JPH05118956A - レーザシステム - Google Patents

レーザシステム

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JPH05118956A
JPH05118956A JP4108459A JP10845992A JPH05118956A JP H05118956 A JPH05118956 A JP H05118956A JP 4108459 A JP4108459 A JP 4108459A JP 10845992 A JP10845992 A JP 10845992A JP H05118956 A JPH05118956 A JP H05118956A
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optical fiber
output
laser
outer layer
power
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JP4108459A
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Julian D C Jones
デイヴイツド クレイトン ジヨーンズ ジユリアン
Daoning Su
スー ダオニング
Alvaro A P Boechat
アレキサンダー ペデイラ バーシヤト アルヴアロ
Clive L M Ireland
ライオネル マイケル アイルランド クリーヴ
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RUMONIKUSU Ltd
Lumonics Ltd
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RUMONIKUSU Ltd
Lumonics Ltd
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Publication date
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    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高パワーレザーによる材料処理動作の監視、
光ファイバーの光ビームが被処理中のワークピースに対
し正確な収束、光ファイバー入力端でビーム、コア間の
高効率結合しているか否かの監視、などの改善された方
法、システムを提供することにより、光ファイバと周囲
の材料の損傷を防ぐ。 【構成】 トランスジューサ５０６は、レーザ５００の
出力ビームのパワーを検出するジューサ５０７の出力に
より除されてビーム、ファイバ５０２コア間の入力面に
おけるミスアライメントを示す信号を発する。ファイバ
５０２のクラッド層と結合された第２のファイバ５０８
端から放出される光は一対の検出器５０９，５１０で検
出され、ディスプレイ５１２，５１４上に表示される。
ビームの完全伝達度、ワークピースに対する処理、ピー
ス上へのビーム収束などの情報が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザシステムが実施
する材料処理動作の状態を監視する方法、レーザの出力
ビームを光ファイバの入力端と一致させる方法、光ファ
イバの出力ビームをワークピース上へ収束させる方法、
光ファイバのコアを通るレーザビームの完全伝達度測定
方法、およびレーザシステム用光ファイバ組立体に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】高パワーレーザビームをワークピースに
送出するため光ファイバ−送出システムを使用すること
の利点はよく知られている。これらの利点は、レーザビ
ームをワークピース全体にわたって容易に走査させる能
力、レーザをワークピースから遠隔に配置できる能力、
およびパワーを中央レーザから多くの遠隔ワークステー
ションへ分布する能力を含む。光ファイバを使用して高
パワーレーザビームをワークピースへ送出し材料処理動
作を行なう場合、レーザシステムの動作状態を監視する
ことが望ましい。特に、材料処理動作、レーザビームと
光ファイバ入力端間の結合効率、ワークピース上への光
ファイバ出力ビームの収束、および光ファイバ入出力端
間でのレーザビームの完全伝達度を監視することが望ま
しい。
【０００３】レーザビームを伝達する光ファイバは一般
的にクラッド層として知られている透明な外層により包
囲されたコアを有している。通常、クラッド層はバッフ
ァ層およびジャケットとして知られるさらに２つの外層
により包囲されている。バッファ層とジャケットは主と
してコアとクラッド層を保護しファイバに機械的強度を
与えるために設けられる。
【０００４】現在、主として２種の光ファイバが使用さ
れており、ステップインデクスファイバとグレーデッド
インデクスファイバである。ステップインデクスファイ
バでは、クラッド層の屈折率はコアよりも低い。グレー
デッドインデクスファイバでは、コアの屈折率はクラッ
ド層との界面の軸から半径方向に変位するにつれて漸減
し、コアとクラッド層は界面において同様な屈折率を有
する。理想的には、光ファイバ内でレーザビームはコア
に沿って伝達されて、コア内に閉じ込められる。ステッ
プインデクスファイバの場合、レーザビームはコアとク
ラッド層間の界面における完全内部反射によりコア内に
閉じ込められ、この完全内部反射はコアとクラッド層間
の屈折率差により生じる。グレーデッドインデクスファ
イバの場合、レーザビームはコア内における屈折率の半
径方向変動によりコア内に閉じ込められる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】光ファイバを使用して
出力ビームを送出する高パワーレーザにより実施される
材料処理動作を監視することは望ましい。材料処理動作
は、例えば表面破壊フェーズ、および切削穿孔前の貫通
フェーズなど多くのフェーズからなっている。各フェー
ズの完了を表示できレーザ制御に使用できる信号が得ら
れれば有用である。また、このような信号は、その“特
徴”すなわち波形により、各フェーズに対してレーザパ
ラメータを最適化できる度合いを示すことができる。
【０００６】光ファイバの光ビームが被処理中のワーク
ピース部に対して正確に収束されることを保証すること
は重要である。光ファイバの出力ビームがワークピース
に対して正確に収束されないならば、強力な光はワーク
ピースからコア外側の光ファイバ出力端へ反射すなわち
散乱して戻され、光ファイバを損傷させる。
【０００７】光ファイバの入力端では、レーザビームと
ファイバコア間で非常に高効率の結合を行なうことが重
要である。高パワーレーザビームの大部分がコア外側の
ファイバへ入射すると、ファイバと周囲の材料が損傷を
受けることがある。
【０００８】したがって、レーザビームと光ファイバ間
の結合効率を監視することは望ましい。結合効率を直接
測定する技術では、光ファイバからの出力ビームパワー
が測定される。出力ビームのパワーは、光ファイバのコ
ア内を伝播する光の出力端におけるパワーを表わす。レ
ーザシステム構築時に光ファイバからの出力ビームパワ
ーを測定することは比較的容易なことではあるが、シス
テム使用時にこのパワーを測定するのは不便である。直
接技術の他の一つの欠点は、結合効率だけではなく結合
効率と伝達効率との結合したものが測定されることであ
る。レーザシステムの使用時には、例えば彎曲損失によ
り、伝達効率が変動することがあり、結合効率を正確に
評価することができない。結合効率だけを測定するに
は、入力端に隣接する位置でファイバコア内のパワーを
測定する必要があるが、このような測定はファイバを遮
断しなければできない。
【０００９】また、光ファイバの入出力端間で高パワー
レーザビームを高い完全度で伝達することが重要であ
る。かなりの部分のレーザビームがコアから失われる
と、損傷を生じ易い。完全度を損なうさまざまな機構が
ある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のレザーシステム
は、本発明の一局面によれば、材料処理動作状態監視方
法は、ワークピースに対する材料処理動作を行ない、か
つ、レーザと、コアと少なくとも一つの外層とからなり
