(57)【要約】  増幅用光ファイバの発光から不可視のレーザ光をレーザ発振させる光共振器を構成する光反射器と、レーザ光を出力させる出力光ファイバと、可視光を出力する第１の可視光源と、第１の入力端子に入力されたレーザ光を主に第１の出力端子から出力し、第２の入力端子に入力された可視光を主に第１の出力端子から出力し、第１の可視光源が第２の入力端子に接続され、第２の入力端子から入力された可視光を第１の出力端子を介して増幅用光ファイバまたは出力光ファイバに導入する導入部と、第１の可視光源から出力された可視光を導入部へ出力するとともに、導入部側から入力された漏洩戻り光を出力する光合分波器と、レーザ光の照射位置の位置決めを行う場合に可視光を出力光ファイバから出力させる制御部と、を備える光ファイバレーザ装置。これにより、正確な位置決めをすることができる光ファイバレーザ装置を提供する。
2014014068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
増幅用光ファイバと、
前記増幅用光ファイバを光励起する励起光を出力する励起光源と、
前記増幅用光ファイバの両端側に配置され、前記増幅用光ファイバで発生した光から不可視のレーザ光をレーザ発振させる光共振器を構成する光反射器と、
前記レーザ光を導いて外部に出力させる出力光ファイバと、
可視光を出力する第１の可視光源と、
第１および第２の入力端子と第１の出力端子とを少なくとも有し、前記第１の入力端子に入力された前記レーザ光を主に前記第１の出力端子から出力し、前記第２の入力端子に入力された前記可視光を主に前記第１の出力端子から出力する波長特性を有し、前記第１の可視光源が出力した前記可視光を、前記第２の入力端子から入力して、前記第１の出力端子を介して前記増幅用光ファイバまたは前記出力光ファイバに導入する導入部と、
第１の可視光源に接続されて前記第１の可視光源から出力された前記可視光が入力され、前記導入部の前記第２の入力端子に接続されて前記可視光を前記導入部へ出力するとともに、前記導入部側から入力された漏洩戻り光を出力する光合分波器と、
加工対象に対する前記レーザ光の照射位置の位置決めを行う場合に前記第１の可視光源を駆動して前記可視光を前記出力光ファイバから出力させる制御部と、
を備えることを特徴とする光ファイバレーザ装置。
【請求項２】
前記光合分波器に接続され、前記漏洩戻り光が入力されて該漏洩戻り光を検出する光検出部を備えることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項３】
前記光合分波器は、前記第１の可視光源から出力される可視光を主に前記導入部側に通過させ、前記漏洩戻り光を主に前記光検出部に出力する波長特性を有することを特徴とする請求項２に記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項４】
前記光合分波器は、前記漏洩戻り光を前記第１の可視光源および前記光検出部のそれぞれに所定の分岐比で出力する光分岐特性を有することを特徴とする請求項２に記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項５】
前記光合分波器と前記光検出部との間に配置され、前記漏洩戻り光を主に減衰させる光減衰器を備えることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一つに記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記検出した漏洩戻り光の強度が第１の値以上または第２の値以下である場合に前記励起光源を停止または励起光出力を低下させることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一つに記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項７】
前記光検出部は、前記戻り光を複数の波長成分に分離して各波長成分の光強度を検出するように構成されていることを特徴とする請求項２〜６のいずれか一つに記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記検出した各波長成分の強度比が所定値以上である場合に前記励起光源を停止または励起光出力を低下させることを特徴とする請求項７に記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項９】
前記導入部と前記光合分波器との間に配置され、前記可視光を主に通過させ、前記漏洩戻り光を主に減衰させる波長特性を有する光フィルタを備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項１０】
前記光合分波器と前記第１の可視光源との間に配置され、前記可視光を主に通過させ、前記漏洩戻り光を主に減衰させる波長特性を有する光フィルタを備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項１１】
前記導入部は、前記可視光が入力された場合に該可視光を主に前記第１の入力端子から出力する第２の出力端子をさらに有し、
前記第２の出力端子には、少なくとも第２の可視光源と第２の光検出器とのいずれか一方を備えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項１２】
複数の前記増幅用光ファイバならびに該増幅用光ファイバに対応した複数の前記励起光源および光反射器と、
前記複数の増幅用光ファイバからの複数のレーザ光が入力される複数の入力端子と、前記複数のレーザ光を合波して出力光ファイバに出力する出力端子と、を有する光合波器を備えることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項１３】
前記導入部の第１の出力端子は前記光合波器の入力端子のうち未使用の端子に接続されていることを特徴とする請求項１２に記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項１４】
前記導入部は、前記可視光が入力された場合に該可視光を主に前記第１の入力端子から出力できる第２の出力端子をさらに有し、
前記第２の出力端子は前記光合波器の入力端子のうち未使用の端子に接続されていることを特徴とする請求項１２または１３に記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項１５】
前記導入部は、ファイバ溶融型または研磨型であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一つに記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項１６】
前記可視光の波長は赤色または緑色に対応する波長を有することを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一つに記載の光ファイバレーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバレーザ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光を用いて対象物を加工する場合、加工対象物上にレーザ光が照射される位置を決めるための位置決めをする必要がある。【０００３】
不可視レーザ光では、レーザ光を視認することができない。従来においては、たとえば、特許文献１、２に示すように、ハーフミラー等を用いて、不可視レーザ光の光軸と、可視レーザ光の光軸が一致するように調整しておき、可視レーザ光を用いて位置決めする技術が存在している。【０００４】
また、特許文献３には、不可視レーザ光を導波する光ファイバに平行するように、可視レーザ光を導波する光ファイバを配置し、出射部において各光ファイバから出力されたレーザ光をレンズで集光し、出射部から所定の距離においてこれらを同じ位置に集光させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１３３４８号公報
【特許文献２】特開平０７−１１６８７８号公報
【特許文献３】特開昭６２−００８７４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１〜３に開示されている技術では、不可視レーザ光と可視レーザ光の導波ルートが異なることから、加工対象物上における照射位置にずれを生じる場合がある。その結果として、正確に位置決めをすることができない場合があるという問題点がある。【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、レーザ光の照射位置について、より正確な位置決めを行うことができる光ファイバレーザ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る光ファイバレーザ装置は、増幅用光ファイバと、前記増幅用光ファイバを光励起する励起光を出力する励起光源と、前記増幅用光ファイバの両端側に配置され、前記増幅用光ファイバで発生した光から不可視のレーザ光をレーザ発振させる光共振器を構成する光反射器と前記レーザ光を導いて外部に出力させる出力光ファイバと、可視光を出力する第１の可視光源と、第１および第２の入力端子と第１の出力端子とを少なくとも有し、前記第１の入力端子に入力された前記レーザ光を主に前記第１の出力端子から出力し、前記第２の入力端子に入力された前記可視光を主に前記第１の出力端子から出力する波長特性を有し、前記第１の可視光源が出力した前記可視光を、前記第２の入力端子から入力して、前記第１の出力端子を介して前記増幅用光ファイバまたは前記出力光ファイバに導入する導入部と、前記第１の可視光源に接続されて前記第１の可視光源から出力された前記可視光が入力され、前記導入部の前記第２の入力端子に接続されて前記可視光を前記導入部へ出力するとともに、前記導入部側から入力された漏洩戻り光を出力する光合分波器と、加工対象に対する前記レーザ光の照射位置の位置決めを行う場合に前記第１の可視光源を駆動して前記可視光を前記出力光ファイバから出力させる制御部と、を備えることを特徴とする。【０００９】
本発明に係る光ファイバレーザ装置は、上記発明において、前記光合分波器に接続され、前記漏洩戻り光が入力されて該漏洩戻り光を検出する光検出部を備えることを特徴とする。【００１０】
本発明に係る光ファイバレーザ装置は、上記発明において、前記光合分波器と前記光検出部との間に配置され、前記漏洩戻り光を主に減衰させる光減衰器を備えることを特徴とする。【００１１】
本発明に係る光ファイバレーザ装置は、上記発明において、前記制御部は、前記検出した漏洩戻り光の強度が第１の値以上または第２の値以下である場合に前記励起光源を停止または励起光出力を低下させることを特徴とする。【００１２】
本発明に係る光ファイバレーザ装置は、上記発明において、前記光検出部は、前記戻り光を複数の波長成分に分離して各波長成分の光強度を検出するように構成されていることを特徴とする。【００１３】
本発明に係る光ファイバレーザ装置は、上記発明において、前記制御部は、前記検出した各波長成分の強度比が所定値以上である場合に前記励起光源を停止または励起光出力を低下させることを特徴とする。【００１４】
本発明に係る光ファイバレーザ装置は、上記発明において、前記光合分波器は、前記第１の可視光源から出力される可視光を主に前記導入部側に通過させ、前記漏洩戻り光を主に前記光検出部に出力する波長特性を有することを特徴とする。【００１５】
本発明に係る光ファイバレーザ装置は、上記発明において、前記光合分波器は、前記漏洩戻り光を前記第１の可視光源および前記光検出部のそれぞれに所定の分岐比で出力する光分岐特性を有することを特徴とする。【００１６】
本発明に係る光ファイバレーザ装置は、上記発明において、前記導入部と前記光合分波器との間に配置され、前記可視光を主に通過させ、前記漏洩戻り光を主に減衰させる波長特性を有する光フィルタを備えることを特徴とする。【００１７】
本発明に係る光ファイバレーザ装置は、上記発明において、前記光合分波器と前記第１の可視光源との間に配置され、前記可視光を主に通過させ、前記漏洩戻り光を主に減衰させる波長特性を有する光フィルタを備えることを特徴とする。【００１８】
本発明に係る光ファイバレーザ装置は、上記発明において、前記導入部は、前記可視光が入力された場合に該可視光を主に前記第１の入力端子から出力する第２の出力端子をさらに有し、前記第２の出力端子には、少なくとも第２の可視光源と第２の光検出器とのいずれか一方を備えることを特徴とする。【００１９】
本発明に係る光ファイバレーザ装置は、上記発明において、複数の前記増幅用光ファイバならびに該増幅用光ファイバに対応した複数の前記励起光源および光反射器と、前記複数の増幅用光ファイバからの複数のレーザ光が入力される複数の入力端子と、前記複数のレーザ光を合波して出力光ファイバに出力する出力端子と、を有する光合波器を備えることを特徴とする。【００２０】
本発明に係る光ファイバレーザ装置は、上記発明において、前記導入部の第１の出力端子は前記光合波器の入力端子のうち未使用の端子に接続されていることを特徴とする。【００２１】
本発明に係る光ファイバレーザ装置は、上記発明において、前記導入部は、前記可視光が入力された場合に該可視光を主に前記第１の入力端子から出力できる第２の出力端子をさらに有し、前記第２の出力端子は前記光合波器の入力端子のうち未使用の端子に接続されていることを特徴とする。【００２２】
本発明に係る光ファイバレーザ装置は、上記発明において、前記導入部は、ファイバ溶融型または研磨型であることを特徴とする。【００２３】
本発明に係る光ファイバレーザ装置は、上記発明において、前記可視光の波長は赤色または緑色に対応する波長を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、レーザ光の照射位置について、より正確な位置決めを行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、実施の形態１に係る光ファイバレーザ装置の模式図である。
【図２】図２は、波長分割多重光合分波器の構成を説明する図である。
【図３】図３は、実施の形態１の変形例１に係る光ファイバレーザ装置の要部を説明する模式図である。
【図４】図４は、実施の形態１の変形例２に係る光ファイバレーザ装置の要部を説明する模式図である。
【図５】図５は、実施の形態１の変形例３に係る光ファイバレーザ装置の要部を説明する模式図である。
【図６】図６は、実施の形態１の変形例４に係る光ファイバレーザ装置の要部を説明する模式図である。
【図７】図７は、実施の形態１の変形例５に係る光ファイバレーザ装置の要部を説明する模式図である。
【図８】図８は、実施の形態１の変形例６に係る光ファイバレーザ装置の要部を説明する模式図である。
【図９】図９は、実施の形態１の変形例７に係る光ファイバレーザ装置の要部を説明する模式図である。
【図１０】図１０は、実施の形態１の変形例８に係る光ファイバレーザ装置の要部を説明する模式図である。
【図１１】図１１は、実施の形態１の変形例９に係る光ファイバレーザ装置の要部を説明する模式図である。
【図１２】図１２は、実施の形態１の変形例１０に係る光ファイバレーザ装置の要部を説明する模式図である。
【図１３】図１３は、実施の形態１の変形例１１に係る光ファイバレーザ装置の要部を説明する模式図である。
【図１４】図１４は、実施の形態１の変形例１２に係る光ファイバレーザ装置の要部を説明する模式図である。
【図１５】図１５は、実施の形態１の変形例１３に係る光ファイバレーザ装置の要部を説明する模式図である。
【図１６】図１６は、実施の形態１の変形例１４に係る光ファイバレーザ装置の要部を説明する模式図である。
【図１７】図１７は、実施の形態２に係る光ファイバレーザ装置の模式図である。
【図１８】図１８は、実施の形態３に係る光ファイバレーザ装置の模式図である。
【図１９】図１９は、実施の形態４に係る光ファイバレーザ装置の模式図である。
【図２０】図２０は、実施の形態５に係る光ファイバレーザ装置の模式図である。
【図２１】図２１は、実施の形態５の変形例に係る光ファイバレーザ装置の模式図である。
【図２２】図２２は、実施の形態６に係る光ファイバレーザ装置の模式図である。
【図２３】図２３は、実施の形態７に係る光ファイバレーザ装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に、図面を参照して本発明に係る光ファイバレーザ装置の実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、各図面において、同一または対応する要素には適宜同一の符号を付している。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。
【００２７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る光ファイバレーザ装置の模式図である。図１に示すように、光ファイバレーザ装置１００は、光ファイバ１、励起光合波器２、光ファイバ３、光反射器４、増幅用光ファイバ５、光反射器６、光ファイバ７、クラッドモード除去部８、出力光ファイバとしての光ファイバ９、導入部としての波長分割多重光合分波器１０、出力光ファイバとしての光ファイバ１１、光出力部１２とが順次接続された構成を有する。励起光合波器２には、励起用ＬＤ（Laser  Diode）１３、励起用ＬＤ駆動電源１４が順次接続されている。波長分割多重光合分波器１０には、光フィルタ１５、波長分割多重光合分波器１６が順次接続されている。波長分割多重光合分波器１６には、可視光Ｌ１を出力する可視光ＬＤ１７および光検出部としての光検出部１８が接続されている。励起用ＬＤ駆動電源１４、可視光ＬＤ１７および光検出部１８は制御部１９に接続されている。
【００２８】
励起用ＬＤ１３は、例えば、強度が数Ｗ以上のレーザ光（以下励起光とする）の出力する１以上のマルチモードＬＤによって構成される。励起用ＬＤ駆動電源１４は、制御部１９の制御に応じて励起用ＬＤ１３を駆動する。
【００２９】
光ファイバ３は、たとえばシングルモードコアを有するダブルクラッド光ファイバで構成されている。励起光合波器２は、例えば、ＴＦＢ（Tapered  Fiber  Bundle）等によって構成されている。励起光合波器２は、励起用ＬＤ１３から出力された励起光を光ファイバ３に入力する。
【００３０】
光反射器４は、たとえばファイバブラッググレーティング（Fiber  Bragg  Grating：ＦＢＧ）で構成されている。光反射器４の反射中心波長における反射率は約１００％である。
【００３１】
増幅用光ファイバ５は、例えば、Erbium（Ｅｒ）、Ytterbium（Ｙｂ）等の希土類元素のイオンがコアに添加されたダブルクラッド光ファイバによって構成されている。なお、励起用ＬＤ１３が出力する励起光の波長は、添加された希土類元素イオンを励起できる波長に設定されている。添加された希土類元素イオンがＹｂの場合は励起光の波長はたとえば９１５ｎｍである。
【００３２】
光反射器６は、たとえばＦＢＧで構成されている。光反射器６の反射中心波長は光反射器４の反射中心波長と略一致しており、この反射中心波長における反射率はたとえば約１０〜３０％である。その結果、増幅用光ファイバ５の両端側に配置され光反射器４、６は、反射中心波長において光共振器を構成する。反射中心波長は、増幅用光ファイバ５に添加された希土類元素の発光波長帯内の波長に設定されており、希土類元素がＹｂの場合は、反射中心波長はたとえば１０８０ｎｍである。
【００３３】
励起光合波器２が、励起用ＬＤ１３から出力された励起光を光ファイバ３に入力すると、光ファイバ３は励起光を内側クラッド内で伝搬し、増幅用光ファイバ５へと導く。増幅用光ファイバ５では、励起光を内側クラッド内で伝搬しながらコアに添加された希土類元素を光励起し、希土類元素が発光する。この発光のうち、光反射器４、６の反射中心波長に対応する波長の光は、増幅用光ファイバ５の光増幅作用と、増幅用光ファイバ５の両端側に配置された光反射器４、６が構成する光共振器の作用とによって、不可視のレーザ光をレーザ発振する。なお、増幅用光ファイバ５のコアは、レーザ発振波長においてシングルモード伝搬特性を有する構成であることが好ましいが、マルチモード（例えば、基本モードおよび数次程度の高次モードを含む）伝搬特性を有する構成であっても良い。
【００３４】
