JPS59134885A - レ−ザ装置 - Google Patents
レ−ザ装置Info
- Publication number
- JPS59134885A JPS59134885A JP841083A JP841083A JPS59134885A JP S59134885 A JPS59134885 A JP S59134885A JP 841083 A JP841083 A JP 841083A JP 841083 A JP841083 A JP 841083A JP S59134885 A JPS59134885 A JP S59134885A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- fiber
- incident
- lens
- central axis
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
- G02B6/4207—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms with optical elements reducing the sensitivity to optical feedback
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は石英製ファイバーとＹＡＧレーザの組合わせや
、ＫＨ２−５等の遠赤外用ファイバーとＣＯ２レーザの
組合わせによるレーザメスや加工装（浜におけるレーザ
出力の安定化に用いることができるレーザ装置に関する
ものである。
、ＫＨ２−５等の遠赤外用ファイバーとＣＯ２レーザの
組合わせによるレーザメスや加工装（浜におけるレーザ
出力の安定化に用いることができるレーザ装置に関する
ものである。
従来例の構成とその問題点
レーザメスやレーザ加工に用いられるレーザ装置におい
てレーザ出力ビームを所望の照射位置まで導くのにオプ
ティカル・ファイ・（導光路は可撓性の高い取扱いの便
利な導光路としてすぐれた特性をもつものである。この
従来技術の構成を第１図に示す。同図において、１はレ
ーザ発振器、１１は出力結合鏡、１２は全反射鏡、２は
レーザ励起用電源、３はレーザビーム、３１はその中心
軸、４は結合用レンズ、３２はレンズ４によるビーム３
の焦点、６はファイバ導光路、５１は同人射面、５２は
同射出面、６は出力ビームの集光用レンズ、３３は出力
ビームのレンズ６による焦点であって照射すべき位置で
ある。
てレーザ出力ビームを所望の照射位置まで導くのにオプ
ティカル・ファイ・（導光路は可撓性の高い取扱いの便
利な導光路としてすぐれた特性をもつものである。この
従来技術の構成を第１図に示す。同図において、１はレ
ーザ発振器、１１は出力結合鏡、１２は全反射鏡、２は
レーザ励起用電源、３はレーザビーム、３１はその中心
軸、４は結合用レンズ、３２はレンズ４によるビーム３
の焦点、６はファイバ導光路、５１は同人射面、５２は
同射出面、６は出力ビームの集光用レンズ、３３は出力
ビームのレンズ６による焦点であって照射すべき位置で
ある。
ところが、この構成によると焦点３３で測定しだレーザ
出力が大巾に時間変動を示すことが分った。当初はレー
ザ出力自体の変動と考えレーザに負帰還制御をかけるな
ど出力変動を±０．５％以内におさめても、焦点３３に
おける出力変動は±２５％に達することが観測され、こ
れでは折角のレーザ発振器での出力安定性が無益である
ばかり力’Ｍ密加Ｔ［が不可能であることが分る。
出力が大巾に時間変動を示すことが分った。当初はレー
ザ出力自体の変動と考えレーザに負帰還制御をかけるな
ど出力変動を±０．５％以内におさめても、焦点３３に
おける出力変動は±２５％に達することが観測され、こ
れでは折角のレーザ発振器での出力安定性が無益である
ばかり力’Ｍ密加Ｔ［が不可能であることが分る。
この出力不安定性の原因はその後の予備実験によりファ
イバー入射面６１からの反射によりレーザビーム３の一
部がレーザ発振器１に帰還されることによることが分っ
た。ファイバ導光路６がＫＨ２−５導光路の場合導光路
入射面６１における反射率は約１７係あること、結合用
レンズ４の働きにＪ：リファイバ一端面６１０私線がレ
ーザビーム中心軸３１から多少ずれていでも反射光はレ
ーザ発振器１内にほぼ平行光として帰還してしまうこと
、レーザ光は司干渉性が強くこうした反射光帰還が自己
結合効果を惹起することなどが上記不安定現象の原因で
ある。この除去のためには入射面６１に無反射コートを
することが考えられるが１０．６μに於てＫＨ２−６な
どの材料でエネルギー密度６０ ＫＷ／ｃＪ、 Ｋ 配
える反射防止膜はいまだ開発に成功していない。
イバー入射面６１からの反射によりレーザビーム３の一
部がレーザ発振器１に帰還されることによることが分っ
た。ファイバ導光路６がＫＨ２−５導光路の場合導光路
入射面６１における反射率は約１７係あること、結合用
レンズ４の働きにＪ：リファイバ一端面６１０私線がレ
ーザビーム中心軸３１から多少ずれていでも反射光はレ
ーザ発振器１内にほぼ平行光として帰還してしまうこと
、レーザ光は司干渉性が強くこうした反射光帰還が自己
結合効果を惹起することなどが上記不安定現象の原因で
ある。この除去のためには入射面６１に無反射コートを
することが考えられるが１０．６μに於てＫＨ２−６な
どの材料でエネルギー密度６０ ＫＷ／ｃＪ、 Ｋ 配
える反射防止膜はいまだ開発に成功していない。
発明の目的
本発明の目的はこうしたオプティカル・ファイバ入射面
からの反射光か°゛レーザ発振器に帰還することを防止
しそれによってファイバー射出面からの出力ビーム強度
の安定化をはかることにあり、加えて精密加工に適する
レーザ装置を提供することにある。
