | 1999-06-18 | 2007-04-11 | 住友電気工業株式会社 | 光増幅器および光増幅器制御方法 |
JP2001027719A (ja) * | 1999-07-13 | 2001-01-30 | Sumitomo Wiring Syst Ltd | 光分岐結合器の端部処理構造 |
JP2001228337A (ja) * | 2000-02-18 | 2001-08-24 | Hitachi Ltd | 光減衰器 |
JP3587176B2 (ja) * | 2001-04-02 | 2004-11-10 | 日本電気株式会社 | ラマン増幅器及びラマン増幅方法 |
US6781748B2 (en) * | 2001-09-28 | 2004-08-24 | Photon-X, Llc | Long wavelength optical amplifier |
WO2004077700A1 (ja) * | 2003-02-27 | 2004-09-10 | The Furukawa Electric Co. Ltd. | 波長多重励起ラマンアンプの制御装置、制御方法およびその制御プログラム |
US20050169339A1 (en) * | 2004-02-04 | 2005-08-04 | Cumbo Michael J. | Monolithic wafer-scale waveguide-laser |
US7457502B2 (en) * | 2004-04-01 | 2008-11-25 | The Boeing Company | Systems and methods of cooling a fiber amplifier with an emulsion of phase change material |
JP4496851B2 (ja) * | 2004-06-08 | 2010-07-07 | 日本電気株式会社 | 光ファイバ損失調整機能を備えた光伝送装置 |
CN100363714C (zh) * | 2005-01-07 | 2008-01-23 | 清华大学 | 基于激光回馈的光纤传感器 |
JP4699131B2 (ja) * | 2005-08-05 | 2011-06-08 | 株式会社フジクラ | 光ファイバレーザ、光ファイバ増幅器、mopa方式光ファイバレーザ |
EP2106628B1 (en) * | 2007-02-09 | 2016-09-07 | Fujikura Ltd. | Fiber laser |
US7817884B2 (en) * | 2007-10-30 | 2010-10-19 | Corning Incorporated | Strain-managed optical waveguide assemblies and methods of forming same |
US8553737B2 (en) * | 2007-12-17 | 2013-10-08 | Oclaro Photonics, Inc. | Laser emitter modules and methods of assembly |
EP2166314A4 (en) * | 2008-02-29 | 2017-04-12 | Fujikura Ltd. | Physical quantity measuring device of optical frequency range reflection measuring type, and temperature and strain measuring method using the device |
KR101222225B1 (ko) * | 2008-02-29 | 2013-01-15 | 클렘슨 유니버시티 | 광섬유 시스템 및 그 제조 방법 |
JP5106309B2 (ja) * | 2008-08-07 | 2012-12-26 | 三菱電機株式会社 | 投写型表示装置 |
JP4647696B2 (ja) * | 2009-07-07 | 2011-03-09 | 株式会社フジクラ | ファイバレーザ装置 |
EP2555351A4 (en) * | 2010-03-31 | 2018-01-17 | Fujikura Co., Ltd. | Laser device |
CN103155309B (zh) * | 2010-10-29 | 2016-06-01 | 古河电气工业株式会社 | 光放大装置以及光传送系统 |
EP2648291A4 (en) | 2010-11-29 | 2018-04-04 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Fiber laser apparatus, and method of detecting abnormality of fiber laser apparatus |
WO2012099116A1 (ja) * | 2011-01-18 | 2012-07-26 | 古河電気工業株式会社 | ファイバレーザ装置およびレーザ光照射位置の位置決め方法 |
JP5664913B2 (ja) * | 2011-02-28 | 2015-02-04 | オムロン株式会社 | ファイバレーザ装置および出力監視方法 |
CN202149954U (zh) * | 2011-07-27 | 2012-02-22 | 北京市电力公司 | 光纤衰减器固定装置 |
CN204621354U (zh) * | 2012-07-18 | 2015-09-09 | 古河电气工业株式会社 | 光纤激光器装置 |
JP5680170B1 (ja) * | 2013-11-14 | 2015-03-04 | 株式会社フジクラ | ファイバレーザ装置 |
CN103794983A (zh) * | 2014-01-27 | 2014-05-14 | 吉林大学 | 全光增益控制的增益平坦型高功率光纤放大器 |
-
2015
- 2015-07-03 WO PCT/JP2015/069342 patent/WO2016002947A1/ja active Application Filing
- 2015-07-03 JP JP2016531481A patent/JP6534999B2/ja active Active
- 2015-07-03 CN CN201580033604.9A patent/CN106575848B/zh active Active
- 2015-07-03 CN CN201911123939.6A patent/CN110676679B/zh active Active
-
2016
- 2016-12-29 US US15/393,709 patent/US10530117B2/en active Active
-
2019
- 2019-11-14 US US16/684,040 patent/US10862262B2/en active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021019442A (ja) * | 2019-07-22 | 2021-02-15 | 京セラ株式会社 | 光ファイバー給電システム |
US11165498B2 (en) | 2019-07-22 | 2021-11-02 | Kyocera Corporation | Power over fiber system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20170110847A1 (en) | 2017-04-20 |
CN106575848A (zh) | 2017-04-19 |
CN110676679A (zh) | 2020-01-10 |
JPWO2016002947A1 (ja) | 2017-04-27 |
WO2016002947A1 (ja) | 2016-01-07 |
US10862262B2 (en) | 2020-12-08 |
US10530117B2 (en) | 2020-01-07 |
CN106575848B (zh) | 2019-11-26 |
CN110676679B (zh) | 2022-08-09 |
US20200083661A1 (en) | 2020-03-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6534999B2 (ja) | 光ファイバレーザ装置 | |
US11171462B2 (en) | Fiber laser apparatus | |
JP5951017B2 (ja) | 光ファイバレーザ装置 | |
JP6580995B2 (ja) | 低モード高パワーファイバ結合器 | |
JP6387356B2 (ja) | マルチモード−マルチモードファイバ結合器を備えた超高パワーファイバレーザシステム | |
US20060165343A1 (en) | Method and apparatus for sensing light | |
CN109716599B (zh) | 具有波分复用器、隔离器、抽头滤波器和光电探测器的光纤耦合激光源泵 | |
JP6317388B2 (ja) | 光ファイバ融着接続構造及びレーザ装置の製造方法 | |
JP2006292674A (ja) | 光パワーモニタ方法、光パワーモニタ装置及び光デバイス | |
JP2014060251A (ja) | 光パワー監視装置、光パワー監視方法および光パワー監視装置を用いたレーザ発生装置 | |
JP5378861B2 (ja) | 光ファイバレーザ | |
JP5193335B2 (ja) | 光ファイバレーザおよびレーザ光増幅装置 | |
TWI637570B (zh) | 光纖雷射裝置 | |
US11139632B2 (en) | Optical module and light output device | |
KR20180092278A (ko) | 파이버 레이저 | |
JP2014029548A (ja) | 光ファイバの被覆部端部の保護構造、レーザ光源装置、および光ファイバの被覆部端部の保護方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180315 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190212 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190415 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190514 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190530 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6534999 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |