(57)【要約】      （修正有）【課題】コンバイナの熱信頼性を評価する評価装置を提供する。【解決手段】評価装置の制御部６０は、出力が第１の値Ｐ１である場合に、開口数の値ＮＡ及びクラッドモード除去（ＣＭＳ）区間の第１の温度Ｔ１を取得する第１の取得部６２と、出力が第２の値Ｐ２である場合にＣＭＳ区間の第２の温度Ｔ２を取得する第２の取得部６３と、値Ｐ１，Ｐ２及び温度Ｔ１，Ｔ２に基づいて温度上昇係数の値ＣＴを算出する算出部６４と、温度上昇係数の値ＣＴと開口数の値ＮＡとに対応する点が帯状領域Ｒ１に含まれているか否かによって熱信頼性の良否を判定する判定部６５とを含んでいる。【選択図】図３
2018022101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンバイナの熱信頼性を評価する評価装置であって、
評価対象であるコンバイナの入射ポートに結合されるレーザ装置と、
前記コンバイナの出射ポートに結合されるクラッドモード除去区間（ＣＭＳ区間）と、
前記コンバイナからの出射光の出力及び前記出射光の開口数を検出する光検出器と、
前記ＣＭＳ区間の温度を測定する温度計と、
前記レーザ装置を制御し、前記光検出器から前記出射光の出力及び前記出射光の開口数を取得し、且つ、前記温度計から前記ＣＭＳ区間の温度を取得する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記出力が第１の値Ｐ１となるように前記レーザ装置を制御したうえで、前記光検出器から前記開口数の値ＮＡを取得すると共に、前記温度計から前記ＣＭＳ区間の第１の温度Ｔ１を取得する第１の取得部と、
前記出力が第２の値Ｐ２となるように前記レーザ装置を制御したうえで、前記温度計から前記ＣＭＳ区間の第２の温度Ｔ２を取得する第２の取得部と、
前記第１の値Ｐ１、前記第１の温度Ｔ１、前記第２の値Ｐ２、及び前記第２の温度Ｔ２に基づいて温度上昇係数の値ＣＴ＝（Ｔ１−Ｔ２）／（Ｐ１−Ｐ２）を算出する算出部と、
前記温度上昇係数と前記開口数とにより定められるパラメータ空間において、前記温度上昇係数の値ＣＴと前記開口数の値ＮＡとに対応する点が所定の帯状領域に含まれているか否かによって熱信頼性の良否を判定する判定部と、を含んでいる、
ことを特徴とする評価装置。
【請求項２】
前記ＣＭＳ区間は、前記コンバイナの前記出射ポートに結合された光ファイバの一部区間に形成されており、
前記光ファイバのコアの直径は、前記コンバイナの前記出射ポートのコアの直径以上である、
ことを特徴とする請求項１に記載の評価装置。
【請求項３】
前記ＣＭＳ区間は、前記光ファイバの前記一部区間の側面を樹脂層により覆うことによって形成されており、前記樹脂層を構成する樹脂の屈折率は、前記光ファイバのクラッドの屈折率よりも高い、
ことを特徴とする請求項２に記載の評価装置。
【請求項４】
コンバイナの熱信頼性を評価する評価方法であって、
評価対象であるコンバイナの出射ポートに、クラッドモード除去区間（ＣＭＳ区間）を結合する結合工程と、
前記コンバイナからの出射光の出力が第１の値Ｐ１である場合に、前記出射光の開口数の値ＮＡと前記ＣＭＳ区間の第１の温度Ｔ１とを測定する第１の測定工程と、
前記出力が第２の値Ｐ２である場合に、前記ＣＭＳ区間の第２の温度Ｔ２を測定する第２の測定工程と、
前記第１の値Ｐ１、前記第１の温度Ｔ１、前記第２の値Ｐ２、及び前記第２の温度Ｔ２に基づいて温度上昇係数の値ＣＴ＝（Ｔ１−Ｔ２）／（Ｐ１−Ｐ２）を算出する算出工程と、
前記温度上昇係数と前記開口数とにより定められるパラメータ空間において、前記温度上昇係数の値ＣＴと前記開口数の値ＮＡとに対応する点が所定の帯状領域に含まれているか否かによって熱信頼性の良否を判定する判定工程と、を含んでいる、
ことを特徴とする評価方法。
【請求項５】
前記ＣＭＳ区間は、前記コンバイナの前記出射ポートに結合された光ファイバの一部区間に形成されており、
前記光ファイバのコアの直径は、前記コンバイナの前記出射ポートのコアの直径以上である、
ことを特徴とする請求項４に記載の評価方法。
【請求項６】
前記ＣＭＳ区間は、前記光ファイバの前記一部区間の側面を樹脂層により覆うことによって形成されており、前記樹脂層を構成する樹脂の屈折率は、前記光ファイバのクラッドの屈折率よりも高い、
ことを特徴とする請求項５に記載の評価方法。
【請求項７】
自身の熱信頼性を評価する機能を有するコンバイナであって、
複数の入射ファイバからなる入射ファイバ束と、
出射ファイバと、
入射端面、及び、当該入射端面よりも面積が狭い出射端面を有し、前記入射端面に前記入射ファイバ束が結合され、且つ、前記出射端面に前記出射ファイバが結合された縮径部と、
前記出射ファイバの出射端面に結合されたクラッドモード除去区間（ＣＭＳ区間）と、
前記ＣＭＳ区間からの出射光の出力及び前記出射光の開口数を検出する光検出器と、
前記ＣＭＳ区間の温度を測定する温度計と、
前記光検出器から前記出射光の出力及び前記出射光の開口数を取得し、且つ、前記温度計から前記ＣＭＳ区間の温度を取得する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記出力が第１の値Ｐ１である場合に、前記光検出器から前記開口数の値ＮＡを取得すると共に、前記温度計から前記ＣＭＳ区間の第１の温度Ｔ１を取得する第１の取得部と、
前記出力が第２の値Ｐ２である場合に、前記温度計から前記ＣＭＳ区間の第２の温度Ｔ２を取得する第２の取得部と、
前記第１の値Ｐ１、前記第１の温度Ｔ１、前記第２の値Ｐ２、及び前記第２の温度Ｔ２に基づいて温度上昇係数の値ＣＴ＝（Ｔ１−Ｔ２）／（Ｐ１−Ｐ２）を算出する算出部と、
前記温度上昇係数と前記開口数とにより定められるパラメータ空間において、前記温度上昇係数の値ＣＴと前記開口数の値ＮＡとに対応する点が所定の帯状領域に含まれているか否かによって熱信頼性の良否を判定する判定部と、を含む、
ことを特徴とするコンバイナ。
【請求項８】
前記ＣＭＳ区間は、前記出射ファイバの前記出射端面に結合された光ファイバの一部区間に形成されており、
前記光ファイバのコアの直径は、前記コンバイナの前記出射ファイバのコアの直径以上である、
ことを特徴とする請求項７に記載のコンバイナ。
【請求項９】
前記ＣＭＳ区間は、前記光ファイバの前記一部区間の側面を樹脂層により覆うことによって形成されており、前記樹脂層を構成する樹脂の屈折率は、前記光ファイバのクラッドの屈折率よりも高い、
ことを特徴とする請求項８に記載のコンバイナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンバイナの熱信頼性を評価する評価装置及び評価方法に関する。また、自身の熱信頼性を評価する機能を有するコンバイナに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数台のレーザ装置の各々から出射されるレーザ光を１つの出射光にまとめるコンバイナが知られている。例えば特許文献１には、入射ファイバ束を構成する複数の光ファイバ（特許文献１における「入力用光ファイバ」）と、テーパ部を有する縮径部（特許文献１における「ブリッジファイバ」）と、複数（７本）の光ファイバと縮径部との間に介在するＧＩファイバ（特許文献１における「発散角低減部材」）と、出射ファイバ（特許文献１における「出力用光ファイバ」）と、を備えたコンバイナ（特許文献１における「光ファイバコンバイナ」）が記載されている（特許文献１の図１）。
【０００３】
このようなコンバイナは、例えばレーザ加工機（レーザシステム）の出力コンバイナに好適に用いることができる。レーザ加工機は、複数台のレーザ装置の各々から出射されるレーザ光を、このようなコンバイナを用いて１つの出射光にまとめることによって、１台のレーザ装置では得ることができない高出力な出射光を得ている。レーザ加工機は、このようにして得られた出射光を用いて高出力を要する加工用途、例えば、切断や溶接などに用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１９０７１４号公報（２０１３年９月２６日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のようなコンバイナを備えたレーザ加工機の加工精度は、コンバイナから出射される出射光のビーム品質、換言すれば、出射光の開口数に大きく依存する。なお、出射光の開口数の値ＮＡは、ＮＡ＝ｓｉｎθｄ（θｄ：出射光の発散角）で与えられる。したがって、コンバイナ製造の最終段階において、製造者は、各コンバイナの出射光の開口数を評価する。製造者は、出射光の開口数が基準を満たしたコンバイナを製品として出荷する。
【０００６】
しかし、本願の発明者らは、開口数に関する基準を満たしたコンバイナの中に、熱信頼性が低いコンバイナが混入している場合があることを見出した。熱信頼性の低いコンバイナは、良品とは呼べないコンバイナの一例であり、定格出力以下の出力で運用を続けた場合であっても、所定の運用期間を迎える前に所定の性能を発揮することができなくなる虞がある。
【０００７】
本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、高出力な出射光を得られるコンバイナの熱信頼性を評価する評価装置及び評価方法を提供することである。また、その目的は、自身の熱信頼性を評価する機能を有するコンバイナを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る評価装置は、コンバイナの熱信頼性を評価する評価装置であって、評価対象であるコンバイナの入射ポートに結合されるレーザ装置と、前記コンバイナの出射ポートに結合されるクラッドモード除去区間（ＣＭＳ区間）と、前記コンバイナからの出射光の出力及び前記出射光の開口数を検出する光検出器と、前記ＣＭＳ区間の温度を測定する温度計と、前記レーザ装置を制御し、前記光検出器から前記出射光の出力及び前記出射光の開口数を取得し、且つ、前記温度計から前記ＣＭＳ区間の温度を取得する制御部と、を備えている。
【０００９】
前記制御部は、前記出力が第１の値Ｐ１となるように前記レーザ装置を制御したうえで、前記光検出器から前記開口数の値ＮＡを取得すると共に、前記温度計から前記ＣＭＳ区間の第１の温度Ｔ１を取得する第１の取得部と、前記出力が第２の値Ｐ２となるように前記レーザ装置を制御したうえで、前記温度計から前記ＣＭＳ区間の第２の温度Ｔ２を取得する第２の取得部と、前記第１の値Ｐ１、前記第１の温度Ｔ１、前記第２の値Ｐ２、及び前記第２の温度Ｔ２に基づいて温度上昇係数の値ＣＴ＝（Ｔ１−Ｔ２）／（Ｐ１−Ｐ２）を算出する算出部と、前記温度上昇係数と前記開口数とにより定められるパラメータ空間において、前記温度上昇係数の値ＣＴと前記開口数の値ＮＡとに対応する点が所定の帯状領域に含まれているか否かによって熱信頼性の良否を判定する判定部と、を含んでいる。
【００１０】
上記の構成によれば、出射ファイバを伝播する光の出力を第１の値から第２の値に変化させた場合に生じるＣＭＳ区間の温度変化を観測する。その結果として得られる温度上昇係数の値ＣＴと、前記第１の値に対応する開口数ＮＡとを併せて用いることによって、評価対象であるコンバイナの熱信頼性の良否を評価することができる。
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る評価方法は、コンバイナの熱信頼性を評価する評価方法であって、評価対象であるコンバイナの出射ポートに、クラッドモード除去区間（ＣＭＳ区間）を結合する結合工程と、前記コンバイナからの出射光の出力が第１の値Ｐ１である場合に、前記出射光の開口数の値ＮＡと前記ＣＭＳ区間の第１の温度Ｔ１とを測定する第１の測定工程と、前記出力が第２の値Ｐ２である場合に、前記ＣＭＳ区間の第２の温度Ｔ２を測定する第２の測定工程と、前記第１の値Ｐ１、前記第１の温度Ｔ１、前記第２の値Ｐ２、及び前記第２の温度Ｔ２に基づいて温度上昇係数の値ＣＴ＝（Ｔ１−Ｔ２）／（Ｐ１−Ｐ２）を算出する算出工程と、前記温度上昇係数と前記開口数とにより定められるパラメータ空間において、前記温度上昇係数の値ＣＴと前記開口数の値ＮＡとに対応する点が所定の帯状領域に含まれているか否かによって熱信頼性の良否を判定する判定工程と、を含んでいる。
【００１２】
上記の構成によれば、本発明の一態様に係る評価方法は、上述した評価装置と同様の効果を有する。
【００１３】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るコンバイナは、自身の熱信頼性を評価する機能を有するコンバイナであって、複数の入射ファイバからなる入射ファイバ束と、出射ファイバと、入射端面、及び、当該入射端面よりも面積が狭い出射端面を有し、前記入射端面に前記入射ファイバ束が結合され、且つ、前記出射端面に前記出射ファイバが結合された縮径部と、前記出射ファイバの出射端面に結合されたクラッドモード除去区間（ＣＭＳ区間）と、前記ＣＭＳ区間からの出射光の出力及び前記出射光の開口数を検出する光検出器と、前記ＣＭＳ区間の温度を測定する温度計と、前記光検出器から前記出射光の出力及び前記出射光の開口数を取得し、且つ、前記温度計から前記ＣＭＳ区間の温度を取得する制御部と、を備えている。
【００１４】
前記制御部は、前記出力が第１の値Ｐ１である場合に、前記光検出器から前記開口数の値ＮＡを取得すると共に、前記温度計から前記ＣＭＳ区間の第１の温度Ｔ１を取得する第１の取得部と、前記出力が第２の値Ｐ２である場合に、前記温度計から前記ＣＭＳ区間の第２の温度Ｔ２を取得する第２の取得部と、前記第１の値Ｐ１、前記第１の温度Ｔ１、前記第２の値Ｐ２、及び前記第２の温度Ｔ２に基づいて温度上昇係数の値ＣＴ＝（Ｔ１−Ｔ２）／（Ｐ１−Ｐ２）を算出する算出部と、前記温度上昇係数と前記開口数とにより定められるパラメータ空間において、前記温度上昇係数の値ＣＴと前記開口数の値ＮＡとに対応する点が所定の帯状領域に含まれているか否かによって熱信頼性の良否を判定する判定部と、を含んでいる。
【００１５】
上記の構成によれば、本発明の一態様に係るコンバイナは、上述した評価装置と同様の効果を有し、自身の熱信頼性を評価することができる。
【００１６】
また、本発明の一態様に係る評価装置において、前記ＣＭＳ区間は、前記コンバイナの前記出射ポートに結合された光ファイバの一部区間に形成されており、前記光ファイバのコアの直径は、前記コンバイナの前記出射ポートのコアの直径以上である、ことが好ましい。
【００１７】
また、本発明の一態様に係る評価方法において、前記ＣＭＳ区間は、前記コンバイナの前記出射ポートに結合された光ファイバの一部区間に形成されており、前記光ファイバのコアの直径は、前記コンバイナの前記出射ポートのコアの直径以上である、ことが好ましい。
【００１８】
また、本発明の一態様に係る評価方法において、前記ＣＭＳ区間は、前記出射ファイバの前記出射端面に結合された光ファイバの一部区間に形成されており、前記光ファイバのコアの直径は、前記コンバイナの前記出射ファイバのコアの直径以上である、ことが好ましい。
【００１９】
これらの構成によれば、出射ファイバのクラッド領域への漏れ光発生のリスクを軽減できるため、光ファイバを伝播する光の全出力に対するクラッドモードの出力の割合を低減することができる。したがって、ＣＭＳ区間の過剰な発熱を抑制することができる。
【００２０】
また、本発明の一態様に係る評価装置、評価方法、及びコンバイナの何れかにおいて、前記ＣＭＳ区間は、前記光ファイバの前記一部区間の側面を樹脂層により覆うことによって形成されており、前記樹脂層を構成する樹脂の屈折率は、前記光ファイバのクラッドの屈折率よりも高い、ことが好ましい。
【００２１】
上記の構成によれば、クラッドモード光を効率よく樹脂層外部へ拡散できるため、ＣＭＳ区間が光を熱に変換するクラッドモードの割合を高めることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、高出力な出射光を得られるコンバイナの熱信頼性を評価する評価装置及び評価方法を提供することができる。また、自身の熱信頼性を評価する機能を有するコンバイナを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る評価装置のブロック図である。
【図２】図１に示した評価装置が備えているフィードファイバに挿入されたＣＭＳ区間の斜視図である。
【図３】図１に示した評価装置が備えている制御部の機能ブロック図である。
【図４】図２に示した制御部が含む算出部が算出する温度上昇係数を示すグラフである。
【図５】図２に示した制御部が含む判定部が用いるパラメータ空間を示すグラフである。
【図６】図１に示した評価装置を用いて評価するコンバイナの斜視図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る評価方法のフローチャートである。
【図８】本発明の第３の実施形態に係るコンバイナのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
〔第１の実施形態〕
本発明の第１の実施形態に係る評価装置１０について、図１〜図６を参照して説明する。評価装置１０は、高出力な出射光を得ることができるコンバイナの熱信頼性を評価するものである。
【００２５】
図１は、評価装置１０の構成を示すブロック図である。図１には、評価対象であるコンバイナ１１０を併せて示している。図２は、評価装置１０が備えているクラックモード除去区間（ＣＭＳ区間）の斜視図である。図３は、評価装置１０が備えている制御部６０の機能ブロック図である。図４は、制御部６０が含む算出部６４が算出する温度上昇係数の値ＣＴを示すグラフである。図５は、制御部６０が含む判定部６５が用いるパラメータ空間を示すグラフ（散布図）である。図６は、評価対象であるコンバイナ１１０の斜視図である。
【００２６】
〔コンバイナ１１０の概要〕
評価装置１０の説明に先駆けて、熱信頼性を評価されるコンバイナ１１０について簡単に説明する。詳しくは、図６を参照して後述する。
【００２７】
図１に示すように、コンバイナ１１０は、入射ファイバ束１１２と出射ファイバ１１３とを備えている。入射ファイバ束１１２は、複数の入射ファイバ（本実施形態では７本のフューモードファイバ（ＦＭＦ）１２１〜１２７）により構成されている。以下において、各ＦＭＦ１２１〜１２７の入射端面のことをコンバイナ１１０の入射ポートとも称し、出射ファイバ１１３の出射端面のことを出射ポートとも称する。
【００２８】
コンバイナ１１０は、例えば、複数のファイバレーザ装置を備えたレーザ加工機の出力コンバイナとして好適に利用することができる。コンバイナ１１０は、複数のＦＭＦ１２１〜１２７の各々に結合された光（出力コンバイナにとっての複数の入射光）を１つにまとめることによって高い出力を有する出射光を生成する。
【００２９】
〔評価装置１０の構成〕
図１に示すように、評価装置１０は、ＣＭＳ区間２１と、サーマルセンサ３０と、温度計であるサーモビューワ４０と、ファイバレーザ装置５０と、制御部６０とを備えている。
【００３０】
（ＣＭＳ区間２１）
図２に示すように、ＣＭＳ区間２１は、フィードファイバ２０（請求の範囲に記載の光ファイバ）の一部（本実施形態では中間）に形成されている。本実施形態では、フィードファイバ２０として石英ガラス製のマルチモードファイバを採用している。フィードファイバ２０の入射端面は、後述する出射ファイバ１１３（図６参照）の出射端面に接続されている。フィードファイバ２０は、出射ファイバ１１３からの出射光（コンバイナ１１０からの出射光）を所望の場所へ導く。
【００３１】
ＣＭＳ区間２１は、フィードファイバ２０の一部区間の側面２２を樹脂層２３により覆うことによって形成されている。
【００３２】
このように構成されたＣＭＳ区間２１は、フィードファイバ２０のクラッドを伝播する光のクラッドモードの一部を熱に変換し、フィードファイバ２０の外部へ散逸させる機能、すなわち、排熱機能を有する。そのため、ＣＭＳ区間２１は、上述したクラッドモードの出力の大きさに応じて発熱する。すなわち、フィードファイバ２０を伝播する光の出力に対するクラッドモードの出力の割合が高まれば高まるほどＣＭＳ区間２１の温度は上昇する。
【００３３】
フィードファイバ２０の一方の端面である入射端面は、コンバイナ１１０の評価を実施するのに先だって、コンバイナ１１０の出射ファイバ１１３の出射端面に結合（本実施形態では融着）される。換言すれば、コンバイナ１１０の評価を実施する時には、ＣＭＳ区間２１は、フィードファイバ２０を介してコンバイナ１１０の出射ポートに結合されている。フィードファイバ２０の他方の端面である出射端面は、後述するサーマルセンサ３０の受光面と対向するように配置されている。
【００３４】
また、フィードファイバ２０のコアの直径は、出射ファイバ１１３のコア１１３ａの直径以上であることが好ましい。
【００３５】
この構成によれば、フィードファイバ２０のコア光の出射ファイバ１１３のクラッド領域への漏れ光量を低減することができる。そのため、フィードファイバ２０を伝播する光の出力に対するクラッドモードの出力の割合を低減することができる。したがって、ＣＭＳ区間２１が過剰に発熱することを防止することができる。
【００３６】
また、樹脂層２３を構成する樹脂の屈折率は、フィードファイバ２０のクラッドの屈折率よりも高いことが好ましい。この構成によれば、クラッドモード光を効率よく樹脂層外部へ拡散できるため、ＣＭＳ区間２１が熱に変換するクラッドモードの割合を高めることができる。
【００３７】
なお、フィードファイバ２０の一部区間に形成されたＣＭＳ区間２１の数は、１つに限定されるものではない。すなわち、フィードファイバ２０の中途に複数のＣＭＳ区間２１が形成されていてもよい。
【００３８】
（サーマルセンサ３０）
サーマルセンサ３０は、光のエネルギーを熱に変換して検出する光検出器の一態様である。サーマルセンサ３０は、図１に図示しない受光面を備えている。サーマルセンサ３０は、この受光面で受けた光のエネルギーを熱に変換することによって当該光の出力を検出することができる。サーマルセンサ３０は、ｋＷオーダーの高い出力を有する光の出力を検出するために好適に用いることができる。
【００３９】
本実施形態において、サーマルセンサ３０は、その受光面がフィードファイバ２０の出射端面と対向するように配置されている。したがって、サーマルセンサ３０は、フィードファイバ２０から出射される出射光の出力を検出することができる。
【００４０】
また、サーマルセンサ３０は、受光した出射光のプロファイルを解析することにより、出射光の開口数を求めることができる。出射光の開口数の値ＮＡは、ＮＡ＝ｓｉｎθｄ（θｄ：出射光の発散角）で与えられる。なお、本明細書において取り扱う出射光の開口数は、８６．５％ＮＡとして知られているものである。８６．５％ＮＡは、出射光の全出力のうち８６．５％の出力が含まれている発散角を用いて算出された開口数であり、ビーム品質の一つの指標値である。
【００４１】
サーマルセンサ３０は、出射光の出力の値すなわち出力値Ｐと、開口数の値ＮＡとを制御部６０に供給する。なお、以下において、開口数の値ＮＡのことを単に開口数ＮＡとも記載する。
【００４２】
（サーモビューワ４０）
サーモビューワ４０は、温度計の一態様である。サーモビューワ４０は、図１に図示しない受光素子を備えている。サーモビューワ４０は、この受光素子を用いて被測定物から発せられる赤外線を検出することによって、被測定物の温度を測定することができる。
【００４３】
本実施形態において、サーモビューワ４０は、その受光素子がＣＭＳ区間２１の方向を向くように配置されている。したがって、サーモビューワ４０は、ＣＭＳ区間２１の温度を測定することができる。
【００４４】
サーモビューワ４０は、測定したＣＭＳ区間２１の温度を制御部６０に供給する。
【００４５】
（ファイバレーザ装置５０）
ファイバレーザ装置５０は、高い出力を有する出射光を出射可能なレーザ装置である。ファイバレーザ装置５０の定格出力は、１ｋＷである。
【００４６】
ファイバレーザ装置５０は、１０個のレーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ１０、ポンプコンバイナ５１、高反射ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ）５４、ダブルクラッドファイバ（ＤＣＦ）５２、低反射ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ）５５、電流源５６、及びデリバリファイバ５３ａ（請求の範囲に記載の出射ファイバ）により構成されている。なお、レーザダイオードの数は１０個に限定されるものではなく、任意である。
【００４７】
各レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ１０は、ポンプ光を生成するための構成であり、電流源５６から供給される駆動電流により駆動される。電流源５６は、後述するように制御部６０により制御されている。各レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ１０は、ポンプコンバイナ５１の入力ポートに接続されており、各レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ１０にて生成されたポンプ光は、ポンプコンバイナ５１に入力される。
【００４８】
ポンプコンバイナ５１は、レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ１０の各々にて生成されたポンプ光を合波することによって、合成ポンプ光を得るための構成である。ポンプコンバイナ５１の出力ポートは、高反射ＦＢＧ５４を介してＤＣＦ５２に接続されている。ポンプコンバイナ５１にて得られた合成ポンプ光は、高反射ＦＢＧ５４を透過した後、ＤＣＦ５２のインナークラッドに入力される。
【００４９】
ＤＣＦ５２は、ポンプコンバイナ５１にて合波されたポンプ光をレーザ光に変換するための構成である。ＤＣＦ５２のコアには、Ｙｂ等の希土類元素が添加されており、ポンプコンバイナ５１にて得られた合成ポンプ光は、この希土類元素を反転分布状態に維持するために利用される。ＤＣＦ５２は、入射端面に接続された高反射ＦＢＧ５４及び出射端面に接続された低反射ＦＢＧ５５と共に共振器を構成している。ＤＣＦ５２のコアにおいては、反転分布状態に維持された希土類元素が誘導放出を繰り返すことにより、レーザ光が生成される。
【００５０】
ＤＣＦ５２の出射端面は、低反射ＦＢＧ５５を介してコンバイナ１１０の入射ファイバ束１１２を構成するＦＭＦ１２１〜１２７の何れか１本（図１に示した状態ではＦＭＦ１２１）に接続されている。ＤＣＦ５２にて生成されたレーザ光のうち、低反射ＦＢＧ５５を透過したレーザ光は、ファイバレーザ装置５０に接続されたデリバリファイバ５３ａに入力され、ひいては、ＦＭＦ１２１に入力される。
【００５１】
ＦＭＦ１２１に入力された光（コンバイナ１１０の入射光）は、出射ファイバ１１３を介してフィードファイバ２０の入射端面に結合され、ＣＭＳ区間を伝播した後に、フィードファイバ２０の出射端面から出射される。フィードファイバ２０の出射端面から出射された出射光は、サーマルセンサ３０の受光面に照射される。
【００５２】
（制御部６０）
制御部６０は、（１）ファイバレーザ装置５０（より詳しくは電流源５６）を制御し、（２）サーマルセンサ３０から出射光の出力を示す出力値Ｐと、開口数ＮＡとを取得し、且つ（３）サーモビューワ４０から、熱平衡に達した状態のＣＭＳ区間２１の温度を取得し、（４）コンバイナ１１０の熱信頼性の良否を判定する機能を有する。以下において、サーモビューワ４０を用いて測定する温度は、何れもＣＭＳ区間２１が熱平衡に達した状態における温度である。
【００５３】
図３に示すように、制御部６０は、電流源制御部６１、第１の取得部６２、第２の取得部６３、算出部６４、及び判定部６５の各機能ブロックを含んでいる。
【００５４】
（電流源制御部６１）
電流源制御部６１は、ファイバレーザ装置５０の電流源５６を制御することによって、ファイバレーザ装置５０が生成するレーザ光の強度を調節する。
【００５５】
（第１の取得部６２）
第１の取得部６２は、サーマルセンサ３０から取得した出射光の出力値Ｐが所定の出力値Ｐ１（請求の範囲に記載の第１の値Ｐ１）と等しくなるように、電流源制御部６１を介して電流源５６をフィードバック制御する。換言すれば、第１の取得部６２は、出力値Ｐが所定の出力値Ｐ１となるようにファイバレーザ装置５０を制御する。
【００５６】
なお、出力値Ｐ１は、任意に定めることができる。しかし、コンバイナ１１０がレーザ加工機に搭載された場合に１つの入射ポート（例えばＦＭＦ１２１の入射端面）に入力されるレーザ光の出力に近い値であることが好ましい。レーザ加工機として実際に運用される状態にできるだけ近い状態において、コンバイナ１１０の熱信頼性を評価することができるためである。
【００５７】
また、第１の取得部６２は、出力値Ｐが出力値Ｐ１と等しくなった場合に、サーマルセンサ３０から出射光の開口数ＮＡを取得するとともに、サーモビューワ４０からＣＭＳ区間２１の温度の値を取得する。ここで第１の取得部６２が取得したＣＭＳ区間２１の温度の値を第１の温度Ｔ１とする。
【００５８】
（第２の取得部６３）
第２の取得部６３は、出力値Ｐが出力値Ｐ１とは異なる出力値Ｐ２（請求の範囲に記載の第２の値Ｐ２）と等しくなるように、電流源制御部６１を介して電流源５６をフィードバック制御する。換言すれば、第２の取得部６３は、出力値Ｐが出力値Ｐ２となるようにファイバレーザ装置５０を制御する。出力値Ｐ２は、出力値Ｐ１と異なっていればよい。
【００５９】
また、第２の取得部６３は、出力値Ｐが出力値Ｐ２と等しくなった場合に、サーモビューワ４０からＣＭＳ区間２１の温度の値を取得する。ここで第２の取得部６３が取得したＣＭＳ区間２１の温度の値を第２の温度Ｔ２とする。
【００６０】
なお、後述する出力値Ｐ１における温度上昇係数の値ＣＴをより正確に算出するために、出力値Ｐ１と出力値Ｐ２との差分ΔＰは、１℃以上の差分ΔＴ（温度Ｔ１と温度Ｔ２との差分）が得られるように定められていることが好ましい。
【００６１】
（算出部６４）
算出部６４は、出力値Ｐ１、温度Ｔ１、出力値Ｐ２、及び温度Ｔ２に基づいて、以下のように温度上昇係数の値ＣＴを算出する。なお、以下において温度上昇係数の値ＣＴのことを単に温度上昇係数ＣＴとも記載する。
【００６２】
図４に示す点ａは、第１の取得部６２が取得した出力値Ｐ１と温度Ｔ１とに対応する点である。図４に示す点ｂは、第２の取得部６３が取得した出力値Ｐ２と温度Ｔ２とに対応する点である。温度上昇係数ＣＴは、点ａと点ｂとを結ぶ直線の傾きである。すなわち、温度上昇係数ＣＴは、ＣＴ＝ΔＴ／ΔＰ＝（Ｔ１−Ｔ２）／（Ｐ１−Ｐ２）で定義される。
【００６３】
（判定部６５）
判定部６５は、第１の取得部６２が取得した出射光の開口数ＮＡと、算出部６４が算出した温度上昇係数ＣＴとを取得する。
【００６４】
判定部６５は、温度上昇係数と開口数とにより定められるパラメータ空間（図５参照）において、温度上昇係数ＣＴと開口数ＮＡとに対応する点が所定の帯状領域に含まれているか否かによって、コンバイナ１１０の熱信頼性の良否を判定する。
【００６５】
図５に示すパラメータ空間において、帯状領域Ｒ１が予め定められている。帯状領域Ｒ１は、熱信頼性が基準を満たすことが確認されている複数のコンバイナの温度上昇係数ＣＴと開口数ＮＡとを事前に取得しておくことによって定めることができる。図５に示す点群Ａは、熱信頼性が基準を満たすことが確認されている複数のコンバイナを用いて取得した温度上昇係数ＣＴと開口数ＮＡとに対応する点のグループである。
【００６６】
二点鎖線Ｌ１は、点群Ａの回帰直線である。一点鎖線Ｌ２，Ｌ３は、二点鎖線Ｌ１に平行であり、且つ、点群Ａを包含するように定められた直線である。以上のように、温度上昇係数と開口数とにより定められるパラメータ空間において、帯状領域Ｒ１は、一点鎖線Ｌ２と一点鎖線Ｌ３とに挟まれた領域である。
【００６７】
第１の取得部６２が取得した開口数ＮＡと、算出部６４が算出した温度上昇係数ＣＴとに対応する点が帯状領域Ｒ１に含まれている場合、判定部６５は、コンバイナ１１０の熱信頼性を「良」すなわち「基準を満たしている」と判定する。
【００６８】
一方、開口数ＮＡと温度上昇係数ＣＴとに対応する点が帯状領域Ｒ１に含まれていない場合（図５に示す点Ｂ１や点Ｂ２などの場合）、判定部６５は、コンバイナ１１０の熱信頼性を「否」すなわち「基準を満たしていない」と判定する。
【００６９】
以上のように、評価装置１０は、高出力な出射光を得られるコンバイナの熱信頼性を評価することができる。
【００７０】
なお、本実施形態では帯状領域Ｒ１のことを図５に示した散布図を用いて説明した。しかし、散布図を用いなくても帯状領域Ｒ１を定めることは可能である。
【００７１】
一点鎖線Ｌ２，Ｌ３は、温度上昇係数ＣＴを変数とする関数で表すことができる。ここで、一点鎖線Ｌ２を表す関数を関数Ｆ（ｘ）、一点鎖線Ｌ３を表す関数を関数Ｇ（ｘ）とする。すると、帯状領域Ｒ１は、関数Ｇ（ｘ）以上関数Ｆ（ｘ）以下の領域といえる。
【００７２】
判定部６５は、（１）取得した温度上昇係数ＣＴを関数Ｆ（ｘ）に代入することによってＦ（ＣＴ）を算出し、（２）取得した温度上昇係数ＣＴを関数Ｇ（ｘ）に代入することによってＧ（ＣＴ）を算出し、（３）取得した開口数ＮＡがＧ（ＣＴ）以上Ｆ（ＣＴ）以下の範囲内に含まれるか否かを判定すればよい。
【００７３】
開口数ＮＡがＧ（ＣＴ）以上Ｆ（ＣＴ）以下の範囲内に含まれる場合、温度上昇係数ＣＴと開口数ＮＡとに対応する点は、帯状領域Ｒ１に含まれている。一方、開口数ＮＡがＧ（ＣＴ）以上Ｆ（ＣＴ）以下の範囲内に含まれていない場合、温度上昇係数ＣＴと開口数ＮＡとに対応する点は、帯状領域Ｒ１に含まれていない。
【００７４】
なお、点群Ａのうち＃１〜＃３のプロットは、フィードファイバ２０のコアの直径として、出射ファイバ１１３のコアの直径より大きな値を採用した場合に得られた点の集合である。点群Ａのうち＃４〜＃６のプロットは、フィードファイバ２０のコアの直径として、出射ファイバ１１３のコアの直径より小さな値を採用した場合に得られた点の集合である。
【００７５】
＃１〜＃３のプロットと＃４〜＃６のプロットとを比較した場合、＃４〜＃６のプロットの方が、すなわち、フィードファイバ２０のコアの直径を出射ファイバ１１３のコアの直径より小さな値を採用した方が、温度上昇係数ＣＴ及び開口数ＮＡの双方が大きくなる傾向が認められた。ただし、フィードファイバ２０のコアの直径を変更した場合であっても、＃１〜＃６の各プロットは、１つの帯状領域Ｒ１のなかに含まれることがわかる。
【００７６】
〔変形例〕
第１の実施形態に係る評価装置１０の変形例である評価装置について説明する。変形例の評価装置が備えている制御部は、図３に図示した電流源制御部６１、第１の取得部６２、第２の取得部６３、算出部６４、及び判定部６５の各機能ブロックに加えて、同定部を更に備えている。
【００７７】
上記同定部は、（１）所定の出力値Ｐ１と、第１の取得部６２が取得した第１の温度Ｔ１（出力値Ｐ１に対応するＣＭＳ区間２１の温度の値）とを取得するとともに、（２）所定の出力値Ｐ２と、第２の取得部６３が取得した第２の温度Ｔ２（出力値Ｐ２に対応するＣＭＳ区間２１の温度の値）とを取得する。さらに、同定部は、出力ＰがＰ＝Ｐ１である場合について、予め定められている第１の温度Ｔ１と第２の温度Ｔ２との差分ΔＴ（＝Ｔ１−Ｔ２）と、開口数の値ＮＡとの相関関係に基づき、差分ΔＴに対応する開口数の値ＮＡを同定する。
【００７８】
上述した、予め定められている差分ΔＴと開口数の値ＮＡとの相関関係は、次の工程によって定めることができる。
【００７９】
（第１の工程）
事前に、コンバイナ１１０と同型のコンバイナを多数（例えば１００個以上）用意し、それらを相関関係取得のためのコンバイナとして、出力ＰがＰ＝Ｐ１及びＰ＝Ｐ２である場合における、各コンバイナの第１の温度Ｔ１及び開口数の値ＮＡ、並びに、各コンバイナの第２の温度Ｔ２を蓄積しておく。なお、相関関係取得のための各コンバイナとしては、熱信頼性が良いと判定されているコンバイナを用いる。
【００８０】
（第２の工程）
第１の工程において蓄積した相関関係取得のための各コンバイナの差分ΔＴ及び開口数の値ＮＡを、例えば最小自乗法などの統計的な手法を用いて解析することによって、差分ΔＴと開口数の値ＮＡとの相関関係を取得する。
【００８１】
以上の第１の工程及び第２の工程を実施することによって、評価対象となるコンバイナにおける差分ΔＴと開口数の値ＮＡとの相関関係を予め定めておくことができる。
【００８２】
本変形例の評価装置によれば、（１）評価対象であるコンバイナについて取得した出力ＰがＰ＝Ｐ１及びＰ＝Ｐ２である場合の差分ΔＴと、（２）予め定められている差分ΔＴと開口数の値ＮＡとの相関関係とに基づいて、評価対象であるコンバイナが出射する出射光の開口数の値ＮＡを同定することができる。
【００８３】
また、評価対象であるコンバイナが出荷された後であっても、本変形例の評価装置を用いて出射光の開口数の値ＮＡを同定することによって、そのコンバイナの出射光のビーム品質が経時的な要因により低下していないか否かを確認することができる。
【００８４】
〔コンバイナ１１０の構成〕
図６に示すように、コンバイナ１１０は、縮径部１１１と、入射ファイバ束１１２と、出射ファイバ１１３とを備えている。
【００８５】
縮径部１１１は、光学ガラスによって構成された光学部材であり、例えば石英ガラス製である。縮径部１１１は、入射端面１１１ａが一方の底面を構成し、出射端面１１１ｂが他方の底面を構成する円柱状の光学部材である。出射端面１１１ｂの面積は、入射端面１１１ａの面積と比較して狭い。したがって、縮径部１１１の形状は、円錐台である。入射端面１１１ａには、入射ファイバ束１１２が結合されている。出射端面１１１ｂには、出射ファイバ１１３が結合されている。
【００８６】
入射ファイバ束１１２は、７本の入射ファイバであるＦＭＦ１２１〜ＦＭＦ１２７によって構成されている。また、出射ファイバ１１３は、１本のマルチモードファイバ（ＭＭＦ）によって構成されている。ＦＭＦ１２１〜ＦＭＦ１２７の各々、及び、出射ファイバ１１３は、例えば石英ガラス製である。
【００８７】
ＦＭＦ１２１は、コア１２１ａとクラッド１２１ｂとを備えている。同様に、ＦＭＦ１２２〜１２７の各々は、コア１２２ａ〜１２７ａとクラッド１２２ｂ〜１２７ｂとを備えている。ＦＭＦ１２１〜１２７は、ＦＭＦ１２２を中心として、その周囲をＦＭＦ１２１及びＦＭＦ１２３〜１２７が等方的に取り囲み、正六角形を成すように配置されている。本実施形態において、ＦＭＦ１２１〜１２７の各々の端面は、入射端面１１１ａに対して融着されている。
【００８８】
出射ファイバ１１３は、コア１１３ａとクラッド１１３ｂとを備えている。コア１１３ａの直径は、縮径部１１１の出射端面の直径と等しくなるように構成されている。本実施形態において、出射ファイバ１１３の端面は、出射端面１１１ｂに対して融着されている。
【００８９】
〔評価装置１０の効果〕
コンバイナ１１０が設計通りに製造されている場合、フィードファイバ２０を伝播する光の出力に対するクラッドモード光の割合は所望の範囲内になる。この場合、温度上昇係数ＣＴは、所定の領域（帯状領域）内に含まれる。
【００９０】
一方、コンバイナ１１０が設計通りに製造されていない場合、フィードファイバ２０を伝播する光の出力に対するクラッドモードの出力の割合は、設計通りに製造されている場合と比較して大きくなり得る。原因として、ＦＭＦ１２１〜１２７の何れかの出射端面と縮径部１１１の入射端面１１１ａとの融着不良、及び、縮径部１１１の出射端面１１１ｂと出射ファイバ１１３の入射端面との融着不良が挙げられる。また、縮径部１１１の表面に異物が付着している場合も設計通りに製造されていない場合に含まれる。
【００９１】
コンバイナ１１０に融着不良がある場合、ＦＭＦ１２１〜１２７の何れかと縮径部１１１との融着部、又は、縮径部１１１と出射ファイバ１１３との融着部は、過剰な発熱の原因になりやすい。また、コンバイナ１１０の縮径部１１１に異物が付着している場合、異物は、クラッドモードを吸収するため過剰な発熱の原因になりやすい。
【００９２】
このような設計時に想定していない過剰な発熱は、運用期間が短期間である場合には問題にならなかったとしても、運用期間が長期間になった場合、特に被覆樹脂やファイバ補強用の樹脂等の塑性変形や構造変化による耐熱性の変化により、故障の原因になり得る。このような、設計時に想定していない過剰な発熱を伴うコンバイナは、いわゆる熱信頼性の低いコンバイナである。
【００９３】
上述したように、評価装置１０は、フィードファイバ２０を伝播する光の出力を変化させた場合に生じるＣＭＳ区間２１の温度変化を観測し、その結果として得られる温度上昇係数ＣＴと開口数ＮＡとを併せて用いることによって、コンバイナ１１０の熱信頼性の良否を評価することができる。
【００９４】
例えば、ファイバレーザ装置５０をＦＭＦ１２１に接続することによって、ＦＭＦ１２１と縮径部１１１との融着部、及び、縮径部１１１と出射ファイバ１１３との融着部を含むコンバイナ１１０の熱信頼性を評価することができる。
【００９５】
また、ファイバレーザ装置５０を接続するＦＭＦ１２１からＦＭＦ１２２に変更することによって、ＦＭＦ１２２と縮径部１１１との融着部、及び、縮径部１１１と出射ファイバ１１３との融着部を含むコンバイナ１１０の熱信頼性を評価することができる。同様に、ファイバレーザ装置５０を接続するＦＭＦをＦＭＦ１２３〜１２７の各々に順次変更することによって、コンバイナ１１０を構成する全ての部材の熱信頼性を評価することができる。
【００９６】
なお、ファイバレーザ装置５０を接続するＦＭＦを変更することによって得られた７つの評価結果を解析することにより、仮に熱信頼性が低いと評価された場合の不具合箇所の特定が容易になる。
【００９７】
〔第２の実施形態〕
本発明の第２の実施形態に係る評価方法Ｍ１０について、図７を参照して説明する。図７は、評価方法Ｍ１０のフローチャートである。評価方法Ｍ１０は、コンバイナの熱信頼性を評価する評価方法である。評価方法Ｍ１０は、第１の実施形態に係る評価装置１０に対応する評価方法であり、評価装置１０が実行する処理を評価方法として表現したものである。本実施形態では、図１に示した評価装置１０の構成を用いて評価方法Ｍ１０を説明する。
【００９８】
図７に示すように、評価方法Ｍ１０は、結合工程Ｓ１０と、第１の測定工程Ｓ１２と、第２の測定工程Ｓ１４と、算出工程Ｓ１６と、判定工程Ｓ１８とを含んでいる。
【００９９】
結合工程Ｓ１０は、評価対象であるコンバイナ１１０の出射ポート（出射ファイバ１１３の出射端面）に、クラッドモード除去区間（ＣＭＳ区間）２１を結合する工程である。
【０１００】
第１の測定工程Ｓ１２は、コンバイナ１１０からの出射光の出力（出力値Ｐ）が第１の値Ｐ１である場合に、前記出射光の開口数の値ＮＡと前記ＣＭＳ区間の温度の値である第１の温度Ｔ１とを測定する工程である。
【０１０１】
第２の測定工程Ｓ１４は、出力値Ｐが第２の値Ｐ２である場合に、ＣＭＳ区間２１の温度の値である第２の温度Ｔ２を測定する。
【０１０２】
算出工程Ｓ１６は、第１の値Ｐ１、第１の温度Ｔ１、第２の値Ｐ２、及び第２の温度Ｔ２に基づいて温度上昇係数の値ＣＴ＝（Ｔ１−Ｔ２）／（Ｐ１−Ｐ２）を算出する工程である。
【０１０３】
判定工程Ｓ１８は、前記温度上昇係数と前記開口数とにより定められるパラメータ空間において、温度上昇係数の値ＣＴと前記開口数の値ＮＡとに対応する点が所定の帯状領域に含まれているか否かによって熱信頼性の良否を判定する工程である。
【０１０４】
評価方法Ｍ１０は、評価装置１０と同様の効果を奏する。
【０１０５】
〔第３の実施形態〕
本発明の第３の実施形態に係るコンバイナ１０Ａについて、図８を参照して説明する。図８は、コンバイナ１０Ａのブロック図である。コンバイナ１０Ａは、自身の熱信頼性を評価する機能を有するコンバイナである。
【０１０６】
図８に示すように、コンバイナ１０Ａは、図１に示した評価装置１０及びコンバイナ１１０の各構成のうち、縮径部１１１と、入射ファイバ束１１２と、出射ファイバ１１３と、ＣＭＳ区間２１と、サーマルセンサ３０と、サーモビューワ４０と、制御部６０とを備えている１つの装置として表現しなおしたものである。
【０１０７】
縮径部１１１、入射ファイバ束１１２、出射ファイバ１１３、ＣＭＳ区間２１、サーマルセンサ３０、サーモビューワ４０、及び制御部６０の構成は、第１の実施形態において説明した通りである。したがって、本実施形態では、その説明を省略する。
【０１０８】
コンバイナ１０Ａは、評価装置１０と同様の効果を奏する。そのうえで、コンバイナ１０Ａをファイバレーザシステムに搭載する場合のメリットについて以下に説明する。コンバイナ１０Ａは、例えばファイバレーザシステムの一態様であるレーザ加工機の出力コンバイナとして好適に用いることができる。本実施形態では、レーザ加工機１の出力コンバイナとしてコンバイナ１０Ａを採用した場合を例にして、コンバイナ１０Ａについて説明する。
【０１０９】
レーザ加工機１の出力コンバイナとして、コンバイナ１０Ａを用いる場合、コンバイナ１０Ａの各入射ポート、すなわち、ＦＭＦ１２１〜１２７の各々の入射端面には、ファイバレーザ装置５０が１台ずつ接続される。図８では、図面が煩雑になるのを避けるため、ＦＭＦ１２２〜１２７の各々に接続されたファイバレーザ装置５０を省略している。
【０１１０】
レーザ加工機１は、フィードファイバ２０の出射端面からの出射光を用いて被加工物を加工する。したがって、レーザ加工機１を用いて加工を行う場合には、サーマルセンサ３０は、フィードファイバ２０の出射端面とは対向しない位置に待避されている。
【０１１１】
レーザ加工機１を長期間に亘って運用する場合、ＦＭＦ１２１〜１２７の各々と縮径部１１１との融着部、或いは、縮径部１１１と出射ファイバ１１３との融着部の経時変化、又は、縮径部１１１に付着した異物などを原因としてコンバイナ１０Ａの熱信頼性が低下することがある。そこで、コンバイナ１０Ａの熱信頼性を定期的に評価することが好ましい。
【０１１２】
コンバイナ１０Ａの熱信頼性を評価する場合、レーザ加工機１の使用者は、サーマルセンサ３０を所定の位置に配置すればよい。所定の位置とは、その受光面とフィードファイバ２０の出射端面とが対向する位置である（図８参照）。
【０１１３】
コンバイナ１０Ａの制御部６０は、図８に示すように１台のファイバレーザ装置５０を個別に制御してもよいし、７台のファイバレーザ装置５０（ＦＭＦ１２１〜１２７に接続された各ファイバレーザ装置）をまとめて制御してもよい。
【０１１４】
制御部６０が個別のファイバレーザ装置５０を制御する構成を採用した場合、コンバイナ１０Ａは、１本のＦＭＦ（例えばＦＭＦ１２１）と縮径部１１１との融着部の熱信頼性を、他のＦＭＦ（例えばＦＭＦ１２２〜１２７）と縮径部１１１との融着部の熱信頼性と区別して評価することができる。制御部６０が制御するファイバレーザ装置を切り替えることによって、他のＦＭＦ（例えばＦＭＦ１２２〜１２７）の何れかと縮径部１１１との融着部の熱信頼性を評価することができる。
【０１１５】
制御部６０が７個のファイバレーザ装置５０をまとめて制御する構成を採用した場合、コンバイナ１０Ａは、実際に加工を行う場合に準じた、高出力な出射光を出射している状態における、自身の熱信頼性を評価することができる。
【０１１６】
なお、コンバイナ１０Ａにおいても、評価装置１０の場合と同様に、フィードファイバ２０のコアの直径は、出射ファイバ１１３のコア１１３ａの直径以上であることが好ましい。また、樹脂層２３を構成する樹脂の屈折率は、フィードファイバ２０のクラッドの屈折率よりも高いことが好ましい。また、フィードファイバ２０の一部区間に形成されたＣＭＳ区間２１の数は、１つに限定されるものではない。
【０１１７】
なお、コンバイナ１０Ａが備えている制御部６０は、第１の実施例に係る評価装置１０の変形例の場合と同様に、同定部を備えていてもよい。例えば、レーザ加工機１を長期間に亘って運用していると、ワークに対して切断や溶接などの加工を施したあとに形成される加工痕の形状が所定の形状から変化することが考えられる。このような場合に、コンバイナ１０Ａが同定部を備えていることによって、コンバイナ１０Ａのユーザは、コンバイナ１０Ａから出射される出射光の開口数の値ＮＡを容易に同定することができる。したがって、コンバイナ１０Ａのユーザは、加工痕における該形状の変化の原因がコンバイナ１０Ａに起因するものなのか、コンバイナ１０Ａ意外に起因するものなのかを容易に判断することができる。
【０１１８】
本変形例の評価装置によれば、（１）評価対象であるコンバイナについて取得した出力ＰがＰ＝Ｐ１及びＰ＝Ｐ２である場合の差分ΔＴと、（２）予め定められている差分ΔＴと開口数の値ＮＡとの相関関係とに基づいて、評価対象であるコンバイナが出射する出射光の開口数の値ＮＡを同定することができる。
【０１１９】
また、評価対象であるコンバイナが出荷された後であっても、本変形例の評価装置を用いて出射光の開口数の値ＮＡを同定することによって、そのコンバイナの出射光のビーム品質が経時的な要因により低下していないか否かを確認することができる。
【０１２０】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１２１】
１０  評価装置
２０  フィードファイバ（光ファイバ）
２１  クラッドモード除去区間（ＣＭＳ区間）
２２  側面
２３  樹脂層
３０  サーマルセンサ（光検出器）
４０  サーモビューワ（温度計）
６０  制御部
６１  電流源制御部
６２  第１の取得部
６３  第２の取得部
６４  算出部
６５  判定部
１０Ａ  コンバイナ
１１１  縮径部
１１１ａ  入射端面
１１１ｂ  出射端面
１２１〜１２７  フューモードファイバ（入射ファイバ）
１１２  入射ファイバ束
１１３  出射ファイバ
【図１】
2018022101.tif 000003
【図２】
2018022101.tif 000004
【図３】
2018022101.tif 000005
【図４】
2018022101.tif 000006
【図５】
2018022101.tif 000007
【図６】
2018022101.tif 000008
【図７】
2018022101.tif 000009
【図８】
2018022101.tif 000010