JPH05150145A - Method for making laser light incident on optical fiber - Google Patents

Method for making laser light incident on optical fiber

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JPH05150145A
JPH05150145A JP3312838A JP31283891A JPH05150145A JP H05150145 A JPH05150145 A JP H05150145A JP 3312838 A JP3312838 A JP 3312838A JP 31283891 A JP31283891 A JP 31283891A JP H05150145 A JPH05150145 A JP H05150145A
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JP
Japan
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optical fiber
laser
laser light
incident
light
Prior art date
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Application number
JP3312838A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seiji Imamura
清治 今村
Atsushi Morita
篤 森田
Noriaki Matsumoto
紀昭 松本
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH05150145A publication Critical patent/JPH05150145A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain the method for making the laser light incident on the optical fiber which decides the optimum position of incidence of the laser light on the optical fiber by easy set-up. CONSTITUTION:A dichroic mirror 8 is installed on the optical path between a laser oscillator 1 and a condenser lens 3 arranged at the incidence terminal side of the optical fiber 2, a TV camera 9 is arranged behind it on the reverse surface side of said dichroic mirror while facing the incidence terminal of the optical fiber, and the incidence terminal of the optical fiber is fitted to a fixed jig 4 mounted on an X-Y-Z moving stage 11. A burn pattern is formed on a photosensitive plate 13 which is set first on the fixed jig, the convergence position and convergence spot diameter of the laser light are verified on the screen of the monitor 10 of the TV camera, and the burn pattern is aligned with a reference point on the monitor screen; and then the moving stage is operated while the core end surface of the optical fiber fitted to the fixed jig is observed on the monitor, thereby performing the optimum positioning and adjustment of the optical fiber incidence terminal for the laser light.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、レーザ発振器から発振
したレーザ光を光ファイバを通じて加工地点まで伝送さ
せるレーザ加工システム等に適用する光ファイバへのレ
ーザ光入射方法、特に光ファイバの入射端を適正なレー
ザ光入射位置に位置決めする方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is applied to a laser processing system for transmitting a laser beam oscillated from a laser oscillator to a processing point through the optical fiber, and more particularly to a laser beam incidence method for an optical fiber. The present invention relates to a method of positioning an appropriate laser light incident position.

【0002】[0002]

【従来の技術】昨今では大出力のレーザ(出力数十W以
上)を利用した各種加工装置が普及しており、特にYA
Gレーザは発振波長が1.06μm(非可視光)で光フ
ァイバ(石英系)に対する透過率が高いことから、YA
Gレーザ発振器に光ファイバを組合わせ、レーザ発振器
から発振したレーザ光を光ファイバを通じて加工地点ま
でフレキシブルに,かつ低損失で伝送させるようにした
各種のレーザ加工システムが実用化されている。
2. Description of the Related Art In recent years, various processing devices using a high-power laser (power output of several tens of W or more) have become widespread.
Since the G laser has an oscillation wavelength of 1.06 μm (invisible light) and a high transmittance to an optical fiber (quartz type), YA
Various laser processing systems in which an optical fiber is combined with a G laser oscillator and laser light oscillated from the laser oscillator is flexibly transmitted to the processing point through the optical fiber with low loss have been put into practical use.

【0003】ところで、レーザ発振器から発振したレー
ザ光のパワーを光ファイバへ効率よく伝送させるために
は、光ファイバの入射端において、レーザ発振器より出
射したレーザ光ビームを集光レンズで集光したスポット
が光ファイバのコア径の範囲内に納まるように正確に位
置決めして入射させる必要がある。しかもこの場合に、
レーザ出力が大であるほどより正確なレーザ光の入射位
置決めが要求される。すなわち、大出力のレーザ発振器
では発振器から出射して集光レンズの焦点位置に結ぶレ
ーザ光スポットのパワー密度は極めて高い。また、レー
ザ発振器は出力が大になる程レーザ光のビーム広がり角
θが大きくなる。例えば、レーザパワー100Wでビー
ムの広がり角θ=8mrad,400Wでθ=24mradとな
るYAGレーザ発振器に焦点距離f=40mmの集光レン
ズを組合わせた場合のレーザ光の集光スポット径d
0 は、d0=f×θの式から、レーザパワー100Wの
場合に0.32mm、400Wの場合には0.96mmとなる。
一方、光ファイバは用途によりコア径が0.4mm,0.6m
m,0.8mm,1.0mmである各種仕様のものが使用されて
いる。
By the way, in order to efficiently transmit the power of the laser light oscillated from the laser oscillator to the optical fiber, a spot where the laser light beam emitted from the laser oscillator is condensed by a condenser lens at the incident end of the optical fiber. Must be accurately positioned and made incident so that is within the range of the core diameter of the optical fiber. And in this case,
The higher the laser output, the more accurate the positioning of the incident laser light is required. That is, in a high-power laser oscillator, the power density of the laser light spot emitted from the oscillator and connected to the focal point of the condenser lens is extremely high. Further, the larger the output of the laser oscillator, the larger the beam divergence angle θ of the laser light. For example, when a YAG laser oscillator having a beam divergence angle of θ = 8 mrad at a laser power of 100 W and θ = 24 mrad at 400 W and a focusing lens of a focal length f = 40 mm is combined, a focused spot diameter d of the laser beam is
From the equation of d 0 = f × θ, 0 is 0.32 mm when the laser power is 100 W, and 0.96 mm when the laser power is 400 W.
On the other hand, optical fibers have core diameters of 0.4 mm and 0.6 m depending on the application.
Various specifications of m, 0.8 mm, 1.0 mm are used.

【0004】したがって、レーザ発振器のレーザ光出射
側に光ファイバを取付けた状態で、仮にレーザ光の光軸
と光ファイバのコア中心との間に大きなずれがあると、
光ビームの集光スポットが光ファイバのコア端面からは
み出し、光ファイバの入射端を保持するコネクタ,固定
治具などに照射して加熱,損傷を与える。また、光軸方
向でも光ファイバのコア端面が適正位置からずれると、
デフォーカス量が必要以上大きくなって集光スポットが
コア内に納まらなくなったり、逆にコア端面が集光レン
ズの焦点に合致するとレーザパワーが大きい場合にはコ
ア端面がパワー密度の高いレーザ光で損傷されるおそれ
がある。
Therefore, if there is a large deviation between the optical axis of the laser beam and the center of the core of the optical fiber with the optical fiber attached to the laser beam emitting side of the laser oscillator,
The focused spot of the light beam protrudes from the end face of the core of the optical fiber, and irradiates the connector holding the incident end of the optical fiber, a fixing jig, and the like to cause heating and damage. Also, if the core end face of the optical fiber shifts from the proper position even in the optical axis direction,
If the defocus amount becomes unnecessarily large and the focused spot does not fit inside the core, or conversely if the laser power is large when the core end face matches the focus of the focusing lens, the core end face will be a laser beam with high power density. May be damaged.

【0005】そこで、従来では大出力のYAGレーザ発
振器と組合わせる光ファイバについては、光ファイバへ
のレーザ光の入射位置決めを次のようにして行ってい
る。 (1)まず、図4において、1はYAGレーザ発振器、
2は光ファイバ、3は光ファイバ2の入射側に置いた集
光レンズ、4は光ファイバ2の入射側端を把持する固定
治具である。また、レーザ発振器1において、1aはY
AGレーザロッド、1bは励起ランプ、1cは出力ミラ
ー、1dは全反射ミラーである。
Therefore, conventionally, with respect to an optical fiber combined with a high-output YAG laser oscillator, the laser light incident on the optical fiber is positioned as follows. (1) First, in FIG. 4, 1 is a YAG laser oscillator,
Reference numeral 2 is an optical fiber, 3 is a condenser lens placed on the incident side of the optical fiber 2, and 4 is a fixing jig for holding the incident side end of the optical fiber 2. In the laser oscillator 1, 1a is Y
AG laser rod, 1b is an excitation lamp, 1c is an output mirror, and 1d is a total reflection mirror.

【0006】そして、YAGレーザ発振器1で発振した
レーザ光を光ファイバ2のコア端面に正しく入射させる
ためには、YAGレーザの発振波長が非可視光(近赤外
光)であることから、YAGレーザ発振器1と同一光軸
上に並べて赤色可視光を発振するHe−Neレーザ5を
ガイド用として用意し、該He−Neレーザ5から出射
した赤色レーザ光が光ファイバ2の入射端面でコアに照
射するよう目視確認しながら固定治具4を光軸と直角な
X−Y軸方向に微調整して固定治具に仮止めし、光ファ
イバ2の大凡の位置決めを行う。次に、光ファイバ2の
出射側端に受光器6をセットし、この状態でYAGレー
ザ発振器1を小出力で発振させてYAGレーザ光を実際
に光ファイバ2に伝送させ、その出射側で伝送されて来
たレーザ光のパワーを受光器6に接続したパワーメータ
7で読み取る。そして、この状態で前記の固定治具4の
位置を光軸方向(Z軸)に微調整しながらパワーメータ
7の読み値が最大になる位置を見極めてレーザ光の入射
位置を決定し、この位置に光ファイバ2の入射端を設定
して固定治具4を完全に固定する。
In order for the laser light oscillated by the YAG laser oscillator 1 to be properly incident on the end face of the core of the optical fiber 2, the oscillation wavelength of the YAG laser is invisible light (near infrared light). A He-Ne laser 5 that oscillates red visible light is arranged for alignment with the laser oscillator 1 on the same optical axis as a guide, and the red laser light emitted from the He-Ne laser 5 is directed to the core at the incident end face of the optical fiber 2. While visually confirming irradiation, the fixing jig 4 is finely adjusted in the X-Y axis direction perpendicular to the optical axis and temporarily fixed to the fixing jig, and the optical fiber 2 is roughly positioned. Next, the light receiver 6 is set at the emission side end of the optical fiber 2, and in this state, the YAG laser oscillator 1 is oscillated with a small output to actually transmit the YAG laser light to the optical fiber 2 and transmit it at the emission side. The power of the received laser light is read by the power meter 7 connected to the light receiver 6. Then, in this state, while finely adjusting the position of the fixing jig 4 in the optical axis direction (Z axis), the position where the reading of the power meter 7 is maximized is determined to determine the incident position of the laser light. The entrance end of the optical fiber 2 is set at the position and the fixing jig 4 is completely fixed.

【0007】(2)次に前記方法とは別な光ファイバの
入射位置決め方法を図5で説明する。すなわち、この方
法では、まず光ファイバ2の入射端取付け位置にプラス
チックフィルム20をセットする。続いて、YAGレー
ザ発振器1を発振し、集光レンズ3で集光したレーザ光
をプラスチックフィルム20に照射してその面上に穴2
0aを開ける。また、同様な操作をプラスチックフィル
ム20の位置を光軸方向に微移動させながらプラスチッ
クフィルムの照射箇所を変えて繰り返し行い、プラスチ
ックフィルム20に開けられた穴20aの径が光ファイ
バ2のコア径よりも小さくなる位置を決定する。次に、
レーザ発振器1を停止し、可視光ミラー21a,レンズ
系21b,十字入りスクリーン21cを組合わせた望遠
鏡21をレーザ発振器1と集光レンズ3との間の光路上
に据付けて前記したプラスチックフィルム20の穴20
aを観察し、該穴20aが前記十字入りスクリーン21
cの中心点に一致してピントが合うように望遠鏡21の
視野,ピント合わせを行う。そして、望遠鏡21をこの
位置に固定した状態のまま、前記プラスチックフィルム
20を外してその位置に光ファイバ2の入射端を固定治
具4により仮固定し、望遠鏡21で観察しながら光ファ
イバ2のコア端面が十字入りスクリーン21cの中心で
しかもピントの合った位置に来るように光ファイバ2の
位置を微調整して位置決めした後、固定治具4で光ファ
イバ2の入射端を固定する。さらに、望遠鏡21を取り
外した状態で、図4で述べたように光ファイバ2の出射
端側に受光器6をセットしてレーザ発振器1を小出力で
発振させ、パワーメータ7を用いて光ファイバ2の入射
位置が適正であるか否かを確認する。
(2) Next, another method of positioning the entrance of the optical fiber different from the above method will be described with reference to FIG. That is, in this method, first, the plastic film 20 is set at the attachment position of the optical fiber 2 at the incident end. Then, the YAG laser oscillator 1 is oscillated, and the plastic film 20 is irradiated with the laser light condensed by the condenser lens 3 to form a hole 2 on the surface thereof.
Open 0a. Further, the same operation is repeated by slightly moving the position of the plastic film 20 in the optical axis direction and changing the irradiation position of the plastic film, and the diameter of the hole 20a formed in the plastic film 20 is smaller than the core diameter of the optical fiber 2. Also determines the position that becomes smaller. next,
The laser oscillator 1 is stopped, and the telescope 21, which is a combination of the visible light mirror 21a, the lens system 21b, and the screen with cross 21c, is installed on the optical path between the laser oscillator 1 and the condenser lens 3, and the plastic film 20 Hole 20
a is observed, and the hole 20a has the cross-shaped screen 21
The field of view and the focus of the telescope 21 are adjusted so as to be in focus at the center point of c. Then, with the telescope 21 fixed at this position, the plastic film 20 is removed and the entrance end of the optical fiber 2 is temporarily fixed at that position by the fixing jig 4, and the optical fiber 2 is observed while observing with the telescope 21. After the position of the optical fiber 2 is finely adjusted and positioned so that the end face of the core is located at the center of the cross-shaped screen 21c and in focus, the entrance end of the optical fiber 2 is fixed by the fixing jig 4. Further, with the telescope 21 removed, the light receiver 6 is set on the emission end side of the optical fiber 2 to oscillate the laser oscillator 1 with a small output as described with reference to FIG. It is confirmed whether the incident position of 2 is proper.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した従
来のレーザ光入射位置決め方法では次記のような難点が
ある。すなわち、図4で述べたようにHe−Neレーザ
から出射する赤色可視光をガイドとして入射位置決めす
る方法では、YAGレーザ発振器(非可視光)の光軸と
光ファイバの入射端面との位置合わせを目視的に確認で
きる便利さがある反面、その位置決め精度は大まかであ
り、光軸に対するコア中心からのずれ量,集光スポット
に対するデフォーカス量を定量的に把握するとこができ
ない。このためにパワーの低い低出力のレーザではさほ
ど問題となることはないが、大出力のレーザでは光ファ
イバの僅かな位置ずれに及ぼす影響は大きことからこの
方法は実用的には不十分なである。
By the way, the above-mentioned conventional laser beam incident positioning method has the following drawbacks. That is, as described with reference to FIG. 4, in the method of performing incident positioning using the red visible light emitted from the He-Ne laser as a guide, the optical axis of the YAG laser oscillator (invisible light) and the incident end face of the optical fiber are aligned. Although it can be visually confirmed, its positioning accuracy is rough, and it is impossible to quantitatively grasp the amount of deviation from the core center with respect to the optical axis and the defocus amount with respect to the focused spot. For this reason, a low-power laser with a low output does not pose a serious problem, but a high-power laser has a large effect on a slight positional deviation of the optical fiber. is there.

【0009】また、図5で述べたプラスチックフィルム
を使用する方法では、最適な入射位置を決定するまで
に、プラスチックフィルムへの穴開け作業を何回も繰り
返し行うほか、レーザ光の通る光路上に望遠鏡をセット
する段取り作業を要するなど、光ファイバの入射端位置
決めには大掛りな段取り作業と時間が必要である。しか
も、レーザ光を照射してプラスチックフィルム面に開け
た穴の径は必ずしもレーザ光の集光スポット径と一致せ
ず、かつレーザ出力によっても穴径が異なる。そのため
に、図4の方法に比べて高い入射位置決め精度が得られ
るものの、最適な入射位置決めを定量的に確認できない
機能面上の難点がある。
Further, in the method using the plastic film described in FIG. 5, the work of punching the plastic film is repeated many times until the optimum incident position is determined, and on the optical path through which the laser light passes. A large amount of setup work and time are required to position the entrance end of the optical fiber, such as setup work for setting the telescope. Moreover, the diameter of the hole that is made by irradiating the laser beam on the plastic film surface does not necessarily match the diameter of the focused spot of the laser beam, and the hole diameter also varies depending on the laser output. Therefore, although higher incident positioning accuracy can be obtained as compared with the method of FIG. 4, there is a functional problem in that the optimum incident positioning cannot be quantitatively confirmed.

【0010】本発明は上記の点にかんがみなされたもの
であり、その目的は従来方法の欠点を解消し、光ファイ
バへのレーザ光の最適な入射位置決めを定量的に把握し
て簡単な段取りで精度よく実現できるようにした、特に
大出力のレーザ発振器用に好適な光ファイバへのレーザ
光の入射方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to eliminate the drawbacks of the conventional method, to quantitatively grasp the optimum incident positioning of the laser beam to the optical fiber, and to perform the simple setup. An object of the present invention is to provide a method of injecting laser light into an optical fiber which can be realized with high accuracy and which is particularly suitable for a high-power laser oscillator.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明によ
り、レーザ発振器と光ファイバの入射端との間の光路上
にダイクロイックミラーを設置するとともに、光ファイ
バの入射端に向けて前記ダイクロイックミラーの裏面側
にTVカメラを配置し、該TVカメラのモニタ画面上で
レーザ光の集光位置,集光スポット径の検証、およびレ
ーザ光に対する光ファイバ入射端のコア端面位置を確認
し、これを基に光ファイバの入射端の位置決め調整を行
うことにより達成される。
According to the present invention, the above object is to install a dichroic mirror on an optical path between a laser oscillator and an incident end of an optical fiber, and to direct the dichroic mirror toward the incident end of the optical fiber. A TV camera is placed on the back side, the laser beam focusing position and the focusing spot diameter are verified on the monitor screen of the TV camera, and the core end face position of the optical fiber incident end with respect to the laser beam is confirmed. It is achieved by adjusting the positioning of the entrance end of the optical fiber.

【0012】また、前記方法を支援するための手段とし
て次の実施態様がある。 (1)光ファイバの入射端を把持する固定治具、および
該固定治具をレーザ光の光軸に対してX−Y−Zの三軸
方向に移動調整する移動ステージを備え、かつ固定治具
にコネクタを介して取付けた光ファイバのコア端面位置
をTVカメラのモニタ画面上で確認しながら前記移動ス
テージを操作して光ファイバの入射端を適正な入射位置
に位置決め調整する。
Further, there are the following embodiments as means for supporting the above method. (1) A fixing jig that holds the entrance end of the optical fiber, and a moving stage that moves and adjusts the fixing jig in the three-axis directions of XYZ with respect to the optical axis of the laser light, and includes a fixing jig. While confirming the core end face position of the optical fiber attached to the tool via the connector on the monitor screen of the TV camera, the movable stage is operated to position and adjust the incident end of the optical fiber to an appropriate incident position.

【0013】(2)前記(1)の移動ステージに搭載し
た光ファイバの固定治具の上に、レーザ光の照射を受け
て集光スポットの痕跡を形成する感光板をセットし、レ
ーザ発振器から発振したレーザ光で前記感光板上に形成
した集光スポットの痕跡をTVカメラのモニタ画面上に
写し出してレーザ光の集光位置,および集光スポット径
の検証を行う。また、ここで使用する感光板としては、
ガラス基板上に吸光性薄膜を形成した太陽電池用基板を
採用するのがよい。
(2) A photosensitive plate, which receives a laser beam and forms a trace of a focused spot, is set on the jig for fixing the optical fiber mounted on the moving stage of the above (1), and the laser oscillator is used. The trace of the focused spot formed on the photosensitive plate by the oscillated laser light is projected on the monitor screen of the TV camera to verify the focused position of the laser light and the focused spot diameter. Also, as the photosensitive plate used here,
A solar cell substrate having a light-absorbing thin film formed on a glass substrate is preferably used.

【0014】(3)TVカメラのモニタ画面上で光ファ
イバのコア端面の中心とレーザ集光位置とのずれ量,お
よびずれ方向を検出するパターン認識装置を備え、該パ
ターン認識装置からの指令を基に移動ステージを操作し
て光ファイバの入射端位置を自動修正する。 (4)ダイクロイックミラーからの漏れ光を検出してそ
の漏れ光強度からレーザ発振器の出力パワーを換算する
パワーメータ、および該パワーメータとレーザ発振器の
電源との間を連係するパワーコントローラを備え、レー
ザ発振器の出力パワーが光ファイバのコア径に対応する
上限値を超えた際に前記パワーコントローラからの指令
でレーザ発振器の発振を停止させる。
(3) A pattern recognition device for detecting the deviation amount and the deviation direction between the center of the end face of the optical fiber and the laser focusing position on the monitor screen of the TV camera is provided, and a command from the pattern recognition device is provided. Based on this, the moving stage is operated to automatically correct the incident end position of the optical fiber. (4) A laser equipped with a power meter that detects leaked light from the dichroic mirror and converts the output power of the laser oscillator from the intensity of the leaked light, and a power controller that links the power meter and the power supply of the laser oscillator. When the output power of the oscillator exceeds the upper limit value corresponding to the core diameter of the optical fiber, the oscillation of the laser oscillator is stopped by a command from the power controller.

【0015】[0015]

【作用】上記のレーザ光入射方法において、まずダイク
ロイックミラーは、屈折率の異なる多数の薄槽からなる
反射鏡であり、特定な波長の光のみを反射し、他の波長
域の光は全て透過する性質を有する。そこで、選択反射
光の波長を例えばYAGレーザの発振波長(1.06μ
m)に合わせたダイクロイックミラーをYAGレーザ発
振器と光ファイバの入射端との間に配置することで、Y
AGレーザ発振器から発振したレーザ光はダイクロイッ
クミラーに反射して光ファイバの入射端に向けて進む。
また、ダイクロイックミラーを挟んで光ファイバの入射
端と反対側に設置したTVカメラにより、ダイクロイッ
クミラーを透視してレーザ光の光路外から光ファイバの
入射端部がTVカメラのモニタ画面上に写し出して自由
に観察することができる。
In the laser beam incident method described above, first, the dichroic mirror is a reflecting mirror consisting of a number of thin tanks with different refractive indexes, which reflects only light of a specific wavelength and transmits all light of other wavelength regions. Have the property to Therefore, the wavelength of the selectively reflected light is set to, for example, the oscillation wavelength of the YAG laser (1.06μ
By disposing a dichroic mirror adapted to m) between the YAG laser oscillator and the incident end of the optical fiber,
The laser light oscillated from the AG laser oscillator is reflected by the dichroic mirror and travels toward the incident end of the optical fiber.
In addition, the TV camera installed on the opposite side of the incident end of the optical fiber with the dichroic mirror interposed allows the incident end of the optical fiber to be projected from the outside of the optical path of the laser light on the monitor screen of the TV camera through the dichroic mirror. You can observe freely.

【0016】そして、レーザ発振器より出射し、集光レ
ンズを経て集光されるレーザ光の集光スポットの位置に
光ファイバ入射端のコア端面を合わせ、かつ集光スポッ
トがコア径内に収まるように入射位置決めするための手
順を次のようにして行う。 (1)まず、移動ステージに搭載した光ファイバの固定
治具を利用してここに感光板(例えば太陽電池基板)を
載置し、レーザ発振器より出射したレーザ光を感光板に
照射する。これにより、感光板上には照射スポットのス
ポット径に対応した痕跡(バーンパターン)が形成され
る。なお、太陽電池基板ではガラス基板上の薄膜がレー
ザ光を吸収して瞬時に蒸発し、この部分に照射スポット
径に対応したバーンパターンが形成される。次に、TV
カメラでバーンパターンをモニタ画面上に拡大して写し
出し、さらにモニタ画面の十字クロス基準線(寸法目盛
付き)の中心にバーンパターンがピントの合った状態で
写るようにTVカメラを微調整し、この状態でバーンパ
ターンの径寸法をモニタ画面上で測る。ここで、バーン
パターンのスポット径が光ファイバのコア径よりも大で
あれば、移動ステージを操作して感光板を載置した固定
治具の位置をレーザ光の光軸(Z軸)方向に微移動し、
前記と同じ操作を繰り返し行ってモニタ画面上で検証
し、最終的に感光板上に照射したレーザ光のスポットの
大きさが光ファイバのコア径内に収まる固定治具の正確
な位置を決定する。
Then, the core end face of the optical fiber entrance end is aligned with the position of the focused spot of the laser beam emitted from the laser oscillator and focused through the focusing lens, and the focused spot is set within the core diameter. The procedure for positioning the incident light on is performed as follows. (1) First, a photosensitive plate (for example, a solar cell substrate) is placed on the optical fiber fixing jig mounted on the moving stage, and the photosensitive plate is irradiated with laser light emitted from a laser oscillator. As a result, a trace (burn pattern) corresponding to the spot diameter of the irradiation spot is formed on the photosensitive plate. In the solar cell substrate, the thin film on the glass substrate absorbs the laser light and instantly evaporates, and a burn pattern corresponding to the irradiation spot diameter is formed in this portion. Next, TV
Enlarge and display the burn pattern on the monitor screen with the camera, and then fine-tune the TV camera so that the burn pattern is in focus at the center of the cross cross reference line (with scales) on the monitor screen. In this condition, measure the burn pattern diameter on the monitor screen. If the spot diameter of the burn pattern is larger than the core diameter of the optical fiber, the movable stage is operated to position the fixing jig on which the photosensitive plate is placed in the optical axis (Z axis) direction of the laser light. Move slightly,
Repeat the same operation as above to verify it on the monitor screen, and finally determine the exact position of the fixing jig so that the spot size of the laser beam irradiated on the photosensitive plate is within the core diameter of the optical fiber. ..

【0017】(2)次に、TVカメラを前記の状態に保
持したまま、固定治具から感光板を取り外して光ファイ
バのコア端面が前記感光板と同じ面に並ぶように光ファ
イバの入射端を固定し、そのコア端面をTVカメラを通
じてモニタ画面上に写し出す。そして、モニタ画面上で
コア端面の画像が十字クロス線の中心に来るように移動
ステージをX,Y軸方向に微調整し、光ファイバの適正
な入射端位置を位置決めする。なお、この場合にTVカ
メラの倍率を例えば50倍とすれば、コア径が0.8mmで
ある光ファイバのコアは40mmに拡大してモニタ画面に
写し出されることになり、ここで十字クロス線に1mm単
位の目盛を付しておくけば、モニタ画面上での単位目盛
の観察精度は0.02mmとなる。
(2) Next, while holding the TV camera in the above state, the photosensitive plate is removed from the fixing jig, and the incident end of the optical fiber is arranged so that the end face of the optical fiber is aligned with the photosensitive plate. Is fixed, and the end face of the core is projected on the monitor screen through the TV camera. Then, the moving stage is finely adjusted in the X- and Y-axis directions so that the image of the core end face is located at the center of the cross line on the monitor screen, and the appropriate incident end position of the optical fiber is positioned. In this case, if the TV camera has a magnification of, for example, 50 times, the core of the optical fiber having a core diameter of 0.8 mm is enlarged to 40 mm and is projected on the monitor screen. If a 1 mm unit scale is attached, the observation accuracy of the unit scale on the monitor screen will be 0.02 mm.

【0018】(3)上記のように光ファイバの入射端を
位置決め固定した状態でレーザ発振器を発振させると、
発振器から出射したレーザ光は集光レンズを経て光ファ
イバのコア端面の径内に収まるように入射して伝送され
る。なお、この状態は光ファイバの出射端側に受光器を
セットして伝送されて来たレーザ光のパワーを測定する
ことで定量的に確認できる。
(3) When the laser oscillator is oscillated with the incident end of the optical fiber positioned and fixed as described above,
The laser light emitted from the oscillator is transmitted through the condenser lens so that the laser light is incident on the optical fiber so that the laser light is contained within the diameter of the end face of the core of the optical fiber. This state can be quantitatively confirmed by setting a light receiver on the emission end side of the optical fiber and measuring the power of the transmitted laser light.

【0019】一方、TVカメラのモニタ画面上で光ファ
イバのコア端面の中心とレーザ集光位置とのずれ量,お
よびずれ方向を検出するパターン認識装置を備え、該パ
ターン認識装置からの指令を基に移動ステージを操作し
て光ファイバの入射端位置を自動修正する方法において
は、先記の(2)に述べた手法でレーザ光の集光スポッ
ト位置,スポット径を検証しておけば、固定治具に光フ
ァイバを取付けた後はモニタ画面上で実際に人間の目で
監視する必要なしに、光ファイバの最適な入射位置決
め,並びに使用中での位置決め保持が自動的に行われる
ことになる。
On the other hand, on the monitor screen of the TV camera, there is provided a pattern recognition device for detecting the deviation amount and the deviation direction between the center of the end face of the optical fiber and the laser focusing position, and based on the command from the pattern recognition device. In the method of operating the moving stage to automatically correct the incident end position of the optical fiber, if the focused spot position and spot diameter of the laser light are verified by the method described in (2) above, it is fixed. After attaching the optical fiber to the jig, optimal incident positioning of the optical fiber and positioning and holding during use will be performed automatically without the need for actual human monitoring on the monitor screen. ..

【0020】また、ダイクロイックミラーからの漏れ光
を検出してその漏れ光強度からレーザ発振器の出力パワ
ーを換算するパワーメータ、および該パワーメータとレ
ーザ発振器の電源との間を連係するパワーコントローラ
を備え、レーザ発振器の出力パワーが光ファイバのコア
径に対応する上限値を超えた際に前記パワーコントロー
ラからの指令でレーザ発振器の発振を停止させる制御方
法を採用すれば、レーザ発振器の出力を広範囲に可変調
節した場合、あるいは光ファイバを異なるコア径のもの
に付替えた場合に、レーザパワーとコア径とがマッチン
グしない状態では直ちにレーザ発振器を停止するので、
レーザ出力中に不測に光ファイバの入射端面,およびコ
ネクタがレーザ光で損傷を受けるといったトラブルが未
然に回避される。
Further, the power meter for detecting the leaked light from the dichroic mirror and converting the output power of the laser oscillator from the intensity of the leaked light, and the power controller for linking the power meter and the power source of the laser oscillator are provided. If the control method of stopping the oscillation of the laser oscillator by the command from the power controller when the output power of the laser oscillator exceeds the upper limit value corresponding to the core diameter of the optical fiber, the output of the laser oscillator can be widened. When variably adjusted, or when the optical fiber is changed to one with a different core diameter, the laser oscillator is stopped immediately if the laser power and the core diameter do not match.
The trouble that the incident end face of the optical fiber and the connector are accidentally damaged by the laser light during the laser output is avoided.

【0021】[0021]

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。なお、各実施例で図4,図5に対応する同一部には
同じ符号が付してある。 実施例1:まず、図1(a)において、YAGレーザ発
振器1と集光レンズ3との間の光路上にはダイクロイッ
クミラー8が配置され、さらにその裏面側には光ファイ
バ2の入射端に向けてTVカメラ9が設置されている。
なお、10はTVカメラ9に接続したモニタ、10aは
モニタ画面上に表示した目盛付きの十字クロス線であ
る。一方、光ファイバ2の入射端を把持する固定治具4
は移動ステージ11に取付けられている。この移動ステ
ージ11はレーザ光の光軸に対して固定治具4をX−Y
−Zの三軸方向に移動操作するものであり、12は移動
ステージ11のコントローラである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each embodiment, the same parts corresponding to those in FIGS. 4 and 5 are designated by the same reference numerals. Example 1 First, in FIG. 1 (a), a dichroic mirror 8 is arranged on the optical path between the YAG laser oscillator 1 and the condenser lens 3, and the back side of the dichroic mirror 8 is located at the incident end of the optical fiber 2. A TV camera 9 is installed toward the front.
Reference numeral 10 is a monitor connected to the TV camera 9, and reference numeral 10a is a cruciform cross line displayed on the monitor screen. On the other hand, a fixing jig 4 that holds the entrance end of the optical fiber 2
Is attached to the moving stage 11. This moving stage 11 moves the fixing jig 4 to XY with respect to the optical axis of the laser light.
Reference numeral 12 denotes a controller of the moving stage 11, which is operated to move in the three axis directions of -Z.

【0022】また、図1(b)は固定治具4にレーザ光
の集光スポットを検証するための感光板(例えば太陽電
池基板)13をセットした状態を表したものであり、感
光板4は固定治具4の上面に形成した凹所に嵌合してそ
の上面が固定治具の上面と面一となるようにセットされ
ている。一方、図1(c)は固定治具4に光ファイバ2
の入射端を固定した状態を表しており、光ファイバ2は
その先端に取付けたコネクタ14を介して入射端面が固
定治具の上面と面一に並ぶように固定されている。
Further, FIG. 1B shows a state in which a photosensitive plate (for example, a solar cell substrate) 13 for verifying a focused spot of laser light is set on the fixing jig 4, and the photosensitive plate 4 is shown. Is fitted in a recess formed on the upper surface of the fixing jig 4 so that the upper surface is flush with the upper surface of the fixing jig. On the other hand, in FIG. 1C, the optical fiber 2 is attached to the fixing jig 4.
The optical fiber 2 is fixed via the connector 14 attached to the tip of the optical fiber 2 such that the incident end face is flush with the upper face of the fixing jig.

【0023】次に、上記構成による光ファイバ2の入射
端を最適な位置に位置決めする方法についての操作を順
を追って説明する。 (1)まず、移動ステージ11に搭載した光ファイバの
固定治具4の上面に感光板(例えば太陽電池基板)13
をセットし(図1(b)参照)、レーザ発振器1を発振
させてレーザ光15を感光板13の上に照射する。これ
により、感光板13にはレーザ光15の照射スポット1
5aのスポット径に対応したバーンパターンが形成さ
れ、かつバーンパターンはTVカメラ9のモニタ画面上
に画像として拡大して写し出れる。次いで、モニタ10
の十字クロス線10aの中心にバーンパターンがピント
の合った状態で写るようにTVカメラ9を微調整し、こ
の状態でバーンパターンの径寸法をモニタ10画面上で
測る。ここで、バーンパターンのスポット径が光ファイ
バ2のコア径よりも大であれば、移動ステージ11をZ
軸方向に微調整して前記と同じ操作を繰り返し行い、最
終的に感光板13に照射したレーザ光のスポット15a
の大きさが光ファイバ2のコア径内に収まる固定治具4
の正確な位置を決定する。
Next, the operation of the method of positioning the entrance end of the optical fiber 2 having the above-described structure at the optimum position will be described step by step. (1) First, the photosensitive plate (for example, a solar cell substrate) 13 is provided on the upper surface of the optical fiber fixing jig 4 mounted on the moving stage 11.
Is set (see FIG. 1B), the laser oscillator 1 is oscillated, and the laser light 15 is irradiated onto the photosensitive plate 13. As a result, the irradiation spot 1 of the laser light 15 is applied to the photosensitive plate 13.
A burn pattern corresponding to the spot diameter of 5a is formed, and the burn pattern can be enlarged and projected as an image on the monitor screen of the TV camera 9. Then, the monitor 10
The TV camera 9 is finely adjusted so that the burn pattern is focused on the center of the cross line 10a, and the diameter of the burn pattern is measured on the monitor 10 screen in this state. If the spot diameter of the burn pattern is larger than the core diameter of the optical fiber 2, the moving stage 11 is moved to Z.
The fine adjustment in the axial direction is repeated and the same operation as described above is repeated, and finally the spot 15a of the laser beam with which the photosensitive plate 13 is irradiated.
Jig 4 whose size is within the core diameter of the optical fiber 2
Determine the exact position of.

【0024】(2)次に、TVカメラ9を前記の状態に
保持したまま、固定治具4から感光板13を取り外し、
この代わりに図1(c)のように光ファイバ2の入射端
面が固定治具4の上面と面一,つまり前記した感光板1
3の上面と同じ位置に並ぶように光ファイバ2の入射端
をコネクタ14を介して固定し、光ファイバ2の入射端
面をTVカメラ9を通じてモニタ10の画面上に拡大し
て写し出す。なお、この場合に、固定治具4の上面にあ
らかじめ感光板13を治具の上面と面一に並べてセット
する凹所を形成しておくことにより、次に光ファイバ2
をコネクタとともに取付ける際には光ファイバのコア端
面を感光板と同一面に合わせる面出しが簡単に行える。
そして、モニタ画面上で光ファイバの画像10bが十字
クロス線10aの中心に来るように移動ステージ11を
X−Y軸方向に微調整し、光ファイバ2の適正な入射端
位置を位置決め設定する。なお、モニタ10の画面の十
字クロス線10aと光ファイバ2の入射端面の画像10
bとの間のずれ量は、十字クロス線10aの寸法目盛を
読み取ることで定量的に把握できるので、このずれ量を
移動ステージ11のコントローラ12に入力すること
で、光ファイバ2の入射位置が前記のように修正され
る。
(2) Next, the photosensitive plate 13 is removed from the fixing jig 4 while the TV camera 9 is held in the above state,
Instead, as shown in FIG. 1C, the incident end surface of the optical fiber 2 is flush with the upper surface of the fixing jig 4, that is, the photosensitive plate 1 described above.
The incident end of the optical fiber 2 is fixed through the connector 14 so as to be aligned with the upper surface of the optical fiber 3, and the incident end face of the optical fiber 2 is enlarged and projected on the screen of the monitor 10 through the TV camera 9. In this case, a recess is formed in the upper surface of the fixing jig 4 in advance so that the photosensitive plate 13 can be set flush with the upper surface of the jig.
When the is attached together with the connector, the surface of the core end of the optical fiber can be easily aligned so as to be flush with the photosensitive plate.
Then, the moving stage 11 is finely adjusted in the X-Y axis directions so that the image 10b of the optical fiber is located at the center of the cross line 10a on the monitor screen, and the appropriate incident end position of the optical fiber 2 is positioned and set. The cross-shaped cross line 10a on the screen of the monitor 10 and the image 10 of the incident end face of the optical fiber 2 are shown.
The amount of deviation from b can be quantitatively grasped by reading the dimensional scale of the cross line 10a. Therefore, by inputting this amount of deviation into the controller 12 of the moving stage 11, the incident position of the optical fiber 2 can be determined. Modified as above.

