WO2018105453A1 - 調芯方法 - Google Patents

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WO2018105453A1
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optical fiber
light
lens
laser beam
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清隆 江泉
誠 龍堂
同慶 長安
仁志 西村
静波 王
西尾　正敏
秀明 山口
竹中　義彰
諒 石川
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an alignment method between a laser oscillator and an optical fiber in a laser processing apparatus or the like.
  • a laser processing apparatus that guides light emitted from a laser oscillator such as a gas laser or a solid-state laser through an optical fiber to weld or process a workpiece is known.
  • Alignment is usually performed between the laser oscillator and the optical fiber in order to increase the coupling efficiency between the laser oscillator and the optical fiber and ensure the output of the laser light used for processing.
  • the position of the condensing lens where the power of the laser beam is maximum does not necessarily match the position of the condensing lens where the laser beam shape is the best. Therefore, if the focusing lens is fixed by fixing the condensing lens at the former position, there is a possibility that a desired laser beam shape cannot be obtained. In addition, as a result, the alignment work may be re-executed and the work efficiency may be reduced.
  • One aspect of the present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to provide a method for performing alignment based on a monitoring result of a light intensity distribution of a laser beam.
  • alignment between the laser oscillator and the optical fiber is performed based on the light intensity distribution on the light receiving surface of the light receiving unit used for alignment. .
  • an alignment method is a method of aligning between a laser oscillator and an optical fiber using a laser beam evaluation apparatus, and the alignment method is performed between the laser oscillator and the optical fiber.
  • An alignment mechanism is provided, and the laser beam evaluation apparatus has a light receiving unit that receives the laser beam emitted from the optical fiber on the light receiving surface, and is emitted from the laser oscillator and guided by the optical fiber through the alignment mechanism.
  • the alignment mechanism Based on the step of receiving the waved laser beam on the light receiving surface of the light receiving unit and the light intensity distribution of the laser beam received on the light receiving surface of the light receiving unit, the alignment mechanism between the laser oscillator and the optical fiber And a step of aligning.
  • the alignment between the laser oscillator and the optical fiber is performed based on the light intensity distribution of the laser light received on the light receiving surface, so that the alignment accuracy is improved and finally output.
  • the shape of the laser beam can be made favorable.
  • Alignment between the laser oscillator and the optical fiber is preferably performed so that the numerical aperture of the laser light emitted from the optical fiber derived from the light intensity distribution on the light receiving surface is minimized.
  • the laser light finally output is adjusted.
  • the spot diameter can be reduced to a desired size.
  • the optical fiber is a double clad fiber, and it is preferable to perform alignment between the laser oscillator and the optical fiber based on the position of the secondary peak appearing in the light intensity distribution on the light receiving surface.
  • the alignment accuracy between the laser oscillator and the double clad fiber can be improved, and the shape of the finally output laser beam can be made favorable.
  • the above-described laser beam evaluation apparatus includes a mirror unit that deflects part of the laser beam toward the light receiving unit, and the laser beam deflected by the mirror unit so that the radiation angle distribution of the laser beam is converted into a position distribution.
  • An f ⁇ lens that is shaped into a shape, a field lens that changes the traveling direction of the laser light shaped by the f ⁇ lens, a neutral density filter that attenuates laser light that has passed through the field lens, and laser light that has passed through the neutral density filter.
  • an imaging lens for focusing on the light receiving surface.
  • the radiation angle distribution of the laser light can be converted into the light intensity distribution on the light receiving surface, and the alignment between the laser oscillator and the optical fiber can be easily performed.
  • the alignment accuracy between the laser oscillator and the optical fiber can be improved, and the shape of the laser beam that is finally output can be improved.
  • FIG. 1 shows an arrangement of various apparatuses for performing alignment between the laser oscillator 10 and the optical fiber 30 according to the first embodiment of the present invention.
  • the laser oscillator 10, the optical fiber 30, and the alignment mechanism 20 are disposed.
  • the laser oscillator 10 emits laser light 11.
  • the optical fiber 30 guides the laser beam 11 emitted from the laser oscillator 10.
  • the alignment mechanism 20 is for performing alignment between the laser oscillator 10 and the optical fiber 30.
  • the laser beam evaluation apparatus 200 is arranged to receive the laser beam emitted from the emission end 32 of the optical fiber 30 and evaluate the characteristics thereof.
  • the optical fiber 30 is a single clad fiber.
  • the alignment mechanism 20 is usually arranged in a housing (not shown) of the laser oscillator 10.
  • the laser beam evaluation apparatus 200 includes a mirror unit 40, an integrating sphere 50, and a condensing unit 60.
  • the mirror unit 40 deflects a part of the laser beam 11 emitted from the emission end 32 of the optical fiber 30 and transmits the remainder.
  • the integrating sphere 50 is a damper portion that absorbs and cools the laser light 12 that has passed through the mirror unit 40.
  • the condensing unit 60 condenses the laser light 13 deflected by the mirror unit 40 on the light receiving surface of the CCD camera 100.
  • the laser beam evaluation apparatus 200 includes a CCD camera 100, an image processing unit 110, and a monitor 120.
  • the CCD camera 100 is a light receiving unit having a CCD sensor (not shown) as a light receiving surface, and receives a laser beam 13 to generate an image signal.
  • the image processing unit 110 processes an image signal from the CCD camera 100.
  • the monitor 120 displays the image processed by the image processing unit 110.
  • the condenser 60 has an f ⁇ lens 61 and a field lens 62.
  • the f ⁇ lens 61 is an equidistant projection lens that converts the laser light 13 deflected by the mirror unit 40 into a spot having a height corresponding to the radiation angle.
  • the field lens 62 is disposed at a position corresponding to the focal length of the f ⁇ lens 61 and condenses the laser light 13 that has passed through the f ⁇ lens 61.
  • the light collecting unit 60 includes a neutral density filter 63 and an imaging lens 64.
  • the neutral density filter 63 attenuates the laser beam 13 that has passed through the field lens 62.
  • the imaging lens 64 condenses the laser light 13 that has passed through the neutral density filter 63 on the light receiving surface of the CCD camera 100.
  • the mirror unit 40 has spectral characteristics as shown in FIG. 2 in order to protect the condensing unit 60 and the CCD camera 100 from the laser beam 13 and transmits most of the laser beam 11.
  • the mirror unit 40 is a mirror made of a low OH base material as a thermal lens countermeasure.
  • the mirror unit 40 is configured to be replaceable in order to support the laser light 11 from high output to low output.
  • a high-transmitting and low-reflecting mirror that corresponds to the case where the laser beam 11 has a high output, for example, a kW class output is used.
  • the laser beam 13 deflected by the mirror unit 40 enters the f ⁇ lens 61.
  • the f ⁇ lens 61 has a function of converting the incident laser light 13 into a spot having a height corresponding to the radiation angle, in other words, a function of converting the radiation angle distribution of the laser light 13 into a position distribution.
  • the laser light 13 incident on the f ⁇ lens 61 at an angle ⁇ is condensed so as to satisfy the relationship of the expression (1).
  • y f ⁇ ⁇ (1) here, y: Image height at the focal position of the f ⁇ lens 61 f: Focal length of the f ⁇ lens 61 ⁇ : Radiation angle of the laser beam 13.
  • the characteristics of the laser light 13 can be obtained by observing the light intensity distribution of the laser light 13 after passing through the f ⁇ lens 61.
  • the half value of the incident angle of the laser beam 13 incident on the f ⁇ lens 61 can be easily obtained from the height at which the half value of the peak of the light intensity distribution is obtained.
  • the laser beam 13 that has passed through the f ⁇ lens 61 is incident on a field lens 62 disposed near the focal position of the f ⁇ lens 61.
  • the field lens 62 changes the traveling direction of the laser light 13 that has passed through the f ⁇ lens 61 to enter the imaging lens 64. Without the field lens 62, the laser beam 13 that has passed through the f ⁇ lens 61 continues to spread, and the light around the image travels without entering the imaging lens 64.
  • the neutral density filter 63 is not shown.
  • the field lens 62 is configured by one lens is shown, but a larger number of lenses may be used.
  • the laser beam 13 that has passed through the field lens 62 enters the neutral density filter 63.
  • the neutral density filter 63 has a function of attenuating the incident laser beam 13 in order to adjust the light intensity on the CCD camera 100. More specifically, “on the CCD camera 100” means “on the CCD sensor of the CCD camera 100”.
  • the laser beam 13 that has passed through the neutral density filter 63 enters the imaging lens 64.
  • the laser light 13 after passing through the f ⁇ lens 61 is reduced at a predetermined magnification by the imaging lens 64 so as to match the sensor size of the CCD camera 100.
  • FIG. 5 shows an example in which the imaging lens 64 is configured by six lenses, more or less lenses may be used.
  • the laser beam 13 that has passed through the imaging lens 64 enters the CCD camera 100.
  • the CCD camera 100 is arranged so that the CCD sensor of the CCD camera 100 comes to a position corresponding to the focal length of the imaging lens 64.
  • the light intensity distribution on the CCD camera 100 is processed by the image processing unit 110 and displayed on the monitor 120 as an image. While the light intensity distribution is observed, the alignment between the laser oscillator 10 and the optical fiber 30 is performed by the alignment mechanism 20. Hereinafter, a specific adjustment method will be described.
  • the alignment mechanism 20 includes a condenser lens 21 and lens position adjusting screws 22-24.
  • the lens position adjusting screws 22 to 24 are adjusting screws for moving the condenser lens 21 in the X, Y, and Z directions, respectively.
  • the laser beam 11 emitted from the laser oscillator 10 is collected by the condenser lens 21 in the alignment mechanism 20 and enters the incident end 31 of the optical fiber 30.
  • the position of the condensing lens 21 is adjusted using the lens position adjusting screws 22 to 24 so that the laser beam 11 collected by the condensing lens 21 enters the incident end 31. Thereby, alignment between the laser oscillator 10 and the optical fiber 30 is performed.
  • the output of the laser beam 11 emitted from the emission end 32 of the optical fiber 30 is observed, and the position of the condenser lens 21 is adjusted so that this output is maximized.
  • the sensitivity to the positional deviation between the condenser lens 21 and the incident end 31 of the optical fiber 30 is low. Further, in the vicinity of the position of the condenser lens 21 where the output of the laser light is maximum, the fluctuation of the output of the laser light with respect to the fluctuation of the position of the condenser lens 21 is extremely small. As a result, the position adjustment accuracy between the condenser lens 21 and the optical fiber 30 is low.
  • the spot size of the laser beam 11 incident on the incident end 31 of the optical fiber 30 is equal to or larger than the core diameter of the optical fiber 30, a part of the laser beam is not incident on the core of the optical fiber 30 and a loss occurs. It will occur. Further, when the laser beam protrudes from the core and enters the clad, the end face of the incident end 31 may be damaged.
  • the optical axis of the laser light 11 incident on the incident end 31 of the optical fiber 30 is shifted from the optical axis of the optical fiber 30, the entire amount of the laser light 11 passes through the optical fiber 30.
  • the laser beam 11 output from the emission end 32 of the optical fiber 30 may have an asymmetric shape when viewed spatially. For this reason, there is a risk that the shape of the laser light finally irradiated onto the workpiece may be biased.
  • NA the numerical aperture of the laser beam 13 derived from the light intensity distribution of the laser beam 13 on the CCD camera 100 is used as an index when adjusting the position of the condenser lens 21.
  • FIG. 8 shows the light intensity distribution of the laser beam 13 on the CCD camera 100. From this distribution, intensity profiles in the X direction and the Y direction are obtained.
  • the position coordinate x0 in the X direction and the position coordinate y0 in the Y direction that maximize the intensity are obtained. Further, a position coordinate x1 in the X direction and a position coordinate y1 in the Y direction at an intensity that is 1 / e 2 of the maximum intensity are obtained.
  • f ′ a parameter determined by the optical system of the light collecting unit 60. Note that ⁇ is the radiation angle of the laser beam 13 as shown in the equation (1).
  • the NA can be obtained directly from the light intensity distribution on the CCD camera 100.
  • the NA may be obtained only from the intensity profile in the X direction, or the NA may be obtained from only the intensity profile in the Y direction.
  • the NA deriving accuracy by deriving NA from both intensity profiles, the NA deriving accuracy, and hence the alignment accuracy between the laser oscillator 10 and the optical fiber 30 can be improved.
  • the position of the condenser lens 21 is adjusted by using the lens position adjusting screws 22 to 24 so that the obtained NA is minimized, and the alignment between the laser oscillator 10 and the optical fiber 30 is adjusted.
  • Low output is, for example, output of several tens of mW to W class.
  • FIG. 10 shows the light intensity distribution of the laser light on the CCD camera 100 according to the second embodiment of the present invention.
  • the difference from the first embodiment is that a double clad fiber is used as the optical fiber 30 and a secondary peak position appearing in the light intensity distribution on the CCD camera 100 is used as a position adjustment index of the condenser lens 21.
  • a position P2 where a secondary peak appears may be generated in addition to the position P1 where the intensity is maximum. is there.
  • This secondary peak is generated when a part of the laser light guided in the first cladding is reflected at the interface between the first cladding surrounding the core and the second cladding surrounding the first cladding.
  • two positions P2 in the X direction are derived, and the position of the condenser lens 21 is adjusted so that the midpoint between the two positions P2 is at the center on the image.
  • alignment between the laser oscillator 10 and the optical fiber 30 can be performed.
  • alignment may be performed using two positions P2 in the Y direction.
  • the alignment may be performed using the two positions P2 in the X direction and the two positions P2 in the Y direction.
  • the laser oscillator 10 is configured to emit laser light having a plurality of wavelength components as disclosed in, for example, Japanese Unexamined Patent Application Publication Nos. 2016-73983 and 2016-112609, a diagram is provided for each wavelength.
  • alignment between the laser oscillator 10 and the optical fiber 30 can be performed by arranging the CCD camera 100 at the focal position of the imaging lens 64 with respect to the center wavelength of the laser light.
  • the imaging lens 64 when configured to be movable in the optical axis direction of the laser light 13, the different wavelength components included in the laser light 13 can be focused on the light receiving surface of the CCD camera 100. It becomes possible. For example, after moving the imaging lens 64 in the optical axis direction of the laser beam 13 and focusing on the light receiving surface of the CCD camera 100 for each wavelength component, NA is obtained from each of a plurality of obtained light intensity distributions. If necessary, alignment may be performed.
  • the optical fiber 30 is a single clad fiber, but may be a double clad fiber.
  • a camera equipped with another two-dimensional optical sensor such as a CMOS image sensor may be used instead of the CCD camera 100.
  • alignment is performed using the laser light 11 emitted from the emission end 32 of the optical fiber 30.
  • a collimator lens, a condenser lens, a protective glass, or the like is provided at the emission end 32.
  • a laser emitting unit (not shown) mounted may be attached, and alignment between the laser oscillator 10 and the optical fiber 30 may be performed using the laser light 11 emitted from the laser emitting unit.
  • the alignment method of one embodiment of the present invention is useful because it can ensure the shape of a laser beam that is finally obtained and can have a good shape.

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Abstract

レーザ発振器（１０）と光ファイバ（３０）との間に調芯機構（２０）を有している。レーザ発振器（１０）から出射されたレーザ光（１１）は、調芯機構（２０）を介して光ファイバ（３０）の出射端（３２）から出射される。レーザ光評価装置（２００）は、ＣＣＤカメラ（１００）を有しており、レーザ光（１１）の一部をＣＣＤカメラ（１００）の受光面で受光し、光強度分布を取得する。この光強度分布に基づいて、調芯機構（２０）によりレーザ発振器（１０）と光ファイバ（３０）との間の調芯を行う。

Description

調芯方法
　本発明は、レーザ加工装置等におけるレーザ発振器と光ファイバとの間の調芯方法に関する。
　気体レーザや固体レーザ等のレーザ発振器からの出射光を光ファイバで導波して、ワークの溶接や加工を行うレーザ加工装置が、従来、知られている。
　レーザ発振器と光ファイバとの結合効率を高めて、加工に用いるレーザ光の出力を確保するために、通常、レーザ発振器と光ファイバとの間で調芯が行われる。
　従来、レーザ発振器からの出射光を、集光レンズ等の光学部材を介して光ファイバの一方の端面に入射させ、他方から出射された光の出力をパワーメータや受光素子等で測定し、この出力が最大となるように集光レンズの位置等を調整して、調芯を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平０８－１６７７５４号公報
　近年、加工精度に対する要求が厳しくなっており、ワークに照射されるレーザビームの形状制御が重要になってきている。
　しかし、レーザビームのパワーが最大となる集光レンズの位置と、レーザビームの形状が最良となる集光レンズの位置とは必ずしも一致しない。そのため、前者の位置で集光レンズを固定して調芯を終えると、所望のレーザビーム形状が得られないおそれがあった。また、その結果、調芯作業のやり直し等が発生し、作業効率が低下するおそれがあった。
　本発明の一態様はかかる点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、レーザビームの光強度分布のモニター結果に基づいて調芯を行う方法を提供することにある。
　上記の目的を達成するために、この発明の一態様では、調芯で用いる受光部の受光面上での光強度分布に基づいてレーザ発振器と光ファイバとの間の調芯を行うようにした。
　具体的には、本発明の一態様に係る調芯方法は、レーザ光評価装置を用いてレーザ発振器と光ファイバとの間で調芯する方法であって、レーザ発振器と光ファイバとの間に調芯機構が設けられ、レーザ光評価装置は、光ファイバから出射されたレーザ光を受光面上で受光する受光部を有し、レーザ発振器から出射されて調芯機構を介して光ファイバで導波されたレーザ光を受光部の受光面上で受光するステップと、受光部の受光面上で受光されたレーザ光の光強度分布に基づいて、調芯機構によりレーザ発振器と光ファイバとの間の調芯を行うステップと、を備えることを特徴とする。
　この方法によれば、受光面上で受光されたレーザ光の光強度分布に基づいてレーザ発振器と光ファイバとの間の調芯を行うため、調芯精度が向上するとともに、最終的に出力されるレーザ光の形状を良好なものとすることができる。
　受光面上での光強度分布から導出される、光ファイバから出射されたレーザ光の開口数が最小となるように、レーザ発振器と光ファイバとの間の調芯を行う、のが好ましい。
　この方法によれば、受光面上の光強度分布から導出される開口数が最小となるように、レーザ発振器と光ファイバとの間の調芯を行うため、最終的に出力されるレーザ光のスポット径を所望の大きさに絞ることができる。
　光ファイバはダブルクラッドファイバであり、受光面上での光強度分布に現れる２次ピークの位置に基づいて、レーザ発振器と光ファイバとの間の調芯を行う、のが好ましい。
　この方法によれば、レーザ発振器とダブルクラッドファイバとの間の調芯精度が向上するとともに、最終的に出力されるレーザ光の形状を良好なものとすることができる。
　上記のレーザ光評価装置は、レーザ光の一部を受光部に向けて偏向するミラーユニットと、ミラーユニットで偏向されたレーザ光を、該レーザ光の放射角分布が位置分布に変換されるように整形するｆθレンズと、ｆθレンズで整形されたレーザ光の進行方向を変化させるフィールドレンズと、フィールドレンズを通過したレーザ光を減光する減光フィルタと、減光フィルタを通過したレーザ光を、受光面に集光する結像レンズと、を有している、のが好ましい。
　この構成によれば、レーザ光の放射角分布を受光面上での光強度分布に変換でき、レーザ発振器と光ファイバとの間の調芯を簡便に行える。
　以上説明したように、本発明の一態様によれば、レーザ発振器と光ファイバとの調芯精度を向上させ、最終的に出力されるレーザ光の形状を良好なものとすることができる。
本発明の実施形態１におけるレーザ発振器と光ファイバとの間の調芯を行うための各種装置の配置を示す図である。 ミラーユニットの分光特性を示す図である。 ｆθレンズの機能を説明する概略図である。 フィールドレンズの機能を説明する概略図である。 結像レンズの機能を説明する概略図である。 レーザ発振器の光軸に直交する方向から見た、調芯機構の概要を示す図である。 レーザ発振器の光軸方向から見た、調芯機構の概要を示す図である。 調芯機構内の集光レンズ位置に対するレーザ光パワー及び開口数の変化を示す図である。 ＣＣＤカメラ上でのレーザ光強度分布を示す概略図である。 ミラーユニットの別の分光特性を示す図である。 本発明の実施形態２に係る、ＣＣＤカメラ上でのレーザ光強度分布を示す概略図である。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。
　（実施形態１）
　図１は、本発明の実施形態１に係るレーザ発振器１０と光ファイバ３０との間の調芯を行うための各種装置の配置を示す。レーザ発振器１０と、光ファイバ３０と、調芯機構２０とが配置される。レーザ発振器１０は、レーザ光１１を出射する。光ファイバ３０は、レーザ発振器１０から出射されるレーザ光１１を導波する。調芯機構２０は、レーザ発振器１０と光ファイバ３０との間の調芯を行うためのものである。さらに、レーザ光評価装置２００が、光ファイバ３０の出射端３２から出射されたレーザ光を受け取り、その特性を評価するように配置される。なお、本実施形態において、光ファイバ３０はシングルクラッドファイバである。
　また、調芯機構２０は、通常、レーザ発振器１０の筐体（図示せず）内に配置される。
　レーザ光評価装置２００は、ミラーユニット４０と、積分球５０と、集光部６０と、を備えている。ミラーユニット４０は、光ファイバ３０の出射端３２から出射されたレーザ光１１の一部を偏向し、残りを透過する。積分球５０は、ミラーユニット４０を透過したレーザ光１２を吸収・冷却するダンパ部である。集光部６０は、ミラーユニット４０によって偏向されたレーザ光１３をＣＣＤカメラ１００の受光面に集光する。
　さらに、レーザ光評価装置２００は、ＣＣＤカメラ１００と、画像処理部１１０と、モニター１２０と、を備えている。ＣＣＤカメラ１００は、受光面としてのＣＣＤセンサ（図示せず）を有する受光部であり、レーザ光１３を受光し、画像信号を生成する。画像処理部１１０は、ＣＣＤカメラ１００からの画像信号を処理する。モニター１２０は、画像処理部１１０で画像処理された画像を表示する。
　集光部６０は、ｆθレンズ６１と、フィールドレンズ６２と、を有している。ｆθレンズ６１は、ミラーユニット４０によって偏向されたレーザ光１３をその放射角に対応した高さのスポットに変換する等距離射影レンズである。フィールドレンズ６２は、ｆθレンズ６１の焦点距離に対応した位置に配置され、ｆθレンズ６１を通過したレーザ光１３を集光する。さらに、集光部６０は、減光フィルタ６３と、結像レンズ６４と、を有している。減光フィルタ６３は、フィールドレンズ６２を通過したレーザ光１３を減光する。結像レンズ６４は、減光フィルタ６３を通過したレーザ光１３をＣＣＤカメラ１００の受光面に集光する。
　ミラーユニット４０は、レーザ光１３から集光部６０とＣＣＤカメラ１００を保護するために、図２に示すような分光特性を有しており、レーザ光１１の大部分を透過させる。
　ミラーユニット４０は、熱レンズ対策として低ＯＨ基材からなるミラーである。
　また、ミラーユニット４０は、高出力から低出力までのレーザ光１１に対応するため、交換可能なように構成されている。本実施形態では、レーザ光１１が高出力、例えば、ｋＷクラスの出力の場合に対応する、高透過かつ低反射のミラーを使用している。
　ミラーユニット４０で偏向されたレーザ光１３は、ｆθレンズ６１に入射する。ｆθレンズ６１は、入射したレーザ光１３をその放射角に対応した高さのスポットに変換する機能、言い換えると、レーザ光１３の放射角分布を位置分布に変換する機能を有している。
　図３に示すように、ｆθレンズ６１に角度θで入射したレーザ光１３は、式（１）の関係を満足するように集光される。
　ｙ=ｆ×θ　・・・（１）
　ここで、
　ｙ：　ｆθレンズ６１の焦点位置での像高　ｆ：　ｆθレンズ６１の焦点距離
　θ：　レーザ光１３の放射角
である。
　ｆθレンズ６１が上記の特性を持つことから、ｆθレンズ６１を通過後のレーザ光１３の光強度分布を観察すると、レーザ光１３の特性を求めることができる。例えば、光強度分布のピークの半値となる高さから、ｆθレンズ６１に入射したレーザ光１３の入射角の半値を容易に求めることができる。
　なお、図３では、レンズ３枚でｆθレンズ６１を構成する例を示したが、それ以上またはそれ以下の枚数のレンズを使用してもよい。
　ｆθレンズ６１を通過したレーザ光１３は、ｆθレンズ６１の焦点位置近傍に配置されたフィールドレンズ６２に入射する。図４に示すように、フィールドレンズ６２は、ｆθレンズ６１を通過したレーザ光１３の進行方向を変えて結像レンズ６４へ入射させる。フィールドレンズ６２が無い場合、ｆθレンズ６１を通過したレーザ光１３は拡がり続け、像の周辺の光は、結像レンズ６４に入ることなく進んでいくことになる。
　なお、図４では、減光フィルタ６３の図示を省略している。また、図４では、レンズ１枚でフィールドレンズ６２を構成する例を示したが、それ以上の枚数のレンズを使用してもよい。
　フィールドレンズ６２を通過したレーザ光１３は、減光フィルタ６３に入射する。減光フィルタ６３は、ＣＣＤカメラ１００上の光強度を調整するために、入射したレーザ光１３を減衰させる機能を有する。「ＣＣＤカメラ１００上」とは、より詳しくは、「ＣＣＤカメラ１００のＣＣＤセンサ上」のことである。
　減光フィルタ６３を通過したレーザ光１３は、結像レンズ６４に入射する。図５に示すように、ｆθレンズ６１を通過した後のレーザ光１３を、ＣＣＤカメラ１００のセンサーサイズに合うように、結像レンズ６４によって、所定の倍率で縮小する。
　なお、図５では、レンズ６枚で結像レンズ６４を構成する例を示したが、それ以上またはそれ以下の枚数のレンズを使用してもよい。
　結像レンズ６４を通過したレーザ光１３は、ＣＣＤカメラ１００に入射する。ＣＣＤカメラ１００は、ＣＣＤカメラ１００のＣＣＤセンサが結像レンズ６４の焦点距離に対応した位置に来るように配置されている。
　次に、レーザ発振器１０と光ファイバ３０との間の調芯方法について説明する。
　ＣＣＤカメラ１００上の光強度分布は、画像処理部１１０で処理されて、モニター１２０に画像として表示される。この光強度分布を観測しながら、調芯機構２０によってレーザ発振器１０と光ファイバ３０との間の調芯を行う。以下、具体的な調整方法について説明する。
　図６Ａ及び図６Ｂに示すように、調芯機構２０は、集光レンズ２１とレンズ位置調整ネジ２２～２４から構成されている。レンズ位置調整ネジ２２～２４は、集光レンズ２１をＸ，Ｙ，Ｚ方向へそれぞれ移動させるための調整ネジである。
　レーザ発振器１０から出射したレーザ光１１は、調芯機構２０内の集光レンズ２１によって、集光されて光ファイバ３０の入射端３１に入射する。集光レンズ２１によって集光されるレーザ光１１が、入射端３１に入射するように、レンズ位置調整ネジ２２～２４を用いて、集光レンズ２１の位置を調整する。これによりレーザ発振器１０と光ファイバ３０との間の調芯が行われる。
　一般的な調芯方法では、光ファイバ３０の出射端３２から出射されるレーザ光１１の出力を観測し、この出力が最大となるように、集光レンズ２１の位置を調整している。
　しかし、図７に示すように、この一般的な調整方法では、集光レンズ２１と光ファイバ３０の入射端３１と間の位置ズレに対する感度が低い。また、レーザ光の出力が最大となる集光レンズ２１の位置近傍では、集光レンズ２１の位置変動に対するレーザ光の出力の変動がきわめて小さい。このことにより集光レンズ２１と光ファイバ３０との間の位置調整精度が低くなっていた。
　これは、主に、光ファイバ３０のコア径よりも、集光レンズ２１で集光されるレーザ光１１のスポットサイズが小さいことに起因する。
　光ファイバ３０の入射端３１に入射するレーザ光１１のスポットサイズが、光ファイバ３０のコア径と同等以上であると、一部のレーザ光が、光ファイバ３０のコアに入射されず、ロスを生じてしまう。また、コアからはみ出てクラッドにレーザ光が入射した場合、入射端３１の端面が損傷するおそれもあった。
　よって、例えば、光ファイバ３０のコア径よりも、集光レンズ２１で集光されるレーザ光１１のスポットサイズを小さくすることで、これらの問題が発生しないようにしていた。
　しかし、この場合、光ファイバ３０の入射端３１に入射するレーザ光１１の光軸が、光ファイバ３０の光軸とズレを生じていても、レーザ光１１の全量が光ファイバ３０を通過する。これにより、光ファイバ３０の出射端３２から出力されるレーザ光１１は、空間的に見て非対称な形状となる可能性があった。そのため、最終的にワークに照射されるレーザ光の形状に偏りを生じたりするおそれがあった。
　そこで、本実施形態では、ＣＣＤカメラ１００上のレーザ光１３の光強度分布から導出されるレーザ光１３の開口数（以下、ＮＡという）を集光レンズ２１の位置調整時の指標にすることで、上記の問題を解決している。
　図７に示すように、ＮＡは集光レンズ２１の位置変動に敏感に反応するため、レーザ光１１の出力を調整の指標とする場合よりも調芯の精度が向上する。
　ここで、ＣＣＤカメラ１００上のレーザ光１３の光強度分布から、ＮＡを導出する方法について説明する。
　図８は、ＣＣＤカメラ１００上でのレーザ光１３の光強度分布を示す。この分布から、Ｘ方向及びＹ方向の強度プロファイルを取得する。
　まず、各々のプロファイルにおいて、強度が最大となるＸ方向の位置座標ｘ０及びＹ方向の少なくとも一方の位置座標ｙ０を求める。さらに、最大強度の１／ｅ２となる強度でのＸ方向の位置座標ｘ１及びＹ方向の少なくとも一方の位置座標ｙ１を求める。
　ｘ０とｘ１との差をｘとし、ｙ０とｙ１との差をｙとすると、ｘ、ｙはそれぞれ式（２）、（３）の関係を満たす。
　ｘ＝ｆ’×θ　・・・（２）
　ｙ＝ｆ’×θ　・・・（３）
　ここで、
　ｆ’：　集光部６０の光学系より決定されるパラメータ
である。なお、θは、式（１）に示したのと同じく、レーザ光１３の放射角である。
　また、
　ＮＡ＝ｓｉｎθ　・・・（４）
であるから、上記の式（２）または式（３）を式（４）に代入して、
　ＮＡ＝ｓｉｎ（ｘ／ｆ’）　・・・（５）
　ＮＡ＝ｓｉｎ（ｙ／ｆ’）　・・・（６）
が導かれる。
　上記の式（５）、（６）からわかるように、ＣＣＤカメラ１００上の光強度分布から直接的にＮＡを求めることができる。Ｘ方向の強度プロファイルのみからＮＡを求めても、Ｙ方向の強度プロファイルのみからＮＡを求めてもよい。
　なお、両方の強度プロファイルからＮＡをそれぞれ導出することで、ＮＡの導出精度、ひいては、レーザ発振器１０と光ファイバ３０との間の調芯精度が向上する。
　いずれの場合も、得られたＮＡが最小となるように、レンズ位置調整ネジ２２～２４を用いて、集光レンズ２１の位置を調整し、レーザ発振器１０と光ファイバ３０との間の調芯を行うことで、最終的に得られるレーザ光の出力を確保しつつ、その形状を良好なものとすることができる。
　また、レーザ光１１が低出力の場合には、図１に示したミラーユニット４０として、図９に示す分光特性を有するミラーを用いるとよい。低出力とは、例えば、数十ｍＷ～Ｗクラスの出力という。
　この場合は、図１において、ミラーユニット４０に入射するレーザ光１１の大部分は反射してｆθレンズ６１に入射し、残りの一部が積分球５０に入射する。
　（実施形態２）
　図１０は、本発明の実施形態２に係る、ＣＣＤカメラ１００上でのレーザ光の光強度分布を示す。実施形態１との違いは、光ファイバ３０としてダブルクラッドファイバを用いること、及び集光レンズ２１の位置調整指標として、ＣＣＤカメラ１００上の光強度分布に現れる２次ピーク位置を用いる点である。
　図１０に示すように、光ファイバ３０がダブルクラッドファイバである場合、ＣＣＤカメラ１００上の光強度分布において、強度が最大となる位置Ｐ１以外に、２次ピークが現れる位置Ｐ２が発生することがある。図１０の例では、Ｘ方向に２つの位置Ｐ２があり、Ｙ方向に２つの位置Ｐ２がある。
　この２次ピークは、コアを囲む第１クラッドと、第１クラッドを囲む第２クラッドとの界面で、第１クラッド内を導波するレーザ光が一部反射されることにより生じる。
　例えば、Ｘ方向の２つの位置Ｐ２を導出し、その２つの位置Ｐ２の中間点が、画像上の中心に来るように集光レンズ２１の位置を調整する。このことで、レーザ発振器１０と光ファイバ３０との間の調芯を行うことができる。同様に、Ｙ方向の２つの位置Ｐ２を利用して調芯を行うこととしてもよい。また、Ｘ方向の２つの位置Ｐ２及びＹ方向の２つの位置Ｐ２を利用して調芯を行うこととしてもよい。
　（その他の実施形態）
　レーザ発振器１０が、例えば、特開２０１６－７３９８３号公報や特開２０１６－１１２６０９号公報に開示された、複数の波長成分を有するレーザ光を出射する構成であると、各々の波長毎に、図１に示すＣＣＤカメラ１００上でのレーザ光の焦点が異なってくる。
　このような場合には、レーザ光の中心波長に対する結像レンズ６４の焦点位置にＣＣＤカメラ１００を配置することで、レーザ発振器１０と光ファイバ３０との間の調芯を行うことができる。
　また、結像レンズ６４をレーザ光１３の光軸方向に移動可能な構成にすると、レーザ光１３に含まれる異なる波長成分に対して、ＣＣＤカメラ１００の受光面上での焦点を各々合わせることが可能となる。例えば、結像レンズ６４をレーザ光１３の光軸方向に移動して、波長成分毎にＣＣＤカメラ１００の受光面上での焦点を合わせた上で、取得した複数の光強度分布からそれぞれＮＡを求めて、調芯を行ってもよい。
　なお、実施形態１において、光ファイバ３０をシングルクラッドファイバとしたが、ダブルクラッドファイバでもよい。
　レーザ光１３を受光するカメラとして、ＣＣＤカメラ１００の代わりに、ＣＭＯＳイメージセンサ等の他の２次元光センサを搭載するカメラを用いてもよい。
　また、各実施形態において、光ファイバ３０の出射端３２から出射されたレーザ光１１を用いて調芯を行っているが、例えば、出射端３２に、コリメータレンズや集光レンズ及び保護ガラス等を搭載したレーザ出射ユニット（図示せず）を取り付け、レーザ出射ユニットから出射されたレーザ光１１を用いて、レーザ発振器１０と光ファイバ３０との間の調芯を行ってもよい。
　本発明の一態様の調芯方法は、最終的に得られるレーザ光の出力を確保しつつ、その形状を良好なものとすることができ、有用である。
１０　　　　レーザ発振器
２０　　　　調芯機構
２１　　　　集光レンズ
２２～２４　レンズ位置調整ネジ
３０　　　　光ファイバ
４０　　　　ミラーユニット
５０　　　　積分球
６０　　　　集光部
６１　　　　ｆθレンズ
６２　　　　フィールドレンズ
６３　　　　減光フィルタ
６４　　　　結像レンズ
１００　　　ＣＣＤカメラ（受光部）
１１０　　　画像処理部
１２０　　　モニター
２００　　　レーザ光評価装置
Ｐ２　　　　２次ピーク位置

Claims (4)

  1. 　レーザ光評価装置を用いてレーザ発振器と光ファイバとの間で調芯する方法であって、
    　前記レーザ発振器と前記光ファイバとの間に調芯機構が設けられ、
    　前記レーザ光評価装置は、前記光ファイバから出射されたレーザ光を受光面上で受光する受光部を有し、
    　前記レーザ発振器から出射されて前記調芯機構を介して前記光ファイバで導波されたレーザ光を前記受光部の前記受光面上で受光するステップと、
    　前記受光部の前記受光面上で受光されたレーザ光の光強度分布に基づいて、前記調芯機構により前記レーザ発振器と前記光ファイバとの間の調芯を行うステップと、を備える、調芯方法。
  2. 　前記受光面上での前記光強度分布から導出される、前記光ファイバから出射されたレーザ光の開口数が最小となるように、前記レーザ発振器と前記光ファイバとの間の調芯を行う、請求項１に記載の調芯方法。
  3. 　前記光ファイバはダブルクラッドファイバであり、
    　前記受光面上での前記光強度分布に現れる２次ピークの位置に基づいて前記レーザ発振器と前記光ファイバとの間の調芯を行う、請求項１に記載の調芯方法。
  4. 　前記レーザ光評価装置は、
    　前記レーザ光の一部を前記受光部に向けて偏向するミラーユニットと、
    　前記ミラーユニットで偏向された前記レーザ光を、該レーザ光の放射角分布が位置分布に変換されるように整形するｆθレンズと、
    　前記ｆθレンズで整形された前記レーザ光の進行方向を変化させるフィールドレンズと、
    　前記フィールドレンズを通過した前記レーザ光を減光する減光フィルタと、
    　前記減光フィルタを通過した前記レーザ光を、前記受光面に集光する結像レンズと、を有している、請求項１から３のいずれか１項に記載の調芯方法。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113433631B (zh) * 2021-07-23 2023-01-31 苏州格拉尼视觉科技有限公司 一种基于视觉引导与有源模式的渐进式模式搜索耦合方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH034858B2 (ja) * 1985-10-18 1991-01-24 Hamamatsu Photonics Kk
JPH08167754A (ja) 1994-10-14 1996-06-25 Mitsubishi Electric Corp 光伝送装置、固体レーザ装置、及びこれらを用いたレーザ加工装置
JP2004061868A (ja) * 2002-07-29 2004-02-26 Ntt Electornics Corp レーザ集光位置測定方法、光モジュール組立て方法及び光ファイバ調芯固定装置
JP2013197372A (ja) * 2012-03-21 2013-09-30 Fujikura Ltd 調心方法及び半導体レーザモジュールの製造方法
US20150293306A1 (en) * 2010-04-08 2015-10-15 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Method and Arrangement for the Generation of a Laser Beam With Different Beam Profile Characteristics by Means of a Multi-Clad Fibre
JP2016073983A (ja) 2014-10-03 2016-05-12 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 レーザ溶接装置およびレーザ溶接方法
JP2016112609A (ja) 2014-12-18 2016-06-23 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 レーザ切断装置およびレーザ切断方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH034858A (ja) 1989-06-01 1991-01-10 Toto Ltd 気泡発生浴槽の電源部
JP3531199B2 (ja) * 1994-02-22 2004-05-24 三菱電機株式会社 光伝送装置
JPH0882724A (ja) 1994-09-13 1996-03-26 Fujitsu Ltd 光モジュール組み立て位置決め方法および光モジュール組み立て位置決め装置
US5815626A (en) 1994-10-14 1998-09-29 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Optical transmission device, solid state laser device, and laser beam processing device