かつ入出力端を有する光ファイバと、レーザ出力ビーム
を光ファイバ入力端へ結合する手段と、光ファイバ出力
ビームをワークピース上へ指向させる手段と、を含むレ
ーザシステムにおける材料処理動作状態を監視する方法
であって、この方法は、光ファイバ外層内を出力端から
入力端へ向かって伝播する光の入出力端間の或る位置に
おけるパワーを検出し、パワーの大きさを示す出力信号
を発生する、ステップからなり、出力信号は、材料処理
動作の状態を示す。
【００１１】本発明の第２の局面によれば、ワークピー
スに対して材料処理動作を行なうレーザシステムは、レ
ーザと、コアと少なくとも一つの外層とからなりかつ入
出力端を有する光ファイバと、レーザ出力ビームを光フ
ァイバの入力端へ結合する手段と、光ファイバ出力ビー
ムをワークピース上へ指向させる手段と、光ファイバ外
層内を出力端から入力端へ向かって伝播する光の入出力
端間を或る位置におけるパワーを検出する手段と、検出
手段に応答して前記パワーを示す出力信号を発生する手
段と、を具備し、出力信号が材料処理動作状態を示す。
【００１２】本発明の第３の局面によれば、光ファイバ
出力ビーム収束方法は、ワークピースに対して材料処理
動作を行ない、かつ、レーザと、コアと少なくとも一つ
の外層とからなりかつ入出力端を有する光ファイバと、
レーザ出力ビームを光ファイバ入力端へ結合する手段
と、光ファイバ出力ビームをワークピース上へ指向させ
る手段と、を含む、レーザシステムにおける光ファイバ
出力ビームをワークピースに対して収束させる方法であ
って、この方法は、光ファイバ外層内を出力端から入力
端へ向かって伝播する光の入出力端間の或る位置におけ
るパワーを検出し、パワーの大きさを示す出力信号を発
生し、出力信号に従って光ファイバ出力ビームの収束位
置を調整するステップからなる。
【００１３】本発明の第４の局面によれば、ワークピー
スに対して材料処理動作を行なうレーザシステムは、レ
ーザと、コアと少なくとも一つの外層とからなりかつ入
出力端を有する光ファイバと、レーザ出力ビームを光フ
ァイバ入力端へ結合する手段と、光ファイバ外層内を出
力端から入力端へ向かって伝播する光の入出力端間の或
る位置におけるパワーを検出する手段と、検出手段に応
答してパワーを示す出力信号を発生する手段と、出力信
号に応答して光ファイバ出力ビームをワークピースに対
して収束させる手段と、を具備する。
【００１４】本発明の第５の局面によれば、出力ビーム
を光ファイバ入力端と一致させる方法は、レーザと、コ
アと少なくとも一つの外層とからなりかつ入出力端を有
する光ファイバと、レーザ出力ビームを光ファイバ入力
端へ結合させる手段と、を具備するレーザシステムにお
いて前記出力ビームを光ファイバ入力端と一致させる方
法であって、この方法は、光ファイバ外層内を伝播する
光の光ファイバ入力端に隣接する位置におけるパワーを
検出し、その位置におけるパワーの大きさを示す第１の
信号を発生し、レーザと光ファイバ入力端との間でレー
ザ出力ビームのパワーを検出し、レーザビームのパワー
の大きさを示す第２の信号を発生し、第１の信号を第２
の信号で除して比率信号を発生し、比率信号を最小限と
するようにレーザビームと光ファイバ入力端とのアライ
メントを調整するステップからなる。
【００１５】本発明の第６の局面によれば、レーザシス
テムは、レーザと、コアと少なくとも一つの外層とから
なりかつ入出力端を有する光ファイバと、レーザ出力ビ
ームを光ファイバ入力端へ結合する手段と、光ファイバ
外層内を伝播する光の光ファイバ入力端に隣接する位置
におけるパワーを検出する第１の検出手段と、第１の検
出手段に応答してその位置における前記パワーの大きさ
を示す第１の信号を発生する手段と、レーザと光ファイ
バ入力端との間でレーザ出力ビームの光パワーを検出す
る第２の検出手段と、第２の検出手段に応答してレーザ
ビームの前記パワーの大きさを示す第２の信号を発生す
る手段と、第１の信号を第２の信号で除してレーザビー
ムと光ファイバ入力端とのアライメントを示す比率信号
を発生する手段と、を具備する。
【００１６】本発明の第７の局面によれば、レーザビー
ムの完全伝達度測定方法は、レーザと、コアと少なくと
も一つの外層とからなりかつ入出力端を有する光ファイ
バと、レーザ出力ビームを光ファイバ入力端へ結合する
手段と、を含むレーザシステムにおいて、コアを通るレ
ーザビームの光ファイバ入出力端間における完全伝達度
を測定する方法であって、この方法は、光ファイバ外層
内を伝播する光のパワーをトランスジューサが配置され
た光ファイバ入力端から離れた下流位置において検出
し、この下流位置におけるパワーの大きさを示す出力信
号を発生するステップからなり、出力信号が完全伝達度
を示す。
【００１７】本発明の第８の局面によれば、レーザシス
テムは、レーザと、コアと少なくとも一つの外層とから
なりかつ入出力端を有する光ファイバと、レーザ出力ビ
ームを光ファイバ入力端へ結合する手段と、光ファイバ
入力端から離れた下流位置に配置されファイバ外層内を
伝播する光の下流位置におけるパワーを検出するように
されたトランスジューサと、トランスジューサに応答し
て下流位置におけるパワーの大きさを示す出力信号を発
生する手段と、を具備し、出力信号が完全伝達度を示
す。
【００１８】本発明の第９の局面によれば、組立体は、
コアと少なくとも一つの外層と入出力端とを有する光フ
ァイバと、光ファイバ外層内を伝播する光のパワーと方
向を測定するトランスジューサと、を具備する組立体で
あって、トランスジューサが、外層と光結合された第２
の光ファイバと、第２の光ファイバの一端から放出され
る光を検出するように配置された光検出器と、を具備す
る。
【００１９】本発明の第１０の局面によれば、ワークピ
ースに対して材料処理動作を行なうレーザーシステム
は、レーザと、コアと少なくとも一つの外層とからなり
かつ入出力端を有する主光ファイバと、レーザ出力ビー
ムを主光ファイバの入力端へ結合する手段と、主光ファ
イバの出力ビームをワークピース上へ指向させる手段
と、入出力端間の位置で光ファイバへ取り付けられ主光
ファイバの外層内を伝播する光のパワーを測定するトラ
ンスジューサと、を具備し、ワークピースに対し材料処
理動作を行なうレーザシステムであって、トランスジュ
ーサが、主光ファイバの外層へ一致して結合された第２
の光ファイバと、第２の光ファイバの第１と第２端から
放出される光を検出するように配置された第１と第２の
光検出器と、第１の検出器に応答して主ファイバ外層内
を伝播する光の主光ファイバの出力端からその入力端へ
向かうトランスジューサ位置におけるパワーを示す出力
信号を発生する第１の信号発生手段と、第２の光検出器
に応答して主ファイバ外層内を伝播する光の主光ファイ
バの入力端からその出力端へ向かうトランスジューサ位
置におけるパワーを示す出力信号を発生する第２の信号
発生手段と、を具備する。
【００２０】本発明の第１１の局面によれば、ワークピ
ースに対して材料処理動作を行なうレーザシステムは、
レーザと、レーザシステムコントローラと、コアと少な
くとも一つの外層とからなりかつ入出力端を有する光フ
ァイバと、レーザ出力ビームを主光ファイバの入力端へ
結合する手段と、光ファイバ出力ビームをワークピース
上へ指向させる手段と、光ファイバ外層内を出力端から
入力端へ向かって伝播する光のパワーを検出して第１の
出力信号を発生する第１の検出手段と、光ファイバ外層
内を入力端から出力端へ向かって伝播する光の光ファイ
バ入力端から離れた下流位置におけるパワーを検出して
第２の出力信号を発生する第２の検出手段と、光ファイ
バ外層内を伝播する光の光ファイバ入力端に隣接する位
置におけるパワーを検出して第３の出力信号を発生する
第３の検出手段と、を具備し、第１、第２のおよび第３
の出力信号がレーザシステムコントローラへ加えられ
る。
【００２１】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【００２２】図１は、光ファイバのクラッド層内を伝播
する光のパワーを測定するトランスジューサの概略断面
図、図２は、光ファイバのクラッド層内の一方向に伝播
する光のパワーを測定するトランスジューサの概略断面
図、図３は、光ファイバに沿った伝達の完全性を監視す
る配置を含むレーザシステムの部分概略図、図４は、光
ファイバのックラッド層内を伝播する光のパワーおよび
方向を測定するトランスジューサの概略図、図５は、レ
ーザビームと光ファイバのミスアライメント、光ファイ
バに沿ったレーザビームの完全伝達度、光ファイバの出
力ビームのワークピース上への収束、および材料処理動
作を監視する配置を含むレーザシステムの概略図、図６
の（ａ）は、材料処理動作を監視するトランスジューサ
から得られるグラフの一例、（ｂ）は、同じく第２の
例、図７は図５のレーザシステムの様々なトランスジュ
ーサと、このコントロールコンピュータとの接続を示す
ブロック図である。
【００２３】次に、図１を参照すれば、ステップインデ
クスファイバ１１のクラッド層内を伝播する光のパワー
を測定するトランスジューサ１０を示す。
【００２４】ファイバ１１は３つの外層、すなわち、ク
ラッド層１３、バッファ層１４および図示せぬジャケッ
トに包囲されたコア１２を有する。コア１２とクラッド
層１３は溶融シリカにより形成されており、他の材料を
使用することもできる。クラッド層はコアとクラッド層
間で屈折率に差が生じるようにドーピングされている。
この屈折率差により、コアに沿って伝播する光はコアと
クラッド層間の界面において完全に内部反射される。バ
ッファ層１４は、従来どおり、シリコンゴムにより形成
され、ジャケットはナイロンなどのプラスチック材によ
り形成される。後述するいずれのレーザシステムにおい
ても、光ファイバは、光ファイバ１１と類似の構造を有
している。
【００２５】トランスジューサ１０の近辺では、バッフ
ァ層１４とジャケットが除去されている。トランスジュ
ーサ１０はクラッド層１３を包囲する材料１６の塊から
なっている。その材料の塊はクラッド層１３とぴったり
一致する屈折率を有する。材料１６は液状、ゲル状もし
くは他の材料とすることができる。本例では、材料１６
はセル１７内に保持された液体である。フォトダイオー
ド１８状の光検出器がセル１７上に載置されその感光面
が液体１６と接触している。
【００２６】動作について、液体１６はクラッド層１３
から光を剥ぎ取る。したがって、トランスジューサ１０
のすぐ下流では、クラッド層１３内を伝播する光の量は
無視できる。フォトダイオード１８は、クラッド層１３
から剥ぎ取られて液体中を伝播する光を感知する。この
ようにして、フォトダイオード１８の出力には、クラッ
ド層１３内を伝播する光のトランスジューサ１０のすぐ
上流におけるパワーに比例しかつその大きさを示す信号
が生じる。
【００２７】次に、図２を参照すれば、ファイバ１１の
クラッド層内を伝播する光のパワーを測定するもう一つ
のトランスジューサ３０が示されている。トランスジュ
ーサ３０の近辺では、バッファ層１４とジャケットは除
去されている。トランスジューサ３０は、ファイバ１１
よりも遥かに小径の光ファイバ３１と、ファイバ３１の
一端に取り付けられたフォトダイオード３６状の光検出
器とを具備している。ファイバ３１はコア３２、クラッ
ド層３３およびバッファ層３４を有している。バッファ
層３４はファイバ３１の他端に隣接する部分から除去さ
れている。この部分からクラッド層３３も除去するよう
に修正することもできる。ファイバ３１のこの部分はフ
ァイバ１１のクラッド層１３に近接配置され、光セメン
ト３５状の材料塊により固定されている。セメント３５
は透明でありその屈折率はクラッド層１３の屈折率に極
めて近い。
【００２８】動作について、セメント３５はクラッド層
１３内を伝播する光を伝播方向に無関係に剥ぎ取る。フ
ォトダイオード３６はクラッド層内を主として矢印３７
の方向に伝播する光を検出する。
【００２９】次に、図３を参照すれば、レーザビームと
光ファイバ３００間のアライメントを監視する配置およ
びファイバ３００の完全伝達度を監視する配置を含むレ
ーザシステムを示す。レーザシステムは高電力Ｎｄ：Ｙ
ＡＧレーザー３０１を含む。例えば、レーザ３０１は英
国、ラグビー・ルモノニクス社製ＪＫ ７０１ Ｎｄ：
ＹＡＧレーザとすることができる。このレーザは４００
Ｗの最大平均電力を有するビームを発生する。レーザ３
０１の出力ビームはミラー３１３，３１４およびレンズ
３０２によりファイバ３００の入力面へ指向される。フ
ァイバ３００の出力ビームはレンズ３０３によりワーク
ピース３０４上へ収束され、切削もしくは穿孔などの材
料処理動作を行う。
【００３０】アライメント監視用の配置には図１のトラ
ンスジューサ１０もしくは図２のトランスジューサ３０
と同じトランスジューサ３０５が含まれている。トラン
スジューサ３０５の出力は増幅器３０６の入力に接続さ
れ、その出力はディスプレイ３０７の入力に接続され
る。ディスプレイ３０７の出力は、レーザビームおよび
ファイバコア間の入力端におけるミスアライメントの大
きさを示し、レーザ３０１の出力ビームをファイバ３０
０の入力面と一致させるのに使用することができる。ト
ランスジューサ３０５はクラッド層内を伝播する光を剥
ぎ取る。
【００３１】前述のように、光ファイバの入力端間の完
全伝達度はさまざまな機構により損なわれる。それには
彎曲損失、ファイバコアの光学的欠陥による散乱、ファ
イバの温暖損失が含まれる。消失光はコアからクラッド
層内へ通過する。
【００３２】完全伝達度を監視する配置にはファイバ３
００出力端に隣接配置されたトランスジューサ３１０が
含まれる。トランスジューサ３１０は図１のトランスジ
ューサ１０もしくは図２のトランスジューサ３０と同じ
である。トランスジューサ３１０の出力は増幅器３１１
の入力に接続され、増幅器３１１の出力はディスプレイ
３１２の入力に接続されている。
【００３３】トランスジューサ３０５がクラッド層から
光を剥ぎ取ると、トランスジューサ３１０のすぐ上流で
クラッド層内を伝播する光はトランスジューサ３０５，
３１０間のコアからの伝達損失の結果クラッド層に到達
している。このようにして、ディスプレイ３１２には入
出力間のファイバ３００の完全伝達度の悪化度の表示が
出される。
【００３４】増幅器３１１の出力信号を使用して、閾値
を越えるときにレーザ３０１の遮断信号を発生させるこ
ともできる。コントロールシステムはロボット装置をコ
ントロールしてファイバ３００の出力端を移動させファ
イバ３００の彎曲を調整することもできる。
【００３５】クラッドパワー測定による結合効率の評価
感度はコアパワー測定による感度よりも１００倍以上高
い。同様に、クラッドパワー測定による完全伝達度の評
価感度は、コアパワー測定による感度よりも遥かに大き
い。完全伝達度の場合、コアによる僅かなパワーロスに
よりクラッド層のパワーが大きく増大する。
【００３６】次に、図４を参照すれば、光ファイバ４０
１のクラッド層４０３内を伝播する光のパワーを測定す
るトランスジューサ４００が示される。ファイバ４０１
はコア４０２、クラッド層４０３、バッファ層４０４お
よびジャケット４０５からなる。トランスジューサ４０
０近辺で、バッファ層４０４とジャケット４０５の一部
は除去されている。
【００３７】トランスジューサ４００は、本例におい
て、ファイバ４０１よりも遥かに小径の光ファイバ４０
６からなる。ファイバ４０６は、コア４０７、クラッド
層４０８およびバッファ層４０９を有する。ファイバ４
０６の部分４１０からバッファ層４０９が除去されてい
る。この部分４１０は、バッファ層４０４およびジャケ
ット４０５を除去した部分に沿ってファイバ４０１のク
ラッド層４０３に近接している。２本のファイバ４０
１，４０６は、材料塊４１１により一緒に保持されてい
る。本例において、材料４１１は、屈折率がクラッド層
４０３と一致する光セメントを含む。
【００３８】図４には示されていないが、ファイバ４０
６の各終端にはファイバから放出される光を検出するよ
うにフォトダイオードが配置されている。
【００３９】動作について、光がファイバ４０１に沿っ
てクラッド層４０３内を矢印４１３の方向に伝播する
と、この光の一部はファイバ４０６へ入りそれに沿って
矢印１４方向へ伝播する。ファイバ４０６に沿って矢印
４１４の方向へ伝播する光は、図４のファイバ４０６の
右端に配置されたフォトダイオードにより検出される。
同様に、光がファイバ４０１に沿ってクラッド層４０３
内を矢印４１５の方向へ伝播すると、この光の一部はフ
ァイバ４０６へ入りそれに沿って矢印４１６の方向へ伝
播する。ファイバ４０６に沿って矢印４１６の方向へ伝
播する光はファイバ４０６の左端に配置されたフォトダ
イオードにより検出される。このようにして、トランス
ジューサ４００は、ファイバ４０１のクラッド層４０３
内を伝播する光および伝播方向を検出することができ
る。
【００４０】トランスジューサ４００において、２つの
ファイバ４０１，４０６は材料４１１により互いに光結
合される。材料４１１を省くように修正を行って他の技
術によりファイバを結合させることもできる。例えば、
ファイバを互いにクランプして密着させることができ
る。この技術を使用する際、一方もしくは双方のファイ
バを研磨もしくはエッチングすることにより結合を向上
させることができる。別の技術では、ファイバを互いに
融着させることにより光結合を達成することができる。
【００４１】図３を参照して説明した方法により、トラ
ンスジューサ４００を使用して結合効率および完全伝達
度を検出することができる。
【００４２】次に、図５を参照すれば、結合効率を監視
する配置、および完全伝達度と材料処理動作を監視しさ
らにワークピース上のビーム収束監視調整し、さらにワ
ークピース上のビーム収束を監視する組み合わせ配置を
含むレーザシステムを示す。レーザシステムは高パワー
Ｎｄ：ＹＡＧレーザ５００を含み、それもルモニクス社
製ＪＫ ７０１ Ｎｄ：ＹＡＧレーザとすることができ
る。レーザ５００の出力ビームは、ミラー５３０，５３
１により指向され、かつレンズ５０１として線図で示す
レンズ配置により光ファイバ５０２の入力面上へ収束さ
れる。ミラー５３０は入射光の９８％を反射させ、ミラ
ー５３１は完全に反射させる。ファイバ５０２の出力ビ
ームはレンズ５０３によりワークピース５０４上へ収束
され、溶接または穿孔などの材料処理動作を行なう。レ
ンズ５０３の位置はモータ５３２により調整することが
できる。
【００４３】結合効率監視のための配置は、ファイバ５
０２の入力端に隣接配置されたトランスジューサ５０６
を具備している。トランスジューサ５０６は、図１のト
ランスジューサ１０または図２のトランスジューサ３０
と同じである。フォトダイオードなどのフォトディテク
タであるトランスジューサ５０７はミラー５３０の後に
配置されている。トランスジューサ５０６，５０７の出
力は一対の増幅器５２１，５２２の入力へ接続されてい
る。増幅器５２１，５２２の出力は除算器５２３の入力
へ接続されている。除算器５２３は、トランスジューサ
５０６の出力信号をトランスジューサ５０７の出力で除
して、比率信号を発生する。除算器５２３の出力はディ
スプレイ５２４の入力へ接続される。
【００４４】動作について、トランスジューサ５０６の
出力は、それ自体のすぐ上流におけるファイバ５０２の
クラッド層内を伝播する光のパワーに比例し、その大き
さを示す。トランスジューサ５０６はクラッド層から光
を剥ぎ取る。したがってトランスジューサ５０６のすぐ
下流でクラッド層内を伝播する光の量は無視できる。ト
ランスジューサ５０７の出力はレーザ５００出力ビーム
パワーの大きさを示す。トランスジューサ５０６出力信
号をトランスジューサ５０７の出力信号で除す結果、除
算器５２３の出力はクラッド層内を伝播する光の正規化
されたパワー値を示す。その正規化された値はディスプ
レイ５２４から読み取ることができる。ファイバの入力
端に隣接するクラッド層内を伝播する光のパワーによ
り、レーザビームと光ファイバコア間のミスアライメン
トの大きさの正確な測定値が得られる。
【００４５】レーザ５００の出力ビームをファイバ５０
２のコアと一致させるために、ディスプレイ５２４上の
読み取り値を最小とするようにアライメントが調整され
る。アライメントはレーザビームに対するファイバ５０
２の入力端の軸方向と横方向位置および方位を調整して
行なわれる。したがって、レーザビームのスッポットサ
イズはファイバ５０２のコア径と極めて一致する。ま
た、除算器５２３の出力信号は、レーザビームとファイ
バ間のアライメントを自動的に調整維持するコントロー
ルシステムの入力信号として使用することもできる。
【００４６】完全伝達度および材料処理動作を監視し、
かつ、ワークピース上へのレーザビームの収束を監視、
調整する組み合わせ配置には、図４のトランスジューサ
４００と同じトランスジューサ５０５が含まれる。トラ
ンスジューサ５０５は光ファイバ５０８を有している。
ファイバ５０８の終端にはフォトダイオード５０９，５
１０状の光検出器が設けられている。
【００４７】フォトダイオード５０９はファイバ５０２
に沿ってクラッド層内を出力端に向かって伝播する光を
検出する。このような光は完全伝達度が損なわれた結果
生じる。フォトダイオード５０９の出力は増幅器５１１
の入力に接続され、増幅器５１１の出力はディスプレイ
５１２の入力に接続されている。このようにして、ディ
スプレイ５１２にはファイバ５０２のクラッド層内を出
力端と向かって伝播する光のパワーの大きさが表示され
る。この大きさは完全伝達度の減損度にも対応する。
【００４８】フォトダイオード５１０は、ファイバ５０
２に沿ってクラッド層内を出力端から入力端へ向かって
伝播する光を検出する。このような光はワークピース５
０４から放射し、もしくは反射または散乱されてファイ
バ５０２の出力端へ入射する光により生じる。フォトダ
イオード５１０の出力は増幅器５１３の入力へ接続さ
れ、増幅器５１３の出力はディスプレイ５１４の入力に
接続されている。このようにして、ディスプレイ５１４
にはファイバ５０２内を出力端から入力端へ向かって伝
播する光のパワーの大きさが表示される。ディスプレイ
５１４は材料処理状態に関する量情報を提供し、このよ
うな情報はレーザ５００の制御に使用することができ
る。
【００４９】図６の（ａ），（ｂ）を参照すれば、ワー
クピースの切削動作中に得られる増幅器５１３の出力信
号の２つのグラフが示される。各グラフはレーザ５００
からの一つの光パルス中の出力信号を表わす。（ａ）の
グラフの場合、ワークピースが４００ｍｍ／分の速度で
移動され満足な切削が行なわれなかった。（ｂ）のグラ
フの場合、ワークピースが３００ｍｍ／分の速度で横切
され満足な切削が行なわれた。（ａ）のグラフにはかな
り高周波成分が存在しているが、（ｂ）のグラフには存
在していないことがわかる。このようにして、増幅器５
１３の出力信号を使用して、切削動作が満足に進行して
いるかどうかを決定することができる。また、増幅器５
１３の出力信号を周波数分析することにより、切削動作
中のワークピース移動速度制御信号を得ることができ
る。ワークピースは増幅器５１３の出力信号に高周波成
分のない最大速度で移動させることができる。
【００５０】また、ディスプレイ５１４を使用してワー
クピース５０４上へのビーム収束に関する情報を得るこ
とができる。ビームがワークピース上へ正確に収束され
ると、ワークピースから反射され散乱し戻される光はレ
ンズ５０３によりファイバ５０２の出力端で小さなスポ
ットへ収束され、増幅器５１３からの出力信号は最小値
となる。ビームが正確に収束されない場合、反射散乱光
はフィアバ５０２の出力端で大きいスポットとして形成
され、増幅器５１３の出力は低い値となる。このように
して、最大値が得られるようにレンズ５０３の位置を調
整しなければならない。これは、増幅器５１３の出力信
号をモータ５３２の制御装置５３３へ与えることにより
自動的に行なわれる。或る種の材料処理動作に対して
は、ワークピースをレーザビームの焦点から幾分変位さ
せてプロセスを実施することが望ましい。
【００５１】フォトダイオード５１０は狭いまたは広い
周波数帯にわたって感光性とすることができる。また、
フォトダイオード５１０は異なる波長の光に感応する２
個以上のフォトディテクタと置換することができる。
【００５２】図５に示すレーザシステムでは、増幅器５
１１，５１３，５２１および５２２の出力信号は個別の
ディスプレイ５１２，５１４，５２４および制御装置５
３３へ送られる。また、図７に示すように、これら増幅
器の出力は、レーザ５００に関連する中央コントローラ
すなわちコンピュータ５３５へ与えることができる。こ
れらの出力信号から得られる情報はコンピュータに付随
する１台以上のディスプレイ装置へ与えることができ
る。また、コンピュータ５３５はこれらの出力信号から
得られる情報を使用してレーザ５００およびさまざまな
その関連装置および材料処理動作を制御することもでき
る。コンピュータ５３５はレンズ５０３の位置を調整す
るモータ５３２の制御信号を与えることができる。コン
ピュータはまた、ミラー５３０，５３１およびレンズ５
０１の位置したがってファイバ５０２入力端に対するレ
ーザビームのアライメントを調整する１組のモータ５３
４を制御する信号を発することもできる。
【００５３】ステップインデクス光ファイバに関してト
ランスジューサ１０，３０および４００、ならびに図３
および図５の監視用配置が、述べられてきたが、これら
のトランスジューサおよび監視用配置はグレーデッドイ
ンデクスまたは他種の光ファイバでも使用できる。レー
ザ３０１および５００はパルス、連続および他の動作モ
ードで作動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ファイバのクラッド層内を伝播する光のパワ
ーを測定するトランスジューサの概略断面図である。
【図２】光ファイバのクラッド層内を一方向に伝播する
光のパワーを測定するトランスジューサの概略断面図で
ある。
【図３】光ファイバに沿った伝達の完全性を監視する配
置を含むレーザシステムの部分概略図である。
【図４】光ファイバのクラッド層内を伝播する光のパワ
ーおよび方向を測定するトランスジューサの概略図であ
る。
【図５】レーザビームと光ファイバ間のミスアライメン
ト、光ファイバに沿ったレーザビームの完全伝達度、光
ファイバの出力ビームのワークピース上への収束、およ
び材料処理動作を監視する配置を含むレーザシステムの
概略図である。
【図６】（ａ）は材料処理動作を監視するトランスジュ
ーサから得られるグラフの一例、（ｂ）は、同じく第２
の例である。
【図７】図５のレーザシステムの様々なトランスジュー
サと、そのコントロールコンピュータとの接続を示すブ
ロック図である。
【符号の説明】
１０，３０，３０５，３１０，４００，５０５，５０
６，５０７ トランスジューサ １１，３１，３００，４０１，４０６，５０２，５０８
光ファイバ（ステップインデックスファイバ） １２，３２，４０５，４０７ コア １３，３３，４０３，４０８ クラッド層 １４，３４，４０４，４０９ バッファ層 １６ 材料（液体） １７ セル １８，３６，５０９，５１０ フォトダイオード ３５ 光セメント ３０１，５００ レーザ ３０２，３０３，５０１，５０３ レンズ ３０４，５０４ ワークピース ３０６，３１１，５１１，５１３，５２１，５２２
増幅器 ３０７，３１２，５１２，５１４，５２４ ディスプ
レイ ３１３，３１４，５３０，５３１ ミラー ４１０ 除去部 ４１１ 材料（塊） ４１３，４１４，４１５，４１６ 矢印 ５２３ 除算器 ５３２，５３４ モータ ５３３ 制御装置 ５３５ コンピュータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ダオニング スー イギリス国 スコツトランド エジンバラ ジユニパー グリーン バーバートン マインズ コテージズ １ (72)発明者 アルヴアロ アレキサンダー ペデイラ バーシヤト ブラジル国 シーイー２ 01409 サンパ ウロ ６ス アンダー ルーア ペイソト ゴミデ 912 (72)発明者 クリーヴ ライオネル マイケル アイル ランド イギリス国 シーヴイー22 ５エイエイチ ワリクシヤー ラグビー ヒルモートン ロード 88

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ワークピースに対する材料処理動作を行
    ない、かつ、レーザと、コアと少なくとも一つの外層と
    からなりかつ入出力端を有する光ファイバと、レーザ出
    力ビームを光ファイバ入力端へ結合する手段と、光ファ
    イバ出力ビームをワークピース上へ指向させる手段と、
    を含むレーザシステムにおける材料処理動作状態を監視
    する方法であって、 該方法は、光ファイバ外層内を出力端から入力端へ向か
    って伝播する光の入出力端間の或る位置におけるパワー
    を検出し、前記パワーの大きさを示す出力信号を発生す
    る、ステップからなり、前記出力信号は、材料処理動作
    の状態を示す、材料処理動作状態監視方法。
  2. 【請求項２】 レーザと、コアと少なくとも一つの外層
    とからなりかつ入出力端を有する光ファイバと、レーザ
    出力ビームを光ファイバの入力端へ結合する手段と、光
    ファイバ出力ビームをワークピース上へ指向させる手段
    と、光ファイバ外層内を出力端から入力端へ向かって伝
    播する光の入出力端間の或る位置におけるパワーを検出
    する手段と、前記検出手段に応答して前記パワーを示す
    出力信号を発生する手段と、を具備し、前記出力信号が
    材料処理動作状態を示す、ワークピースに対して材料処
    理動作を行なうレーザシステム。
  3. 【請求項３】 ワークピースに対して材料処理動作を行
    ない、かつ、レーザと、コアと少なくとも一つの外層と
    からなりかつ入出力端を有する光ファイバと、レーザ出
    力ビームを光ファイバ入力端へ結合する手段と、光ファ
    イバ出力ビームをワークピース上へ指向させる手段と、
    を含む、レーザシステムにおける光ファイバ出力ビーム
    をワークピースに対して収束させる方法であって、 該方法は、光ファイバ外層内を出力端から入力端へ向か
    って伝播する光の入出力端間の或る位置におけるパワー
    を検出し、前記パワーの大きさを示す出力信号を発生
    し、前記出力信号に従って光ファイバ出力ビームの収束
    位置を調整するステップからなる、光ファイバ出力ビー
    ム収束方法。
  4. 【請求項４】 レーザと、コアと少なくとも一つの外層
    とからなりかつ入出力端を有する光ファイバと、レーザ
    出力ビームを光ファイバ入力端へ結合する手段と、光フ
    ァイバ外層内を出力端から入力端へ向かって伝播する光
    の入出力端間の或る位置におけるパワーを検出する手段
    と、前記検出手段に応答して前記パワーを示す出力信号
    を発生する手段と、前記出力信号に応答して光ファイバ
    出力ビームをワークピースに対して収束させる手段と、
    を具備する、ワークピースに対して材料処理動作を行な
    うレーザシステム。
  5. 【請求項５】 レーザと、コアと少なくとも一つの外層
    とからなりかつ入出力端を有する光ファイバと、レーザ
    出力ビームを光ファイバ入力端へ結合させる手段と、を
    具備するレーザシステムにおいて前記出力ビームを光フ
    ァイバ入力端と一致させる方法であって、 該方法は、光ファイバ外層内を伝播する光の光ファイバ
    入力端に隣接する位置におけるパワーを検出し、前記位
    置における前記パワーの大きさを示す第１の信号を発生
    し、レーザと光ファイバ入力端との間でレーザ出力ビー
    ムのパワーを検出し、レーザビームの前記パワーの大き
    さを示す第２の信号を発生し、前記第１の信号を前記第
    ２の信号で除して比率信号を発生し、前記比率信号を最
    小限とするようにレーザビームと光ファイバ入力端との
    アライメントを調整するステップからなる、前記出力ビ
    ームを光ファイバ入力端と一致させる方法。
  6. 【請求項６】 レーザと、コアと少なくとも一つの外層
    とからなりかつ入出力端を有する光ファイバと、レーザ
    出力ビームを光ファイバ入力端へ結合する手段と、光フ
    ァイバ外層内を伝播する光の光ファイバ入力端に隣接す
    る位置におけるパワーを検出する第１の検出手段と、前
    記第１の検出手段に応答して前記位置における前記パワ
    ーの大きさを示す第１の信号を発生する手段と、レーザ
    と光ファイバ入力端との間でレーザ出力ビームの光パワ
    ーを検出する第２の検出手段と、前記第２の検出手段に
    応答してレーザビームの前記パワーの大きさを示す第２
    の信号を発生する手段と、前記第１の信号を前記第２の
    信号で除してレーザビームと光ファイバ入力端とのアラ
    イメントを示す比率信号を発生する手段と、を具備する
    レーザシステム。
  7. 【請求項７】 レーザと、コアと少なくとも一つの外層
    とからなりかつ入出力端を有する光ファイバと、レーザ
    出力ビームを光ファイバ入力端へ結合する手段と、を含
    むレーザシステムにおいて、コアを通るレーザビームの
    光ファイバ入出力端間における完全伝達度を測定する方
    法であって、 該方法は、光ファイバ外層内を伝播する光のパワーをト