【0025】(3)上記のように光ファイバ2の入射端
を位置決めした状態でレーザ発振器1を発振させると、
発振器から出射したレーザ光15は集光レンズ3を経て
光ファイバ2のコア端面の径内に収まるように正しく入
射して伝送される。なお、この状態は光ファイバ2の出
射端側に受光器7をセットして伝送されて来たレーザパ
ワーをパワーメータ7を読み取ることで確認できる。
(3) When the laser oscillator 1 is oscillated with the incident end of the optical fiber 2 positioned as described above,
The laser light 15 emitted from the oscillator passes through the condenser lens 3 and is properly incident and transmitted so as to be contained within the diameter of the core end surface of the optical fiber 2. This state can be confirmed by setting the light receiver 7 on the emission end side of the optical fiber 2 and reading the transmitted laser power with the power meter 7.

【0026】なお、上記の実施例1では、TVカメラの
モニタ画面上で行うレーザ光の集光スポットの位置,ス
ポット径の検証を、固定治具4に感光板13をセットし
て形成したバーンパターンを基に行う実施する方法につ
いて述べたが、感光板を使用する代わりに、図4で説明
したガイド用の赤色レーザを直接固定治具4に取付けた
光ファイバ2の入射端面に照射させて行うことも可能で
ある。
In the first embodiment, the position of the focused spot of the laser beam and the spot diameter are verified on the monitor screen of the TV camera by using the burner formed by setting the photosensitive plate 13 on the fixing jig 4. Although the method based on the pattern has been described, instead of using the photosensitive plate, the red laser for the guide described in FIG. 4 is directly irradiated onto the incident end surface of the optical fiber 2 attached to the fixing jig 4. It is also possible to do so.

【0027】実施例2:図2は前記実施例1をさらに発
展させた本発明の応用実施例を示すものである。この実
施例においては、モニタ10と移動ステージ11のコン
トローラ12との間を連係してパターン認識装置16が
追加装備されている。また、ダイクロイックミラー8の
背後には受光器6,およびパワーメータ7が備えてあ
り、さらに該パワーメータ7とレーザ発振器1の電源装
置17との間を連係してパワーコントローラ18を備え
ている。
Embodiment 2 FIG. 2 shows an applied embodiment of the present invention which is a further development of Embodiment 1 described above. In this embodiment, a pattern recognition device 16 is additionally provided so as to link the monitor 10 and the controller 12 of the moving stage 11. A light receiver 6 and a power meter 7 are provided behind the dichroic mirror 8, and a power controller 18 is provided so as to link the power meter 7 and the power supply device 17 of the laser oscillator 1.

【0028】ここで、前記のパターン認識装置16は、
モニタ10の画面上に写し出された光ファイバ2の画像
パターンを基に、コア端面の中心と十字クロス線の中心
とのずれ量,ずれ方向を検出し、その出力をフィードバ
ック信号として移動ステージ11に与える。一方、受光
器6はダイクロイックミラー8より背後に僅かに漏れる
レーザ光15の漏れ光を受光し、パワーメータ7ではダ
イクロイックミラー8の漏れ特性(あらかじめ検定され
ている)を基に受光器6の出力から実際のレーザ発振器
1の出力パワーを換算する。また、パワーコントローラ
18にはレーザ発振器1のレーザパワーと集光レンズ3
で集光されたスポット径との関係を表すデータ(先記し
た〔従来の技術]の項参照)、および光ファイバの各コ
ア径に対するレーザパワーの上限値のデータ(例えばコ
ア径が0.4mmであればレーザパワーの上限値は100
W,コア径が1.0mmであればレーザパワーの上限値は4
00W)が格納されている。
Here, the pattern recognition device 16 is
Based on the image pattern of the optical fiber 2 projected on the screen of the monitor 10, the shift amount and the shift direction between the center of the core end face and the center of the cross line are detected, and the output thereof is used as a feedback signal to the moving stage 11. give. On the other hand, the light receiver 6 receives the leaked light of the laser light 15 that slightly leaks behind the dichroic mirror 8, and the power meter 7 outputs the light from the light receiver 6 based on the leak characteristics (tested in advance) of the dichroic mirror 8. Is used to convert the actual output power of the laser oscillator 1. Further, the power controller 18 includes the laser power of the laser oscillator 1 and the condenser lens 3
Data showing the relationship with the spot diameter condensed by the above (refer to the above-mentioned [Prior Art]), and the upper limit data of the laser power for each core diameter of the optical fiber (for example, the core diameter is 0.4 mm). If so, the upper limit of the laser power is 100
If W and the core diameter is 1.0 mm, the upper limit of laser power is 4
00W) is stored.

【0029】前記の構成により、あらかじめTVカメラ
9のモニタ画面上で実施例1に述べた手法でレーザ光の
集光スポット位置,スポット径を検証し、集光スポット
のバーンパターンがモニタ画面上で十字クロスの中心に
位置するように設定しておけば、次の作業で固定治具4
に光ファイバ2を取付けた後は、全てパターン認識装置
16が移動ステージ11を微調整して光ファイバ2の入
射端位置を自動修正する。したがって、人手の監視,操
作に頼ることなく、光ファイバの最適な入射位置決め,
並びに使用中での位置決め保持が自動的に行える。
With the above configuration, the focus spot position and spot diameter of the laser beam are verified on the monitor screen of the TV camera 9 in advance by the method described in the first embodiment, and the burn pattern of the focus spot is displayed on the monitor screen. If you set it so that it will be located at the center of the cross, the fixture 4
After the optical fiber 2 is attached to, the pattern recognition device 16 finely adjusts the moving stage 11 to automatically correct the incident end position of the optical fiber 2. Therefore, the optimum incident position of the optical fiber can be measured without relying on manual monitoring and operation.
In addition, positioning and holding during use can be performed automatically.

【0030】また、レーザ発振器1の出力を広範囲に可
変調節した場合、あるいは光ファイバ2を異なるコア径
のものに付替えた状態で、レーザ発振器1から発振する
レーザパワーと光ファイバ2のコア径とがマッチングし
ない場合には、前記したパワーコントローラ18から直
ちにレーザ発振器1の電源装置17に発振停止指令が出
力される。これにより、レーザ出力中に不測に光ファイ
バの入射端面,およびコネクタがレーザ光で損傷を受け
るといったトラブルが未然に回避される。
Further, when the output of the laser oscillator 1 is variably adjusted over a wide range, or when the optical fiber 2 is replaced with one having a different core diameter, the laser power oscillated from the laser oscillator 1 and the core diameter of the optical fiber 2 are changed. If and do not match, the power controller 18 immediately outputs an oscillation stop command to the power supply device 17 of the laser oscillator 1. As a result, the trouble that the incident end face of the optical fiber and the connector are accidentally damaged by the laser light during the laser output is avoided.

【0031】実施例3:図3(a),(b)はレーザ発
振器から出射したレーザ光を光路の途中で複数本の光フ
ァイバに切換え,ないし分岐して伝送するようにした応
用システムの実施例を示すものである。ここで、図3
(a)はレーザ発振器1から出射したレーザ光15を並
置配備した2本の光ファイバ2に切換えて伝送させる場
合であり、ダイクロイックミラー8を各光ファイバの位
置に合わせて左右に移動可能に設置し、かつ各光ファイ
バ2ごとにダイクロイックミラー8の背後にTVカメラ
9を備えている。そしてレーザ発振器1からの出射レー
ザ光15を左側の光ファイバ2に入射させる場合にはダ
イクロイックミラー8を図示実線位置にセットし、この
状態で先記した手法で光ファイバ2の最適な入射位置決
めを行う。また、右側の光ファイバ2を使用する場合に
はダイクロイックミラー8を図示点線位置に移動し、こ
の状態で光ファイバ2の入射位置決めを行う。
Embodiment 3 FIGS. 3 (a) and 3 (b) show an application system in which laser light emitted from a laser oscillator is switched to a plurality of optical fibers in the middle of an optical path or is branched and transmitted. It shows an example. Here, FIG.
(A) is a case where the laser light 15 emitted from the laser oscillator 1 is switched to and transmitted by the two optical fibers 2 arranged side by side, and the dichroic mirror 8 is installed so as to be movable left and right in accordance with the position of each optical fiber. In addition, a TV camera 9 is provided behind the dichroic mirror 8 for each optical fiber 2. When the laser light 15 emitted from the laser oscillator 1 is incident on the optical fiber 2 on the left side, the dichroic mirror 8 is set to the solid line position in the figure, and in this state, the optimum incident position of the optical fiber 2 is determined by the method described above. To do. When the right optical fiber 2 is used, the dichroic mirror 8 is moved to the dotted line position in the figure, and the optical fiber 2 is positioned in this state.

【0032】一方、図3(b)はレーザ発振器1から出
射したレーザ光15を分割して同時に2本の光ファイバ
2に入射させる場合であり、レーザ光15の光路上には
左,右の各光ファイバ2に対応してビームスプリッタ1
9,およびダイクロイックミラー8が設置され、さらに
ビームスプリッタ19,およびダイクロイックミラー8
の背後にはそれぞれTVカメラ9が設置してあり、この
構成で前記と同様にして各光ファイバ2に対するレーザ
光15の入射位置決めを行う。
On the other hand, FIG. 3B shows a case in which the laser light 15 emitted from the laser oscillator 1 is split and made incident on two optical fibers 2 at the same time. Beam splitter 1 corresponding to each optical fiber 2
9 and the dichroic mirror 8 are installed, and the beam splitter 19 and the dichroic mirror 8 are further installed.
A TV camera 9 is installed behind each of them, and in this configuration, the laser beam 15 is incident and positioned on each optical fiber 2 in the same manner as described above.

【0033】なお、前述の実施例では、レーザ発振器と
してYAGレーザを対象に説明したが、光ファイバへの
レーザ伝送が可能なものであれば他のレーザ発振器にも
同様に適用できることは勿論である。
In the above embodiment, the YAG laser is used as the laser oscillator, but it is of course applicable to other laser oscillators as long as the laser transmission to the optical fiber is possible. ..

【0034】[0034]

【発明の効果】以上述べたように、本発明による光ファ
イバへのレーザ光入射方法によれば、次記の効果を奏す
る。 (1)まず、本発明の請求項1の方法を採用することに
より、レーザ光路上に配備した光ファイバの入射端面を
ダイクロイックミラーを通してレーザ光の光路外よりT
Vカメラのモニタ画面上で観察し、かつ光ファイバのず
れ量などを定量的に把握して光ファイバの入射端を最適
な位置に正確に位置決めすることができる。しかも、T
Vカメラはレーザ光路の外側に設置されているので、レ
ーザ発振器より発振したレーザ光を光ファイバで伝送さ
せているシステムの使用中でも特別な段取り作業を要す
ることなしに監視して光ファイバの入射位置を修正操作
することができるほか、光ファイバを途中で交換するな
どの場合でも、何等の段取り作業を要することなる光フ
ァイバの付替え後に短時間で入射位置決めが行える。
As described above, the method of making a laser beam incident on an optical fiber according to the present invention has the following effects. (1) First, by adopting the method according to claim 1 of the present invention, the incident end face of the optical fiber arranged on the laser optical path is passed through the dichroic mirror from the outside of the optical path of the laser light to the T
It is possible to accurately position the incident end of the optical fiber at an optimum position by observing on the monitor screen of the V camera and quantitatively grasping the shift amount of the optical fiber and the like. Moreover, T
Since the V camera is installed outside the laser optical path, the incident position of the optical fiber can be monitored without any special setup work even during the use of the system in which the laser light oscillated by the laser oscillator is transmitted by the optical fiber. In addition to the correction operation, even if the optical fiber is replaced on the way, incident positioning can be performed in a short time after the replacement of the optical fiber, which requires some setup work.

【0035】(2)また、本発明の請求項2による移動
ステージを採用することで、光ファイバをコネクタを介
して固定治具を固定のまま光ファイバの入射位置決めの
調整作業が行える。 (3)また、レーザ光の集光スポットの位置,スポット
径を検証する手段として、本発明の請求項3,4のよう
に前記の移動ステージを利用してここに感光板をセット
することで、検証作業が簡単に能率よく行える。特に感
光板として採用した太陽電池基板は、ガラス基板の寸
法,平面精度が高いのでバーンパターンの検証が行い易
く、かつ固定治具,光ファイバのコア端面との面合わせ
にも好都合である。
(2) Further, by adopting the movable stage according to the second aspect of the present invention, it is possible to adjust the incident positioning of the optical fiber while fixing the fixing jig through the connector. (3) Further, as a means for verifying the position and spot diameter of the focused spot of the laser light, the movable stage is used to set the photosensitive plate here, as in claims 3 and 4 of the present invention. , Verification work can be done easily and efficiently. In particular, since the solar cell substrate used as the photosensitive plate has high dimensions and flatness of the glass substrate, it is easy to verify the burn pattern, and it is also convenient for the surface alignment with the fixing jig and the core end face of the optical fiber.

【0036】(4)一方、本発明の請求項5による自動
修正手段を採用することにより、モニタ画面を人間の目
で監視する必要がなく、光ファイバに対する初期の入射
位置決め、並びに使用中における修正を全て自動的に行
える。 (5)さらに、本発明の請求項6による制御手段を採用
することにより、使用中にレーザ発振器の出力パワーを
広範囲に可変調節する場合、あるいは途中で光ファイバ
をコア径の異なるものに付替える場合でも、レーザパワ
ーと光ファイバのコア径とがマッチングしない使用状態
では直ちにレーザ発振器の発振を停止制御するので、不
測に光ファイバの端面,コネクタがパワー密度の高いレ
ーザ光の照射を受けて損傷するのを未然に回避できるの
で安全性が高まる。
(4) On the other hand, by adopting the automatic correction means according to claim 5 of the present invention, it is not necessary to monitor the monitor screen with human eyes, and the initial incidence positioning to the optical fiber and the correction during use are performed. Can be done automatically. (5) Further, by adopting the control means according to claim 6 of the present invention, when the output power of the laser oscillator is variably adjusted over a wide range during use, or the optical fiber is changed to one having a different core diameter during the adjustment. Even if the laser power and the core diameter of the optical fiber do not match, the oscillation of the laser oscillator is immediately stopped and controlled, so the end face of the optical fiber and the connector are unexpectedly damaged by the irradiation of laser light with high power density. Since it is possible to avoid doing this, safety is enhanced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例1に対応するシステムの構成図
であり、(a)はシステム全体図、(b)は固定治具に
感光板をセットした状態図、(c)は固定治具に光ファ
イバの入射端を取付けた状態図
1A and 1B are configuration diagrams of a system corresponding to a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is an overall system diagram, FIG. 1B is a state diagram in which a photosensitive plate is set on a fixing jig, and FIG. Diagram showing the entrance of the optical fiber attached to the tool

【図2】本発明の実施例2に対応するシステムの構成図FIG. 2 is a configuration diagram of a system corresponding to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例3に対応するシステムの構成図
であり、(a)はレーザ発振器の出射レーザ光を2本の
光ファイバに切換えて入射する場合の構成図、(b)は
レーザ発振器の出射レーザ光を分割して同時に2本の光
ファイバに入射する場合の構成図
3A and 3B are configuration diagrams of a system corresponding to Example 3 of the present invention, in which FIG. 3A is a configuration diagram in the case where laser light emitted from a laser oscillator is switched to be incident on two optical fibers, and FIG. Configuration diagram when laser light emitted from a laser oscillator is split and simultaneously incident on two optical fibers

【図4】従来における光ファイバの入射位置決め方法を
示すシステムの構成図
FIG. 4 is a configuration diagram of a system showing a conventional optical fiber entrance positioning method.

【図5】図4と異なる光ファイバの入射位置決め方法を
示すシステムの構成図
5 is a configuration diagram of a system showing an optical fiber entrance positioning method different from FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 YAGレーザ発振器 2 光ファイバ 3 集光レンズ 4 光ファイバの固定治具 8 ダイクロイックミラー 9 TVカメラ 10 モニタ 11 移動ステージ 13 感光板 14 光ファイバのコネクタ 15 レンズ光 15a 集光スポット 16 パターン認識装置 17 レーザ発振器の電源装置 18 パワーコントローラ 1 YAG laser oscillator 2 Optical fiber 3 Focusing lens 4 Fixing jig for optical fiber 8 Dichroic mirror 9 TV camera 10 Monitor 11 Moving stage 13 Photosensitive plate 14 Optical fiber connector 15 Lens light 15a Focusing spot 16 Pattern recognition device 17 Laser Power supply for oscillator 18 Power controller

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】レーザ発振器から発振したレーザ光を集光
レンズを通じて光ファイバのコア端面へ正確に入射させ
るためのレーザ光入射方法であって、レーザ発振器と光
ファイバの入射端との間の光路上にダイクロイックミラ
ーを設置するとともに、光ファイバの入射端に向けて前
記ダイクロイックミラーの裏面側にTVカメラを配置
し、該TVカメラのモニタ画面上でレーザ光の集光位
置,集光スポット径の検証、およびレーザ光に対する光
ファイバ入射端のコア端面位置を確認し、これを基に光
ファイバの入射端の位置決め調整を行うことを特徴とす
る光ファイバへのレーザ光入射方法。
1. A laser beam incidence method for accurately injecting a laser beam oscillated from a laser oscillator to a core end face of an optical fiber through a condenser lens, which is a light beam between the laser oscillator and an incident end of the optical fiber. A dichroic mirror is installed on the road, and a TV camera is arranged on the back side of the dichroic mirror toward the incident end of the optical fiber, and the focus position of the laser beam and the focus spot diameter of the laser beam are monitored on the monitor screen of the TV camera. A method for injecting laser light into an optical fiber, which comprises performing verification and confirming the position of the core end surface of the optical fiber incident end with respect to the laser light, and adjusting the positioning of the incident end of the optical fiber based on this.
【請求項2】請求項1記載のレーザ光入射方法におい
て、光ファイバの入射端を把持する固定治具、および該
固定治具をレーザ光の光軸に対してX−Y−Zの三軸方
向に移動調整する移動ステージを備え、かつ固定治具に
コネクタを介して取付けた光ファイバのコア端面位置を
TVカメラのモニタ画面上で確認しながら前記移動ステ
ージを操作して光ファイバの入射端を適正な入射位置に
位置決め調整することを特徴とする光ファイバへのレー
ザ光入射方法。
2. The laser beam incident method according to claim 1, wherein a fixing jig for holding the incident end of the optical fiber, and the fixing jig are three axes of XYZ with respect to the optical axis of the laser light. The moving stage is equipped with a moving stage for moving and adjusting in the direction, and the moving stage is operated while checking the core end face position of the optical fiber attached to the fixing jig via the connector on the monitor screen of the TV camera. A method for injecting laser light into an optical fiber, wherein the laser beam is positioned and adjusted to an appropriate incident position.
【請求項3】請求項2記載のレーザ光入射方法におい
て、固定治具上にレーザ光の照射を受けて集光スポット
の痕跡を形成する感光板をセットし、レーザ発振器から
発振したレーザ光で前記感光板上に形成した集光スポッ
トの痕跡をTVカメラのモニタ画面上に写し出してレー
ザ光の集光位置,および集光スポット径の検証を行うこ
とを特徴とする光ファイバへのレーザ光入射方法。
3. The laser beam incident method according to claim 2, wherein a photosensitive plate which receives the laser beam irradiation and forms a trace of a focused spot is set on the fixing jig, and the laser beam oscillated from the laser oscillator is set. Laser light incident on an optical fiber, characterized in that the trace of the focused spot formed on the photosensitive plate is projected on the monitor screen of the TV camera to verify the focused position of the laser beam and the focused spot diameter. Method.
【請求項4】請求項3記載のレーザ光入射方法におい
て、感光板がガラス基板上に吸光性薄膜を形成した太陽
電池用基板であることを特徴とする光ファイバへのレー
ザ光入射方法。
4. The method for injecting laser light into an optical fiber according to claim 3, wherein the photosensitive plate is a solar cell substrate having a light-absorbing thin film formed on a glass substrate.
【請求項5】請求項2記載のレーザ光入射方法におい
て、TVカメラのモニタ画面上で光ファイバのコア端面
の中心とレーザ集光位置とのずれ量,およびずれ方向を
検出するパターン認識装置を備え、該パターン認識装置
からの指令を基に移動ステージを操作して光ファイバの
入射端位置を自動修正することを特徴とする光ファイバ
へのレーザ光入射方法。
5. The pattern recognition device according to claim 2, wherein a deviation amount and a deviation direction between the center of the end face of the optical fiber and the laser focusing position are detected on the monitor screen of the TV camera. A method of injecting laser light into an optical fiber, comprising: operating a moving stage based on a command from the pattern recognition device to automatically correct an incident end position of the optical fiber.
【請求項6】請求項1記載のレーザ光入射方法におい
て、ダイクロイックミラーからの漏れ光を検出してその
漏れ光強度からレーザ発振器の出力パワーを換算するパ
ワーメータ、および該パワーメータとレーザ発振器の電
源との間を連係するパワーコントローラを備え、レーザ
発振器の出力パワーが光ファイバのコア径に対応する上
限値を超えた際に前記パワーコントローラからの指令で
レーザ発振器の発振を停止させることを特徴とする光フ
ァイバへのレーザ光入射方法。
6. The laser light incident method according to claim 1, wherein a leak light from the dichroic mirror is detected and the output power of the laser oscillator is converted from the leak light intensity, and a power meter of the power meter and the laser oscillator. A power controller is provided that links with a power supply, and when the output power of the laser oscillator exceeds an upper limit value corresponding to the core diameter of the optical fiber, the oscillation of the laser oscillator is stopped by a command from the power controller. Laser light incidence method for optical fiber.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003011514A1 (en) * 2001-07-26 2003-02-13 Gsi Lumonics Ltd System and method for delivering an energy beam to selected impinge points on a work piece
JP2014079864A (en) * 2012-10-18 2014-05-08 Amada Co Ltd Welding robot, and method for arranging arrangement object on surface plate in welding robot
JP2018004685A (en) * 2016-06-27 2018-01-11 住友電気工業株式会社 Method of manufacturing connected mult-core optical fiber
US9868146B2 (en) 2013-08-28 2018-01-16 Stolle Machinery Company, Llc Mechanism and design for addressing ram droop
WO2023013591A1 (en) * 2021-08-04 2023-02-09 住友電気工業株式会社 Fusion splicer

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003011514A1 (en) * 2001-07-26 2003-02-13 Gsi Lumonics Ltd System and method for delivering an energy beam to selected impinge points on a work piece
JP2014079864A (en) * 2012-10-18 2014-05-08 Amada Co Ltd Welding robot, and method for arranging arrangement object on surface plate in welding robot
US9868146B2 (en) 2013-08-28 2018-01-16 Stolle Machinery Company, Llc Mechanism and design for addressing ram droop
US10814376B2 (en) 2013-08-28 2020-10-27 Stolle Machinery Company, Llc Mechanism and design for addressing ram droop
JP2018004685A (en) * 2016-06-27 2018-01-11 住友電気工業株式会社 Method of manufacturing connected mult-core optical fiber
WO2023013591A1 (en) * 2021-08-04 2023-02-09 住友電気工業株式会社 Fusion splicer

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