(57)【要約】      （修正有）【課題】プロセスファイバの入射端側を冷却するためのファイバ水冷機構が不要になって、構成の簡単化及びコストの削減できるビームカプラを提供する。【解決手段】ビームカプラ２５のカプラケース２７は、その内側におけるコリメートレンズ３７と集束レンズ４１との間に、コリメートされたレーザ光ＬＢを折り曲げて集束レンズ４１に向かう方向に反射するベンドミラー４５をミラーホルダ４７によって備えている。ベンドミラー４５の反射面４５ｒにおける、レーザ光ＬＢのうち少なくとも光強度分布の裾野部分を除く分布領域に対応する楕円状の箇所には、レーザ光ＬＢを全反射する全反射膜が形成されている。ベンドミラー４５の反射面４５ｒにおける全反射膜の周囲及び反射面４５ｒの裏面４５ｂには、レーザ光ＬＢの反射を防止する反射防止膜が蒸着によって形成されている。【選択図】図２
2018180235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を発振するレーザ発振器と、レーザ光をレーザ加工ヘッドに伝送するプロセスファイバとの間で、レーザ光を光結合させるためのビームカプラであって、
カプラケースと、
前記カプラケースの内側に設けられ、前記レーザ発振器から出射されたレーザ光をコリメートするコリメートレンズと、
前記カプラケースの内側における前記コリメートレンズの出射側に設けられ、コリメートされたレーザ光を前記プロセスファイバの入射端に向かって集束する集束レンズと、
前記カプラケースの内側における前記コリメートレンズと前記集束レンズとの間に設けられ、コリメートされたレーザ光を折り曲げて前記集束レンズに向かう方向に反射するベンドミラーと、を具備し、
前記ベンドミラーの反射面における、レーザ光のうち少なくとも光強度分布の裾野部分を除く分布領域に対応する箇所に、レーザ光を全反射する全反射膜が形成され、前記ベンドミラーの反射面における前記全反射膜の周囲に、レーザ光の反射を防止する反射防止膜がそれぞれ形成されていることを特徴とするビームカプラ。
【請求項２】
レーザ光を発振するレーザ発振器に接続されたフィーディングファイバと、レーザ光をレーザ加工ヘッドに伝送するプロセスファイバとの間で、レーザ光を光結合させるためのビームカプラであって、
カプラケースと、
前記カプラケースの内側に設けられ、前記フィーディングファイバの出射端から出射されたレーザ光をコリメートするコリメートレンズと、
前記カプラケースの内側における前記コリメートレンズの出射側に設けられ、コリメートされたレーザ光を前記プロセスファイバの入射端に向かって集束する集束レンズと、
前記カプラケースの内側における前記コリメートレンズと前記集束レンズとの間に設けられ、コリメートされたレーザ光を折り曲げて前記集束レンズに向かう方向に反射するベンドミラーと、を具備し、
前記ベンドミラーの反射面における、レーザ光のうち少なくとも光強度分布の裾野部分を除く分布領域に対応する箇所に、レーザ光を全反射する全反射膜が形成され、前記ベンドミラーの反射面における前記全反射膜の周囲に、レーザ光の反射を防止する反射防止膜がそれぞれ形成されていることを特徴とするビームカプラ。
【請求項３】
前記ベンドミラーを透過したレーザ光の光強度を検出する光検出器を具備したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のビームカプラ。
【請求項４】
前記カプラケースの内側における前記ベンドミラーの透過側に設けられ、前記ベンドミラーを透過したレーザ光を折り曲げて前記ベンドミラーの反射面の裏面に向かう方向と異なる方向に反射する第２ベンドミラーを具備し、
前記第２ベンドミラーの反射面における前記少なくとも光強度分布の裾野部分を除く分布領域に対応する箇所に、レーザ光を全反射する第２全反射膜が形成され、前記第２ベンドミラーの反射面における前記第２全反射膜の周囲、及び前記第２ベンドミラーの反射面の裏面に、レーザ光の反射を防止する第２反射防止膜がそれぞれ形成され、
前記第２ベンドミラーを透過したレーザ光の光強度を検出する第１光検出器と、
前記第２ベンドミラーから反射したレーザ光の光強度を検出する第２光検出器と、を具備したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のビームカプラ。
【請求項５】
レーザ光を発振するレーザ発振器と、レーザ光をレーザ加工ヘッドに伝送するプロセスファイバとの間で、レーザ光を光結合させるためのビームカプラであって、
カプラケースと、
前記カプラケースの内側に設けられ、前記レーザ発振器から出射されたレーザ光をコリメートするコリメートレンズと、
前記カプラケースの内側における前記コリメートレンズの出射側に設けられ、コリメートされたレーザ光を前記プロセスファイバの入射端に向かって集束する集束レンズと、
前記カプラケースの内側における前記コリメートレンズと前記集束レンズとの間に設けられ、コリメートされたレーザ光のうち一部を透過しかつ他の一部を前記コリメートレンズに向かう方向と異なる方向に反射する部分透過ミラーと、を具備し、
前記部分透過ミラーの反射面における、レーザ光のうち少なくとも光強度分布の裾野部分を除く分布領域に対応する箇所、及び前記部分透過ミラーの反射面の裏面に、レーザ光の反射を防止する反射防止膜がそれぞれ形成され、前記部分透過ミラーの反射面における前記反射防止膜の周囲に、レーザ光を全反射する全反射膜が形成されていることを特徴とするビームカプラ。
【請求項６】
レーザ光を発振するレーザ発振器に接続されたフィーディングファイバと、レーザ光をレーザ加工ヘッドに伝送するプロセスファイバとの間で、レーザ光を光結合させるためのビームカプラであって、
カプラケースと、
前記カプラケースの内側に設けられ、前記フィーディングファイバの出射端から出射されたレーザ光をコリメートするコリメートレンズと、
前記カプラケースの内側における前記コリメートレンズの出射側に設けられ、コリメートされたレーザ光を前記プロセスファイバの入射端に向かって集束する集束レンズと、
前記カプラケースの内側における前記コリメートレンズと前記集束レンズとの間に設けられ、コリメートされたレーザ光のうち一部を透過しかつ他の一部を前記コリメートレンズに向かう方向と異なる方向に反射する部分透過ミラーと、を具備し、
前記部分透過ミラーの反射面における、レーザ光のうち少なくとも光強度分布の裾野部分を除く分布領域に対応する箇所、及び前記部分透過ミラーの反射面の裏面に、レーザ光の反射を防止する反射防止膜がそれぞれ形成され、前記部分透過ミラーの反射面における前記反射防止膜の周囲に、レーザ光を全反射する全反射膜が形成されていることを特徴とするビームカプラ。
【請求項７】
前記部分透過ミラーから反射したレーザ光の光強度を検出する光検出器を具備したことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のビームカプラ。
【請求項８】
前記カプラケースの内側における前記部分透過ミラーの反射側に設けられ、前記部分透過ミラーから反射したレーザ光を折り曲げて前記部分透過ミラーの反射面に向かう方向と異なる方向に反射するベンドミラーを具備し、
前記ベンドミラーの反射面における前記少なくとも光強度分布の裾野部分を除く分布領域に対応する箇所に、レーザ光を全反射する第２全反射膜が形成され、前記ベンドミラーの反射面における前記第２全反射膜の周囲、及び前記ベンドミラーの反射面の裏面に、レーザ光の反射を防止する第２反射防止膜がそれぞれ形成され、
前記ベンドミラーを透過したレーザ光の光強度を検出する第１光検出器と、
前記ベンドミラーから反射したレーザ光の光強度を検出する第２光検出器と、を具備したことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のビームカプラ。
【請求項９】
ワーク材に対してレーザ加工を行うレーザ加工機であって、
請求項１から請求項８のうちのいずれか１項に記載のビームカプラを具備したことを特徴とするレーザ加工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を発振するレーザ発振器或いはレーザ発振器に接続されたフィーディングファイバと、レーザ光をレーザ加工ヘッドに伝送するプロセスファイバとの間で、レーザ光（レーザビーム）を光結合させるためのビームカプラに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーザ加工機に用いられるビームカプラについて種々の開発がなされている。そして、光源のレーザ発振器、及びレーザ光を伝送するプロセスファイバに光結合させるビームカプラの一般的な構成は、次の通りである。
【０００３】
レーザ発振器は２つのタイプに分けられ、第１のタイプのレーザ発振器は、レーザ光を発振させる媒体と、レーザ光を増幅発振させる共振器ミラーとからなるものである。第２のタイプのレーザ発振器は、レーザ光を発振させる媒体がファイバであり、その中をレーザ光を伝搬させることで増幅発振させるものである。第１のタイプのレーザ発振器は出力ミラーにより、第２のタイプのレーザ発振器はフィーディングファイバによりレーザ光が発振される。この時発振されるレーザ光（レーザビーム）は、あるビーム径および拡がり角をもっている。ビーム径と拡がり角によりビーム品質は表されるが、高出力になるほどビーム品質は低下傾向にあり、近似ガウシアン形状から崩れてレーザ光の裾野部分（光軸の周囲に広がった光強度の低い領域）が長く拡がったレーザ光になるケースも多い。
【０００４】
ビームカプラは、カプラケースを具備しており、カプラケースは、ビームカプラのベースを構成している。また、カプラケースは、その内側に、フィーディングファイバの出射端からカプラケース内に出射されたレーザ光をコリメートするコリメートレンズを備えている。カプラケースは、コリメートされたレーザ光をプロセスファイバの入射端に向かって集束する集束レンズ（Focusing lens）を備えている。更に、集束レンズの光軸がコリメートレンズの光軸に対して交差する場合においては、カプラケースは、コリメートレンズと集束レンズの間に、コリメートされたレーザ光を折り曲げて集束レンズに向かう方向に反射するベンドミラーを備えている（特許文献１等参照）。
【０００５】
ビームカプラによって、フィーディングファイバとプロセスファイバとの間でレーザ光を光結合させる際には、光結合損失（カップリング損失）が発生して熱になる。ビームカプラの光結合損失は、カプラケースの内側の光結合損失と、プロセスファイバの入射端側の光結合損失とに分けることができる。カプラケースの内側の光結合損失は、カプラケース内に出射されるレーザ光の発散角によるコリメートレンズ周辺の散乱光、各光学要素の反射率や熱レンズ効果等による反射光や散乱光に起因している。プロセスファイバの入射端側の光結合損失は、カプラケース内においてコリメートされたレーザ光のうち、光強度分布（近似ガウシアン分布）の裾野部分がプロセスファイバの入射端に到達し、コアに入りきらなかったことに起因している。なお、レーザ光のうち光強度分布の裾野部分は、フィーディングファイバから出射されたレーザ光のうち設計上のＮＡ(Numerical Aperture)を超える広がり角に相当する。
【０００６】
一般に、ビームカプラの光結合損失はレーザ光の出力の数％であるが、レーザ光の出力が数キロワットになると、ビームカプラの光結合損失も数十から数百ワットになり、ビームカプラの光結合損失によって発生する熱量も大きくなる。そのため、通常、カプラケースには、その内側を冷却するためのカプラ冷却機構が設けられている。プロセスファイバの入射端の周囲には、プロセスファイバの入射端側を冷却するためのファイバ水冷機構が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−２００８１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、カプラケースの内側の光結合損失は、プロセスファイバの入射端に集束される前のパワー密度の低いレーザ光の反射光や散乱光による光損失であり、カプラケースがある程度の大きさの容積を有しているため、カプラ水冷機構の冷却性能を十分に確保しつつ、カプラ水冷機構の構成の簡単化を図ることができる。これに対して、プロセスファイバの入射端側の光結合損失は、プロセスファイバの入射端に集束されたパワー密度の高いレーザ光の光損失であり、プロセスファイバの入射端の外径等の大きさがカプラケースの大きさに比べて極めて小さい。そのため、ファイバ水冷機構の冷却性能を十分に確保しつつ、ファイバ水冷機構の構成の簡単化を図ることは容易でなく、ビームカプラに関連（付随）する構成の複雑化及びコストの増大を招くことになる。
【０００９】
なお、プロセスファイバの入射端側の光結合損失を極力小さくするため、カプラケースの内側におけるコリメートレンズの入射側又は出射側に設けられた環状のアパーチャによって、レーザ光のうち光強度分布の裾野部分をカットする手法も考えられる。しかしながら、アパーチャの内周縁部がレーザ光の回折現象を回避できるようにナイフエッジ状に形成されており、アパーチャの内周縁部の熱容量が小さく、アパーチャの冷却効率を十分に確保することが困難であり、前述の手法は高出力において実用的ではない。
【００１０】
そこで、本発明は、前述の問題を解決することができる、新規な構成のビームカプラ等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】
【００１１】
本発明の第１の態様は、レーザ光（レーザビーム）を発振するレーザ発振器と、レーザ光をレーザ加工ヘッドに伝送するプロセスファイバとの間で、レーザ光を光結合（光学的に結合）させるためのビームカプラであって、カプラケースと、前記カプラケースの内側に設けられ、前記レーザ発振器から出射されたレーザ光をコリメートするコリメートレンズと、前記カプラケースの内側における前記コリメートレンズの出射側（出射側に離隔した位置）に設けられ、コリメートされたレーザ光を前記プロセスファイバの入射端に向かって集束する集束レンズと、前記カプラケースの内側における前記コリメートレンズと前記集束レンズとの間に設けられ、コリメートされたレーザ光を折り曲げて前記集束レンズに向かう方向に反射するベンドミラーと、を具備し、前記ベンドミラーの反射面における、レーザ光のうち少なくとも光強度分布（近似ガウシアン分布）の裾野部分を除く分布領域に対応する箇所に、レーザ光を全反射する全反射膜が形成され、前記ベンドミラーの反射面における前記全反射膜の周囲に、レーザ光の反射を防止する反射防止膜が形成されていることである。
【００１２】
本発明の第２の態様は、レーザ光（レーザビーム）を発振するレーザ発振器に接続されたフィーディングファイバと、レーザ光をレーザ加工ヘッドに伝送するプロセスファイバとの間で、レーザ光を光結合（光学的に結合）させるためのビームカプラであって、カプラケースと、前記カプラケースの内側に設けられ、前記フィーディングファイバの出射端から出射されたレーザ光をコリメートするコリメートレンズと、
前記カプラケースの内側における前記コリメートレンズの出射側（出射側に離隔した位置）に設けられ、コリメートされたレーザ光を前記プロセスファイバの入射端に向かって集束する集束レンズと、
前記カプラケースの内側における前記コリメートレンズと前記集束レンズとの間に設けられ、コリメートされたレーザ光を折り曲げて前記集束レンズに向かう方向に反射するベンドミラーと、を具備し、
前記ベンドミラーの反射面における、レーザ光のうち少なくとも光強度分布（近似ガウシアン分布）の裾野部分を除く分布領域に対応する箇所に、レーザ光を全反射する全反射膜が形成され、前記ベンドミラーの反射面における前記全反射膜の周囲に、レーザ光の反射を防止する反射防止膜が形成されていることである。
【００１３】
本発明の第１又は第２の態様によると、前記レーザ発振器の起動によりレーザ光を発振することにより、レーザ光が前記レーザ発振器から前記カプラケース内に出射される。或いは、レーザ光が前記レーザ発振器から出射され、前記フィーディングファイバを経由して、前記フィーディングファイバの出射端から前記カプラケース内に出射される。すると、前記カプラケース内に出射されたレーザ光は、前記コリメートレンズによってコリメートされ、前記ベンドミラーに入射する。
【００１４】
前記ベンドミラーに入射したレーザ光のうち、前記少なくとも光強度分布の裾野部分を除く分布領域は、全反射膜によって前記集束レンズに向かう方向に反射して、前記集束レンズによって前記プロセスファイバの入射端に集束される。一方、前記ベンドミラーに入射したレーザ光のうち、前記光強度分布の裾野部分は、反射防止膜によって前記集束レンズに向かう方向に反射することなく、前記ベンドミラーを透過する。これにより、前記ベンドミラーに入射したレーザ光のうち、前記少なくとも光強度分布の裾野部分を除く分布領域のみが前記プロセスファイバの入射端に到達することになる。換言すれば、前記カプラケース内においてコリメートされたレーザ光のうち、前記光強度分布の裾野部分が前記プロセスファイバの入射端に到達することを回避することができる。
【００１５】
本発明の第３の態様は、レーザ光（レーザビーム）を発振するレーザ発振器と、レーザ光をレーザ加工ヘッドに伝送するプロセスファイバとの間で、レーザ光を光結合（光学的に結合）させるためのビームカプラであって、カプラケースと、前記カプラケースの内側に設けられ、前記レーザ発振器から出射されたレーザ光をコリメートするコリメートレンズと、前記カプラケースの内側における前記コリメートレンズの出射側（出射側に離隔した位置）に設けられ、コリメートされたレーザ光を前記プロセスファイバの入射端に向かって集束する集束レンズと、前記カプラケースの内側における前記コリメートレンズと前記集束レンズとの間に設けられ、コリメートされたレーザ光のうち一部を透過しかつ他の一部を前記コリメートレンズに向かう方向と異なる方向に反射する部分透過ミラーと、を具備し、前記部分透過ミラーの反射面における、レーザ光のうち少なくとも光強度分布（近似ガウシアン分布）の裾野部分を除く分布領域に対応する箇所、及び前記部分透過ミラーの反射面の裏面に、レーザ光の反射を防止する反射防止膜がそれぞれ形成され、前記部分透過ミラーの反射面における前記反射防止膜の周囲に、レーザ光を全反射する全反射膜が形成されていることである。
【００１６】
本発明の第４の態様は、レーザ光（レーザビーム）を発振するレーザ発振器に接続されたフィーディングファイバと、レーザ光をレーザ加工ヘッドに伝送するプロセスファイバとの間で、レーザ光を光結合（光学的に結合）させるためのビームカプラであって、カプラケースと、前記カプラケースの内側に設けられ、前記フィーディングファイバの出射端から出射されたレーザ光をコリメートするコリメートレンズと、前記カプラケースの内側における前記コリメートレンズの出射側（出射側に離隔した位置）に設けられ、コリメートされたレーザ光を前記プロセスファイバの入射端に向かって集束する集束レンズと、前記カプラケースの内側における前記コリメートレンズと前記集束レンズとの間に設けられ、コリメートされたレーザ光のうち一部を透過しかつ他の一部を前記コリメートレンズに向かう方向と異なる方向に反射する部分透過ミラーと、を具備し、前記部分透過ミラーの反射面における、レーザ光のうち少なくとも光強度分布（近似ガウシアン分布）の裾野部分を除く分布領域に対応する箇所、及び前記部分透過ミラーの反射面の裏面に、レーザ光の反射を防止する反射防止膜がそれぞれ形成され、前記部分透過ミラーの反射面における前記反射防止膜の周囲に、レーザ光を全反射する全反射膜が形成されていることである。
【００１７】
本発明の第３又は第４の態様によると、前記レーザ発振器の起動によりレーザ光を発振することにより、レーザ光が前記レーザ発振器から前記カプラケース内に出射される。或いは、レーザ光が前記レーザ発振器から出射され、前記フィーディングファイバを経由して、前記フィーディングファイバの出射端から前記カプラケース内に出射される。すると、前記カプラケース内に出射されたレーザ光は、前記コリメートレンズによってコリメートされ、前記部分透過ミラーに入射する。
【００１８】
前記部分透過ミラーに入射したレーザ光のうち、前記少なくとも光強度分布の裾野部分を除く分布領域は、反射防止膜によって前記集束レンズ側に透過して、前記集束レンズによって前記プロセスファイバの入射端に集束される。一方、前記部分透過ミラーに入射したレーザ光のうち、前記光強度分布の裾野部分は、全反射膜によって前記集束レンズ側に透過することなく、前記コリメートレンズに向かう方向と異なる方向に反射する。これにより、前記部分透過ミラーに入射したレーザ光のうち、前記少なくとも光強度分布の裾野部分を除く分布領域のみが前記プロセスファイバの入射端に到達することになる。換言すれば、前記カプラケース内においてコリメートされたレーザ光のうち、前記光強度分布の裾野部分が前記プロセスファイバの入射端に到達することを回避することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、前記カプラケース内においてコリメートされたレーザ光のうち、前記光強度分布の裾野部分が前記プロセスファイバの入射端に到達することを回避できるため、前記プロセスファイバの入射端側の光結合損失を十分に抑えることができる。よって、本発明によれば、前記プロセスファイバの入射端側を冷却するためのファイバ水冷機構が不要になり、前記ビームカプラに関連（付随）する構成の簡単化及びコストの削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の実施形態及び他の実施形態に係るレーザ加工機を示す模式的な斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係るビームカプラを示す模式図であり、図２には、ファイバレーザ発振器が概念的に示されている。
【図３】図３（ａ）は、本発明の実施形態に係るベンドミラー、本発明の実施形態の変形例に係る第２ベンドミラー、又は本発明の他の実施形態に係るベンドミラーを反射面側から見た図である。図３（ｂ）は、本発明の実施形態に係るベンドミラー、本発明の実施形態の変形例に係る第２ベンドミラー、又は本発明の他の実施形態に係るベンドミラーを反射面の裏面側から見た図である。
【図４】図４（ａ）は、本発明の実施形態に係るベンドミラー又は本発明の他の実施形態に係る部分透過ミラーに入射する前のレーザ光の光強度分布を示す図である。図４（ｂ）は、本発明の実施形態に係るベンドミラー又は本発明の他の実施形態に係る部分透過ミラーから出射した後のレーザ光の光強度分布を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態の変形例に係るビームカプラを示す模式図であり、図５には、ファイバレーザ発振器が概念的に示されている。
【図６】図６は、本発明の他の実施形態に係るビームカプラを示す模式図であり、図６には、ファイバレーザ発振器が概念的に示されている。
【図７】図７（ａ）は、本発明の他の実施形態に係る部分透過ミラーを反射面側から見た図である。図７（ｂ）は、本発明の他の実施形態に係る部分透過ミラーを反射面の裏面側から見た図である。
【図８】図８は、本発明の他の実施形態の変形例に係るビームカプラを示す模式図であり、図８には、ファイバレーザ発振器が概念的に示されている。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態（他の実施形態を含む）について図１から図８を参照して説明する
【００２２】
なお、本願の明細書及び特許請求の範囲において、「設けられる」とは、直接的に設けられることの他に、別部材を介して間接的に設けられることを含む意であり、「備えられる」と同義である。「備える」とは、直接的に備えることの他に、別部材を介して間接的に備えることを含む意であり、「設ける」と同義である。「Ｘ軸方向」とは、水平方向の１つである左右方向のことをいい、「Ｙ軸方向」とは、水平方向の１つである前後方向のことをいい、「Ｚ軸方向」とは、上下方向（鉛直方向）のことをいう。
【００２３】
（本発明の実施形態）
図１に示すように、本発明の実施形態に係るレーザ加工機１は、１μｍ帯の波長のレーザ光（レーザビーム）ＬＢを利用して、板状のワーク材（金属板）Ｗの被加工部（被切断部）に対してレーザ加工（切断加工）を行う加工機である。そして、本発明の実施形態に係るレーザ加工機１の具体的な構成は、以下の通りである。
【００２４】
レーザ加工機１は、ワーク材Ｗを支持する加工テーブル（支持フレーム）３を具備しており、この加工テーブル３は、Ｘ軸方向（左右方向）へ延びている。加工テーブル３は、その適宜位置に、ワーク材Ｗを把持する複数のクランプ部材（図示省略）を備えている。また、加工テーブル３は、その上側に、門型の可動フレーム５をＸ軸方向へ移動可能に備えている。可動フレーム５は、Ｘ軸サーボモータ（図示省略）の駆動によりＸ軸方向へ移動するようになっている。更に、可動フレーム５は、その水平部５ａに、キャリッジ７をＹ軸方向（前後方向）へ移動可能に備えている。キャリッジ７は、Ｙ軸サーボモータ（図示省略）の駆動によりＹ軸方向へ移動するようになっている。
【００２５】
キャリッジ７は、そのＸ軸方向の一側に、ワーク材Ｗに向かってレーザ光（レーザビーム）ＬＢを照射する筒状のレーザ加工ヘッド９をＺ軸方向（上下方向）へ移動可能に備えている。レーザ加工ヘッド９は、Ｚ軸サーボモータ（図示省略）の駆動によりＺ軸方向へ移動するようになっている。また、レーザ加工ヘッド９は、Ｘ軸サーボモータの駆動により可動フレーム５と一体的にＸ軸方向へ移動しかつＹ軸サーボモータの駆動によりキャリッジ７と一体的にＹ軸方向へ移動するようになっている。
【００２６】
レーザ加工ヘッド９の上端部（基端部）には、レーザ加工ヘッド９にレーザ光ＬＢを伝送するためのプロセスファイバ（伝送ファイバ）１１の出射端１１ｏがコネクタ１３を介して接続されている。また、レーザ加工ヘッド９は、その内側に、プロセスファイバ１１の出射端から出射されレーザ光ＬＢをコリメートするコリメートレンズ１５を備えている。レーザ加工ヘッド９は、その内側におけるコリメートレンズ１５の下方（コリメートレンズ１５の出射側）に、ワーク材Ｗに向かってレーザ光ＬＢを集束する集束レンズ（Focusing lens）１７を備えている。
【００２７】
図１及び図２に示すように、レーザ加工機１は、筐体１９を具備しており、筐体１９は、加工テーブル３に対して離隔した位置に配置されている。また、筐体１９は、その内側に、１μｍ帯の波長のレーザ光ＬＢを発振するレーザ発振器としてファイバレーザ発振器２１を備えている。ファイバレーザ発振器２１は、例えば、特開２０１２−２４７７８号公報等に示すように公知の構成からなるものであり、その構成の詳細については省略する。ファイバレーザ発振器２１の出射端（出口）２１ｏには、レーザ光ＬＢを取り出すためのフィーディングファイバ２３の入射端２３ｉがコネクタ（図示省略）を介して接続されている。
【００２８】
筐体１９は、その内側に、フィーディングファイバ２３とプロセスファイバ１１との間でレーザ光（レーザビーム）ＬＢを光結合（光学的に結合）させるためのビームカプラ２５を備えている。換言すれば、筐体１９の内側には、ファイバレーザ発振器２１とプロセスファイバ１１との間でレーザ光ＬＢを光結合させるためのビームカプラ２５が設けられている。
【００２９】
続いて、本発明の実施形態に係るビームカプラ２５の具体的な構成について説明する。
【００３０】
図２に示すように、ビームカプラ２５は、カプラケース２７を具備しており、カプラケース２７は、ビームカプラ２５のベースを構成している。また、カプラケース２７は、その一端側（レーザ光ＬＢの入射側）に、第１レセプタクル２９を有しており、第１レセプタクル２９は、フィーディングファイバ２３の出射端２３ｏにコネクタ３１を介して接続されている。カプラケース２７は、その他端側（レーザ光ＬＢの出射側）に、第２レセプタクル３３を有しており、第２レセプタクル３３は、プロセスファイバ１１の入射端１１ｉにコネクタ３５を介して接続されている。
【００３１】
カプラケース２７は、その内側における第１レセプタクル２９側に、フィーディングファイバ２３の出射端２３ｏから出射されたレーザ光ＬＢをコリメートするコリメートレンズ３７をレンズホルダ３９によって備えている。換言すれば、カプラケース２７の内側における第１レセプタクル２９側には、ファイバレーザ発振器２１の出射端２１ｏから出射されたレーザ光ＬＢをコリメートするコリメートレンズ３７がレンズホルダ３９を介して設けられている。また、コリメートレンズ３７のフォーカルポイント（集束位置）は、フィーディングファイバ２３の出射端２３ｏの端部に一致するように調整されている。なお、フィーディングファイバ２３の出射端２３ｏの端部とは、フィーディングファイバ２３がファイバエンドキャップを備えた場合には、レーザビームＬＢがエンドキャップとフィーディングファイバ２３の融合領域の奥にあるフィーディングファイバ２３のコア内に到達するように設定した箇所のことである。フィーディングファイバ２３の出射端２３ｏの端部とは、フィーディングファイバ２３がファイバエンドキャップを備えていない場合には、フィーディングファイバ２３のコアの端面をライトスポットとして、レーザビームＬＢがライトスポットの奥にあるフィーディングファイバ２３のコア内に到達するように設定した箇所のことである。
【００３２】
カプラケース２７は、その内側における第２レセプタクル３３側に、コリメートされたレーザ光ＬＢをプロセスファイバの入射端に向かって集束する集束レンズ４１がレンズホルダ４３によって備えている。換言すれば、カプラケース２７の内側におけるコリメートレンズ３７の出射側（出射側に離隔した位置）には、集束レンズ（Focusing lens）４１がレンズホルダ４３を介して設けられている。また、集束レンズ４１の光軸４１ｓは、コリメートレンズ３７の光軸３７ｓに対して直交している。集束レンズ４１のフォーカルポイントは、プロセスファイバ１１の入射端１１ｉの端部に一致するように調整されている。集束レンズ４１によって集束されるレーザ光のビーム径は、プロセスファイバ１１のコア径よりも小さく設定されている。集束レンズ４１によって集束されるレーザ光の入射角は、プロセスファイバ１１のＮＡに応じた拡がり角よりも小さく設定されている。なお、プロセスファイバ１１の入射端１１ｉの端部は、フィーディングファイバ２３の出射端２３ｏの端部入射端１１ｉの端部と同様に設定される。集束レンズ４１の光軸４１ｓがコリメートレンズ３７の光軸３７ｓに対して交差（傾斜）していれば直交していなくてもよい。
【００３３】
カプラケース２７は、その内側におけるコリメートレンズ３７と集束レンズ４１との間に、コリメートされたレーザ光ＬＢを折り曲げて集束レンズ４１に向かう方向に反射するベンドミラー４５をミラーホルダ４７によって備えている。ベンドミラー４５は、例えば石英等のガラス又はセラミックからなり、ベンドミラー４５の反射面４５ｒは、コリメートレンズ３７の光軸３７ｓ及び集束レンズ４１の光軸４１ｓに対してそれぞれ同じ角度（４５度）だけ傾斜している。
【００３４】
カプラケース２７の一端側には、カプラケース２７の内部に形成されたケース内部通路（図示省略）に冷却水を供給するための供給ポート４９が設けられている。カプラケース２７の他端側には、ケース内部通路から冷却水を回収するための回収ポート５１が設けられている。また、供給ポート４９には、連絡通路５３の一端部が接続されており、回収ポート５１の他端部には、連絡通路５３の他端部が接続されている。連絡通路５３の途中には、連絡通路５３及びケース内部通路において冷却水を循環させるためのチラー５５が配設されており、チラー５５は、冷却水の輸送を行うポンプ（図示省略）を有している。なお、ケース内部通路、供給ポート４９、及び回収ポート５１等は、カプラケース２７の内側を冷却するカプラ冷却機構に相当する。
【００３５】
図２から図４（ａ）（ｂ）に示すように、ベンドミラー４５の反射面４５ｒにおける、レーザ光ＬＢのうち光強度分布（近似ガウシアン分布）の裾野部分ＬＢｈ及びその近傍部ＬＢｎを除く分布領域に対応する楕円状の箇所には、レーザ光ＬＢを全反射する全反射膜ＲＣが蒸着によって形成されている。ここで、レーザ光ＬＢの光強度分布の裾野部分ＬＢｈは、フィーディングファイバ２３の出射端２３ｏから出射されたレーザ光ＬＢのうち、ビームカプラ２５の設計ＮＡを超える部分に相当する。また、全反射膜ＲＣは、一般に、ＨＲ（高反射）コーティングと呼ばれるものであり、全反射膜ＲＣの反射率は、９９．５％以上１００％未満に設定されており、具体的には、本発明の実施形態においては、一例として９９．７％に設定されている。なお、ベンドミラー４５の反射面４５ｒにおける近傍部ＬＢｎに全反射膜ＲＣを形成してもよい。ベンドミラー４５の全反射膜ＲＣの形成手法（成膜手法）は、蒸着に限らず、スパッタリング等のその他の形成手法を用いてもよい。
【００３６】
ベンドミラー４５の反射面４５ｒにおける全反射膜ＲＣの周囲を含む、全反射膜ＲＣ以外の箇所には、レーザ光ＬＢの反射を防止する反射防止膜ＡＣが蒸着によって形成されている。また、ベンドミラー４５の反射面４５ｒの裏面４５ｂ全体には、レーザ光ＬＢの反射を防止する反射防止膜ＡＣが蒸着によって形成されている。反射防止膜ＡＣは、一般に、ＡＲ（アンチ反射）コーティングと呼ばれるものであり、反射防止膜ＡＣの反射率は、０．３％以上１．０％以下に設定されており、具体的には、本発明の実施形態においては、一例として１．０％に設定されている。なお、ベンドミラー４５の反射面４５ｒ及び裏面４５ｂにおける、ミラーホルダ４７によって保持される箇所（露出しない箇所）には、反射防止膜ＡＣを形成しなくてもよい。ベンドミラー４５の反射防止膜ＡＣの形成手法（成膜手法）は、蒸着に限らず、スパッタリング等のその他の形成手法を用いてもよい。
【００３７】
カプラケース２７は、その内側におけるベンドミラー４５の透過側（透過側に離隔した位置）に、ベンドミラー４５を透過したレーザ光ＬＢの光強度を検出する光検出器としてフォトダイオード５７を備えている。また、フォトダイオード５７は、その受光側に、ベンドミラー４５を透過したレーザ光ＬＢを減衰させる光学フィルタとしてのＮＤフィルタ（Neutral Density Filters) ５９を備えている。なお、フォトダイオード５７の受光側にＮＤフィルタ５９を設ける代わりに、カプラケース２７の内側におけるベンドミラー４５とフォトダイオード５７との間に、ベンドミラー４５を透過したレーザ光ＬＢを拡散させる拡散板（図示省略）を設けてもよい。
【００３８】
続いて、本発明の実施形態の作用及び効果について説明する。
【００３９】
（レーザ加工に関する作用）
Ｚ軸サーボモータの駆動によりレーザ加工ヘッド９をＺ軸方向へ移動させて、ワーク材Ｗに対するレーザ光ＬＢの集束位置（フォーカルポイント）を調整する。そして、ファイバレーザ発振器２１の起動によりレーザ光ＬＢを発振することにより、レーザ光ＬＢがファイバレーザ発振器２１の出射端から出射され、フィーディングファイバ２３、ビームカプラ２５、及びプロセスファイバ１１を経由してプロセスファイバ１１の出射端１１ｏから出射される。すると、プロセスファイバ１１の出射端１１ｏから出射されたレーザ光ＬＢは、レーザ加工ヘッド９におけるコリメートレンズ１５及び集束レンズ１７を経由して、レーザ加工ヘッド９の先端部からワーク材Ｗの被加工部に向かって照射される。更に、レーザ加工ヘッド９の先端部からレーザ光ＬＢを照射した状態で、Ｘ軸サーボモータ及びＹ軸サーボモータの駆動によりレーザ加工ヘッド９をワーク材Ｗの被加工部に沿って移動させる。これにより、レーザ光ＬＢの光エネルギーを利用して、ワーク材Ｗの被加工部に対してレーザ加工（切断加工）を行うことができる。
【００４０】
（光結合に関する作用）
ファイバレーザ発振器２１の起動によりレーザ光ＬＢを発振することにより、レーザ光ＬＢがファイバレーザ発振器２１の出射端２１ｏから出射され、フィーディングファイバ２３の入射端２３ｉを経由してフィーディングファイバ２３の出射端２３ｏから出射される。すると、フィーディングファイバ２３の出射端２３ｏから出射されたレーザ光ＬＢは、コリメートレンズ３７によってコリメートされ、ベンドミラー４５に入射する。
【００４１】
ベンドミラー４５に入射したレーザ光ＬＢのうち、光強度分布の裾野部分ＬＢｈ及びその近傍部ＬＢｎを除く分布領域は、全反射膜ＲＣによって集束レンズ４１に向かう方向に反射して、集束レンズ４１によってプロセスファイバ１１の入射端１１ｉに集束される。一方、ベンドミラー４５に入射したレーザ光ＬＢのうち、光強度分布の裾野部分ＬＢｈ及びその近傍部ＬＢｎは、反射防止膜ＡＣによって集束レンズ４１に向かう方向に反射することなく、ベンドミラー４５を透過する。これにより、ベンドミラー４５に入射したレーザ光ＬＢのうち、光強度分布の裾野部分ＬＢｈ及びその近傍部ＬＢｎを除く分布領域のみがプロセスファイバ１１の入射端１１ｉに到達することになる。換言すれば、カプラケース２７内においてコリメートされたレーザ光ＬＢ（ベンドミラー４５に入射したレーザ光ＬＢ）のうち光強度分布の裾野部分ＬＢｈがプロセスファイバ１１の入射端１１ｉに到達することを回避することができる。
【００４２】
ファイバレーザ発振器２１の発振中に、ベンドミラー４５を透過したレーザ光ＬＢの光強度をフォトダイオード５７によって検出する。これにより、フィーディングファイバ２３の出射端２３ｏからビームカプラ２５に入射されるレーザ光ＬＢの品質変化を把握（監視）することができる。
【００４３】
従って、本発明の実施形態によれば、カプラケース２７内においてコリメートされたレーザ光ＬＢのうち光強度分布の裾野部分ＬＢｈがプロセスファイバ１１の入射端１１ｉに到達することを回避できるため、プロセスファイバ１１の入射端１１ｉ側の光結合損失を十分に抑えることができる。よって、本発明の実施形態によれば、プロセスファイバ１１の入射端１１ｉ側を冷却するためのファイバ水冷機構が不要になり、ビームカプラ２５に関連（付随）する構成の簡単化及びコストの削減を図ることができる。
【００４４】
また、フィーディングファイバ２３の出射端２３ｏからビームカプラ２５に入射されるレーザ光ＬＢの品質変化を把握できるため、ワーク材Ｗに対して安定したレーザ加工を行うことができる。
【００４５】
（本発明の実施形態の変形例）
図１及び図５に示すように、レーザ加工機１は、ビームカプラ２５（図２参照）の代わり、本発明の実施形態の変形例に係るビームカプラ６１を具備している。以下、ビームカプラ６１の構成のうち、ビームカプラ２５と異なる構成についてのみ説明する。なお、ビームカプラ６１における複数の構成要素のうち、ビームカプラ２５における構成要素と対応するものについては、図面中に同一符号を付してある。
【００４６】
図３（ａ）（ｂ）から図５に示すように、カプラケース２７は、その内側におけるベンドミラー（第１ベンドミラー）４５の透過側（透過側に離隔した位置）に、ベンドミラー４５を透過したレーザ光ＬＢを折り曲げてベンドミラー４５の反射面４５ｒの裏面４５ｂに向かう方向と異なる方向に反射する第２ベンドミラー６３をミラーホルダ６５によって備えている。第２ベンドミラー６３は、ベンドミラー４５と同じ構成材料からなり、第２ベンドミラー６３の反射面６３ｒは、コリメートレンズ３７の光軸３７ｓに対してベンドミラー４５の反射面４５ｒと反対方向へ同じ角度（４５度）だけ傾斜している。
【００４７】
第２ベンドミラー６３の反射面６３ｒにおける、レーザ光ＬＢのうち光強度分布の裾野部分ＬＢｈ及びその近傍部ＬＢｎを除く分布領域に対応する楕円状の箇所には、レーザ光ＬＢを全反射する全反射膜ＲＣ’が蒸着によって形成されている。また、第２ベンドミラー６３の全反射膜ＲＣ’の反射率は、ベンドミラー４５の全反射膜ＲＣの反射率と同じになっている。なお、第２ベンドミラー６３の反射面６３ｒにおける近傍部ＬＢｎに全反射膜ＲＣ’を形成してもよい。第２ベンドミラー６３の全反射膜ＲＣ’の形成手法（成膜手法）は、蒸着に限らず、スパッタリング等のその他の形成手法を用いてもよい。
【００４８】
第２ベンドミラー６３の反射面６３ｒにおける全反射膜ＲＣ’の周囲を含む、全反射膜ＲＣ’以外の箇所には、レーザ光ＬＢの反射を防止する反射防止膜ＡＣ’が蒸着によって形成されている。また、第２ベンドミラー６３の反射面６３ｒの裏面６３ｂ全体には、レーザ光ＬＢの反射を防止する反射防止膜ＡＣ’が蒸着によって形成されている。第２ベンドミラー６３の反射防止膜ＡＣ’の反射率は、ベンドミラー４５の反射防止膜ＡＣの反射率と同じになっている。なお、第２ベンドミラー６３の反射面６３ｒ及び裏面６３ｂにおける、ミラーホルダ６５によって保持される箇所（露出しない箇所）には、反射防止膜ＡＣ’を形成しなくてもよい。第２ベンドミラー６３の反射防止膜ＡＣ’の形成手法（成膜手法）は、蒸着に限らず、スパッタリング等のその他の形成手法を用いてもよい。
【００４９】
ビームカプラ６１は、ビームカプラ２５におけるフォトダイオード５７（図２参照）を具備する代わりに、次のような構成を採っている。
【００５０】
カプラケース２７は、その内側における第２ベンドミラー６３の透過側（透過側に離隔した位置）に、第２ベンドミラー６３を透過したレーザ光ＬＢの光強度を検出する第１光検出器として第１フォトダイオード６７を備えている。また、第１フォトダイオード６７は、その受光側に、第２ベンドミラー６３を透過したレーザ光ＬＢを減衰させる光学フィルタとしてのＮＤフィルタ６９を備えている。なお、第１フォトダイオード６７の受光側にＮＤフィルタ６９を設ける代わりに、カプラケース２７の内側における第２ベンドミラー６３と第１フォトダイオード６７との間に、第２ベンドミラー６３を透過したレーザ光ＬＢを拡散させる拡散板（図示省略）を設けてもよい。
【００５１】
カプラケース２７は、その内側における第２ベンドミラー６３の反射側（反射側に離隔した位置）に、第２ベンドミラー６３から反射したレーザ光ＬＢの光強度を検出する第２光検出器として第２フォトダイオード７１を備えている。また、第２フォトダイオード７１は、その受光側に、第２ベンドミラー６３を透過したレーザ光ＬＢを減衰させる光学フィルタとしてのＮＤフィルタ７３を備えている。なお、第２フォトダイオード７１の受光側にＮＤフィルタ７３を設ける代わりに、カプラケース２７の内側における第２ベンドミラー６３と第２フォトダイオード７１との間に、第２ベンドミラー６３から反射したレーザ光ＬＢを拡散させる拡散板（図示省略）を設けてもよい。
【００５２】
本発明の実施形態の変形例においては、本発明の実施形態と同様の作用を奏する他に、次のような作用を奏する。
【００５３】
ファイバレーザ発振器２１の発振中に、ベンドミラー４５を透過したレーザ光ＬＢは、第２ベンドミラー６３に入射する。第２ベンドミラー６３に入射したレーザ光ＬＢのうち、光強度分布の裾野部分ＬＢｈ及びその近傍部ＬＢｎは、反射防止膜ＡＣ’によって第２ベンドミラー６３を透過する。第２ベンドミラー６３に入射したレーザ光ＬＢのうち、光強度分布の裾野部分ＬＢｈ及びその近傍部ＬＢｎを除く分布領域は、僅かな光量であるが、全反射膜ＲＣ’によって第２ベンドミラー６３の反射面６３ｒの裏面６３ｂに向かう方向と異なる方向に反射する。
【００５４】
そして、第２ベンドミラー６３を透過したレーザ光ＬＢの光強度を第１フォトダイオード６７によって検出することにより、フィーディングファイバ２３の出射端２３ｏからビームカプラ２５に入射されるレーザ光ＬＢの品質変化を把握（監視）することができる。また、第２ベンドミラー６３から反射したレーザ光ＬＢの光強度を第２フォトダイオード７１によって検出することにより、プロセスファイバ１１の入射端１１ｉに入射されるレーザ光ＬＢ、換言すれば、レーザ加工に使用するレーザ光ＬＢの品質変化を把握（監視）することができる。
【００５５】
従って、本発明の実施形態の変形例によれば、本発明の実施形態と同様の効果を奏する他に、ワーク材Ｗに対してより安定したレーザ加工を行うことができる。
【００５６】
（本発明の他の実施形態）
図１及び図６に示すように、レーザ加工機１は、ビームカプラ２５（図２参照）の代わりに、本発明の他の実施形態に係るビームカプラ７５を具備している。以下、ビームカプラ７５の構成のうち、ビームカプラ２５と異なる構成についてのみ説明する。なお、ビームカプラ７５における複数の構成要素のうち、ビームカプラ２５における構成要素と対応するものについては、図面中に同一符号を付してある。
【００５７】
ビームカプラ７５は、ビームカプラ２５におけるベンドミラー４５（図２参照）を具備する代わりに、次のような構成を採っている。
【００５８】
図３、図４、図６、及び図７に示すように、集束レンズ４１は、コリメートレンズ３７に対向しており、集束レンズ４１の光軸４１ｓは、コリメートレンズ３７の光軸３７ｓと略同軸状（厳密には平行）になっている。そして、カプラケース２７は、その内側におけるコリメートレンズ３７と集束レンズ４１との間に、コリメートされたレーザ光ＬＢのうち一部を透過しかつ他の一部をコリメートレンズ３７に向かう方向と異なる方向に反射する部分透過ミラー７７をミラーホルダ７９によって備えている。また、部分透過ミラー７７は、例えば石英等のガラス又はセラミックからなり、部分透過ミラー７７の反射面７７ｒは、コリメートレンズ３７の光軸３７ｓ（集束レンズ４１の光軸４１ｓ）に対して４５度傾斜している。
【００５９】
部分透過ミラー７７の反射面７７ｒにおける、レーザ光ＬＢのうち光強度分布の裾野部分ＬＢｈ及びその近傍部ＬＢｎを除く分布領域に対応する楕円状の箇所には、レーザ光ＬＢの反射を防止する反射防止膜ＡＣが蒸着によって形成されている。また、部分透過ミラー７７の反射面７７ｒの裏面７７ｂ全体には、レーザ光ＬＢの反射を防止する反射防止膜ＡＣが蒸着によって形成されている。部分透過ミラー７７の反射防止膜ＡＣの反射率は、０．３％以上１．０％以下に設定されており、具体的には、本発明の他の実施形態においては、一例として０．３％に設定されている。なお、部分透過ミラー７７の反射面７７ｒにおける近傍部ＬＢｎに反射防止膜ＡＣを形成してもよい。部分透過ミラー７７の反射面７７ｒの裏面７７ｂにおける、ミラーホルダ７９によって保持される箇所（露出しない箇所）には、反射防止膜ＡＣを形成しなくてもよい。部分透過ミラー７７の反射防止膜ＡＣの形成手法（成膜手法）は、蒸着に限らず、スパッタリング等のその他の形成手法を用いてもよい。
【００６０】
部分透過ミラー７７の反射面７７ｒにおける反射防止膜ＡＣ以外の箇所には、レーザ光ＬＢを全反射する全反射膜ＲＣが蒸着によって形成されている。部分透過ミラー７７の全反射膜ＲＣの反射率は、ベンドミラー４５の全反射膜ＲＣ（図３参照）の反射率と同様に、９９．５％以上１００％未満でもよいが、９９．０％以上１００％未満であってもよい。なお、部分透過ミラー７７の反射面７７ｒにおける、ミラーホルダ７９によって保持される箇所（露出しない箇所）には、全反射膜ＲＣを形成しなくてもよい。部分透過ミラー７７の全反射膜ＲＣの形成手法（成膜手法）は、蒸着に限らず、スパッタリング等のその他の形成手法を用いてもよい。
【００６１】
ビームカプラ７５は、ビームカプラ２５におけるフォトダイオード５７（図２参照）を具備する代わりに、次のような構成を採っている。
【００６２】
カプラケース２７は、その内側における部分透過ミラー７７の反射側（反射側に離隔した位置）に、部分透過ミラー７７から反射したレーザ光ＬＢの光強度を検出する光検出器としてフォトダイオード８１を備えている。また、フォトダイオード８１は、その受光側に、部分透過ミラー７７から反射したレーザ光ＬＢを減衰させる光学フィルタとしてのＮＤフィルタ８３を備えている。なお、フォトダイオード８１の受光側にＮＤフィルタ８３を設ける代わりに、カプラケース２７の内側における部分透過ミラー７７とフォトダイオード８１との間に、部分透過ミラー７７から反射したレーザ光ＬＢを拡散させる拡散板（図示省略）を設けてもよい。
【００６３】
本発明の他の実施形態においては、本発明の実施形態のレーザ加工に関する作用と同様の作用を奏する他に、次のような作用を奏する。
【００６４】
レーザ光ＬＢがファイバレーザ発振器２１の出射端２１ｏから出射され、フィーディングファイバ２３の入射端２３ｉを経由してフィーディングファイバ２３の出射端２３ｏから出射される。すると、フィーディングファイバ２３の出射端２３ｏから出射されたレーザ光ＬＢは、コリメートレンズ３７によってコリメートされ、部分透過ミラー７７に入射する。
【００６５】
部分透過ミラー７７に入射したレーザ光ＬＢのうち、少なくとも光強度分布の裾野部分ＬＢｈ及びその近傍部ＬＢｎを除く分布領域は、反射防止膜ＡＣによって集束レンズ４１側に透過して、集束レンズ４１によってプロセスファイバ１１の入射端１１ｉに集束される。一方、部分透過ミラー７７に入射したレーザ光ＬＢのうち、光強度分布の裾野部分ＬＢｈ及びその近傍部ＬＢｎは、全反射膜ＲＣによって集束レンズ４１側に透過することなく、コリメートレンズ３７に向かう方向と異なる方向に反射する。これにより、部分透過ミラー７７に入射したレーザ光ＬＢのうち、光強度分布の裾野部分ＬＢｈ及びその近傍部ＬＢｎを除く分布領域のみがプロセスファイバ１１の入射端１１ｉに到達することになる。換言すれば、カプラケース２７内においてコリメートされたレーザ光ＬＢ（部分透過ミラー７７に入射したレーザ光ＬＢ）のうち光強度分布の裾野部分ＬＢｈがプロセスファイバ１１の入射端１１ｉに到達することを回避することができる。
【００６６】
ファイバレーザ発振器２１の発振中に、部分透過ミラー７７から反射したレーザ光ＬＢの光強度をフォトダイオード８１によって検出する。これにより、フィーディングファイバ２３の出射端２３ｏからビームカプラ２５に入射されるレーザ光ＬＢの品質変化を把握（監視）することができる。
【００６７】
従って、本発明の他の実施形態によれば、前述の本発明の実施形態と同様の効果を奏する。
【００６８】
（本発明の他の実施形態の変形例）
図１及び図８に示すように、レーザ加工機１は、ビームカプラ７５（図２参照）の代わりに、本発明の他の実施形態の変形例に係るビームカプラ
８５を具備している。以下、ビームカプラ８５の構成のうち、ビームカプラ７５と異なる構成についてのみ説明する。なお、ビームカプラ８５における複数の構成要素のうち、ビームカプラ２５における構成要素と対応するものについては、図面中に同一符号を付してある。
【００６９】
図３、図４、図７、及び図８に示すように、カプラケース２７は、その内側における部分透過ミラー７７の反射側（反射側に離隔した位置）に、部分透過ミラー７７から反射したレーザ光ＬＢを折り曲げて部分透過ミラー７７の反射面７７ｒに向かう方向と異なる方向に反射するベンドミラー８７をミラーホルダ８９によって備えている。ベンドミラー８７は、部分透過ミラー７７と同じ構成材料からなり、ベンドミラー８７の反射面８７ｒは、コリメートレンズ３７の光軸３７ｓ（集束レンズ４１の光軸４１ｓ）に対して部分透過ミラー７７の反射面７７ｒと反対方向へ同じ角度（４５度）だけ傾斜している。
【００７０】
ベンドミラー８７の反射面８７ｒにおける、レーザ光ＬＢのうち光強度分布の裾野部分ＬＢｈ及びその近傍部ＬＢｎを除く分布領域に対応する楕円状の箇所には、レーザ光ＬＢを全反射する全反射膜ＲＣ’が蒸着によって形成されている。また、ベンドミラー８７の全反射膜ＲＣ’の反射率は、部分透過ミラー７７の全反射膜ＲＣの反射率と同じになっている。なお、部ベンドミラー８７の反射面８７ｒにおける近傍部ＬＢｎに全反射膜ＲＣを形成してもよい。ベンドミラー８７の全反射膜ＲＣ’の形成手法（成膜手法）は、蒸着に限らず、スパッタリング等のその他の形成手法を用いてもよい。
【００７１】
ベンドミラー８７の反射面８７ｒにおける全反射膜ＲＣ’の周囲を含む、全反射膜ＲＣ’以外の箇所には、レーザ光ＬＢの反射を防止する反射防止膜ＡＣ’が蒸着によって形成されている。また、ベンドミラー８７の反射面８７ｒの裏面８７ｂ全体には、レーザ光ＬＢの反射を防止する反射防止膜ＡＣ’が蒸着によって形成されている。ベンドミラー８７の反射防止膜ＡＣ’の反射率は、部分透過ミラー７７の反射防止膜ＡＣの反射率と同じになっている。なお、ベンドミラー８７の反射面８７ｒ及び裏面８７ｂにおける、ミラーホルダ８９によって保持される箇所（露出しない箇所）には、反射防止膜ＡＣ’を形成しなくてもよい。ベンドミラー８７の反射防止膜ＡＣ’の形成手法（成膜手法）は、蒸着に限らず、スパッタリング等のその他の形成手法を用いてもよい。
【００７２】
ビームカプラ８５は、ビームカプラ７５におけるフォトダイオード８１（図２参照）を具備する代わりに、次のような構成を採っている。
【００７３】
カプラケース２７は、その内側におけるベンドミラー８７の透過側（透過側に離隔した位置）に、ベンドミラー８７を透過したレーザ光ＬＢの光強度を検出する第１光検出器として第１フォトダイオード９１を備えている。また、第１フォトダイオード９１は、その受光側に、ベンドミラー８７を透過したレーザ光ＬＢを減衰させる光学フィルタとしてのＮＤフィルタ９３を備えている。なお、第１フォトダイオード９１の受光側にＮＤフィルタ９３を設ける代わりに、カプラケース２７の内側におけるベンドミラー８７と第１フォトダイオード９１との間に、ベンドミラー８７を透過したレーザ光ＬＢを拡散させる拡散板（図示省略）を設けてもよい。
【００７４】
カプラケース２７は、その内側におけるベンドミラー８７の反射側（反射側に離隔した位置）に、ベンドミラー８７から反射したレーザ光ＬＢの光強度を検出する第２光検出器として第２フォトダイオード９５を備えている。また、第２フォトダイオード９５は、その受光側に、ベンドミラー８７から反射したレーザ光ＬＢを減衰させる光学フィルタとしてのＮＤフィルタ９７を備えている。なお、第２フォトダイオード９５の受光側にＮＤフィルタ９７を設ける代わりに、カプラケース２７の内側におけるベンドミラー８７と第２フォトダイオード９５との間に、ベンドミラー８７から反射したレーザ光ＬＢを拡散させる拡散板（図示省略）を設けてもよい。
【００７５】
本発明の他の実施形態の変形例においては、本発明の他の実施形態と同様の作用を奏する他に、次のような作用を奏する。
【００７６】
ファイバレーザ発振器２１の発振中に、部分透過ミラー７７から反射したレーザ光ＬＢは、ベンドミラー８７に入射する。ベンドミラー８７に入射したレーザ光ＬＢのうち、光強度分布の裾野部分ＬＢｈ及びその近傍部ＬＢｎは、反射防止膜ＡＣ’によってベンドミラー８７を透過する。ベンドミラー８７に入射したレーザ光ＬＢのうち、光強度分布の裾野部分ＬＢｈ及びその近傍部ＬＢｎを除く分布領域は、僅かな光量であるが、全反射膜ＲＣ’によって部分透過ミラー７７の反射面７７ｒに向かう方向と異なる方向に反射する。
【００７７】
そして、ベンドミラー８７を透過したレーザ光ＬＢの光強度を第１フォトダイオード９１によって検出することにより、フィーディングファイバ２３の出射端２３ｏからビームカプラ２５に入射されるレーザ光ＬＢの品質変化を把握（監視）することができる。また、ベンドミラー８７から反射したレーザ光ＬＢの光強度を第２フォトダイオード９５によって検出することにより、プロセスファイバ１１の入射端１１ｉに入射されるレーザ光ＬＢ、換言すれば、レーザ加工に使用するレーザ光ＬＢの品質変化を把握（監視）することができる。
【００７８】
従って、本発明の他の実施形態の変形例によれば、本発明の他の実施形態と同様の効果を奏する他に、ワーク材Ｗに対してより安定したレーザ加工を行うことができる。
【００７９】
なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものでなく、次のように種々の態様で実施可能である。
【００８０】
即ち、レーザ発振器としてファイバレーザ発振器２１を用いる代わりに、ＣＯ2レーザ発振器、ＹＡＧレーザ発振器、ディスクレーザ発振器、又はダイレクトダイオードレーザ発振器（ＤＤＬ発振器）等を用いてもよい。この場合、フィーディングファイバ２３を省略して、レーザ発振器の出射端を、出射したレーザ光ＬＢがコリメートレンズ３７によってコリメートされる位置に設置する。
【００８１】
そして、本発明に包含される権利範囲は、前述の実施形態に限定されないものである。
【符号の説明】
【００８２】
１    レーザ加工機
３    加工テーブル
５    可動フレーム
７    キャリッジ
９    レーザ加工ヘッド
１１    プロセスファイバ
１１ｉ  入射端
１１ｏ  出射端
１５    コリメートレンズ
１７    集束レンズ
１９    筐体
２１    ファイバレーザ発振器（レーザ発振器）
２１ｏ  出射端
２３    フィーディングファイバ
２３ｉ  入射端
２３ｏ  出射端
２５    ビームカプラ
２７    カプラケース
２９    第１レセプタクル
３３    第２レセプタクル
３７    コリメートレンズ
３７ｓ  光軸
３９    レンズホルダ
４１    集束レンズ
４１ｓ  光軸
４３    レンズホルダ
４５    ベンドミラー
４５ｒ  反射面
４５ｂ  裏面
４７    ミラーホルダ
４９    供給ポート
５１    回収ポート
５３    連絡通路
５５    チラー
５７    フォトダイオード（光検出器）
６１    ビームカプラ
６３    第２ベンドミラー
６３ｒ  反射面
６３ｂ  裏面
６５    ミラーホルダ
６７    第１フォトダイオード（第１光検出器）
７１    第２フォトダイオード（第２光検出器）
７５    ビームカプラ
７７    部分透過ミラー
７７ｒ  反射面
７７ｂ  裏面
７９    ミラーホルダ
８１    フォトダイオード
８５    ビームカプラ
８７    ベンドミラー
８７ｒ  反射面
８７ｂ  裏面
８９    ミラーホルダ
９１    第１フォトダイオード（第１光検出器）
９５    第２フォトダイオード（第２光検出器）
ＲＣ    全反射膜
ＲＣ’  全反射膜
ＡＣ    反射防止膜
ＡＣ’  反射防止膜
ＬＢ    レーザ光（レーザビーム）
ＬＢｈ  光強度分布の裾野部分
ＬＢｎ  光強度分布の裾野部分の近傍部
Ｗ    ワーク材
【図１】
2018180235.tif 000003
【図２】
2018180235.tif 000004
【図３】
2018180235.tif 000005
【図４】
2018180235.tif 000006
【図５】
2018180235.tif 000007
【図６】
2018180235.tif 000008
【図７】
2018180235.tif 000009
【図８】
2018180235.tif 000010