からの反射光か°゛レーザ発振器に帰還することを防止
しそれによってファイバー射出面からの出力ビーム強度
の安定化をはかることにあり、加えて精密加工に適する
レーザ装置を提供することにある。
発明の構成
本発明は」二記目的を達成するためになされたもので、
レーザ発振器からのレーザビームを結合レンズを介して
オプティカル・ファイバ導光路に入射する構成を有し、
レーザビーム中心軸を導光路入射面に斜方向入射させ、
導光路入射面における反射光を結合レンズに帰還しない
ように構成しだレーザ装置を提供するものである。
レーザ発振器からのレーザビームを結合レンズを介して
オプティカル・ファイバ導光路に入射する構成を有し、
レーザビーム中心軸を導光路入射面に斜方向入射させ、
導光路入射面における反射光を結合レンズに帰還しない
ように構成しだレーザ装置を提供するものである。
実施例の説明
本発明の実施例を第２図に示す。本実施例は二種の要素
から成立っている。第１はオプティカル・ファイバ６の
端面６１′を斜面に研磨をしてレーザ光の中心軸３−１
が入射角θになる様にする。この時端面６１′からの反
射光の中心線３４も反射角θを４゛ず。この反射光の一
部が結合レンズ４′に入射するとレーザ発振器１に反平
行光として帰還して前記した自己再結合効果を惹起する
。このだめには反射光が結合レンズ４′の有効径の外側
にあればよい。このためには結合レンズ４′の有効径を
レーザビーム３の直径とほぼ同心にし且簡単な計算の糸
１’ｉ果より であればよいことが分る。但しＤは結合レンズ４′の有
効径、ｆは同焦点距離である。なお図で３２はレンズ４
′によるビーム３の焦点、１１は出力結合鏡である。本
実施例でｄ、入射角θが（１）式を７１１１“ｄ足する
ようにオプティカル・ファイバ５の端面６１′を選んで
いる。
から成立っている。第１はオプティカル・ファイバ６の
端面６１′を斜面に研磨をしてレーザ光の中心軸３−１
が入射角θになる様にする。この時端面６１′からの反
射光の中心線３４も反射角θを４゛ず。この反射光の一
部が結合レンズ４′に入射するとレーザ発振器１に反平
行光として帰還して前記した自己再結合効果を惹起する
。このだめには反射光が結合レンズ４′の有効径の外側
にあればよい。このためには結合レンズ４′の有効径を
レーザビーム３の直径とほぼ同心にし且簡単な計算の糸
１’ｉ果より であればよいことが分る。但しＤは結合レンズ４′の有
効径、ｆは同焦点距離である。なお図で３２はレンズ４
′によるビーム３の焦点、１１は出力結合鏡である。本
実施例でｄ、入射角θが（１）式を７１１１“ｄ足する
ようにオプティカル・ファイバ５の端面６１′を選んで
いる。
第２はオプティカル・ファイバ内部に屈折入射したレー
ザビーム中心軸３１′が屈折の結果オプティカル・ファ
イバ５と平行になることである。この時ファイバ６内を
ビームが伝播する時のファイバ６壁における反射回数が
最小になり損失が最低値になると同時に、ファイ・く５
からの射出ビームの拡がり角が最小になると云う利点が
ある。このだめの条件は簡単な計算の結果 θ＝ ｓｉｎ ’ （７ｔｃｏｓψ） （２
１であることが分る。但しｎはオプティカル・ファイバ
材料の屈折率、ψはファイノく端面６１′と側面のなす
角であり第２図に示す通りのものである。
ザビーム中心軸３１′が屈折の結果オプティカル・ファ
イバ５と平行になることである。この時ファイバ６内を
ビームが伝播する時のファイバ６壁における反射回数が
最小になり損失が最低値になると同時に、ファイ・く５
からの射出ビームの拡がり角が最小になると云う利点が
ある。このだめの条件は簡単な計算の結果 θ＝ ｓｉｎ ’ （７ｔｃｏｓψ） （２
１であることが分る。但しｎはオプティカル・ファイバ
材料の屈折率、ψはファイノく端面６１′と側面のなす
角であり第２図に示す通りのものである。
また（１） 、 （２）の条件が同時満足するだめには
近似である必要があることが分る。
近似である必要があることが分る。
本実施例ではこれらの条件を満足するように結合レンズ
４′及びファイノく端面６１′を設けている。
４′及びファイノく端面６１′を設けている。
発明の効果
以上のように本発明はレーザ発振器からのレーザビーム
を結合レンズを介してオプティカル・ファイバ導光路に
入射する構成を有し、レーザビ−ム中心軸を導光路入射
面に斜方向入射させ、導光路入射面における反射光を結
合レンズに帰還しない」二うにしだもので、オプティカ
ル 射面での反射光がレーザ発振器に帰還して自己再結合効
果を惹起することがないのでファイバからの出力が高度
に安定化されて精密な加工を行うことができる。
を結合レンズを介してオプティカル・ファイバ導光路に
入射する構成を有し、レーザビ−ム中心軸を導光路入射
面に斜方向入射させ、導光路入射面における反射光を結
合レンズに帰還しない」二うにしだもので、オプティカ
ル 射面での反射光がレーザ発振器に帰還して自己再結合効
果を惹起することがないのでファイバからの出力が高度
に安定化されて精密な加工を行うことができる。
併せてファイバ内のレーザビームの伝播損失とファイバ
ー射出光の拡がり角が最小値になると云う効果がある。
ー射出光の拡がり角が最小値になると云う効果がある。
第１図は従来技術によるオプティカル・ファイバ導光路
レーザ装置の概略構成図、第２図は本発明の一実施例と
してのレーザ装置の概略構成図である。 １ ・レーザ発振器、１１・・・・・・同出力鏡、１
２・・・−同全反射鏡、２・・・・・・同月電源、３・
・・・レーザビーム、３１・・・・・同中心軸、３２・
・・・・・結合レンズによるビーム３の焦点、３３ ・
・・・ファイバー射出光の集光レンズ６による焦点、３
４・・・・・・ファイバー入射面からの反射光中心線、
３１′・・・・・・オプティカル・ファイバに入射直後
の光線中心線、４・・・・・・本発明による結合レンズ
、５・・・・・・オプティカル・ファイバ、５１・・・
・・・同人射面、５２・・・・同射出面、５１′・・・
・・・本発明による入射面、６・・・・・ファイノくよ
りの射出ビームの集光レンズ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 ４
レーザ装置の概略構成図、第２図は本発明の一実施例と
してのレーザ装置の概略構成図である。 １ ・レーザ発振器、１１・・・・・・同出力鏡、１
２・・・−同全反射鏡、２・・・・・・同月電源、３・
・・・レーザビーム、３１・・・・・同中心軸、３２・
・・・・・結合レンズによるビーム３の焦点、３３ ・
・・・ファイバー射出光の集光レンズ６による焦点、３
４・・・・・・ファイバー入射面からの反射光中心線、
３１′・・・・・・オプティカル・ファイバに入射直後
の光線中心線、４・・・・・・本発明による結合レンズ
、５・・・・・・オプティカル・ファイバ、５１・・・
・・・同人射面、５２・・・・同射出面、５１′・・・
・・・本発明による入射面、６・・・・・ファイノくよ
りの射出ビームの集光レンズ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 ４
Claims (2)
- （１） レーザ発振器からのレーザビームラ結合レン
ズを介してオプティカル・ファイバ導光路に入射させる
ように構成され、前記レーザビーム中心軸をオプティカ
ル・ファイバ導光路入射面に対し傾斜させたことを特徴
とするレーザ装置。 - （２） オプティカル・ファイバ導光路入射面を通過
した屈折ビームの中心軸が、オプティカル・ファイバ導
光路中心軸と平行関係になるように構成されていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP841083A JPS59134885A (ja) | 1983-01-20 | 1983-01-20 | レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP841083A JPS59134885A (ja) | 1983-01-20 | 1983-01-20 | レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59134885A true JPS59134885A (ja) | 1984-08-02 |
Family
ID=11692372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP841083A Pending JPS59134885A (ja) | 1983-01-20 | 1983-01-20 | レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59134885A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0191432A2 (en) * | 1985-02-11 | 1986-08-20 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Method and apparatus for effecting light energy transmission with lessened reflection |
| EP0542011A1 (de) * | 1991-11-09 | 1993-05-19 | ANT Nachrichtentechnik GmbH | Optische Sende- und Empfangsanordnung |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5665677A (en) * | 1979-10-31 | 1981-06-03 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Wet treatment of denitration and desulfurization waste liquid |
-
1983
- 1983-01-20 JP JP841083A patent/JPS59134885A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5665677A (en) * | 1979-10-31 | 1981-06-03 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Wet treatment of denitration and desulfurization waste liquid |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0191432A2 (en) * | 1985-02-11 | 1986-08-20 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Method and apparatus for effecting light energy transmission with lessened reflection |
| EP0542011A1 (de) * | 1991-11-09 | 1993-05-19 | ANT Nachrichtentechnik GmbH | Optische Sende- und Empfangsanordnung |
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