    ランスジューサが配置された光ファイバ入力端から離れ
    た下流位置において検出し、前記下流位置における前記
    パワーの大きさを示す出力信号を発生するステップから
    なり、前記出力信号が完全伝達度を示す、レーザビーム
    の完全伝達度測定方法。
  8. 【請求項８】 完全伝達測定方法が、さらに、前記外層
    内を伝播する光を、前記下流位置から離れた上流位置に
    おいて前記外層から剥ぎ取るステップを含む、請求項７
    記載のレーザビームの完全伝達測定方法。
  9. 【請求項９】 前記下流位置および上流位置が、それぞ
    れ光ファイバの出力端および入力端に隣接している、請
    求項８記載のレーザビームの完全伝達測定方法。
  10. 【請求項１０】 レーザと、コアと少なくとも一つの外
    層とからなりかつ入出力端を有する光ファイバと、レー
    ザ出力ビームを光ファイバ入力端へ結合する手段と、光
    ファイバ入力端から離れた下流位置に配置されファイバ
    外層内を伝播する光の前記下流位置におけるパワーを検
    出するようにされたトランスジューサと、前記トランス
    ジューサに応答して前記下流位置における前記パワーの
    大きさを示す出力信号を発生する手段と、を具備し、前
    記出力信号が完全伝達度を示す、レーザシステム。
  11. 【請求項１１】 レーザシステムが、前記外層内を伝播
    する光を、前記下流位置から離れた上流位置において、
    前記外層から剥ぎ取る手段を含む、請求項１０記載のレ
    ーザシステム。
  12. 【請求項１２】 前記下流位置および上流位置が、それ
    ぞれ光ファイバの出力端および入力端に隣接している、
    請求項１１記載のレーザシステム。
  13. 【請求項１３】 コアと少なくとも一つの外層と入出力
    端とを有する光ファイバと、光ファイバ外層内を伝播す
    る光のパワーと方向を測定するトランスジューサと、を
    具備する組立体であって、 前記トランスジューサが、前記外層と光結合された第２
    の光ファイバと、第２の光ファイバの一端から放出され
    る光を検出するように配置された光検出器と、を具備す
    る組立体。
  14. 【請求項１４】 組立体が、さらに、第２の光ファイバ
    の他端から放出される光を検出するように配置されてい
    る第２の光検出器を具備する、請求項１３記載の組立
    体。
  15. 【請求項１５】 前記トランスジューサが、所定の位置
    で第１の光ファイバの前記外層と接触する材料塊をさら
    に有し、前記第２の光ファイバが前記材料塊内に埋設さ
    れている、請求項１４記載の組立体。
  16. 【請求項１６】 レーザと、コアと少なくとも一つの外
    層とからなりかつ入出力端を有する主光ファイバと、レ
    ーザ出力ビームを主光ファイバの入力端へ結合する手段
    と、主光ファイバの出力ビームをワークピース上へ指向
    させる手段と、入出力端間の位置で前記光ファイバへ取
    り付けられ主光ファイバの外層内を伝播する光のパワー
    を測定するトランスジューサと、を具備し、ワークピー
    スに対し材料処理動作を行なうレーザシステムであっ
    て、前記トランスジューサが、主光ファイバの前記外層
    へ一致して結合された第２の光ファイバと、第２の光フ
    ァイバの第１と第２端から放出される光を検出するよう
    に配置された第１と第２の光検出器と、前記第１の検出
    器に応答して主ファイバ外層内を伝播する光の主光ファ
    イバの出力端からその入力端へ向かうトランスジューサ
    位置におけるパワーを示す出力信号を発生する第１の信
    号発生手段と、第２の光検出器に応答して主ファイバ外
    層内を伝播する光の主光ファイバの入力端からその出力
    端へ向かうトランスジューサ位置におけるパワーを示す
    出力信号を発生する第２の信号発生手段と、を具備す
    る、ワークピースに対して材料処理動作を行なうレーザ
    システム。
  17. 【請求項１７】 レーザと、レーザシステムコントロー
    ラと、コアと少なくとも一つの外層からなりかつ入出力
    端を有する光ファイバと、レーザ出力ビームを主光ファ
    イバの入力端へ結合する手段と、光ファイバ出力ビーム
    をワークピース上へ指向させる手段と、光ファイバ外層
    内を出力端から入力端へ向かって伝播する光のパワーを
    検出して第１の出力信号を発生する第１の検出手段と、
    光ファイバ外層内を入力端から出力端へ向かって伝播す
    る光の光ファイバ入力端から離れた下流位置におけるパ
    ワーを検出して第２の出力信号を発生する第２の検出手
    段と、光ファイバ外層内を伝播する光の光ファイバ入力
    端に隣接する位置におけるパワーを検出して第３の出力
    信号を発生する第３の検出手段と、を具備し、前記第
    １、第２のおよび第３の出力信号がレーザシステムコン
    トローラへ加えられる、ワークピースに対して材料処理
    動作を行なうレーザシステム。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006510054A (ja) * 2002-12-13 2006-03-23 コーニンクレッカ　フィリップス　エレクトロニクス　エヌ　ヴィ 光導波路への光の効率的な結合
JP2015505969A (ja) * 2011-12-19 2015-02-26 オプトスカンド エービー 高出力光ファイバーケーブルを用いるレーザーシステムの処理性能をモニターするための装置

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9403822U1 (de) * 1994-03-08 1995-07-06 Berkenhoff & Drebes GmbH, 35614 Aßlar Überwachungsvorrichtung für Laserstrahlung
US6236015B1 (en) * 1995-10-31 2001-05-22 Hewlett-Packard Company Method for predicting and avoiding a bad bond when utilizing fiber push connect laser bonding
US5985056A (en) * 1996-01-15 1999-11-16 The University Of Tennessee Research Corporation Method for laser induced improvement of surfaces
US6350326B1 (en) 1996-01-15 2002-02-26 The University Of Tennessee Research Corporation Method for practicing a feedback controlled laser induced surface modification
DE19752521C2 (de) * 1997-11-27 2001-07-05 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zum Einkoppeln eines Laserstrahls in einen Lichtleiter
US6294225B1 (en) 1999-05-10 2001-09-25 The University Of Tennessee Research Corporation Method for improving the wear and corrosion resistance of material transport trailer surfaces
US6173886B1 (en) 1999-05-24 2001-01-16 The University Of Tennessee Research Corportion Method for joining dissimilar metals or alloys
US6299707B1 (en) 1999-05-24 2001-10-09 The University Of Tennessee Research Corporation Method for increasing the wear resistance in an aluminum cylinder bore
US6497985B2 (en) 1999-06-09 2002-12-24 University Of Tennessee Research Corporation Method for marking steel and aluminum alloys
US6423162B1 (en) 1999-07-02 2002-07-23 The University Of Tennesse Research Corporation Method for producing decorative appearing bumper surfaces
US6284067B1 (en) 1999-07-02 2001-09-04 The University Of Tennessee Research Corporation Method for producing alloyed bands or strips on pistons for internal combustion engines
US6229111B1 (en) 1999-10-13 2001-05-08 The University Of Tennessee Research Corporation Method for laser/plasma surface alloying
US6328026B1 (en) 1999-10-13 2001-12-11 The University Of Tennessee Research Corporation Method for increasing wear resistance in an engine cylinder bore and improved automotive engine
DE10144628B4 (de) * 2001-09-11 2006-01-05 Precitec Kg Laserbearbeitungsanlage und Verfahren zur Überwachung ihres Betriebs
KR100804253B1 (ko) * 2003-08-19 2008-02-18 일렉트로 싸이언티픽 인더스트리이즈 인코포레이티드 레이저 섬유 증폭기의 증폭기 출력 제어 방법
US7146073B2 (en) * 2004-07-19 2006-12-05 Quantronix Corporation Fiber delivery system with enhanced passive fiber protection and active monitoring
US7396706B2 (en) * 2004-12-09 2008-07-08 Electro Scientific Industries, Inc. Synchronization technique for forming a substantially stable laser output pulse profile having different wavelength peaks
US7289549B2 (en) * 2004-12-09 2007-10-30 Electro Scientific Industries, Inc. Lasers for synchronized pulse shape tailoring
US7349596B2 (en) * 2006-03-16 2008-03-25 Northrop Grumman Corporation System and method to remove light from cladding
US7574082B2 (en) * 2007-03-28 2009-08-11 Verizon Services Organization Inc. Optical power monitoring with robotically moved macro-bending
KR100922161B1 (ko) * 2007-09-28 2009-10-21 한전원자력연료 주식회사 지지격자용 다축 레이저용접 헤드
GB2458304A (en) * 2008-03-13 2009-09-16 Gsi Group Ltd Process Monitoring
US9267330B2 (en) * 2008-08-20 2016-02-23 Foro Energy, Inc. Long distance high power optical laser fiber break detection and continuity monitoring systems and methods
US10307862B2 (en) * 2009-03-27 2019-06-04 Electro Scientific Industries, Inc Laser micromachining with tailored bursts of short laser pulses
US8755649B2 (en) * 2009-10-19 2014-06-17 Lockheed Martin Corporation In-line forward/backward fiber-optic signal analyzer
DE102010047059A1 (de) * 2010-09-30 2012-04-05 Carl Zeiss Meditec Ag Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Laserstrahleinkopplung in Lichtleitfasern
DE102011009996B4 (de) * 2011-02-01 2016-11-03 Roland Berger Faserbruchüberwachung für einen Lichtwellenleiter
DE102011089482A1 (de) 2011-12-21 2013-06-27 Jenoptik Laser Gmbh Laser mit überwachter Lichtleitfaserstrecke
US8988669B2 (en) 2013-04-23 2015-03-24 Jds Uniphase Corporation Power monitor for optical fiber using background scattering
US9547143B2 (en) * 2013-05-09 2017-01-17 Laser Mechanisms, Inc. Fiber optic laser alignment tool
KR20160145049A (ko) 2014-04-11 2016-12-19 록히드 마틴 코포레이션 비접촉 광 전력 측정을 위한 시스템 및 방법
US10069271B2 (en) 2014-06-02 2018-09-04 Nlight, Inc. Scalable high power fiber laser
CN110676679B (zh) * 2014-07-04 2022-08-09 古河电气工业株式会社 光纤激光装置
CN105720463B (zh) * 2014-08-01 2021-05-14 恩耐公司 光纤和光纤传输的激光器中的背向反射保护与监控
CN104297845A (zh) * 2014-10-13 2015-01-21 武汉锐科光纤激光器技术有限责任公司 一种可监控包层光及反馈光的激光光纤传输系统
US9837783B2 (en) 2015-01-26 2017-12-05 Nlight, Inc. High-power, single-mode fiber sources
US10050404B2 (en) 2015-03-26 2018-08-14 Nlight, Inc. Fiber source with cascaded gain stages and/or multimode delivery fiber with low splice loss
US10520671B2 (en) 2015-07-08 2019-12-31 Nlight, Inc. Fiber with depressed central index for increased beam parameter product
JP6743136B2 (ja) 2015-09-24 2020-08-19 エヌライト，インコーポレーテッド ファイバ対ファイバ角度を変更することによるビームパラメータ積（ｂｐｐ）制御
US11179807B2 (en) 2015-11-23 2021-11-23 Nlight, Inc. Fine-scale temporal control for laser material processing
EP3380266B1 (en) 2015-11-23 2021-08-11 NLIGHT, Inc. Fine-scale temporal control for laser material processing
US10730785B2 (en) 2016-09-29 2020-08-04 Nlight, Inc. Optical fiber bending mechanisms
US10732439B2 (en) 2016-09-29 2020-08-04 Nlight, Inc. Fiber-coupled device for varying beam characteristics
US10295845B2 (en) 2016-09-29 2019-05-21 Nlight, Inc. Adjustable beam characteristics
JP6363680B2 (ja) * 2016-11-16 2018-07-25 ファナック株式会社 レーザ装置
DE202017103758U1 (de) * 2017-06-23 2018-09-26 PT Photonic Tools GmbH System und Lichtleitkabel zur Übertragung eines Laserstrahls mit einer Hohlkernfaser
JP7411868B2 (ja) 2017-09-11 2024-01-12 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 レーザ装置
CN110320617B (zh) * 2019-07-04 2020-08-18 武汉光迅科技股份有限公司 一种基于光路位移补偿的发射光功率稳定组件

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL7513127A (nl) * 1974-11-11 1976-05-13 Western Electric Co Inrichting voor het aftappen van optisch vermogen uit een tussengedeelte van een vezeloptische golf- geleider.
GB1493660A (en) * 1975-12-16 1977-11-30 Standard Telephones Cables Ltd Optical waveguide power dividers
JPS54103098U (ja) * 1977-12-29 1979-07-20
FR2427626A1 (fr) * 1978-05-30 1979-12-28 Comp Generale Electricite Dispositif de derivation pour detecter la lumiere parcourant une fibre optique
GB1590082A (en) * 1978-05-31 1981-05-28 Standard Telephones Cables Ltd Directional y coupler for optical fibre
SE443454B (sv) * 1983-12-23 1986-02-24 Radians Innova Ab Optisk fiber for overforing av hog optisk effekt
US4618212A (en) * 1984-05-30 1986-10-21 At&T Bell Laboratories Optical fiber splicing using leaky mode detector
GB8519086D0 (en) * 1985-07-29 1985-09-04 Gen Electric Co Plc Coaxial couplers
US4695697A (en) * 1985-12-13 1987-09-22 Gv Medical, Inc. Fiber tip monitoring and protection assembly
AU576428B2 (en) * 1986-05-16 1988-08-25 Gv Medical Inc. Laser catheter feed back system
FR2599516B1 (fr) * 1986-05-27 1988-08-12 Commissariat Energie Atomique Dispositif de mesure de champ electrostatique par une methode optique
US4812641A (en) * 1987-02-03 1989-03-14 General Electric Company High power optical fiber failure detection system
DE3733489A1 (de) * 1987-10-03 1989-04-20 Telemit Electronic Gmbh Verfahren und vorrichtung zur materialbearbeitung mit hilfe eines lasers
US4883054A (en) * 1987-12-09 1989-11-28 Fuller Research Corporation Optical fiber break detector
US5080506A (en) * 1988-05-20 1992-01-14 Raynet Corp. Optical fiber tap for monitoring laser input power
US4998043A (en) * 1989-05-01 1991-03-05 Fujikura Ltd. LED stabilizing light source device
US4947400A (en) * 1989-06-26 1990-08-07 At&T Bell Laboratories Laser-photodetector assemblage
DE4032967A1 (de) * 1989-10-17 1991-04-18 Haas Laser Systems Ag Verfahren und vorrichtung zur ueberwachung von faserlichtleitern
JP2798218B2 (ja) * 1990-01-08 1998-09-17 三菱重工業株式会社 レーザ溶接モニタリング装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006510054A (ja) * 2002-12-13 2006-03-23 コーニンクレッカ　フィリップス　エレクトロニクス　エヌ　ヴィ 光導波路への光の効率的な結合
JP2015505969A (ja) * 2011-12-19 2015-02-26 オプトスカンド エービー 高出力光ファイバーケーブルを用いるレーザーシステムの処理性能をモニターするための装置
JP2018141786A (ja) * 2011-12-19 2018-09-13 オプトスカンド エービー 高出力光ファイバーケーブルを用いるレーザーシステムの処理性能をモニターするための装置

Also Published As

Publication number Publication date
US5319195A (en) 1994-06-07
DE69201393T2 (de) 1995-06-22
DE69201393D1 (de) 1995-03-23
EP0507483B1 (en) 1995-02-15
EP0507483A1 (en) 1992-10-07
GB9106874D0 (en) 1991-05-22

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