光ファイバ７は、シングルモードのダブルクラッド光ファイバで構成されている。クラッドモード除去部８は、光ファイバ７の内側クラッドを伝搬する光を除去する機能を有する。クラッドモード除去部８は、例えば、ダブルクラッド光ファイバの外側クラッドを除去し、外側クラッドを除去した部分に内側クラッドよりも屈折率が高い物質を塗布することにより形成される。ただし、クラッドモード除去部８の構成は特に限定はない。
【００３５】
光ファイバ９、１１は、シングルモードの光ファイバで構成されている。光出力部１２はたとえば光コネクタで構成されている。光ファイバ９、１１は、発振したレーザ光を光出力部１２に導き、不可視の出力レーザ光Ｌ２として光出力部１２から出力させる。出力レーザ光Ｌ２は切断等の所定の加工を行うために不図示の加工対象物に照射される。
【００３６】
波長分割多重光合分波器１０は、増幅用光ファイバ５の出力側であって、光ファイバ９、１１の間に介挿されている。波長分割多重光合分波器１０は、光ファイバ９、１１間では、出力レーザ光Ｌ２の波長の光を低損失で通過させる波長特性を有する。一方、波長分割多重光合分波器１０は、光ファイバ１１と光フィルタ１５との間では、可視光Ｌ１の波長の光を低損失で通過させ、出力レーザ光Ｌ２の波長の光を大きく（たとえば１０ｄＢ〜４０ｄＢだけ）減衰させる波長特性を有する。
【００３７】
光フィルタ１５は、可視光Ｌ１を低損失で通過させ、出力レーザ光Ｌ２の波長の光を大きく（たとえば１０ｄＢ〜４０ｄＢだけ）減衰させる波長特性を有する。光フィルタ１５はバンドパス光フィルタ（Band  Pass  optical  Filter：ＢＰＦ）、短波長透過光フィルタ（Short  Wavelength  Pass  optical  Filter：ＳＷＰＦ）、長波長透過光フィルタ（Long  Wavelength  Pass  optical  Filter：ＬＷＰＦ）、波長分割多重光合分波器等で構成することができる。
【００３８】
波長分割多重光合分波器１６は、光フィルタ１５と光検出部１８との間では、出力レーザ光Ｌ２の波長の光を低損失で通過させる波長特性を有する。一方、波長分割多重光合分波器１６は、光フィルタ１５と可視光ＬＤ１７との間では、可視光Ｌ１の波長の光を低損失で通過させ、発振したレーザ光の波長の光を大きく（たとえば１０ｄＢ〜４０ｄＢだけ）減衰させる波長特性を有する。波長分割多重光合分波器１６は波長分割多重光合分波器１０と同じものであってもよい。
【００３９】
可視光ＬＤ１７は、たとえば赤色の可視レーザ光（たとえば波長６３８ｎｍ）である可視光Ｌ１を出力できるレーザダイオードによって構成されている。可視光ＬＤ１７からの可視光Ｌ１は、可視光Ｌ１が加工対象に照射された場合に視認できる程度の光強度に設定される。
【００４０】
光検出部１８は、光を受光し、その受光強度に応じた電流信号を出力できる構成を有している。光検出部１８は、たとえばフォトダイオードで構成されている。
【００４１】
なお、以下では、光フィルタ１５、波長分割多重光合分波器１６、可視光ＬＤ１７、および光検出部１８からなる構成を発光／受光部２０と呼ぶこととする。
【００４２】
制御部１９は、たとえば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、Ｉ／Ｆ（Interface）、および、これらを相互に接続するバスを有している。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されているプログラムおよびデータに基づいて各部を制御する。ＲＯＭは、不揮発性の半導体記憶装置であり、プログラムおよびデータを記憶する。ＲＡＭは、揮発性の半導体記憶装置であり、ＣＰＵがプログラムを実行する際のワークエリアとして動作する。Ｉ／Ｆは、例えば、ＤＡＣ（Digital  Analog  Converter）およびＡＤＣ（Analog  Digital  Converter）等によって構成されている。Ｉ／Ｆは、ＣＰＵから供給されたデジタルデータをアナログ信号に変換して励起用ＬＤ駆動電源１４および可視光ＬＤ１７に供給し、かつ、光検出部１８からのアナログ電流信号をデジタル信号に変換する。バスは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、および、Ｉ／Ｆを相互に接続し、これらの間でデータの授受を可能にするための信号線群である。なお、制御部１９としては、ＣＰＵ等を用いるものに限られず、例えば、ＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）を用いたり、あるいはデジタル制御方式ではなく、アナログ制御方式を用いたりしたものでもよい。
【００４３】
つぎに、波長分割多重光合分波器１０についてより具体的に説明する。図２は、波長分割多重光合分波器１０の構成を説明する図である。
【００４４】
波長分割多重光合分波器１０は、２本の光ファイバ１０ａ、１０ｂとによって構成されている。２本の光ファイバ１０ａ、１０ｂは、それぞれコア１０ａａ、クラッド１０ａｂ、またはコア１０ｂａ、クラッド１０ｂｂを有している。２本の光ファイバ１０ａ、１０ｂは、出力レーザ光Ｌ２の波長においてシングルモード伝搬特性を有しているものであり、たとえばそれぞれカットオフ波長９２０±５０ｎｍのほぼ同一特性の光ファイバである。端子Ｔ１は光ファイバ９に接続され、端子Ｔ２は光フィルタ１５に接続され、端子Ｔ３は光ファイバ１１に接続されている。端子Ｔ４は無反射端とされてもよい。端子Ｔ４を無反射端とする場合は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）などの金属部材等からなる放熱部材に光線を入射することにより、入射された光線を熱変換したのちに放熱する構成とすることが好ましい。
【００４５】
波長分割多重光合分波器１０では、クラッド１０ａｂ、１０ｂｂの一部が溶融して結合され、コア１０ａａ、１０ｂａが長さＬの長さに渡って溶着されている。このような波長分割多重光合分波器１０では、コア１０ａａ、１０ｂａの間でモード結合が生じ、コア１０ａａ、１０ｂａの間でエネルギーの移送が生じる。このとき、コア１０ａａ、１０ｂａ同士の距離および溶着している長さＬ等により、分岐比の波長依存性が決定される。図２の例では、端子Ｔ２―端子Ｔ３間において、コア１０ｂａと、コア１０ａａの間で可視光波長域のモード結合が支配的になるため、端子Ｔ２から入力される可視光Ｌ１は、比較的低損失で主に端子Ｔ３から出力される。また、端子Ｔ２−端子Ｔ３間では、出力レーザ光Ｌ２の波長を含む不可視レーザ光の波長域におけるモード結合を抑圧しているため、端子Ｔ３から入力された不可視レーザ光は主に端子Ｔ１側に出射され、端子Ｔ２側に出射される不可視レーザ光は減衰される。なお、図２に示される波長分割多重光合分波器１０の例では、コア１０ａａ、１０ｂａが溶着されているが、波長分割多重光合分波器１０はこの例に限らず、溶融延伸された２本のコアを伝搬光の波長のオーダーの距離で近接させてコア間でモード結合が生じさせ、コア間でエネルギーの移送を行う方式の波長分割多重光合分波器を用いてもよい。
【００４６】
つぎに、光ファイバレーザ装置１００の動作について説明する。まず、加工対象物を加工する前の段階では、制御部１９は可視光ＬＤ１７および励起用ＬＤ１３の双方の動作を停止した状態としている。このような状態において、加工対象物が図示しない加工台に載置され、可視光Ｌ１を照射する位置を決める（位置決めする）ための操作がされると（例えば、図示しない「位置決めボタン」が操作されると）、制御部１９のＣＰＵがＩ／Ｆを介してこの操作を検出する。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたプログラムに基づいて、位置決めを行うための処理を実行する。具体的には、ＣＰＵは、プログラムに基づいて、データから制御データを取得し、Ｉ／ＦによってＤ／Ａ変換した後、可視光ＬＤ１７に供給する。この結果、可視光ＬＤ１７は、可視光Ｌ１を出力する。可視光Ｌ１は、波長分割多重光合分波器１６、光フィルタ１５、波長分割多重光合分波器１０、光ファイバ１１を通過して光出力部１２から出力され、加工対象物の加工位置（可視光Ｌ１が照射される位置）に照射される。これによって、出力レーザ光Ｌ２が照射される位置の位置決めが行われる。なお、上述した光フィルタ１５の可視光Ｌ１を低損失で透過する波長特性のために、可視光Ｌ１は視認可能な十分な強度（たとえば約２μＷ以上）で加工対象物に照射される。
【００４７】
位置決めが完了すると、制御部１９は可視光ＬＤ１７の照射を停止する。これにより、加工対象物への可視光Ｌ１の照射が停止される。つづいて、加工開始の指示がなされると、ＣＰＵは、照射強度に応じた励起用ＬＤ１３の駆動用データをＲＯＭに格納されたデータから取得し、Ｉ／Ｆに供給する。Ｉ／Ｆは、供給された駆動用データをＤ／Ａ変換し、励起用ＬＤ駆動電源１４に供給する。励起用ＬＤ駆動電源１４は、Ｉ／Ｆから供給された指示値に応じて、励起用ＬＤ１３を駆動する。この結果、励起用ＬＤ１３は励起光を出力し、励起光合波器２、光ファイバ３、光反射器４を介して、増幅用光ファイバ５に供給する。これにより、光ファイバレーザ装置１００はレーザ発振を開始し、レーザ光が光反射器６から出力され、クラッドモード除去部８において残留した励起光が除去された後、光出力部１２を介して、出力レーザ光Ｌ２として加工対象物に照射される。
【００４８】
ここで、可視光Ｌ１および出力レーザ光Ｌ２は、同一の光ファイバ１１を通過して光出力部１２から出力される。したがって、出力レーザ光Ｌ２が照射される位置は、可視光Ｌ１が照射された位置と略同一となる。これによって、光ファイバレーザ装置１００は、可視光Ｌ１によって正確に位置決めされた位置を、出力レーザ光Ｌ２によって正確に加工することができる。
【００４９】
また、出力レーザ光Ｌ２の一部が加工対象物で反射または散乱されて、戻り光Ｌ３として戻ってくる場合がある。戻り光Ｌ３は光ファイバレーザ装置１００内の光ファイバ１１を出力レーザ光Ｌ２とは逆方向に伝搬し、波長分割多重光合分波器１０に到達する。波長分割多重光合分波器１０では、戻り光Ｌ３は、波長分割多重光合分波器１０の波長特性によって、その多くは光ファイバ９側（図２における端子Ｔ１側）に出力するが、一部は漏洩戻り光Ｌ４として光フィルタ１５側（端子Ｔ２側）に漏洩する。たとえば、戻り光Ｌ３の強度が５００Ｗの場合、漏洩戻り光Ｌ４の強度はその１％の５Ｗ程度となり得る。
【００５０】
光フィルタ１５は、入力された漏洩戻り光Ｌ４を減衰させる。波長分割多重光合分波器１６は、光フィルタ１５によって減衰した漏洩戻り光Ｌ４の大部分を、漏洩戻り光Ｌ５として光検出部１８側に透過させる。光検出部１８は、漏洩戻り光Ｌ５を受光し、漏洩戻り光Ｌ５の強度に応じたアナログ電流信号を制御部１９に出力する。制御部１９では、Ｉ／Ｆが光検出部１８からのアナログ電流信号をデジタル信号に変換し、バスがＣＰＵに変換されたデジタル信号を供給する。ＣＰＵではこのデジタル信号をもとに戻り光Ｌ３の光強度を算出する。これによって、戻り光Ｌ３の光強度を監視することができる。
【００５１】
本実施の形態１では、可視光Ｌ１を光出力部１２から出力させるための波長分割多重光合分波器１０から漏洩する戻り光を利用して、戻り光Ｌ３の光強度を監視するようにしている。その結果、監視用に設けた光部品の光損失によって加工用の出力レーザ光Ｌ２の強度が無駄に減衰してしまうということが防止される。
【００５２】
また、漏洩戻り光Ｌ４のうち可視光ＬＤ１７および光検出部１８に入力する戻り光の強度は、光フィルタ１５および波長分割多重光合分波器１６によって、可視光ＬＤ１７および光検出部１８が破損または劣化しない程度（たとえば１０ｍＷ程度以下）に抑制される。
【００５３】
なお、ＣＰＵは、算出された光強度とＲＯＭに格納されたデータとを比較して、戻り光Ｌ３の光強度が或る第１の設定値以上であれば、戻り光Ｌ３による光ファイバレーザ装置１００の破損を防ぐために励起用ＬＤ１３の駆動を停止したり、励起用ＬＤ１３の駆動電流を低下させて励起光出力を低下させたりすることができる。または、ＣＰＵは、算出された光強度とＲＯＭに格納されたデータとを比較して、戻り光Ｌ３の光強度が別の第２の設定値以下であれば、光ファイバレーザ装置１００にたとえば光ファイバの断線等の何らかの障害が発生したために戻り光Ｌ３の強度が低下したものと判断し、励起用ＬＤ１３の駆動を停止したり、励起用ＬＤ１３の駆動電流を低下させて励起光出力を低下させたりすることができる。あるいは、制御部１９は、励起用ＬＤ１３の駆動を停止したり、励起用ＬＤ１３の駆動電流を低下させたりする代わりに、音声発生器や視覚表示器によって警告を発生し、使用者に状況を知らせるようにしてもよい。
【００５４】
また、所望の加工が終了すると、制御部１９のＣＰＵは、励起用ＬＤ１３の駆動を停止する。これにより、光ファイバレーザ装置１００からの出力レーザ光Ｌ２の照射が停止される。
【００５５】
以上説明したように、本実施の形態１に係る光ファイバレーザ装置１００では、レーザ光の照射位置について、より正確な位置決めを行うことができ、かつ加工用のレーザ光の強度の減少を抑制しつつ戻り光を監視することができる。
【００５６】
なお、光ファイバ１の紙面左側の終端部には、当該光ファイバ端からの光出力がアルミニウム（Ａｌ）などの金属部材に入力することによって、入力光を熱変換する熱変換部を接続してもよい。これによって、熱変換部に入力した高出力のレーザ光の戻り光を熱変換したのちに放熱することができる。なお、熱変換部としては、前述したものの他に、例えば、光ファイバ端付近に、光ファイバ同士をその中心軸をずらして融着接続した軸ずれ融着部を設け、そこからの漏れ光を金属部材等に伝達して熱変換するものを用いても良い。
【００５７】
（変形例１）
図３は、本発明の実施の形態１の変形例１に係る光ファイバレーザ装置の要部を説明する模式図である。この光ファイバレーザ装置１００Ａは、図１に示す光ファイバレーザ装置１００の発光／受光部２０を発光／受光部２０Ａに置き換えた構成を有する。
【００５８】
発光／受光部２０Ａは、発光／受光部２０の波長分割多重光合分波器１６を光合分波器２１に置き換えた構成を有する。光合分波器２１はいわゆるＴａｐカプラと呼ばれる種類のものであり、光フィルタ１５側から入力された光を端子２１ａと端子２１ｂとに大きい分岐比で分岐して出力する。本変形例１に係る光合分波器２１は、端子２１ａと端子２１ｂとの光強度の分岐比は出力レーザ光の波長帯において１：１００００であり、４０ｄＢカプラとも呼ばれるものである。端子２１ａは光検出部１８に接続して、端子２１ｂは可視光ＬＤ１７に接続している。
【００５９】
発光／受光部２０Ａでは、光フィルタ１５によって、可視光ＬＤ１７に入力される戻り光の強度が適量に減衰される。また、光フィルタ１５および光合分波器２１によって、光検出部１８に入力される戻り光の強度が適量に減衰される。
【００６０】
（変形例２）
図４は、本発明の実施の形態１の変形例２に係る光ファイバレーザ装置の要部を説明する模式図である。この光ファイバレーザ装置１００Ｂは、図１に示す光ファイバレーザ装置１００の発光／受光部２０を発光／受光部２０Ｂに置き換えた構成を有する。
【００６１】
発光／受光部２０Ｂは、発光／受光部２０Ａの光合分波器２１の端子２１ａを可視光ＬＤ１７に接続し、端子２１ｂを光検出部１８に接続したものである。
【００６２】
発光／受光部２０Ｂでは、光フィルタ１５および光合分波器２１によって、可視光ＬＤ１７に入力される戻り光の強度が適量に減衰される。また、光フィルタ１５によって、光検出部１８に入力される戻り光の強度が適量に減衰される。
【００６３】
（変形例３）
図５は、本発明の実施の形態１の変形例３に係る光ファイバレーザ装置の要部を説明する模式図である。この光ファイバレーザ装置１００Ｃは、図１に示す光ファイバレーザ装置１００の発光／受光部２０を発光／受光部２０Ｃに置き換えた構成を有する。
【００６４】
発光／受光部２０Ｃは、発光／受光部２０において、光フィルタ１５を波長分割多重光合分波器１６と可視光ＬＤ１７との間に移動して配置し、かつ波長分割多重光合分波器１６と光検出部１８との間に光減衰器２３を配置した構成を有する。光減衰器２３は、少なくとも漏洩戻り光Ｌ５の波長の光を大きく（たとえば１０ｄＢ〜４０ｄＢだけ）減衰させる特性を有している。光減衰器２３は、光ファイバ同士をその中心軸をずらして融着接続した軸ずれ融着光ファイバや、光フィルタ１５と同様の波長特性を有する光フィルタ等で構成されることができる。
【００６５】
発光／受光部２０Ｃでは、波長分割多重光合分波器１６および光フィルタ１５によって、可視光ＬＤ１７に入力される戻り光の強度が適量に減衰される。また、波長分割多重光合分波器１６および光減衰器２３によって、光検出部１８に入力される戻り光の強度が適量に減衰される。
【００６６】
なお、発光／受光部２０Ｃにおいて、光フィルタ１５は適宜削除しても良い。
【００６７】
また、光減衰器２３には、光減衰器２３において発生した漏洩光を熱変換する、放熱部／熱変換部を設けても良い。放熱部／熱変換部は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）などの金属部材等からなる放熱部材に光線を入射することにより、入射された光線を熱変換したのちに放熱する構成とすることができる。光減衰器２３を軸ずれ融着光ファイバで構成する場合は、放熱部／熱変換部は、軸ずれ融着部からの漏れ光を放熱部材に入射させることによって熱変換を行う構成とすることもできる。なお、以下の変形例または実施の形態における光減衰器にも、適宜放熱部／熱変換部を設けて良い。
【００６８】
（変形例４）
図６は、本発明の実施の形態１の変形例４に係る光ファイバレーザ装置の要部を説明する模式図である。この光ファイバレーザ装置１００Ｄは、図１に示す光ファイバレーザ装置１００の発光／受光部２０を発光／受光部２０Ｄに置き換えた構成を有する。
【００６９】
発光／受光部２０Ｄは、図１に示す発光／受光部２０において、光フィルタ１５と波長分割多重光合分波器１６との組み合わせを、２つの波長分割多重光合分波器１６ａ、１６ｂの組み合わせに置き換えた構成と見做すことができる。また、発光／受光部２０Ｄは、図５に示す発光／受光部２０Ｃにおいて、波長分割多重光合分波器１６と光フィルタ１５との組み合わせを、２つの波長分割多重光合分波器１６ａ、１６ｂの組み合わせに置き換えた構成と見做すこともできる。すなわち、波長分割多重光合分波器１６ａ、１６ｂは、実質的に光フィルタとしての機能を有している。また、可視光ＬＤ１７は、波長分割多重光合分波器１６ｂに接続するとともに、制御部１９に接続している。
【００７０】
波長分割多重光合分波器１６ａは、波長分割多重光合分波器１０の端子Ｔ２（図２参照）に接続している。波長分割多重光合分波器１６ａは、波長特性により、波長分割多重光合分波器１０の端子Ｔ２から漏洩する漏洩戻り光Ｌ４の大部分を、放熱部３０ａ側へ透過し、残りの一部を波長分割多重光合分波器１６ｂ側へ透過する。同様に、波長分割多重光合分波器１６ｂは、波長特性により、波長分割多重光合分波器１６ａから入力された漏洩戻り光Ｌ４の大部分を、放熱部３０ｂ側へ透過し、残りの一部を可視光ＬＤ１７側へ透過する。したがって、可視光ＬＤ１７に到達する漏洩戻り光Ｌ４は、強度が適切に減衰され、可視光ＬＤ１７を損傷する虞が少ない。例えば、戻り光Ｌ３の強度が５００Ｗの場合であっても、可視光ＬＤ１７に到達する漏洩戻り光Ｌ４は、可視光ＬＤ１７が破損または劣化しない程度、たとえば１ｍＷよりも小さく減衰される。
【００７１】
一方、可視光ＬＤ１７から出力される可視光Ｌ１は、波長分割多重光合分波器１６ｂの波長特性により、大部分が波長分割多重光合分波器１６ａへ透過し、波長分割多重光合分波器１６ａの波長特性により、大部分が波長分割多重光合分波器１０へ透過し、波長分割多重光合分波器１０の波長特性により、光ファイバ１１へ導入される。すなわち、可視光ＬＤ１７から出力される可視光Ｌ１は、大きな減衰を受けることなく光ファイバ１１へ導入され、出力レーザ光Ｌ２を照射する位置決めに用いられる。
【００７２】
波長分割多重光合分波器１６ａ、１６ｂのそれぞれに接続されている放熱部３０ａ、３０ｂは、入射された漏洩戻り光Ｌ４の一部を熱変換する、放熱部／熱変換部としての終端器である。放熱部３０ａ、３０ｂは、例えば、アルミニウム（Ａｌ）などの金属部材等からなる放熱部材に光線を入射することにより、入射された光線を熱変換したのちに放熱する構成とすることができる。また、放熱部３０ａ、３０ｂは、例えば、光ファイバ端近傍に軸ずれ融着部を設け、軸ずれ融着部からの漏れ光を放熱部材に入射させることによって熱変換を行う構成とすることもできる。
【００７３】
なお、以下では、光ファイバの終端部に終端器が設けられていることが明示的に記載されていない場合であっても、光ファイバの終端部には適切な終端器が設けられているものとする。そして、終端器として、光ファイバの終端部に放熱部３０が備えられていることが好ましい。
【００７４】
本変形例４は、さらに下記のように変形した構成としてもよい。
【００７５】
例えば、放熱部３０ａの代わりに光検出器を備える構成とすることができる。ここで、光検出器は、たとえばフォトダイオードで構成されており、受光した光の受光強度に応じた電流信号を制御部１９へ出力する。また、放熱部３０ａの代わりに光検出器を備える場合、変形例３と同様に、波長分割多重光合分波器１６ａと光検出器の間に、光減衰器を備えることが好ましい。光減衰器は、変形例３と同様に、漏洩戻り光の波長の光を減衰させためのものであり、変形例３と同一の構成とすることができる。
【００７６】
放熱部３０ｂの代わりに光検出器を備える構成とすることもできる。放熱部３０ｂの代わりに光検出器を備える場合も、変形例３と同様に、波長分割多重光合分波器１６ｂと光検出器の間に、光減衰器を備えることが好ましい。この場合の光減衰器も、変形例３と同一の構成とすることができる。
【００７７】
また、可視光ＬＤ１７の代わりに光検出器を備え、放熱部３０ａの代わりに可視光ＬＤ１７を備える構成とすることができる。この場合、波長分割多重光合分波器１６ａの波長特性を、波長分割多重光合分波器１０の端子Ｔ２から漏洩する漏洩戻り光Ｌ４の大部分を、波長分割多重光合分波器１６ｂ側へ透過し、残りの一部を可視光ＬＤ１７側へ透過するように、接続ポートの切換もしなければいけない。また、放熱部３０ａの代わりに可視光ＬＤ１７を備える場合、変形例３と同様に、波長分割多重光合分波器１６ａと可視光ＬＤ１７との間に、光フィルタを備えることが好ましい。この光フィルタは、他の変形例と同様に、可視光ＬＤ１７から射出される光線に対し低減衰であり、かつ漏洩戻り光Ｌ４に対し高減衰である波長特性を有する。
【００７８】
（変形例５）
図７は、本発明の実施の形態１の変形例５に係る光ファイバレーザ装置の要部を説明する模式図である。この光ファイバレーザ装置１００Ｅは、図１に示す光ファイバレーザ装置１００の発光／受光部２０を発光／受光部２０Ｅに置き換えた構成を有する。
【００７９】
発光／受光部２０Ｅは、発光／受光部２０Ａにおいて、光フィルタ１５を光合分波器２１と可視光ＬＤ１７との間に移動して配置した構成を有する。
【００８０】
発光／受光部２０Ｅでは、光フィルタ１５によって、可視光ＬＤ１７に入力される戻り光の強度が適量に減衰される。また、光合分波器２１によって、光検出部１８に入力される戻り光の強度が適量に減衰される。
【００８１】
（変形例６）
図８は、本発明の実施の形態１の変形例６に係る光ファイバレーザ装置の要部を説明する模式図である。この光ファイバレーザ装置１００Ｆは、図１に示す光ファイバレーザ装置１００の発光／受光部２０を発光／受光部２０Ｆに置き換えた構成を有する。
【００８２】
発光／受光部２０Ｆは、図４に示す発光／受光部２０Ｂにおいて、光フィルタ１５を削除し、かつ光合分波器２１と光検出部１８との間に光減衰器２３を配置した構成を有する。
【００８３】
発光／受光部２０Ｆでは、光合分波器２１によって、可視光ＬＤ１７に入力される戻り光の強度が適量に減衰される。また、光減衰器２３によって、光検出部１８に入力される戻り光の強度が適量に減衰される。
【００８４】
（変形例７）
図９は、本発明の実施の形態１の変形例７に係る光ファイバレーザ装置の要部を説明する模式図である。この光ファイバレーザ装置１００Ｇは、図１に示す光ファイバレーザ装置１００の発光／受光部２０を発光／受光部２０Ｇに置き換えた構成を有する。
【００８５】
発光／受光部２０Ｇは、発光／受光部２０Ｃにおいて、波長分割多重光合分波器１６を光合分波器２５に置き換えた構成を有する。光合分波器２５はＴａｐカプラと呼ばれる種類のものであり、波長分割多重光合分波器１０側から入力された光を端子２５ａと端子２５ｂとに大きい分岐比で分岐して出力する。本変形例７に係る光合分波器２５は、端子２５ａと端子２５ｂとの光強度の分岐比は１：１００〜１：１０００であり、２０ｄＢ〜３０ｄＢカプラとも呼ばれるものである。端子２５ａは光減衰器２３を介して光検出部１８に接続している。端子２５ｂは光フィルタ１５を介して可視光ＬＤ１７に接続している。
【００８６】
発光／受光部２０Ｇでは、光フィルタ１５によって、可視光ＬＤ１７に入力される戻り光の強度が適量に減衰される。また、光合分波器２５および光減衰器２３によって、光検出部１８に入力される戻り光の強度が適量に減衰される。
【００８７】
なお、発光／受光部２０Ｇにおいて、光減衰器２３は適宜削除しても良い。
【００８８】
（変形例８）
図１０は、本発明の実施の形態１の変形例８に係る光ファイバレーザ装置の要部を説明する模式図である。この光ファイバレーザ装置１００Ｈは、図１に示す光ファイバレーザ装置１００の発光／受光部２０を発光／受光部２０Ｈに置き換えた構成を有する。
【００８９】
発光／受光部２０Ｈは、発光／受光部２０Ｇの光合分波器２５の端子２５ａを可視光ＬＤ１７側に接続し、端子２５ｂを光検出部１８側に接続したものである。
【００９０】
発光／受光部２０Ｈでは、光合分波器２５および光フィルタ１５によって、可視光ＬＤ１７に入力される戻り光の強度が適量に減衰される。また、光減衰器２３によって、光検出部１８に入力される戻り光の強度が適量に減衰される。
【００９１】
なお、発光／受光部２０Ｈにおいて、光フィルタ１５は適宜削除しても良い。
【００９２】
（変形例９）
図１１は、本発明の実施の形態１の変形例９に係る光ファイバレーザ装置の要部を説明する模式図である。この光ファイバレーザ装置１００Ｉは、図１に示す光ファイバレーザ装置１００に光減衰器２６および光検出部２７を追加した構成を有する。
【００９３】
光減衰器２６は、波長分割多重光合分波器１０の端子Ｔ４（図２参照）に接続している。光減衰器２６は、少なくとも出力レーザ光Ｌ２の波長の光を大きく（たとえば１０ｄＢ〜４０ｄＢだけ）減衰させる特性を有している。光減衰器２６はたとえば光ファイバ同士をその中心軸をずらして融着接続した軸ずれ融着光ファイバや、光フィルタ１５と同様の波長特性を有する光フィルタ等で構成される。また、光減衰器２６にも、上述した放熱部／熱変換部を適宜設けても良い。
【００９４】
光検出部２７は、光減衰器２６に接続するとともに、制御部１９に接続している。光検出部２７は、出力レーザ光Ｌ２の波長の光を受光し、その受光強度に応じた電流信号を出力できる構成を有している。光検出部２７は、たとえばフォトダイオードで構成されている。
【００９５】
図１１に示される発光／受光部２０は、図１に示す光ファイバレーザ装置１００における発光／受光部２０と同一構成であるので、ここでは説明を省略する。また、光ファイバレーザ装置１００Ｉは、発光／受光部２０を図３〜図１０に示した発光／受光部２０Ａ〜２０Ｈに適宜置き換えた構成とすることも可能である。さらに、使用の用途に応じて、図３〜図１０に示した発光／受光部２０Ａ〜２０Ｈの構成から適宜構成を省略または追加構成を発光／受光部２０に置き換えることも可能である。たとえば、波長分割多重光合分波器１０の端子Ｔ２には、波長分割多重光合分波器１６に限らず、可視光ＬＤ１７に漏洩戻り光が入力することを防ぐ光フィルタや減衰器を設けても良い。
【００９６】
この光ファイバレーザ装置１００Ｉでは、波長分割多重光合分波器１０は、光ファイバ９によって導かれたレーザ光の一部のレーザ光Ｌ６を端子Ｔ４から漏洩して出力する。光減衰器２６は、レーザ光Ｌ６を減衰させる。光検出部２７は、減衰したレーザ光Ｌ６を受光し、受光強度に応じたアナログ電流信号を制御部１９に出力する。制御部１９では、Ｉ／Ｆが光検出部２７からのアナログ電流信号をデジタル信号に変換し、バスがＣＰＵに変換されたデジタル信号を供給する。ＣＰＵではこのデジタル信号をもとに、出力レーザ光Ｌ２の光強度を算出する。これによって、出力レーザ光Ｌ２の光強度の強度を監視することができる。
【００９７】
この光ファイバレーザ装置１００Ｉでは、可視光Ｌ１を光出力部１２から出力させるための波長分割多重光合分波器１０から漏洩する光出力を利用して、出力レーザ光Ｌ２の光強度を監視するようにしている。その結果、監視用に設けた光部品の光損失によって加工用の出力レーザ光Ｌ２の強度が無駄に減衰してしまうということが防止される。
【００９８】
（変形例１０）
図１２は、本発明の実施の形態１の変形例１０に係る光ファイバレーザ装置の要部を説明する模式図である。この光ファイバレーザ装置１００Ｊは、図１１に示す光ファイバレーザ装置１００Ｉにおいて、光減衰器２６を、光合分波器３４と放熱部３０との組み合わせに置き換えた構成を有する。
【００９９】
光合分波器３４は、波長分割多重光合分波器１０の端子Ｔ４（図２参照）に接続している。光合分波器３４はいわゆるＴａｐカプラと呼ばれる種類のものであり、波長分割多重光合分波器１０側から入力された光を端子３４ａと端子３４ｂとに大きい分岐比で分岐して出力する。本変形例１０に係る光合分波器３４は、端子３４ａと端子３４ｂとの光強度の分岐比は出力レーザ光の波長帯において１：１００００であり、４０ｄＢカプラとも呼ばれるものである。端子３４ａは光検出部２７に接続して、端子３４ｂは放熱部３０に接続している。
【０１００】
上記構成により光合分波器３４は、少なくとも出力レーザ光Ｌ２の波長の光を大きく減衰させる特性を有しており、上述の変形例９における光減衰器２６と実質的に同様の作用を有する。これにより、変形例１０に係る光ファイバレーザ装置１００Ｊは、変形例９に係る光ファイバレーザ装置１００Ｉと同様の機能および効果を有する。また、発光／受光部２０を図３〜図１０に示した発光／受光部２０Ａ〜２０Ｈに適宜置き換えた構成とし得ることも上述の変形例９と同様である。
【０１０１】
（変形例１１）
図１３は、本発明の実施の形態１の変形例１１に係る光ファイバレーザ装置の要部を説明する模式図である。この光ファイバレーザ装置１００Ｋは、図１１に示す光ファイバレーザ装置１００Ｉにおいて、光減衰器２６および光検出部２７を、光フィルタ２８および可視光ＬＤ２９に置き換えた構成を有する。
【０１０２】
可視光ＬＤ２９は、可視光ＬＤ１７と同様に、たとえば赤色の可視光（たとえば波長６３８ｎｍ）である可視光Ｌ７を出力できるレーザダイオードによって構成されている。
【０１０３】
光フィルタ２８は、可視光Ｌ７を低損失で透過し、出力レーザ光Ｌ２の波長の光を大きく（たとえば１０ｄＢ〜４０ｄＢだけ）減衰させる波長特性を有する。
【０１０４】
この光ファイバレーザ装置１００Ｋでは、可視光ＬＤ２９は故障解析に用いられる。すなわち、たとえばレーザ光の光路である光ファイバ３、光反射器４、増幅用光ファイバ５、光反射器６、光ファイバ７、クラッドモード除去部８、光ファイバ９、または波長分割多重光合分波器１０に断線などの故障が発生したと考えられる場合に、制御部１９は、可視光ＬＤ１７および励起用ＬＤ１３の双方の動作を停止した状態で、可視光ＬＤ２９に可視光Ｌ７を出力させる。可視光Ｌ７は、波長分割多重光合分波器１０から光ファイバ９に入力し、クラッドモード除去部８、光ファイバ７、光反射器６、増幅用光ファイバ５、光反射器４、光ファイバ３を順次伝搬する。仮にこの光路に断線があった場合には、その断線箇所で可視光Ｌ７が外部に漏洩するので、断線箇所を目視により特定することができる。
【０１０５】
（変形例１２）
図１４は、本発明の実施の形態１の変形例１２に係る光ファイバレーザ装置の要部を説明する模式図である。この光ファイバレーザ装置１００Ｌは、図１１に示す光ファイバレーザ装置１００Ｉにおいて、光減衰器２６を、２つの波長分割多重光合分波器１６ｃ、１６ｄと可視光ＬＤ２９と放熱部３０との組み合わせに置き換えた構成を有する。
【０１０６】
波長分割多重光合分波器１６ｃは、波長分割多重光合分波器１０の端子Ｔ４（図２参照）に接続している。波長分割多重光合分波器１６ｃは、波長分割多重光合分波器１０の端子Ｔ４から漏洩したレーザ光Ｌ６の大部分を、放熱部３０側に透過させる。放熱部３０は、レーザ光Ｌ６を熱変換および放熱するための終端器である。波長分割多重光合分波器１６ｃは、波長分割多重光合分波器１０の端子Ｔ４から漏洩したレーザ光Ｌ６の残りの一部分を、波長分割多重光合分波器１６ｄ側に透過させる。
【０１０７】
波長分割多重光合分波器１６ｄは、波長分割多重光合分波器１６ｃから入力されたレーザ光Ｌ６の大部分を光検出部２７側に透過させる。一方、波長分割多重光合分波器１６ｄは、波長分割多重光合分波器１６ｃから入力されたレーザ光Ｌ６の残りの一部分を、可視光ＬＤ２９側に透過させる。
【０１０８】
光検出部２７は、波長分割多重光合分波器１６ｄに接続するとともに、制御部１９に接続している。可視光ＬＤ２９は、波長分割多重光合分波器１６ｄに接続するとともに、制御部１９に接続している。
【０１０９】
上記構成により、変形例１２に係る光ファイバレーザ装置１００Ｌは、変形例９に係る光ファイバレーザ装置１００Ｉが有する機能と変形例１１に係る光ファイバレーザ装置１００Ｋが有する機能とを兼ね備えることとなる。
【０１１０】
すなわち、光ファイバレーザ装置１００Ｌは、波長分割多重光合分波器１０から漏洩したレーザ光Ｌ６を光検出部２７が受光しているので、出力レーザ光Ｌ２の光強度監視用に設けた光部品の光損失によって加工用の出力レーザ光Ｌ２の強度が無駄に減衰されることが防止される。さらに、光ファイバレーザ装置１００Ｌは、可視光ＬＤ２９から出力される可視光Ｌ７が、波長分割多重光合分波器１０、１６ｃ、１６ｄの特性により、大きく減衰することなく故障解析に用いられる一方で、可視光ＬＤ２９へ到達する波長分割多重光合分波器１０から漏洩したレーザ光Ｌ６が大きく減衰されるので、可視光ＬＤ２９を損傷する虞が少ない。
【０１１１】
なお、先述の変形例と同様に、図１４に示される発光／受光部２０は、図３〜図１０に示した発光／受光部２０Ａ〜２０Ｈに適宜置き換えた構成とすることも可能であり、さらに、使用の用途に応じて、図３〜図１０に示した発光／受光部２０Ａ〜２０Ｈの構成から適宜構成を省略または追加構成を発光／受光部２０に置き換えることも可能である。
【０１１２】
（変形例１３）
ところで、戻り光Ｌ３には、光ファイバ１１等で発生するラマン散乱光が含まれる場合がある。ラマン散乱光の強度は、出力レーザ光Ｌ２の強度が増大するにつれて急激に増大する。このラマン散乱光のエネルギーによって、光ファイバのコアが不可逆的に熱変化するいわゆる「ファイバヒューズ」が発生し、光ファイバレーザ装置に損傷を与えるおそれがある。
【０１１３】
これに対して、本発明の実施の形態１の変形例１３に係る光ファイバレーザ装置では、戻り光Ｌ３に含まれる、出力レーザ光Ｌ２の戻り光に対するラマン散乱光の比を監視し、その比が所定の設定値以上になったら励起用ＬＤ１３の駆動を停止したり、励起用ＬＤ１３の駆動電流を低下させたりすることができる。
【０１１４】
図１５は、本発明の実施の形態１の変形例１３に係る光ファイバレーザ装置の要部を説明する模式図である。この光ファイバレーザ装置１００Ｍは、図１に示す光ファイバレーザ装置１００の発光／受光部２０を発光／受光部２０Ｍに置き換えた構成を有する。
【０１１５】
発光／受光部２０Ｍは、発光／受光部２０の光検出部１８を、光検出部としての波長分割多重光合分波器３１、光フィルタ３２ａ、３２ｂ、および光検出部３３ａ、３３ｂに置き換えた構成を有する。
【０１１６】
波長分割多重光合分波器３１は、波長分割多重光合分波器１６に接続している。波長分割多重光合分波器３１は、漏洩戻り光Ｌ５に含まれ得るラマン散乱光（たとえば波長１１４０ｎｍ）を含む光Ｌ８と、出力レーザ光Ｌ２の波長の戻り光（たとえば波長１０８０ｎｍ）を含む光Ｌ９とを分離して出力する機能を有する。
【０１１７】
光フィルタ３２ａ、３２ｂは、波長分割多重光合分波器３１に接続している。光フィルタ３２ａは、波長分割多重光合分波器３１が分離して出力した光Ｌ８から、さらに波長１１４０ｎｍの波長成分の光を透過する特性を有する。光フィルタ３２ｂは、波長分割多重光合分波器３１が分割して出力した光Ｌ９から、さらに波長１０８０ｎｍの波長成分の光を透過する特性を有する。
【０１１８】
光検出部３３ａ、３３ｂは、それぞれ光フィルタ３２ａ、３２ｂに接続し、かつ制御部１９に接続している。光検出部３３ａ、３３ｂは、光フィルタ３２ａ、３２ｂが透過した波長１１４０ｎｍの波長成分の光と波長１０８０ｎｍの波長成分の光とをそれぞれ受光し、その受光強度に応じた電流信号を出力できる構成を有している。光検出部３３ａ、３３ｂは、たとえばフォトダイオードで構成されている。
【０１１９】
制御部１９のＣＰＵは、光検出部３３ａ、３３ｂからの電流信号をもとに、波長１０８０ｎｍの波長成分の光（出力レーザ光Ｌ２の戻り光）に対する波長１１４０ｎｍの波長成分の光（ラマン散乱光）の比を算出する。これによって、出力レーザ光Ｌ２の戻り光に対するラマン散乱光の比を監視することができる。
【０１２０】
なお、ＣＰＵは、算出された比とＲＯＭに格納されたデータとを比較して、比が或る設定値以上であれば、ラマン散乱光による光ファイバレーザ装置１００Ｍの破損を防ぐために励起用ＬＤ１３の駆動を停止したり、励起用ＬＤ１３の駆動電流を低下させて励起光出力を低下させたりすることができる。
【０１２１】
（変形例１４）
図１６は、本発明の実施の形態１の変形例１４に係る光ファイバレーザ装置の要部を説明する模式図である。この光ファイバレーザ装置１００Ｎは、図１５に示す光ファイバレーザ装置１００Ｍの発光／受光部２０Ｍを発光／受光部２０Ｎに置き換えた構成を有する。
【０１２２】
発光／受光部２０Ｎは、発光／受光部２０Ｍから光フィルタ３２ｂを削除した構成を有する。
【０１２３】
この光ファイバレーザ装置１００Ｎでは、光検出部３３ａが受光する波長１１４０ｎｍの波長成分の光Ｌ８の強度と、光検出部３３ｂが受光する、出力レーザ光Ｌ２の戻り光を含む光Ｌ９の強度をもとに、出力レーザ光Ｌ２の戻り光に対するラマン散乱光の比を算出する。これによって、出力レーザ光Ｌ２の戻り光に対するラマン散乱光の比を監視することができる。
【０１２４】
なお、発光／受光部２０Ｎの変形例として、発光／受光部２０Ｍから光フィルタ３２ａを削除した構成でも良い。
【０１２５】
（実施の形態２）
図１７は、本発明の実施の形態２に係る光ファイバレーザ装置の模式図である。この光ファイバレーザ装置２００は、図１に示す光ファイバレーザ装置１００において、波長分割多重光合分波器１０および光ファイバ１１を光ファイバ１と励起光合波器２との間に移動して配置し、出力光ファイバとしての光ファイバ９と光出力部１２とを接続した構成を有する。
【０１２６】
この光ファイバレーザ装置２００のように、波長分割多重光合分波器１０の配置位置は、増幅用光ファイバ５の出力側に限られず、入力側であっても、光ファイバレーザ装置１００の場合と同様の効果が得られる。なお、可視光ＬＤ１７から出力される可視光は、光ファイバレーザ装置１００の場合よりも光出力部１２から出力されるまでに多くの光損失を受けるので、加工対象に照射された場合に視認できる程度の、より高い光強度とすることが好ましい。
【０１２７】
なお、光ファイバレーザ装置２００における発光／受光部２０は、図３〜図１６に示した発光／受光部２０Ａ〜２０Ｎに適宜置き換えることができる。
【０１２８】
（実施の形態３）
図１８は、本発明の実施の形態３に係る光ファイバレーザ装置の模式図である。この光ファイバレーザ装置３００は、図１７に示す光ファイバレーザ装置２００において、光ファイバ７とクラッドモード除去部８との間に、さらに励起光合波器３５、および増幅用光ファイバ３６を挿入し、さらに励起光合波器３５に励起用ＬＤ３７、励起用ＬＤ駆動電源３８を順次接続した構成を有する。励起光合波器３５、増幅用光ファイバ３６、励起用ＬＤ３７、励起用ＬＤ駆動電源３８は、それぞれ対応する励起光合波器２、増幅用光ファイバ５、励起用ＬＤ１３、励起用ＬＤ駆動電源１４と同様の構成を有するものである。
【０１２９】
この光ファイバレーザ装置３００は、ＭＯＰＡ（Master  Oscillator  and  Power  Amplifier）構造を有するものであり、増幅用光ファイバ３６およびこれを励起するための励起用ＬＤ３７を備えることによって、光出力部１２からさらに高い強度の出力レーザ光Ｌ２を出力できるものである。
【０１３０】
（実施の形態４）
図１９は、本発明の実施の形態４に係る光ファイバレーザ装置の模式図である。この光ファイバレーザ装置３００Ａは、図１８に示す光ファイバレーザ装置３００において、波長分割多重光合分波器１０および光ファイバ１１を光ファイバ７と励起光合波器３５との間に移動して配置した構成を有する。このように、波長分割多重光合分波器１０は、２つの増幅用光ファイバ５、３６の間に配置しても良い。
【０１３１】
なお、光ファイバレーザ装置３００Ａにおいて、波長分割多重光合分波器１０および光ファイバ１１を光ファイバ９と光出力部１２との間に移動して配置しても良い。また、光ファイバレーザ装置２００、３００、３００Ａにおける発光／受光部２０は、図３〜図１６に示した発光／受光部２０Ａ〜２０Ｎに適宜置き換えることができる。また、光ファイバレーザ装置３００、３００Ａにさらに励起光合波器３５、増幅用光ファイバ３６、励起用ＬＤ３７、および励起用ＬＤ駆動電源３８を追加して、多段構成の光ファイバレーザ装置を構成してもよい。
【０１３２】
（実施の形態５）
図２０は、実施の形態５に係る光ファイバレーザ装置の模式図である。この光ファイバレーザ装置１０００は、光ファイバレーザ部４００−１〜４００−ｎ（ｎは２以上の整数）と、複数の光ファイバ４１と、光合波器４２と、光ファイバ４３と、クラッドモード除去部４４と、出力光ファイバとしての光ファイバ４５と、光出力部４６とが順次接続した構成を有する。
【０１３３】
光ファイバレーザ部４００−１〜４００−ｎは、図１に示す実施の形態１に係る光ファイバレーザ装置１００から、波長分割多重光合分波器１０、発光／受光部２０、および制御部１９を削除した構成を有する。ただし、光ファイバレーザ部４００−ｍ（ｍは１より大きくｎ以下の整数）は、図２０に示すように、光ファイバレーザ装置１００から、制御部１９を削除した構成を有する。すなわち、光ファイバレーザ部４００−ｍは波長分割多重光合分波器１０および発光／受光部２０を備えている。
【０１３４】
制御部４０は、光ファイバレーザ部４００−１〜４００−ｎの各励起用ＬＤ駆動電源１４および光ファイバレーザ部４００−ｍの可視光ＬＤ１７および光検出部１８と接続する共通の制御部である。
【０１３５】
光合波器４２は、例えば、ＴＦＢ（Tapered  Fiber  Bundle）等によって構成されている。複数の光ファイバ４１は、光ファイバレーザ部４００−１〜４００−ｎの各光出力部１２から出力されたレーザ光を、光合波器４２の複数の入力端子のそれぞれへ導く光ファイバである。各光ファイバ４１は、増幅用光ファイバ５に合わせて、シングルモード光ファイバまたはマルチモード光ファイバで構成されている。光合波器４２は、光ファイバレーザ部４００−１〜４００−ｎのそれぞれから出力されたレ−ザ光を合波して、出力端子から光ファイバ４３に出力する。
【０１３６】
光ファイバ４３は、光合波器４２の出力端子に接続されたマルチモード光ファイバである。クラッドモード除去部４４は、光ファイバ４３の内側クラッドを伝搬する光を除去する機能を有するものであり、図１に示すクラッドモード除去部８と同様な構成とすることができる。
【０１３７】
光ファイバ４５は、マルチモード光ファイバで構成されている。光出力部４６はたとえば光コネクタで構成されている。光出力部４６は、光合波器４２によって合波された各光ファイバレーザ部４００−１〜４００−ｎからのレーザ光を、出力レーザ光Ｌ１０として出力する。
【０１３８】
つぎに、光ファイバレーザ装置１０００の動作について説明する。まず、加工対象物を加工する前の段階では、制御部４０は可視光ＬＤ１７および光ファイバレーザ部４００−１〜４００−ｎの各励起用ＬＤ１３の双方の動作を停止した状態としている。このような状態において、加工対象物が図示しない加工台に載置され、可視光Ｌ１を照射する位置を決める（位置決めする）ための操作がされると、制御部４０のＣＰＵがＩ／Ｆを介してこの操作を検出する。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたプログラムに基づいて、位置決めを行うための処理を実行する。具体的には、ＣＰＵは、プログラムに基づいて、データから制御データを取得し、Ｉ／ＦによってＤ／Ａ変換した後、可視光ＬＤ１７に供給する。この結果、可視光ＬＤ１７は、可視光Ｌ１を出力する。可視光Ｌ１は、波長分割多重光合分波器１６、光フィルタ１５、波長分割多重光合分波器１０、光ファイバ１１、光出力部１２、光ファイバ４１、光合波器４２、光ファイバ４３、クラッドモード除去部４４、光ファイバ４５を通過して光出力部４６から出力され、さらに加工対象物の加工位置（可視光Ｌ１が照射される位置）に照射される。これによって、出力レーザ光Ｌ１０が照射される位置の位置決めが行われる。
【０１３９】
位置決めが完了すると、制御部４０は可視光ＬＤ１７の照射を停止する。これにより、加工対象物への可視レーザ光の照射が停止される。つづいて、加工開始の指示がなされると、ＣＰＵは、照射強度に応じた各励起用ＬＤ１３の駆動用データをＲＯＭに格納されたデータから取得し、Ｉ／Ｆに供給する。Ｉ／Ｆは、供給された駆動用データをＤ／Ａ変換し、各励起用ＬＤ駆動電源１４に供給する。各励起用ＬＤ駆動電源１４は、Ｉ／Ｆから供給された指示値に応じて、各励起用ＬＤ１３を駆動する。これにより、各光ファイバレーザ部４００−１〜４００−ｎはレーザ発振を開始し、最終的には出力レーザ光Ｌ１０が加工対象物に照射される。
【０１４０】
ここで、可視光Ｌ１および出力レーザ光Ｌ１０は、同一の光ファイバ４５を通過して光出力部４６から出力される。したがって、出力レーザ光Ｌ１０が照射される位置は、可視光Ｌ１が照射された位置と略同一となる。これによって、光ファイバレーザ装置１０００は、可視光Ｌ１によって正確に位置決めされた位置を、出力レーザ光Ｌ１０によって正確に加工することができる。
【０１４１】
出力レーザ光Ｌ１０の一部が加工対象物で反射または散乱されて戻ってきた戻り光Ｌ１１は、波長分割多重光合分波器１０に到達するが、実施の形態１の場合と同様に、波長分割多重光合分波器１０でその一部が光フィルタ１５側に漏洩する。漏洩戻り光の一部は発光／受光部２０による戻り光Ｌ１１の監視に使用される。
【０１４２】
本実施の形態５でも、可視光Ｌ１を光出力部１２から出力させるための波長分割多重光合分波器１０から漏洩する戻り光を利用して、戻り光Ｌ１１の光強度を監視するようにしている。その結果、監視用に設けた光部品の光損失によって加工用の出力レーザ光Ｌ１０の強度が無駄に減衰してしまうということが防止される。
【０１４３】
以上説明したように、本実施の形態５に係る光ファイバレーザ装置１０００では、レーザ光の照射位置について、より正確な位置決めを行うことができ、かつ加工用のレーザ光の強度の減衰を抑制しつつ戻り光を監視することができる。
【０１４４】
なお、本実施の形態５では、波長分割多重光合分波器１０および発光／受光部２０を備える光ファイバレーザ部は、光ファイバレーザ部４００−１〜４００−ｎのうちの一つの光ファイバレーザ部４００−ｍであるが、複数または全部の光ファイバレーザ部が波長分割多重光合分波器１０および発光／受光部２０を備えていてもよい。
【０１４５】
さらに、図２１は、実施の形態５の変形例に係る光ファイバレーザ装置の模式図である。この光ファイバレーザ装置１０００Ａは、図２０に示す光ファイバレーザ装置１０００において、波長分割多重光合分波器１０の端子Ｔ４（図２参照）と、光合波器４２の入力端子のうち光ファイバレーザ部４００−１〜４００−ｎが接続されない未使用の入力端子とを、光ファイバ４８で接続した構成を有する。光ファイバ４８は光ファイバ４１と同様の構成を有するものとできる。
【０１４６】
この光ファイバレーザ装置１０００Ａでは、波長分割多重光合分波器１０が端子Ｔ４から出力したレーザ光Ｌ６を、光ファイバ４８が光合波器４２の空きの入力端子に入力し、光合波器４２が光ファイバレーザ部４００−１〜４００−ｎから出力されたレーザ光と合波して、最終的に出力レーザ光Ｌ１０として出力する。その結果、端子Ｔ４から出力され、従来は未使用であったレーザ光を効率的に利用でき、かつ出力レーザ光Ｌ１０をより高強度にできる。
【０１４７】
なお、本変形例では、波長分割多重光合分波器１０および発光／受光部２０を備える光ファイバレーザ部は、光ファイバレーザ部４００−１〜４００−ｎのうちの一つの光ファイバレーザ部４００−ｍであるが、複数または全部の光ファイバレーザ部が波長分割多重光合分波器１０および発光／受光部２０を備えていてもよい。この場合、各波長分割多重光合分波器１０の端子Ｔ４から出力されたレーザ光を、光合波器４２の未使用の各入力端子に入力する構成としても良い。
【０１４８】
（実施の形態６）
図２２は、実施の形態６に係る光ファイバレーザ装置の模式図である。この光ファイバレーザ装置２０００では、光合波器４２の入力端子のうち光ファイバレーザ部４００−１〜４００−ｎに接続されない未使用の入力端子には、波長分割多重光合分波器１０および発光／受光部２０が接続されている。
【０１４９】
出力レーザ光Ｌ１０の一部が加工対象物からの反射光または散乱光、あるいはラマン散乱光を含む戻り光は、波長分割多重光合分波器１０によってその一部が漏洩戻り光Ｌ１２として光フィルタ１５側に出力する。出力された漏洩戻り光Ｌ１２は発光／受光部２０による戻り光の監視に使用される。
【０１５０】
なお、この光ファイバレーザ装置２０００においても、光ファイバレーザ部４００−１〜４００−ｎのうちの一つまたは複数の光ファイバレーザ部が、波長分割多重光合分波器１０および発光／受光部２０を備えていてもよい。
【０１５１】
（実施の形態７）
図２３は、実施の形態７に係る光ファイバレーザ装置の模式図である。この光ファイバレーザ装置３０００は、図２２に示す光ファイバレーザ装置２０００において、波長分割多重光合分波器１０を光ファイバ４５と光出力部４６との間に移動して配置し、さらに出力光ファイバとしての光ファイバ４９を追加した構成を有する。光ファイバ４９は光ファイバ４５と同様の構成を有することができる。
【０１５２】
この光ファイバレーザ装置３０００のように、光合波器４２の出力側に波長分割多重光合分波器１０を配置しても良い。
【０１５３】
なお、実施の形態５〜７に係る光ファイバレーザ装置１０００、１０００Ａ、２０００、３０００における発光／受光部２０は、図３〜図１６に示した発光／受光部２０Ａ〜２０Ｎに適宜置き換えることができる。ただし、光ファイバレーザ装置２０００に適用する場合は、発光／受光部２０Ｃの光フィルタ１５、発光／受光部２０Ｆの光減衰器２３、および発光／受光部２０Ｇの光フィルタ１５は、適宜削除しても良い。
【０１５４】
また、上記実施の形態では、光ファイバレーザ装置は、励起用ＬＤ１３、３７からの励起光の増幅用光ファイバ５、３６内の進行方向が、レーザ光が出力する方向と一致している、いわゆる前方励起型の構成を有しているが、公知の後方励起型や双方向励起型の構成を採用しても良い。
【０１５５】
また、上記実施の形態では、可視光Ｌ１、Ｌ７として、赤色の可視レーザ光を用いているが、例えば、より視認性が高い緑色の可視レーザ光を用いるようにしてもよい。
【０１５６】
また、上記実施の形態では、励起用ＬＤは励起用ＬＤ駆動電源によって駆動するようにしたが、制御部１９、４０が各励起用ＬＤを直接駆動するようにしたり、あるいは、制御部からの制御信号に基づいてＦＥＴ（Field  Effect  Transistor）を制御し、当該ＦＥＴにより各励起用ＬＤに流れる電流を制御するようにしたりしてもよい。
【０１５７】
また、上記実施の形態１およびその各変形例に係る光ファイバレーザ装置に、光ファイバレーザ装置３００と同様にさらに励起光合波器３５、増幅用光ファイバ３６、励起用ＬＤ３７、および励起用ＬＤ駆動電源３８を追加して、多段構成の光ファイバレーザ装置を構成してもよい。
【０１５８】
また、上記実施の形態では、「溶融型」の波長分割多重光合分波器を用いるようにしたが、これ以外にも、例えば、２本の光ファイバのクラッドを部分的に研磨等によって除去し、コア同士を近接させて構成する「研磨型」の波長分割多重光合分波器を用いるようにしてもよい。このような研磨型の波長分割多重光合分波器を用いても、溶融型の場合と同様の効果を得ることができる。
【０１５９】
また、波長分割多重光合分波器として、誘電体多層膜フィルタをファイバコリメータで挟んで構成する空間結合系によるものを用いることも可能である。なお、「溶融型」および「研磨型」については、空間結合系を介さず構成できるので、光強度耐性が強いものとなる。
【０１６０】
また、上記実施の形態では、導入部として波長分割多重光合分波器を用いているが、Ｔａｐカプラを用いてもよい。
【０１６１】
また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１６２】
以上のように、本発明に係る光ファイバレーザ装置は、加工用の光ファイバレーザ装置として有用である。
【符号の説明】
【０１６３】
１、３、７、９、１０ａ、１０ｂ、１１、４１、４３、４５、４８、４９  光ファイバ
２、３５  励起光合波器
４、６  光反射器
５、３６  増幅用光ファイバ
８、４４  クラッドモード除去部
１０、１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、３１  波長分割多重光合分波器
１０ａａ、１０ｂａ  コア
１０ａｂ、１０ｂｂ  クラッド
１２、４６  光出力部
１４、３８  励起用ＬＤ駆動電源
１５、２８、３２ａ、３２ｂ  光フィルタ
１７、２９  可視光ＬＤ
１８、２７、３３ａ、３３ｂ  光検出部
１９、４０  制御部
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆ、２０Ｇ、２０Ｈ、２０Ｍ、２０Ｎ  発光／受光部
２１、２５、３４  光合分波器
２１ａ、２１ｂ、２５ａ、２５ｂ  端子
２３、２６  光減衰器
３０、３０ａ、３０ｂ  放熱部
４２  光合波器
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ、１００Ｈ、１００Ｉ、１００Ｊ、１００Ｋ、１００Ｌ、１００Ｍ、１００Ｎ、２００、３００、３００Ａ、１０００、１０００Ａ、２０００、３０００  光ファイバレーザ装置
４００−１〜４００−ｎ、４００−ｍ  光ファイバレーザ部
Ｌ１、Ｌ７  可視光
Ｌ２、Ｌ１０  出力レーザ光
Ｌ３、Ｌ１１  戻り光
Ｌ４、Ｌ５、Ｌ１２  漏洩戻り光
Ｌ６  レーザ光
Ｌ８、Ｌ９  光
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４  端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年4月8日(2015.4.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
増幅用光ファイバと、
前記増幅用光ファイバを光励起する励起光を出力する励起光源と、
前記増幅用光ファイバの両端側に配置され、前記増幅用光ファイバで発生した光から不可視のレーザ光をレーザ発振させる光共振器を構成する光反射器と、
前記レーザ光を導いて外部に出力させる出力光ファイバと、
可視光を出力する第１の可視光源と、
第１および第２の入力端子と第１の出力端子とを少なくとも有し、前記第１の入力端子に入力された前記レーザ光を主に前記第１の出力端子から出力し、前記第２の入力端子に入力された前記可視光を主に前記第１の出力端子から出力する波長特性を有し、前記第１の可視光源が出力した前記可視光を、前記第２の入力端子から入力して、前記第１の出力端子を介して前記増幅用光ファイバまたは前記出力光ファイバに導入する導入部と、
第１の可視光源に接続されて前記第１の可視光源から出力された前記可視光が入力され、前記導入部の前記第２の入力端子に接続されて前記可視光を前記導入部へ出力するとともに、前記導入部側から入力された漏洩戻り光を出力する光合分波器と、
加工対象に対する前記レーザ光の照射位置の位置決めを行う場合に前記第１の可視光源を駆動して前記可視光を前記出力光ファイバから出力させる制御部と、
を備えることを特徴とする光ファイバレーザ装置。
【請求項２】
前記光合分波器に接続され、前記漏洩戻り光が入力されて該漏洩戻り光を検出する光検出部を備えることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項３】
前記光合分波器は、前記第１の可視光源から出力される可視光を主に前記導入部側に通過させ、前記漏洩戻り光を主に前記光検出部に出力する波長特性を有することを特徴とする請求項２に記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項４】
前記光合分波器は、前記漏洩戻り光を前記第１の可視光源および前記光検出部のそれぞれに所定の分岐比で出力する光分岐特性を有することを特徴とする請求項２に記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項５】
前記光合分波器と前記光検出部との間に配置され、前記漏洩戻り光を主に減衰させる光減衰器を備えることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一つに記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記検出した漏洩戻り光の強度が第１の値以上または第２の値以下である場合に前記励起光源を停止または励起光出力を低下させることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一つに記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項７】
前記光検出部は、前記戻り光を複数の波長成分に分離して各波長成分の光強度を検出するように構成されていることを特徴とする請求項２〜６のいずれか一つに記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記検出した各波長成分の強度比が所定値以上である場合に前記励起光源を停止または励起光出力を低下させることを特徴とする請求項７に記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項９】
前記導入部と前記光合分波器との間に配置され、前記可視光を主に通過させ、前記漏洩戻り光を主に減衰させる波長特性を有する光フィルタを備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項１０】
前記光合分波器と前記第１の可視光源との間に配置され、前記可視光を主に通過させ、前記漏洩戻り光を主に減衰させる波長特性を有する光フィルタを備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項１１】
前記導入部は、前記可視光が入力された場合に該可視光を主に前記第１の入力端子から出力する第２の出力端子をさらに有し、
前記第２の出力端子には、少なくとも第２の可視光源と第２の光検出器とのいずれか一方を備えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項１２】
複数の前記増幅用光ファイバならびに該増幅用光ファイバに対応した複数の前記励起光源および光反射器と、
前記複数の増幅用光ファイバからの複数のレーザ光が入力される複数の入力端子と、前記複数のレーザ光を合波して出力光ファイバに出力する出力端子と、を有する光合波器を備えることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項１３】
前記導入部の第１の出力端子は前記光合波器の入力端子のうち未使用の端子に接続されていることを特徴とする請求項１２に記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項１４】
前記導入部は、前記可視光が入力された場合に該可視光を主に前記第１の入力端子から出力できる第２の出力端子をさらに有し、
前記第２の出力端子は前記光合波器の入力端子のうち未使用の端子に接続されていることを特徴とする請求項１２または１３に記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項１５】
前記導入部は、ファイバ溶融型または研磨型であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一つに記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項１６】
前記可視光の波長は赤色または緑色に対応する波長を有することを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一つに記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項１７】
前記光合分波器に接続され、前記漏洩戻り光が入力されて該漏洩戻り光を熱に変換して放熱する放熱部を備えることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一つに記載の光ファイバレーザ装置。
【国際調査報告】
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