US6529657B2 (en) * 2001-02-23 2003-03-04 Keopsys, Inc. Angle selective side-pumping of fiber amplifiers and lasers
JP3950362B2 (ja) 2001-09-27 2007-08-01 シャープ株式会社 光通信システム
WO2003060897A1 (fr) * 2002-01-11 2003-07-24 Fujitsu Limited Dispositif de stockage
JP2005077436A (ja) 2003-08-29 2005-03-24 Precise Gauges Co Ltd 調芯方法及びその装置、並びに、これを用いた光学モジュールの製造方法及びその装置
US7526167B1 (en) * 2005-06-24 2009-04-28 Lockheed Martin Corporation Apparatus and method for a high-gain double-clad amplifier
CN1896787A (zh) * 2005-12-16 2007-01-17 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 多光束激光合成、匀化的方法
JP2007173649A (ja) 2005-12-23 2007-07-05 Toshiba Corp ファイバレーザ装置、光学機構及び入射方法
JP4417932B2 (ja) 2006-07-19 2010-02-17 株式会社東芝 光ファイバ用レーザ光入射光学装置
JP4946315B2 (ja) * 2006-09-28 2012-06-06 株式会社豊田中央研究所 自己形成光導波路の製造方法
CN101369047B (zh) * 2008-04-28 2010-12-08 深圳市大族激光科技股份有限公司 光学镜头
US8740432B2 (en) * 2010-08-25 2014-06-03 Colorado State University Research Foundation Transmission of laser pulses with high output beam quality using step-index fibers having large cladding
WO2012165588A1 (ja) * 2011-06-03 2012-12-06 住友電気工業株式会社 光源装置および加工方法
JP2013057854A (ja) 2011-09-09 2013-03-28 Olympus Corp 光伝送装置
CN104521077B (zh) * 2012-05-30 2017-09-15 Ipg光子公司 高功率空间滤光器
US9128259B2 (en) * 2013-08-16 2015-09-08 Coherent, Inc. Fiber-coupled laser with adjustable beam-parameter-product
US9377593B2 (en) * 2013-11-19 2016-06-28 Lumentum Operations Llc System and method of estimating beam mode content for waveguide alignment
JP6349410B2 (ja) * 2014-02-26 2018-06-27 ビエン チャン， 可変ビームパラメータ積を有するマルチビームレーザ配列のためのシステムおよび方法
WO2016109017A2 (en) * 2014-11-13 2016-07-07 Corning Optical Communications LLC Adiabatic optical coupling systems

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH034858B2 (ja) * 1985-10-18 1991-01-24 Hamamatsu Photonics Kk
JPH08167754A (ja) 1994-10-14 1996-06-25 Mitsubishi Electric Corp 光伝送装置、固体レーザ装置、及びこれらを用いたレーザ加工装置
JP2004061868A (ja) * 2002-07-29 2004-02-26 Ntt Electornics Corp レーザ集光位置測定方法、光モジュール組立て方法及び光ファイバ調芯固定装置
US20150293306A1 (en) * 2010-04-08 2015-10-15 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Method and Arrangement for the Generation of a Laser Beam With Different Beam Profile Characteristics by Means of a Multi-Clad Fibre
JP2013197372A (ja) * 2012-03-21 2013-09-30 Fujikura Ltd 調心方法及び半導体レーザモジュールの製造方法
JP2016073983A (ja) 2014-10-03 2016-05-12 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 レーザ溶接装置およびレーザ溶接方法
JP2016112609A (ja) 2014-12-18 2016-06-23 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 レーザ切断装置およびレーザ切断方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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