JPWO2016031895A1 - レーザ光照射装置 - Google Patents
レーザ光照射装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2016031895A1 JPWO2016031895A1 JP2016545600A JP2016545600A JPWO2016031895A1 JP WO2016031895 A1 JPWO2016031895 A1 JP WO2016031895A1 JP 2016545600 A JP2016545600 A JP 2016545600A JP 2016545600 A JP2016545600 A JP 2016545600A JP WO2016031895 A1 JPWO2016031895 A1 JP WO2016031895A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- laser light
- optical fiber
- step index
- index type
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 113
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 44
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 25
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 17
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 13
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 90
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 43
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 9
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 7
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 4
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000008855 peristalsis Effects 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B18/18—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
- A61B18/20—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/073—Shaping the laser spot
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Surgery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Public Health (AREA)
- Otolaryngology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Lasers (AREA)
- Laser Surgery Devices (AREA)
Abstract
Description
図1は、第1実施形態に係るレーザ光照射装置の概略構成を示す図である。図1に示されるように、レーザ光照射装置1000は、レーザ光源ユニット100と、ステップインデックス型マルチモード光ファイバ200と、モード外乱手段300と、対物光学系400とを備えている。
図5〜図7は、第2実施形態に係るレーザ光照射装置におけるレーザ光源ユニットの概略構成を示す図である。図5〜図7に示されるレーザ光源ユニット110は、第1実施形態におけるレーザ光源ユニット100の具体例となっている。図5は、レーザ光源ユニット110の平面構成図であり、図6は、レーザ光源ユニット110の垂直面視図であり、図7は、レーザ光の合波部分の拡大図である。
図8は、第3実施形態に係るレーザ光照射装置におけるレーザ光源ユニットの概略構成を示す図である。図8に示されるレーザ光源ユニット120は、第1実施形態におけるレーザ光源ユニット100の具体例となっている。
図9および図10は、第4実施形態に係るレーザ光照射装置におけるモード外乱手段の概略構成を示す図である。図9および図10に示されるモード外乱手段310は、第1実施形態におけるモード外乱手段300の具体例となっている。図9は、モード外乱手段310の部分透過図であり、図10は、モード外乱手段310の側面図である。
図11は、第5実施形態に係るレーザ光照射装置におけるモード外乱手段の概略構成を示す図である。図11に示されるモード外乱手段320は、第1実施形態におけるモード外乱手段300の具体例となっている。
図12は、第6実施形態に係るレーザ光照射装置における対物光学系の概略構成を示す図である。図12に示される対物光学系410は、第1実施形態における対物光学系400の具体例となっている。
以下、上記説明した本発明の実施形態に係るレーザ光照射装置における効果の検証例について説明する。まず、効果の測定に用いる平滑性の定義を行う。
検証例1は、図3に示したようにスペクトル幅が狭いレーザ光を用いた場合の例である。なお、モード外乱手段では、振動と側圧と曲げとを同時に与えている。また、使用したステップインデックス型マルチモード光ファイバの開口数は0.15であり、対物光学系の開口数は0.15である。
検証例2は、図3に示したようにスペクトル幅が狭いレーザ光を用いた場合の例である。なお、モード外乱手段では、振動と側圧と曲げとを同時に与えている。また、使用したステップインデックス型マルチモード光ファイバの開口数は0.22であり、対物光学系の開口数は0.22である。
検証例3は、図4に示したようにスペクトル幅が広い複数のレーザ光を合波したものを用いた場合の例である。なお、モード外乱手段では、振動のみを与えている。また、使用したステップインデックス型マルチモード光ファイバの開口数は0.22であり、対物光学系の開口数は0.22である。
検証例4は、図4に示したようにスペクトル幅が広い複数のレーザ光を合波したものを用いた場合の例である。なお、モード外乱手段では、振動と曲げのみを与えている。また、使用したステップインデックス型マルチモード光ファイバの開口数は0.22であり、対物光学系の開口数は0.22である。
検証例5は、図4に示したようにスペクトル幅が広い複数のレーザ光を合波したものを用いた場合の例である。なお、モード外乱手段では、振動と曲げと側圧とを同時に与えている。また、使用したステップインデックス型マルチモード光ファイバの開口数は0.22であり、対物光学系の開口数は0.22である。
検証例6は、図4に示したようにスペクトル幅が広い複数のレーザ光を合波したものを用いた場合の例である。なお、モード外乱手段では、振動と曲げと側圧とを同時に与えている。また、使用したステップインデックス型マルチモード光ファイバの開口数は0.22であり、対物光学系の開口数は0.18である。
検証例7は、図4に示したようにスペクトル幅が広い複数のレーザ光を合波したものを用いた場合の例である。なお、モード外乱手段では、振動と曲げと側圧とを同時に与えている。また、使用したステップインデックス型マルチモード光ファイバの開口数は0.22であり、対物光学系の開口数は0.24である。
検証例3〜5を比較すると解るように、ステップインデックス型マルチモード光ファイバに側圧と曲げと振動とを同時に与えるモード外乱手段を備えるレーザ光照射装置は、ステップインデックス型マルチモード光ファイバに振動のみを与えるモード外乱手段、またはステップインデックス型マルチモード光ファイバに振動および曲げのみを与えるモード外乱手段を備えるレーザ光照射装置よりも、レーザ光の強度分布の平滑性を向上させる効果が大きい。
100,110,120 レーザ光源ユニット
111a,121a 第1のレーザ素子
111b,121b 第2のレーザ素子
111c,121c 第3のレーザ素子
112a,112b,112c 第1のシリンドリカルレンズ
113a,113b,113c 第2のシリンドリカルレンズ
114a,114b,114c ミラー
115 集光レンズ
122a,122b,122c,124 光ファイバ
123 光合波器
125 光接続部
200 ステップインデックス型マルチモード光ファイバ
300,310,320 モード外乱手段
311a,311b 挟持板
312 加圧手段
313,323 振動手段
321a,321b ボビン
322a,322b 張力手段
400,410 対物光学系
411 対物レンズ
Claims (8)
- レーザ光を出射するレーザ光源ユニットと、
前記レーザ光源ユニットから出射されたレーザ光をマルチモードで伝搬するステップインデックス型マルチモード光ファイバと、
前記ステップインデックス型マルチモード光ファイバに側圧と曲げと振動とを同時に与えるモード外乱手段と、
前記ステップインデックス型マルチモード光ファイバから出射されるレーザ光のビーム径を拡大して対象物に照射する対物光学系と、
を備えることを特徴とするレーザ光照射装置。 - 前記レーザ光源ユニットは、一つのレーザ素子を備え、
前記レーザ素子が発振するレーザ光のスペクトル幅が3nm以上100nm以下であることを特徴とする請求項1に記載のレーザ光照射装置。 - 前記レーザ光源ユニットは、複数のレーザ素子を備え、
前記レーザ光源ユニットから出射されるレーザ光は、前記複数のレーザ素子が発振するレーザ光を合波したものであり、
前記複数のレーザ素子が発振するレーザ光を合波したもののスペクトル幅が3nm以上100nm以下であることを特徴とする請求項1に記載のレーザ光照射装置。 - 前記レーザ素子が発振するレーザ光のスペクトル幅の各々が3nm以上50nm以下であることを特徴とする請求項3に記載のレーザ光照射装置。
- 前記複数のレーザ素子の中心発振波長が相互に異なり、前記複数のレーザ素子の中心発振波長における差の最大値が50nm以下であることを特徴とする請求項3または請求項4に記載のレーザ光照射装置。
- 前記モード外乱手段が前記ステップインデックス型マルチモード光ファイバに側圧と曲げと振動とを同時に与える領域の長さが1m以上であることを特徴とする請求項1〜5の何れか1つに記載のレーザ光照射装置。
- 前記ステップインデックス型マルチモード光ファイバの開口数は0.15以上であることを特徴とする請求項1〜6の何れか1つに記載のレーザ光照射装置。
- 前記対物光学系の開口数が前記ステップインデックス型マルチモード光ファイバの開口数よりも小さいことを特徴とする請求項1〜7の何れか1つに記載のレーザ光照射装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014174621 | 2014-08-28 | ||
JP2014174621 | 2014-08-28 | ||
PCT/JP2015/074153 WO2016031895A1 (ja) | 2014-08-28 | 2015-08-27 | レーザ光照射装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2016031895A1 true JPWO2016031895A1 (ja) | 2017-06-15 |
JP6640094B2 JP6640094B2 (ja) | 2020-02-05 |
Family
ID=55399780
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016545600A Active JP6640094B2 (ja) | 2014-08-28 | 2015-08-27 | レーザ光照射装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6640094B2 (ja) |
WO (1) | WO2016031895A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10730785B2 (en) * | 2016-09-29 | 2020-08-04 | Nlight, Inc. | Optical fiber bending mechanisms |
CN109791252B (zh) * | 2016-09-29 | 2021-06-29 | 恩耐公司 | 可调整的光束特性 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62148922A (ja) * | 1985-12-23 | 1987-07-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光フアイバ形光偏波姿態変更装置 |
JPH0868954A (ja) * | 1994-08-29 | 1996-03-12 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光信号への変動付与方法 |
JPH11500541A (ja) * | 1995-11-23 | 1999-01-12 | ナショナル インスティチュート オブ テクノロジー アンド クオリティ | 光ファイバの多次元・二重曲げを利用した均一化レーザービーム、その発生方法及びその発生装置 |
JP3059875U (ja) * | 1998-12-07 | 1999-07-13 | 工業技術院長 | 任意形状均一放射加熱用治具 |
JP2000019453A (ja) * | 1998-07-07 | 2000-01-21 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ビームプロファイル均一化装置及び光ファイバ結合装置並びに露光装置 |
JP2003156698A (ja) * | 2001-11-22 | 2003-05-30 | Toshiba Corp | レーザ光源装置 |
WO2007007388A1 (ja) * | 2005-07-11 | 2007-01-18 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 照明装置 |
US20070223552A1 (en) * | 2005-11-18 | 2007-09-27 | Jds Uniphase Corporation | High Efficiency, Wavelength Stabilized Laser Diode Using AWG's And Architecture For Combining Same With Brightness Conservation |
JP2010060912A (ja) * | 2008-09-04 | 2010-03-18 | Mitsubishi Electric Corp | 画像表示装置 |
JP2010172651A (ja) * | 2009-02-02 | 2010-08-12 | Fujifilm Corp | 内視鏡および内視鏡システム |
-
2015
- 2015-08-27 JP JP2016545600A patent/JP6640094B2/ja active Active
- 2015-08-27 WO PCT/JP2015/074153 patent/WO2016031895A1/ja active Application Filing
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62148922A (ja) * | 1985-12-23 | 1987-07-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光フアイバ形光偏波姿態変更装置 |
JPH0868954A (ja) * | 1994-08-29 | 1996-03-12 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光信号への変動付与方法 |
JPH11500541A (ja) * | 1995-11-23 | 1999-01-12 | ナショナル インスティチュート オブ テクノロジー アンド クオリティ | 光ファイバの多次元・二重曲げを利用した均一化レーザービーム、その発生方法及びその発生装置 |
JP2000019453A (ja) * | 1998-07-07 | 2000-01-21 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ビームプロファイル均一化装置及び光ファイバ結合装置並びに露光装置 |
JP3059875U (ja) * | 1998-12-07 | 1999-07-13 | 工業技術院長 | 任意形状均一放射加熱用治具 |
JP2003156698A (ja) * | 2001-11-22 | 2003-05-30 | Toshiba Corp | レーザ光源装置 |
WO2007007388A1 (ja) * | 2005-07-11 | 2007-01-18 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 照明装置 |
US20070223552A1 (en) * | 2005-11-18 | 2007-09-27 | Jds Uniphase Corporation | High Efficiency, Wavelength Stabilized Laser Diode Using AWG's And Architecture For Combining Same With Brightness Conservation |
JP2010060912A (ja) * | 2008-09-04 | 2010-03-18 | Mitsubishi Electric Corp | 画像表示装置 |
JP2010172651A (ja) * | 2009-02-02 | 2010-08-12 | Fujifilm Corp | 内視鏡および内視鏡システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2016031895A1 (ja) | 2016-03-03 |
JP6640094B2 (ja) | 2020-02-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109792129B (zh) | 单片可见光波长光纤激光器 | |
US7292749B2 (en) | System for electromagnetic field conversion | |
JP5113668B2 (ja) | レーザ装置 | |
JP2004208903A (ja) | 医療機械のレーザ装置 | |
JP5156385B2 (ja) | レーザ光源装置及び画像表示装置 | |
EP3058628B1 (en) | Method and apparatus for generating high power laser light | |
KR101083677B1 (ko) | 광선의 스페클 콘트라스트 제어장치 | |
JP2015072955A (ja) | スペクトルビーム結合ファイバレーザ装置 | |
JP6640094B2 (ja) | レーザ光照射装置 | |
JP4886269B2 (ja) | 医療用レーザ装置 | |
US9001850B2 (en) | Excitation unit for a fiber laser | |
JP6744357B2 (ja) | レーザ発振器 | |
US20100245719A1 (en) | Wavelength conversion device and image display apparatus using the same | |
KR101400512B1 (ko) | 쳐프 펄스 증폭 시스템에서 회절격자 기반 펄스 확장기 | |
JP6744074B2 (ja) | 光ファイバグレーティング用光ファイバおよびファイバレーザ装置 | |
JP7430711B2 (ja) | 光線を伝送および制御するための装置および方法 | |
JP6628777B2 (ja) | 反射鏡、ファイバ共振器、およびファイバレーザ | |
JP2015087729A (ja) | 波長変換レーザ装置 | |
JP2011128639A (ja) | スペックル除去光源および照明装置 | |
JP2021006902A (ja) | マイクロスコープシステム用放射線デリバリ装置 | |
JP2010032667A (ja) | レーザ光源モジュール及びレーザ光源モジュールの製造方法 | |
WO2019176572A1 (ja) | レーザ発振器、レーザ加工装置、光ファイバー、光ファイバーの製造方法、及び、光ファイバーの製造装置 | |
JP6763121B2 (ja) | レーザ装置 | |
JP2018194789A (ja) | 光学部品及びレーザ装置 | |
JP7154669B1 (ja) | 細径ビーム生成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180511 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190528 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190719 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20191217 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20191225 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6640094 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |