(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ発振器における増幅媒質に増幅用光ファイバを用いてレーザ光を発生させる光ファイバレーザ装置において、
前記レーザ光を順方向に外部へ導出する出力用光ファイバと、
前記出力用光ファイバを前記レーザ光とは逆方向に伝搬する赤外光である戻り光に対する曲げ損失が可視光に対する曲げ損失よりも大きい減衰用光ファイバを曲げ半径を徐々に変えて複数周回曲げて構成した戻り光減衰部と、
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】
前記減衰用光ファイバの曲げ半径は、３０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であ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】
曲げ半径が大きい側の前記減衰用光ファイバの端点を、前記減衰用光ファイバと同一の光ファイバ、または被覆の屈折率がクラッドの屈折率よりも低いローインデックス光ファイバからなる受け用光ファイバに接続することを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項４】
前記戻り光減衰部は、前記レーザ発振器の高反射率の反射器よりも前段側の光ファイバに接続されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項５】
前記戻り光減衰部は、前記レーザ発振器のレーザ発振に用いる励起光を前記増幅用光ファイバに導入するための励起光合波器のシグナルポート光ファイバを介して、前記反射器よりも逆方向側の光ファイバに接続されていることを特徴とする請求項４に記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項６】
前記戻り光減衰部は、前記レーザ発振器のレーザ発振に用いる励起光を前記増幅用光ファイバに導入するための励起光合波器の励起光ポートを介して、前記反射器よりも逆方向側の光ファイバに接続されていることを特徴とする請求項４に記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項７】
前記戻り光減衰部は、前記出力用光ファイバの途中に設けられた光合分波器から分岐された光ファイバに接続されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項８】
前記戻り光減衰部の終端は、樹脂で封止されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項９】
前記戻り光減衰部は、前記出力用光ファイバのコアを逆方向に伝搬する、赤外光からなる戻り光の光強度を減衰させて、前記出力用光ファイバとは反対側の端部から減衰した戻り光を出射し、
前記戻り光減衰部は、前記戻り光の伝搬方向において連続的に該戻り光に損失を与える媒質からなる戻り光伝搬損失部と、該損失によって生じた光を熱に変換する熱変換部と、を備え、
前記戻り光の大部分が前記戻り光伝搬損失部において減衰し熱変換され、
減衰後に残留した微小強度の光のみが前記戻り光伝搬損失部の端部から出力される
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１０】
前記戻り光伝搬損失部は、前記光ファイバレーザ装置の発振器を構成する光ファイバのコアに接続されるコアを有する光ファイバであって、
該コアにおいて前記戻り光の大部分が減衰されることを特徴とする請求項９に記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項１１】
前記戻り光伝搬損失部を構成する光ファイバのコアは、前記出力用光ファイバから出力される赤外レーザ光の波長における損失が可視波長域における損失よりも大きいことを特徴とする請求項１０に記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項１２】
前記戻り光伝搬損失部を構成する光ファイバのコアは、前記可視波長域においてシングルモード伝搬特性を有することを特徴とする請求項１１に記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項１３】
前記戻り光減衰部を介して前記可視光を前記出力用光ファイバへ導入する可視光発光部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜７および９のいずれか１項に記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項１４】
前記減衰用光ファイバのベンドエッジ波長は、前記戻り光の波長よりも短いことを特徴とする請求項１３に記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項１５】
前記減衰用光ファイバは、前記可視光を実質的にシングルモードで伝搬するよう構成されていることを特徴とする請求項１３または１４に記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項１６】
前記減衰用光ファイバは、赤色光を実質的にシングルモードで伝搬するよう構成されていることを特徴とする請求項１５に記載の光ファイバレーザ装置。
【請求項１７】
前記戻り光減衰部の終端に、光電変換を行う光検出器が接続されていることを特徴とする請求項１〜７および９のいずれか１項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。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーザ発振器または光増幅器の光増幅部に光ファイバを用いる光ファイバレーザ装置の利用がレーザ加工等の各分野で広がっている。【０００３】
このような光ファイバレーザ装置では、レーザ光が反射して光ファイバレーザ装置内の光ファイバのコアに再結合してしまうという、いわゆる戻り光の問題が発生する場合がある（例えば特許文献１または２参照）。この戻り光は、例えば光ファイバレーザ装置をレーザ加工装置として用いる場合には、加工対象に照射したレーザ光が加工対象によって反射されることで発生する。また、光ファイバレーザ装置で使用される光ファイバ内のクラックや、装置内各所の光接続部分での不具合等、様々な場所での反射によっても発生すると考えられる。【０００４】
この戻り光は、光ファイバレーザ装置内の光ファイバをレーザ発振器が出力するレーザ光とは逆方向に伝搬し、光ファイバレーザ装置の構成部品を破損することがある。戻り光の影響によって破損する光ファイバレーザ装置の構成部品としては、例えば、加工用レーザ光が照射される位置を指し示すガイド光の発光素子が挙げられる。また、戻り光が到達する端部に構成部品が備えられていなくても、端部から強力な戻り光が放出されては安全性確保の観点で問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１４／０１４０６８号
【特許文献２】国際公開第２０１２／０７３９５２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の戻り光は、質的にも量的にも想定を超えてしまうことがある。例えば、戻り光が光ファイバレーザ装置内の発振器または増幅器を通過することで増幅されてしまうことがある。また、光ファイバレーザ装置内の光ファイバを伝搬する過程で、レーザ発振器が発振させたレーザ光よりも長い波長の誘導ラマン散乱光が発生してしまうこともある。したがって、特定波長の特定強度の戻り光を想定した戻り光対策を採用した場合、戻り光を適切に減衰することができず、光ファイバレーザ装置の構成部品を破損してしまうことがあった。【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、高耐久性および高出力性を有する光ファイバレーザ装置を提供することにある。
【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、本発明の一態様に係る光ファイバレーザ装置は、レーザ発振器における増幅媒質に増幅用光ファイバを用いてレーザ光を発生させる光ファイバレーザ装置において、前記レーザ光を外部へ射出する出力用光ファイバと、少なくとも前記出力用光ファイバを前記レーザ光とは逆方向に伝搬する戻り光を減衰処理する戻り光減衰部と、前記戻り光減衰部に設けられ、前記戻り光を熱に変換する熱変換手段と、前記熱変換手段の発熱に起因する前記戻り光減衰部の温度上昇を測定する温度監視手段と、前記温度監視手段が測定した温度が所定の閾値以上に達した場合に、前記レーザ光の出力を低下または停止する制御部とを備えることを特徴とする。【０００９】
また、本発明の一態様に係る光ファイバレーザ装置は、前記温度監視手段は、前記熱変換手段が発する熱を熱伝導体を介して測定する第１の温度測定点と、前記光ファイバレーザ装置における温度上の基準とみなし得る第２の温度測定点と、の温度差を測定することを特徴とする。【００１０】
また、本発明の一態様に係る光ファイバレーザ装置は、前記熱変換手段は、前記戻り光減衰部における光ファイバを軸ずれ融着することによって構成されていることを特徴とする。【００１１】
また、本発明の一態様に係る光ファイバレーザ装置は、前記熱変換手段は、前記戻り光減衰部に設けられた高損失光ファイバで構成されていることを特徴とする。【００１２】
また、本発明の一態様に係る光ファイバレーザ装置は、前記熱変換手段は、前記戻り光減衰部に設けられた光ファイバを意図的に曲げることによって構成されていることを特徴とする。【００１３】
また、本発明の一態様に係る光ファイバレーザ装置は、前記熱変換手段は、前記戻り光減衰部に設けられた光ファイバの末端を封止する樹脂で構成されていることを特徴とする。【００１４】
また、本発明の一態様に係る光ファイバレーザ装置は、前記熱変換手段は、前記戻り光減衰部に設けられた光ファイバの末端から射出された前記戻り光が照射される熱伝導体の照射面で構成されていることを特徴とする。【００１５】
また、本発明の一態様に係る光ファイバレーザ装置は、前記戻り光減衰部は、前記レーザ光の伝搬方向を前方向として、前記レーザ発振器の前段に配置されていることを特徴とする。【００１６】
また、本発明の一態様に係る光ファイバレーザ装置は、前記戻り光減衰部は、出力側シグナルポートと入力側シグナルポートと複数の励起光用ポートとを有し、前記励起光用ポートから入力された励起光を前記レーザ発振器に接続されている前記出力側シグナルポートから出力するよう構成した励起光合波器の前記入力側シグナルポートに接続された光ファイバの終端部に設けられていることを特徴とする。【００１７】
また、本発明の一態様に係る光ファイバレーザ装置は、前記戻り光減衰部は、出力側シグナルポートと入力側シグナルポートと複数の励起光用ポートとを有し、前記励起光用ポートから入力された励起光を前記レーザ発振器に接続されている前記出力側シグナルポートから出力するよう構成した励起光合波器の前記励起光用ポートに接続された光ファイバの終端部に設けられていることを特徴とする。【００１８】
また、本発明の一態様に係る光ファイバレーザ装置は、前記戻り光減衰部は、前記励起光を出力する光源が接続されていない前記励起光用ポートのうち、前記戻り光の強度が最大となるポートに接続された光ファイバの終端部に設けられていることを特徴とする。【００１９】
また、本発明の一態様に係る光ファイバレーザ装置は、前記戻り光減衰部は、前記レーザ発振器を構成する２つの光反射器のうち前記レーザ光に対する反射率が高い方の光反射器に接続された光ファイバの終端部に設けられていることを特徴とする。【００２０】
また、本発明の一態様に係る光ファイバレーザ装置は、前記レーザ発振器と前記出力用光ファイバとの間に設けられ、増幅媒質に増幅用光ファイバを用いた光増幅器と、出力側シグナルポートと入力側シグナルポートと複数の励起光用ポートとを有し、前記励起光用ポートから入力された励起光を前記光増幅器に接続されている前記出力側シグナルポートから出力し、前記光増幅器用の光ファイバへ導入するよう構成した第２の励起光合波器とをさらに備え、前記戻り光減衰部は、前記第２の励起光合波器の励起光用ポートに接続された光ファイバの終端部に設けられていることを特徴とする。【００２１】
また、本発明の一態様に係る光ファイバレーザ装置は、レーザ発振器における増幅媒質に増幅用光ファイバを用いてレーザ光を発生させる光ファイバレーザ装置において、前記レーザ光を順方向に外部へ導出する出力用光ファイバと、前記出力用光ファイバを前記レーザ光とは逆方向に伝搬する戻り光に対する曲げ損失が可視光に対する曲げ損失よりも大きい減衰用光ファイバを複数周回曲げて構成した戻り光減衰部と、を備えることを特徴とする。【００２２】
また、本発明の一態様に係る光ファイバレーザ装置は、前記戻り光減衰部は、前記レーザ発振器の高反射率の反射器よりも前段側の光ファイバに接続されていることを特徴とする。【００２３】
また、本発明の一態様に係る光ファイバレーザ装置は、前記戻り光減衰部は、前記レーザ発振器のレーザ発振に用いる励起光を前記増幅用光ファイバに導入するための励起光合波器のシグナルポート光ファイバを介して、前記反射器よりも逆方向側の光ファイバに接続されていることを特徴とする。【００２４】
また、本発明の一態様に係る光ファイバレーザ装置は、前記戻り光減衰部は、前記レーザ発振器のレーザ発振に用いる励起光を前記増幅用光ファイバに導入するための励起光合波器の励起光ポートを介して、前記反射器よりも逆方向側の光ファイバに接続されていることを特徴とする。【００２５】
また、本発明の一態様に係る光ファイバレーザ装置は、前記戻り光減衰部は、前記出力用光ファイバの途中に設けられた光合分波器から分岐された光ファイバに接続されていることを特徴とする。【００２６】
また、本発明の一態様に係る光ファイバレーザ装置は、前記戻り光減衰部を介して前記可視光を前記出力用光ファイバへ導入する可視光発光部をさらに備えることを特徴とする。【００２７】
また、本発明の一態様に係る光ファイバレーザ装置は、前記減衰用光ファイバのベンドエッジ波長は、前記戻り光の波長よりも短いことを特徴とする。【００２８】
また、本発明の一態様に係る光ファイバレーザ装置は、前記減衰用光ファイバは、前記可視光を実質的にシングルモードで伝搬するよう構成されていることを特徴とする。【００２９】
また、本発明の一態様に係る光ファイバレーザ装置は、前記減衰用光ファイバは、赤色光を実質的にシングルモードで伝搬するよう構成されていることを特徴とする。【００３０】
また、本発明の一態様に係る光ファイバレーザ装置は、前記戻り光減衰部の終端は、樹脂で封止されていることを特徴とする。【００３１】
また、本発明の一態様に係る光ファイバレーザ装置は、前記戻り光減衰部の終端に、光電変換を行う光検出器が接続されていることを特徴とする。【００３２】
また、本発明の一態様に係る光ファイバレーザ装置は、レーザ発振器における増幅媒質に増幅用光ファイバを用いてレーザ光を発生させる光ファイバレーザ装置において、前記レーザ光を順方向に外部へ導出する出力用光ファイバと、前記出力用光ファイバのコアを逆方向に伝搬する、赤外光からなる戻り光の光強度を減衰させて、前記出力用光ファイバとは反対側の端部から減衰した戻り光を出射する戻り光減衰部を備え、前記戻り光減衰部は、前記戻り光の伝搬方向において連続的に該戻り光に損失を与える媒質からなる戻り光伝搬損失部と、該損失によって生じた光を熱に変換する熱変換部を備え、前記戻り光の大部分が前記戻り光伝搬損失部において減衰し熱変換され、減衰後に残留した微小強度の光のみが前記戻り光伝搬損失部の端部から出力されることを特徴とする。【００３３】
また、本発明の一態様に係る光ファイバレーザ装置は、前記戻り光伝搬損失部は、前記光ファイバレーザ装置の発振器を構成する光ファイバのコアに接続されるコアを有する光ファイバであって、該コアにおいて前記戻り光の大部分が減衰されることを特徴とする。【００３４】
また、本発明の一態様に係る光ファイバレーザ装置は、前記戻り光伝搬損失部を構成する光ファイバのコアは、前記出力用光ファイバから出力される赤外レーザ光の波長における損失が可視波長域における損失よりも大きいことを特徴とする。【００３５】
また、本発明の一態様に係る光ファイバレーザ装置は、前記戻り光伝搬損失部を構成する光ファイバのコアは、前記可視波長域においてシングルモード伝搬特性を有することを特徴とする。【００３６】
また、本発明の一態様に係る光ファイバレーザ装置は、前記戻り光減衰部を介して前記可視光を前記出力用光ファイバへ導入する可視光発光部をさらに備えることを特徴とする。【００３７】
また、本発明の一態様に係る光ファイバレーザ装置は、前記戻り光減衰部の終端に、光電変換を行う光検出器が接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、高耐久性および高出力性を有する光ファイバレーザ装置を提供することにある。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る光ファイバレーザ装置の概略構成を示す図である。
【図２】図２は、制御部にて行われる温度に関する閾値を用いた判定の例を示すグラフである。
【図３】図３は、制御部にて行われる温度に関する閾値を用いた判定の例を示すグラフである。
【図４】図４は、第１構成例に係る戻り光減衰モジュールの構成を概略的に示す図である。
【図５】図５は、第１構成例で用いる光ファイバの軸ずれ融着を示す図である。
【図６】図６は、第２構成例に係る戻り光減衰モジュールの構成を概略的に示す図である。
【図７】図７は、第２構成例で用いる高損失光ファイバを示す図である。
【図８】図８は、第３構成例に係る戻り光減衰モジュールの構成を概略的に示す図である。
【図９】図９は、第４構成例に係る戻り光減衰モジュールの構成を概略的に示す図である。
【図１０】図１０は、第４構成例で用いる光ファイバの末端の構成を概略的に示す断面図である。
【図１１】図１１は、第５構成例に係る戻り光減衰モジュールの構成を概略的に示す図である。
【図１２】図１２は、構成例１に係る終端部の概略構成を示す図である。
【図１３】図１３は、構成例２に係る終端部の概略構成を示す図である。
【図１４】図１４は、構成例３に係る終端部の概略構成を示す図である。
【図１５】図１５は、本発明の第２実施形態に係る光ファイバレーザ装置の概略構成を示す図である。
【図１６】図１６は、本発明の第３実施形態に係る光ファイバレーザ装置の概略構成を示す図である。
【図１７】図１７は、本発明の第４実施形態に係る光ファイバレーザ装置の概略構成を示す図である。
【図１８】図１８は、本発明の第５実施形態に係る光ファイバレーザ装置の概略構成を示す図である。
【図１９】図１９は、本発明の第６実施形態に係る光ファイバレーザ装置の概略構成を示す図である。
【図２０】図２０は、本発明の第７実施形態に係る光ファイバレーザ装置の概略構成を示す図である。
【図２１】図２１は、本発明の第８実施形態に係る光ファイバレーザ装置の概略構成を示す図である。
【図２２】図２２は、本発明の第９実施形態に係る光ファイバレーザ装置の概略構成を示す図である。
【図２３】図２３は、本発明の第１０実施形態に係る光ファイバレーザ装置の概略構成を示す図である。
【図２４】図２４は、本発明の第１１実施形態に係る光ファイバレーザ装置の概略構成を示す図である。
【図２５】図２５は、本発明の第１２実施形態に係る光ファイバレーザ装置の概略構成を示す図である。
【図２６】図２６は、第１３実施形態に係る光ファイバレーザ装置の概略構成を示す図である。
【図２７】図２７は、戻り光減衰モジュールおよびその周辺の構成を示す図である。
【図２８】図２８は、戻り光減衰モジュールの側視図である。
【図２９】図２９は、戻り光減衰モジュールへの入力強度に対する光ファイバの温度を示すグラフである。
【図３０】図３０は、戻り光減衰モジュールへの入力強度に対する出力強度を示すグラフである。
【図３１】図３１は、第１４実施形態に係る光ファイバレーザ装置の概略構成を示す図である。
【図３２】図３２は、終端処理部における光ファイバの終端の樹脂封止の例を示す図である。
【図３３】図３３は、第１５実施形態に係る光ファイバレーザ装置の概略構成を示す図である。
【図３４】図３４は、第１６実施形態に係る光ファイバレーザ装置の概略構成を示す図である。
【図３５】図３５は、第１７実施形態に係る光ファイバレーザ装置の概略構成を示す図である。
【図３６】図３６は、第１８実施形態に係る光ファイバレーザ装置の概略構成を示す図である。
【図３７】図３７は、第１９実施形態に係る光ファイバレーザ装置の概略構成を示す図である。
【図３８】図３８は、第２０実施形態に係る光ファイバレーザ装置の概略構成を示す図である。
【図３９】図３９は、第２１実施形態に係る光ファイバレーザ装置の概略構成を示す図である。
【図４０】図４０は、第２２実施形態に係る光ファイバレーザ装置の概略構成を示す図である。
【図４１】図４１は、第２３実施形態に係る光ファイバレーザ装置の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明に係る光ファイバレーザ装置の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態により本発明が限定されるものではない。なお、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、各構成の寸法の比率などは現実のものとは異なる場合があ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。また、本明細書においては、カットオフ波長とは、ＩＴＵ−Ｔ（国際電気通信連合）Ｇ．６５０．１で定義する２２ｍ法によるカットオフ波長をいう。また、その他、本明細書で特に定義しない用語についてはＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．６５０．１における定義、測定方法に適宜従うものとする。
【００４１】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る光ファイバレーザ装置１００の概略構成を示す図である。図１に示すように、第１実施形態に係る光ファイバレーザ装置１００は、レーザ発振器１１０における増幅媒質に増幅用光ファイバ１１１を用いてレーザ光を発生させる光ファイバレーザ型の装置である。
【００４２】
光ファイバレーザ装置１００は、出力レーザ光Ｌを順方向（図中矢印Ｆ）に外部へ射出する出力用光ファイバ１２０と、少なくとも出力用光ファイバ１２０を逆方向（図中矢印Ｂ）に伝搬する戻り光Ｒを減衰処理する戻り光減衰部（減衰モジュール１４０）と、戻り光減衰モジュール１４０に設けられ、戻り光を熱に変換する熱変換手段１４１と、熱変換手段１４１の発熱に起因する戻り光減衰モジュール１４０の温度上昇を測定する温度監視手段１５０と、温度監視手段１５０が測定した温度が所定の閾値以上に達した場合に、出力レーザ光Ｌの出力を低下または停止する制御部１６０とを備えている。なお、以下で説明する実施形態の構成においても、図１に示すように、順方向Ｆと逆方向Ｂとを定める。
【００４３】
図１に示すように、レーザ発振器１１０は、増幅用光ファイバ１１１と、増幅用光ファイバ１１１の逆方向側に設けられた第１の光反射器１１２と、増幅用光ファイバ１１１の順方向側に設けられた第２の光反射器１１３と、を備えている。少なくともレーザ発振器１１０、および、好ましくはその前後を含む出力用光ファイバ１２０から励起光合波器１１４のシグナルポート光ファイバまでの各光ファイバは、波長１０００ｎｍ〜１２００ｎｍの光を実質的にシングルモード（シングルモード、または、光ファイバのコア中の電界強度分布において大部分が基本モードから構成され、その他数％程度が数次程度の高次モード（a  few  modes）から構成されるような、モード界分布を有する光）で伝搬する特性のコアを有する光ファイバによって構成されている。以下、実質的にシングルモードとは上記定義された光の伝搬モードのことをいう。また、これらの各光ファイバは、出力レーザ光の波長におけるモードフィールド径が略同一となるように構成されていることが好ましく、少なくともレーザ発振器１１０を構成する第１の光反射器１１２から第２の光反射器１１３を構成する光ファイバにかけてのコアについては、出力レーザ光の波長におけるモードフィールド径が略同一となるように構成され、モード伝搬特性が略同一に構成されているとよい。
【００４４】
増幅用光ファイバ１１１は、石英系ガラスからなるコア部に増幅物質であるイッテルビウム（Ｙｂ）イオンが添加され、コア部の外周には石英系ガラスからなる内側クラッド層と樹脂等からなる外側クラッド層とが順次形成されたダブルクラッド型の光ファイバである。なお、増幅用光ファイバ１１１のコア部は開口数ＮＡ（Numerical  Aperture）が例えば０．０８であり、波長１０００ｎｍ〜１２００ｎｍの光をシングルモードで伝搬するように構成されている。増幅用光ファイバ１１１の長さは例えば２５ｍである。増幅用光ファイバ１１１のコア部の吸収係数は、例えば波長１０７０ｎｍにおいて２００ｄＢ／ｍである。また、コア部に入力された励起光から発振するレーザ光へのパワー変換効率は例えば７０％である。
【００４５】
第１の光反射器１１２および第２の光反射器１１３は、波長特性の異なる例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。第１の光反射器１１２および第２の光反射器１１３は、光ファイバのコアに回折格子を設けることによって構成されている。また、第１の光反射器１１２および第２の光反射器１１３は、内側クラッドを有するダブルクラッド型の光ファイバとして構成し、その内側クラッドにて励起光波長の光をマルチモードで伝搬するように構成することが好ましい。
【００４６】
第１の光反射器１１２は、中心波長が例えば１０７０ｎｍであり、中心波長およびその周辺の約２ｎｍの幅の波長帯域における反射率が約１００％であり、波長９１５ｎｍの光はほとんど透過する特性を有する。一方、第２の光反射器１１３は、中心波長が第１の光反射器１１２と略同じである例えば１０７０ｎｍであり、中心波長における反射率が１０％〜３０％程度であり、反射波長帯域の半値全幅が約１ｎｍであり、波長９１５ｎｍの光はほとんど透過する特性を有する。なお、波長９１５ｎｍの励起光ではなく、例えば波長９７５ｎｍの励起光を用いる場合、第１の光反射器１１２および第２の光反射器１１３は、波長９７５ｎｍの光はほとんど透過する特性とすることが好ましい。
【００４７】
上記構成により、レーザ発振器１１０は、波長９１５ｎｍの励起光が導入された場合に波長１０７０ｎｍのレーザ光を発振し、当該レーザ光を第２の光反射器１１３から出力用光ファイバ１２０へ出力する構成となる。
【００４８】
上記構成により、レーザ発振器１１０は、波長９１５ｎｍの励起光が増幅用光ファイバ１１１に導入された場合に波長１０７０ｎｍの出力レーザ光を発振し、当該出力レーザ光を第２の光反射器１１３から出力用光ファイバ１２０へ出力する構成となる。
【００４９】
光ファイバレーザ装置１００をレーザ加工に用いる場合、出力用光ファイバ１２０へ出力された出力レーザ光Ｌは、照射ヘッド１２１を介して加工対象物Ｗへ照射される。加工対象物Ｗへ照射された出力レーザ光Ｌは、加工対象物Ｗの表面にて反射光を生じ、この反射光の一部が照射ヘッド１２１を介して出力用光ファイバ１２０へ導入されることがある。出力用光ファイバ１２０へ導入された反射光は、出力用光ファイバ１２０のコアを逆方向に伝搬し、第１の光反射器１１２を透過することもある。また、反射光によって発生したラマン散乱光や誘導ブリユアン散乱光なども、同様に第１の光反射器１１２を透過して、終端部１３０にまで達することがある。したがって、第１の光反射器１１２を透過する光には複数の成分が含まれることになるが、本明細書では、少なくとも出力用光ファイバ１２０のコアを出力レーザ光Ｌとは逆方向に伝搬する光のことを戻り光Ｒと呼ぶことにする。
【００５０】
図１に示すように、第１実施形態に係る光ファイバレーザ装置１００は、いわゆる前方励起型の構成を採用している。光ファイバレーザ装置１００には、第１の光反射器１１２へ励起光を出力するための励起光合波器１１４が、第１の光反射器１１２の前段に設けられている。これにより、光ファイバレーザ装置１００は、第１の光反射器１１２の前段から、増幅用光ファイバ１１１へ向かって励起光を導入する。
【００５１】
励起光合波器１１４は、例えばＴＦＢ（Tapered  Fiber  Bundle）によって構成されている。励起光合波器１１４は、両端部を構成する順方向側シグナルポート光ファイバと逆方向側シグナルポート光ファイバと複数の励起光用ポート光ファイバとを備えている。順方向側シグナルポート光ファイバおよび逆方向側シグナルポート光ファイバの間にはコアが延伸しており、該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ことが好ましいが、実質的にシングルモードであってもよい。一方、励起光用ポートは、励起光波長においてマルチモード伝搬特性を有する（マルチモード）コアを備えた光ファイバで構成されている。各励起光用ポートを構成するマルチモード光ファイバは、そのマルチモードコアが順方向側シグナルポートを構成する光ファイバのコアの周りを囲むように構成されている。
【００５２】
励起光合波器１１４の順方向側シグナルポートは、逆方向側シグナルポートから延伸しているコアがシングルモードコアに、各励起光用ポートから延伸しているコアが内側クラッドに結合するように、ダブルクラッド型の光ファイバに接続されている。さらに、このダブルクラッド型の光ファイバは、第１の光反射器１１２を介して増幅用光ファイバ１１１に接続されている。これにより、逆方向側シグナルポートに入力されたレーザ発振波長の光は、実質的にシングルモードで増幅用光ファイバ１１１のコアに伝搬する。一方、各励起光用ポートに入力された励起波長の光は、マルチモードで増幅用光ファイバ１１１の内側クラッドに伝搬する。
【００５３】
光ファイバレーザ装置１００では、励起光合波器１１４の励起光用ポートは、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂに接続されている。
【００５４】
励起光合波器１１４の逆方向側シグナルポートは、終端部１３０に接続されている。順方向側シグナルポートと逆方向側シグナルポートとは、両端をコアが延伸しているので、戻り光の強度が大きく、終端部１３０を接続するポートとして励起光合波器１１４の逆方向側シグナルポートは好適である。しかしながら、終端部１３０は、励起光合波器１１４の逆方向側シグナルポートに接続されるものに限定されない。例えば、励起光合波器１１４は、複数の励起光用ポートを備えており、すべての励起光用ポートに励起用レーザダイオードが接続されるとは限らない。したがって、励起用レーザダイオードが接続されない、いわゆる余りポートが存在していることもある。このような場合、余りポートの接続先も本実施形態の終端部１３０となり得る。また、余りポートが複数存在した場合は、それら余りポートの中で戻り光の強度が最大となるものを選択して終端部１３０の構成を接続することが好ましい。励起光合波器１１４の逆方向側シグナルポートに他の機器を接続する用途もあり、そのような場合に余りポートの中で戻り光の強度が最大となる励起光用ポートは、終端部１３０を接続するポートとして好適である。図１には、終端部１３０は１つのみ記載されているが、光ファイバレーザ装置１００に複数の終端部１３０が存在する可能性もあり、その場合、複数の終端部１３０のうち少なくとも一つの終端部１３０にて本発明を適用すればよい。もちろん、複数の終端部１３０にて同時に本発明を適用することを排除するものではない。
【００５５】
図１に示すように、光ファイバレーザ装置１００の終端部１３０は、戻り光減衰モジュール１４０を備えている。図１に示される例では、終端部１３０が戻り光減衰モジュール１４０のみを備えているが、後に詳述するように、終端部１３０に他の構成要素を含む構成としてもよい。
【００５６】
図１に示すように、戻り光減衰モジュール１４０は、励起光合波器１１４から出力された戻り光を熱に変換する熱変換手段１４１と、熱変換手段１４１と接触するように配置され、熱変換手段１４１が発する熱を伝導する熱伝導体１４２と、熱伝導体１４２上に設けられた第１の温度測定点１５１と、を備えている。第１の温度測定点１５１は、サーミスタや熱電対等の温度センサを配置する位置である。
【００５７】
熱変換手段１４１は、後に具体例を挙げて説明するが、戻り光の光エネルギーを熱エネルギーに変換するための手段である。熱伝導体１４２は、例えば金属プレートで構成されており、熱変換手段１４１が熱伝導体１４２上に樹脂等によって固定されている。したがって、熱伝導体１４２上に設けられた第１の温度測定点１５１における測定温度は、熱変換手段１４１が発する熱を適切に反映している。また、熱変換手段１４１が発する熱は、終端部１３０における光ファイバが受ける熱的負荷を反映している。結果、熱伝導体１４２上に設けられた第１の温度測定点１５１における測定温度は、終端部１３０における光ファイバが受ける熱的負荷を反映することになる。
【００５８】
温度監視手段１５０は、第１の温度測定点１５１に設けられたサーミスタや熱電対等の温度センサから取得した電圧等の電気信号を第１の温度測定点１５１における温度の情報へ変換する。
【００５９】
光ファイバレーザ装置１００では、光ファイバレーザ装置１００における温度上の基準とみなし得る第２の温度測定点１５２に、サーミスタや熱電対等の温度センサを配置することが好ましい。熱伝導体１４２上に設けられた第１の温度測定点１５１における測定温度は、終端部１３０における光ファイバが受ける熱的負荷を反映しているというものの、終端部１３０における光ファイバの発熱以外の熱的外乱によって影響を受けることがある。したがって、終端部１３０における光ファイバの発熱以外の熱的な外乱によって、第１の温度測定点１５１における測定温度が終端部１３０における光ファイバが受ける熱的負荷を正しく反映できないという状況が発生し得る。
【００６０】
そこで、光ファイバレーザ装置１００における温度上の基準とみなし得る第２の温度測定点１５２に、サーミスタや熱電対等の温度センサを配置し、第１の温度測定点１５１における温度と第２の温度測定点１５２における温度との温度差を温度監視手段１５０にて測定するよう構成する。例えば、第２の温度測定点１５２として、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂや増幅用光ファイバ１１１など他の発熱部品を冷却するためのヒートシンクの所定点とすることが考えられる。また、当該ヒートシンクには、熱変換手段１４１の熱を伝熱させる熱伝導体１４２を接触させることも可能である。
【００６１】
以上のような構成によれば、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂや増幅用光ファイバ１１１など他の発熱部品による外乱を、第１の温度測定点１５１における温度から第２の温度測定点１５２における温度を減じることにより抑制し、終端部１３０における光ファイバが受ける熱的負荷をより精度高く測定することが可能となる。
【００６２】
温度監視手段１５０が取得した第１の温度測定点１５１における温度または第１の温度測定点１５１における温度と第２の温度測定点１５２における温度との温度差の情報は、制御部１６０へ送られる。なお、温度監視手段１５０は制御部１６０の１機能として構成してもよい。また、制御部１６０は、本発明の実施のための特別な制御装置である必要はなく、一般的な汎用制御装置を用いることができる。
【００６３】
例えば、制御部１６０は、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レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂ等の各制御部位に供給し、かつ、サーミスタや熱電対等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１６０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。
【００６４】
制御部１６０は、温度監視手段１５０が取得した第１の温度測定点１５１における温度と所定の閾値とを比較して、第１の温度測定点１５１における温度が所定の閾値以上になった場合に、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂに出力を低下または停止するための制御信号を供給する。ここで、閾値は、例えば実験的に求めたファイバヒューズなどの光ファイバの熱的損傷が発生すると考えられる温度に対して、所定のマージンを持たせた値を設定することが好ましい。なお、制御部１６０は、先述のように、第１の温度測定点１５１における温度と第２の温度測定点１５２における温度との温度差と所定の閾値とを比較する方が、終端部１３０における光ファイバが受ける熱的負荷をより精度高く測定することが可能となるので好ましい。
【００６５】
制御部１６０から出力を低下または停止するための制御信号を受けた励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂは、レーザ発振器１１０へ導入する励起光の出力を低下または停止する。すると、光ファイバレーザ装置１００が出力する出力レーザ光Ｌが低下または停止され、照射ヘッド１２１を介して出力用光ファイバ１２０へ導入される戻り光Ｒも低下または停止される。結果、終端部１３０における光ファイバが受ける負荷が抑制され、光ファイバレーザ装置１００の高耐久性および高出力性が実現される。
【００６６】
図２および図３は、制御部１６０にて行われる温度に関する閾値を用いた判定の例を示すグラフである。図２および図３には、比較のため、戻り光の強度に関する閾値を用いた判定の例を示すグラフを併記している。なお、戻り光の強度に関する閾値を用いた判定とは、例えば戻り光の強度を受光素子等で検出し、受光した光強度に対する閾値を用いた判定方法である。図２および図３の上段グラフ（ａ）は、戻り光の強度に関する閾値を用いた判定の例を示し、下段グラフ（ｂ）は、温度に関する閾値を用いた判定の例を示している。各図において、上段グラフ（ａ）および下段グラフ（ｂ）は時間軸：ｔ（横軸）を共有し、同一の戻り光の時間変化に関するグラフとなっている。各図において、上段グラフ（ａ）の縦軸：Ｉは戻り光の強度を示し、下段グラフ（ｂ）の縦軸：Ｔは測定温度を示している。
【００６７】
図２に示すように、戻り光の強度は時間進行に関して急峻に変化するが、一方、測定温度は時間進行に関して比較的緩やかに変化する。なお、戻り光の強度は、測定温度の上昇の度合い、および飽和時の温度に対応している。したがって、時刻ｔ０から時刻ｔ１までのように、戻り光の強度が値Ｉ０以上に達していても、その時間が短い場合、測定温度の上昇度合いが高くても、測定温度は閾値Ｔ０に至らない。このような場合、終端部１３０における光ファイバが受ける負荷は、時間履歴の観点からみると光ファイバに損傷が発生する程には大きくないので、光ファイバレーザ装置１００が出力する出力レーザ光Ｌを抑制する必要はない。
【００６８】
一方、時刻ｔ２から時刻ｔ３までのように、戻り光の強度が高い状態の時間が長い場合、測定温度が閾値Ｔ０以上に至ることになる。この場合、制御部１６０は、時刻ｔ３にて、光ファイバレーザ装置１００が出力する出力レーザ光Ｌを抑制する制御行動を起こすことになる。
【００６９】
図３に示されるもう一つの例では、戻り光の強度が値Ｉ０以上に達している時間が、時刻ｔ１０から時刻ｔ１１、時刻ｔ１２から時刻ｔ１３、および時刻ｔ１４から時刻ｔ１５であり、戻り光の強度が高い状況が断続的に繰り返されている。このような場合、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２、および時刻ｔ１３から時刻ｔ１４など、戻り光の強度が低い時間に測定温度が十分に低減する。このような場合、終端部１３０における光ファイバが受ける負荷は大きくないので、光ファイバレーザ装置１００が出力する出力レーザ光Ｌを抑制する必要はない。
【００７０】
以上の例からも解るように、光ファイバレーザ装置１００は、戻り光の強度のみならず、戻り光の強度が高い状況が継続する時間も考慮して、終端部１３０における光ファイバが受ける負荷の量を判定している。これにより、光ファイバレーザ装置１００が出力する出力レーザＬを抑制するか否かの判断が適正化され、不必要な出力レーザ光Ｌの抑制、つまり不必要な出力レーザＬの出力低下または停止動作が少なくなる。結果、光ファイバレーザ装置１００の高耐久性および高出力性が実現されている。
【００７１】
次に、戻り光減衰モジュール１４０の構成例について説明する。本発明の実施形態では、戻り光減衰モジュール１４０の構成において様々な構成例が想定され得る。以下に説明する構成例は、戻り光減衰モジュール１４０の例示列挙であり、各構成例が光ファイバレーザ装置１００における戻り光減衰モジュール１４０と置換され得る。したがって、以下で説明する構成例では戻り光減衰モジュール１４０に相当する部分のみを開示するが、その他の構成は光ファイバレーザ装置１００と同一であるとみなし得る。
【００７２】
（戻り光減衰モジュールの第１構成例）
図４は、第１構成例に係る戻り光減衰モジュール１４０ａの構成を概略的に示す図であり、図５は、第１構成例で用いる光ファイバの軸ずれ融着１４１ａを示す図である。図４に示すように、第１構成例に係る戻り光減衰モジュール１４０ａは、軸ずれ融着１４１ａが施された光ファイバ１４４ａと、軸ずれ融着１４１ａ部が発する熱を伝導する熱伝導体１４２ａと、を備えている。
【００７３】
第１構成例に係る戻り光減衰モジュール１４０ａは、終端部の光ファイバ１４４ａにまで伝搬してきた戻り光Ｒを熱に変換する熱変換手段として、光ファイバ１４４ａの軸ずれ融着１４１ａを利用したものである。戻り光減衰モジュール１４０ａでは、光ファイバ１４４ａの軸ずれ融着１４１ａを熱伝導体１４２ａに配置し、例えばシリコーン系の樹脂等の固定材によって光ファイバ１４４ａを熱伝導体１４２ａ上に固定する。なお、熱伝導体１４２ａの表面に溝が形成されており、光ファイバ１４４ａが当該溝内に収容されていることが好ましい。
【００７４】
第１の温度測定点１５１ａは、光ファイバ１４４ａの軸ずれ融着１４１ａが発する熱を、熱伝導体１４２ａを介して測定するのに適切な位置に設定されている。すなわち、例えば第１の温度測定点１５１ａは、軸ずれ融着１４１ａ部分の近くに配置されることが好ましい。また、第１の温度測定点１５１ａは、サーミスタや熱電対等の温度センサが配置され、第１の温度測定点１５１ａにおける温度を測定し得るよう構成されている。
【００７５】
なお、光ファイバ１４４ａの端部に設けられた封止部１４３ａは、光ファイバ１４４ａの末端を封止するための構成部品である。
【００７６】
図５は、図４にて「×」で示された軸ずれ融着１４１ａの周辺を拡大した光ファイバ１４４ａの断面図である。図５に示すように、光ファイバ１４４ａは、軸ずれ融着１４１ａ部分にて、コア１４５ａの中心軸同士が径方向にずれて融着されている。したがって、光ファイバ１４４ａを伝搬して来る戻り光Ｒは、軸ずれ融着１４１ａ部分にて、大きな損失を受ける。すなわち、戻り光Ｒは、軸ずれ融着１４１ａ部分にてエネルギーを失い、その失われたエネルギーは、漏れ光や熱に変換される。熱は固定材を介して熱伝導体１４２ａに伝導し、漏れ光は固定材を介して熱伝導体１４２ａに到達してそこで熱に変換される。なお、軸ずれ融着１４１ａにおける損失量は、軸ずれ融着１４１ａを施す箇所数や軸ずれ量によって調整することができる。なお、図５に示される光ファイバ１４４ａでは、軸ずれ融着１４１ａから離れた部分のクラッド１４６ａの周りに被覆１４７ａが設けられているが、必ずしも被覆１４７ａは必要とされない。発熱による影響を考慮して光ファイバ１４４ａの軸ずれ融着１４１ａの周囲または全部にて被覆１４７ａを剥いだ状態とすることも可能である。
【００７７】
以上のように構成した戻り光減衰モジュール１４０ａは、光ファイバレーザ装置１００における戻り光減衰モジュール１４０と置換され得る構成例となっている。
【００７８】
（戻り光減衰モジュールの第２構成例）
図６は、第２構成例に係る戻り光減衰モジュール１４０ｂの構成を概略的に示す図であり、図７は、第２構成例で用いる高損失光ファイバ１４１ｂを示す図である。図６に示すように、第２構成例に係る戻り光減衰モジュール１４０ｂは、高損失光ファイバ１４１ｂが設けられた光ファイバ１４４ｂと、高損失光ファイバ１４１ｂが発する熱を伝導する熱伝導体１４２ｂと、を備えている。
【００７９】
第２構成例に係る戻り光減衰モジュール１４０ｂは、終端部の光ファイバ１４４ｂにまで伝搬してきた戻り光Ｒを熱に変換する熱変換手段として、高損失光ファイバ１４１ｂを利用したものである。戻り光減衰モジュール１４０ｂでは、光ファイバ１４４ｂに融着させた高損失光ファイバ１４１ｂを熱伝導体１４２ｂに配置し、例えばシリコーン系の樹脂等によって光ファイバ１４４ｂおよび高損失光ファイバ１４１ｂを熱伝導体１４２ｂ上に固定する。
【００８０】
第１の温度測定点１５１ｂは、高損失光ファイバ１４１ｂが発する熱を、熱伝導体１４２ｂを介して測定するのに適切な位置に設定されている。すなわち、例えば第１の温度測定点１５１ｂは、高損失光ファイバ１４１ｂ部分の近くに配置されることが好ましい。また、第１の温度測定点１５１ｂは、サーミスタや熱電対等の温度センサが配置され、第１の温度測定点１５１ｂにおける温度を測定し得るよう構成されている。
【００８１】
なお、高損失光ファイバ１４１ｂの端部に設けられた封止部１４３ｂは、高損失光ファイバ１４１ｂの末端を封止するための構成部品である。
【００８２】
図７は、図６にて「×」で示された光ファイバ１４４ｂと高損失光ファイバ１４１ｂとの融着部分を拡大した断面図である。図７に示すように、高損失光ファイバ１４１ｂのコア１４５ｂは、光ファイバ１４４ｂのコアとは異なる材質で構成されている。例えば、高損失光ファイバ１４１ｂのコア１４５ｂは、コバルト等の金属不純物が添加されている。なお、高損失光ファイバ１４１ｂのクラッド１４６ｂは、光ファイバ１４４ｂのクラッドと同じである構成としてもよい。
【００８３】
このように構成することによって、高損失光ファイバ１４１ｂを伝搬する戻り光Ｒは、大きな損失を受ける。すなわち、戻り光Ｒは、高損失光ファイバ１４１ｂにてエネルギーを失い、その失われたエネルギーは、主に熱に変換される。なお、高損失光ファイバ１４１ｂにおける損失量は高損失光ファイバ１４１ｂの長さや金属不純物の濃度によって調整することができる。なお、図７に示される高損失光ファイバ１４１ｂでは、クラッド１４６ｂの周りに被覆１４７ｂが設けられているが、必ずしも被覆１４７ｂは必要とされない。発熱による影響を考慮して高損失光ファイバ１４１ｂの一部または全部にて被覆１４７ｂを剥いだ状態とすることも可能である。
【００８４】
以上のように構成した戻り光減衰モジュール１４０ｂは、光ファイバレーザ装置１００における戻り光減衰モジュール１４０と置換され得る構成例となっている。なお、上記説明した戻り光減衰モジュール１４０ｂは、高損失光ファイバ１４１ｂに、第１構成例の軸ずれ融着１４１ａを施す構成とすることも可能である。
【００８５】
（戻り光減衰モジュールの第３構成例）
図８は、第３構成例に係る戻り光減衰モジュール１４０ｃの構成を概略的に示す図である。図８に示すように、第３構成例に係る戻り光減衰モジュール１４０ｃは、意図的に曲げ部１４１ｃを設けた光ファイバ１４４ｃと、光ファイバ１４４ｃの曲げ部１４１ｃが発する熱を伝導する熱伝導体１４２ｃと、を備えている。
【００８６】
第３構成例に係る戻り光減衰モジュール１４０ｃは、終端部の光ファイバ１４４ｃにまで伝搬してきた戻り光Ｒを熱に変換する熱変換手段として、光ファイバ１４４ｃの曲げ損失を利用したものである。曲げ損失とは、曲げられた光ファイバ１４４ｃを伝搬する戻り光Ｒが受ける損失が、直線状の光ファイバ１４４ｃを伝搬する戻り光Ｒが受ける損失よりも高くなる現象である。したがって、意図的に曲げ部１４１ｃを設けられた光ファイバ１４４ｃを伝搬する戻り光Ｒは、大きな損失を受けることになる。なお、損失量は曲げ部１４１ｃの曲率半径や長さによって調整することができる。
【００８７】
戻り光減衰モジュール１４０ｃでは、曲げ部１４１ｃを熱伝導体１４２ｃに配置し、例えばシリコーン系の樹脂等によって曲げ部１４１ｃを設けた光ファイバ１４４ｃを熱伝導体１４２ｃ上に固定する。
【００８８】
第１の温度測定点１５１ｃは、光ファイバ１４４ｃの曲げ部１４１ｃが発する熱を、熱伝導体１４２ｃを介して測定するのに適切な位置に設定されている。すなわち、例えば第１の温度測定点１５１ｃは、光ファイバ１４４ｃの曲げ部１４１ｃの近くに配置されることが好ましい。また、第１の温度測定点１５１ｃは、サーミスタや熱電対等の温度センサが配置され、第１の温度測定点１５１ｃにおける温度を測定し得るよう構成されている。
【００８９】
なお、光ファイバ１４４ｃの端部に設けられた封止部１４３ｃは、光ファイバ１４４ｃの末端を封止するための構成部品である。
【００９０】
以上のように構成した戻り光減衰モジュール１４０ｃは、光ファイバレーザ装置１００における戻り光減衰モジュール１４０と置換され得る構成例となっている。なお、上記説明した戻り光減衰モジュール１４０ｃは、第２構成例の高損失光ファイバ１４１ｂに曲げ部１４１ｃを施すことや、第１構成例の軸ずれ融着１４１ａを曲げ部１４１ｃに施す構成とすることも可能である。
【００９１】
（戻り光減衰モジュールの第４構成例）
図９は、第４構成例に係る戻り光減衰モジュール１４０ｄの構成を概略的に示す図であり、図１０は、第４構成例で用いる光ファイバ１４４ｄの末端の構成を概略的に示す断面図である。図９に示すように、第４構成例に係る戻り光減衰モジュール１４０ｄは、光ファイバ１４４ｄの末端を封止する封止部材１４１ｄと、封止部材１４１ｄが発する熱を伝導する熱伝導体１４２ｄと、を備えている。
【００９２】
第４構成例に係る戻り光減衰モジュール１４０ｄは、終端部の光ファイバ１４４ｄにまで伝搬してきた戻り光Ｒを熱に変換する熱変換手段として、光ファイバ１４４ｄの末端を封止する封止部材１４１ｄを利用したものである。封止部材１４１ｄは、例えば樹脂等であり、光ファイバ１４４ｄの最端部から射出される戻り光Ｒを散乱または吸収する性質を有するものである。封止部材１４１ｄに散乱または吸収された戻り光Ｒは、封止部材１４１ｄにて直接的に発熱または熱伝導体１４２ｄに到達して間接的に発熱する。
【００９３】
戻り光減衰モジュール１４０ｄでは、光ファイバ１４４ｄの末端を封止する封止部材１４１ｄを熱伝導体１４２ｄに配置し、例えばシリコーン系の樹脂等によって光ファイバ１４４ｄを熱伝導体１４２ｄ上に固定する。
【００９４】
第１の温度測定点１５１ｄは、封止部材１４１ｄが発する熱を、熱伝導体１４２ｄを介して測定するのに適切な位置に設定されている。すなわち、例えば第１の温度測定点１５１ｄは、封止部材１４１ｄの近くに配置されることが好ましい。また、第１の温度測定点１５１ｄは、サーミスタや熱電対等の温度センサが配置され、第１の温度測定点１５１ｄにおける温度を測定し得るよう構成されている。
【００９５】
図１０は、封止部材１４１ｄによって封止された光ファイバ１４４ｄの末端を拡大して示している。図１０に示すように、光ファイバ１４４ｄの末端におけるコア１４５ｄおよびクラッド１４６ｄは、光ファイバ１４４ｄの光軸に対して斜めに切断されている。これにより、戻り光Ｒのうち光ファイバ１４４ｄの末端で反射してコアに戻る光の量が少なくなるので好ましい。なお、戻り光Ｒの強度が低い場合は、光ファイバ１４４ｄの末端におけるコア１４５ｄおよびクラッド１４６ｄは、光ファイバ１４４ｄの光軸に対して垂直に切断した状態としてもよい。
【００９６】
なお、図１０に示される光ファイバ１４４ｄでは、クラッド１４６ｄの周りに被覆１４７ｄが設けられているが、必ずしも被覆１４７ｄは必要とされない。発熱による影響を考慮して光ファイバ１４４ｄの末端部または全部にて被覆１４７ｄを剥いだ状態とすることも可能である。
【００９７】
以上のように構成した戻り光減衰モジュール１４０ｄは、光ファイバレーザ装置１００における戻り光減衰モジュール１４０と置換され得る構成例となっている。なお、戻り光減衰モジュール１４０ｄにおける光ファイバ１４４ｄの末端を封止部材１４１ｄで封止する構成は、上記説明した第１〜３構成例における封止部１４３ａ，１４３ｂ，１４３ｃに対して適用することも可能である。
【００９８】
（戻り光減衰モジュールの第５構成例）
図１１は、第５構成例に係る戻り光減衰モジュール１４０ｅの構成を概略的に示す図である。図１１に示すように、第５構成例に係る戻り光減衰モジュール１４０ｅは、光ファイバ１４４ｅと、光ファイバ１４４ｅの末端から射出される戻り光Ｒが照射される熱伝導体１４２ｅ上の照射面１４１ｅと、を備えている。
【００９９】
第５構成例に係る戻り光減衰モジュール１４０ｅは、終端部の光ファイバ１４４ｅにまで伝搬してきた戻り光Ｒを熱に変換する熱変換手段として、熱伝導体１４２ｅ上の照射面１４１ｅを利用したものである。熱伝導体１４２ｅ上の照射面１４１ｅは、照射された光線を吸収して発熱するように表面加工が施された金属面であり、光ファイバ１４４ｅにまで伝搬してきた戻り光Ｒを熱に変換する機能を有する。つまり、照射面１４１ｅが発する熱は戻り光Ｒの強度を時間履歴的影響も含めて反映したものとなっている。
【０１００】
第１の温度測定点１５１ｅは、照射面１４１ｅが発する熱を、熱伝導体１４２ｅを介して測定するのに適切な位置に設定されている。すなわち、例えば第１の温度測定点１５１ｅは、照射面１４１ｅの近くに配置されることが好ましい。また、第１の温度測定点１５１ｅは、サーミスタや熱電対等の温度センサが配置され、第１の温度測定点１５１ｅにおける温度を測定し得るよう構成されている。
【０１０１】
図１１に示すように、光ファイバ１４４ｅの末端におけるコア１４５ｅおよびクラッド１４６ｅは、光ファイバ１４４ｅの光軸に対して斜めに切断されている。これにより、戻り光Ｒが光ファイバ１４４ｅの末端で反射する量が少なくなるので好ましい。なお、戻り光Ｒの強度が低い場合は、光ファイバ１４４ｅの末端におけるコア１４５ｅおよびクラッド１４６ｅは、光ファイバ１４４ｅの光軸に対して垂直に切断することでもよい。
【０１０２】
なお、図１１に示される光ファイバ１４４ｅでは、クラッド１４６ｅの周りに被覆１４７ｅが設けられているが、必ずしも被覆１４７ｅは必要とされない。発熱による影響を考慮して光ファイバ１４４ｅの末端部または全部にて被覆１４７ｅを剥いだ状態とすることも可能である。
【０１０３】
以上のように構成した戻り光減衰モジュール１４０ｅは、光ファイバレーザ装置１００における戻り光減衰モジュール１４０と置換され得る構成例となっている。
【０１０４】
（終端部の構成例）
前述のように、図１に示された光ファイバレーザ装置１００の終端部１３０は、戻り光減衰モジュール１４０のみを備えているが、他の構成要素を含む構成としてもよい。ここでは、戻り光減衰モジュール１４０以外の構成を含む終端部１３０の構成例について説明する。以下に説明する構成例は、終端部１３０の例示列挙であり、各構成例が光ファイバレーザ装置１００における終端部１３０と置換され得る。したがって、以下で説明する構成例では終端部１３０に相当する部分のみを開示するが、その他の構成は光ファイバレーザ装置１００と同一であるとみなし得る。
【０１０５】
また、以下に説明する終端部の構成例にも、戻り光減衰モジュール１４０が含まれている。この戻り光減衰モジュール１４０は、上記説明したように、第１〜５構成例に係る戻り光減衰モジュール１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃ，１４０ｄ，１４０ｅに置換することができる。以下では、戻り光減衰モジュール１４０の構成について説明を省略するが、上記説明した第１〜５構成例に係る戻り光減衰モジュール１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃ，１４０ｄ，１４０ｅと同様の構成であるものとみなし得る。
【０１０６】
（終端部の構成例１）
図１２は、構成例１に係る終端部１３１の概略構成を示す図である。図１２に示すように、構成例１に係る終端部１３１は、波長分割多重光合分波器１３２と可視光発光部１３３と戻り光減衰モジュール１４０とを備える構成である。
【０１０７】
可視光発光部１３３は、例えば赤色のレーザ光を発光するレーザダイオードである。光ファイバレーザ装置１００が出力するレーザ光は、先述のように、例えば波長１０７０ｎｍであり、可視光領域のレーザ光ではない。したがって、出力するレーザ光が照射されている位置を確認することが困難である。可視光発光部１３３は、出力するレーザ光が照射されている位置を確認するためのガイド光Ｇを出力するための光源である。
【０１０８】
波長分割多重光合分波器１３２は、戻り光Ｒが伝搬してくる光ファイバと、可視光発光部１３３が接続されている光ファイバと、戻り光減衰モジュール１４０が接続されている光ファイバとの間で波長選択的に光合分波するための機器である。波長分割多重光合分波器１３２は、可視光発光部１３３が出力するガイド光Ｇを、戻り光Ｒが伝搬してくる光ファイバへ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１３２は、戻り光Ｒを戻り光減衰モジュール１４０が接続されている光ファイバへ低損失で通過させる波長特性を有する。また、波長分割多重光合分波器１３２は、戻り光Ｒを可視光発光部１３３が接続されている光ファイバへ通過させる際には大きく減衰させる波長特性を有する。
【０１０９】
上記構成により、構成例１に係る終端部１３１は、少なくとも出力用光ファイバ１２０を出力レーザ光とは逆方向に伝搬する戻り光Ｒを減衰処理する戻り光減衰モジュール１４０と、出力レーザ光が照射されている位置を確認するためのガイド光Ｇを出力するための可視光発光部１３３と、を備える構成となる。
【０１１０】
（終端部の構成例２）
図１３は、構成例２に係る終端部１３４の概略構成を示す図である。図１３に示すように、構成例２に係る終端部１３４は、光合分波器１３５と光検出器１３６と戻り光減衰モジュール１４０とを備える構成である。
【０１１１】
光合分波器１３５は、いわゆるＴａｐカプラと呼ばれる機器であり、戻り光Ｒが伝搬してくる光ファイバと、光検出器１３６が接続されている光ファイバと、戻り光減衰モジュール１４０が接続されている光ファイバとの間で光強度比を調節しながら光合分波するための機器である。光合分波器１３５は、入力された戻り光Ｒを、戻り光減衰モジュール１４０へ出力する戻り光Ｒ１と光検出器１３６へ出力する戻り光Ｒ２とに分岐する。この際、戻り光Ｒ１と戻り光Ｒ２との間における光強度の分岐比は、例えば１：１００〜１：１０００００となる。なお、この光強度の分岐比に基づいて、光合分波器１３５は、２０ｄＢ〜５０ｄＢカプラとも呼ばれる。
【０１１２】
光検出器１３６は、例えばフォトダイオードで構成されている。フォトダイオードで構成された光検出器１３６は、入力された光の光強度を光電効果によって電気信号へ変換することによって、光検出器１３６に入力された戻り光Ｒ２の光強度を監視することが可能である。上述のように光検出器１３６に入力される戻り光Ｒ２の強度は、光合分波器１３５によって所定の分岐比で戻り光Ｒが分岐されたものである。したがって、光検出器１３６は、出力用光ファイバを出力レーザ光とは逆方向に伝搬する戻り光Ｒの光強度を監視することが可能である。
【０１１３】
光検出器１３６の監視結果は、戻り光減衰モジュール１４０での測定温度の監視と併用して用いることができる。例えば、戻り光減衰モジュール１４０で測定された温度の履歴と光検出器１３６が監視する戻り光Ｒの光強度の履歴とを蓄積し、光ファイバレーザ装置の出力部における加工状態をモニタリングすることに用いることができる。なお、戻り光減衰モジュール１４０での測定温度監視と光検出器１３６での戻り光Ｒの監視は、それぞれ、光ファイバレーザ装置の外部に出力端子を導出して、外部に接続した機器によって行っても良い。また、光検出器１３６が監視する戻り光Ｒの光強度が所定値以下になった場合、励起光の出力を低下または停止する制御をすることに用いることができる。ファイバヒューズが実際に発生してしまった場合、戻り光Ｒの光強度が低下する現象を利用し、戻り光減衰モジュール１４０における測定温度の監視により、ファイバヒューズの発生を防止すると共に、万一ファイバヒューズが発生した場合には、光検出器１３６が監視する戻り光Ｒの光強度により、ファイバヒューズの進行を止めることができる。
【０１１４】
上記構成により、構成例２に係る終端部１３４は、少なくとも出力用光ファイバ１２０を出力レーザ光とは逆方向に伝搬する戻り光Ｒを減衰処理する戻り光減衰モジュール１４０と、出力用光ファイバを出力レーザ光とは逆方向に伝搬する戻り光Ｒの光強度を監視する光検出器１３６と、を備える構成となる。
【０１１５】
（終端部の構成例３）
図１４は、構成例３に係る終端部１３７の概略構成を示す図である。図１４に示すように、構成例３に係る終端部１３７は、波長分割多重光合分波器１３２ａと可視光発光部１３３ａと光合分波器１３５ａと光検出器１３６ａと戻り光減衰モジュール１４０とを備える構成である。すなわち、構成例３に係る終端部１３７は、上記説明した構成例１に係る終端部１３１と構成例２に係る終端部１３４の構成を組み合わせたものである。したがって、本構成例では、重複した説明の多くを省略するものとし、省略した説明箇所は、構成例１および構成例２と同様であるものとみなし得る。
【０１１６】
可視光発光部１３３ａは、出力するレーザ光が照射されている位置を確認するためのガイド光Ｇを出力するための光源である。波長分割多重光合分波器１３２ａは、戻り光Ｒが伝搬してくる光ファイバと、可視光発光部１３３ａが接続されている光ファイバと、光合分波器１３５ａが接続されている光ファイバとの間で波長選択的に光合分波するための機器である。
【０１１７】
波長分割多重光合分波器１３２ａは、可視光発光部１３３ａが出力するガイド光Ｇを、戻り光Ｒが伝搬してくる光ファイバへ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１３２ａは、戻り光Ｒを光合分波器１３５ａが接続されている光ファイバへ低損失で通過させる波長特性を有する。また、波長分割多重光合分波器１３２ａは、戻り光Ｒを可視光発光部１３３ａが接続されている光ファイバへ通過させる際には大きく減衰させる波長特性を有する。
【０１１８】
光合分波器１３５ａは、いわゆるＴａｐカプラと呼ばれる機器であり、戻り光Ｒが伝搬してくる光ファイバと、光検出器１３６ａが接続されている光ファイバと、戻り光減衰モジュール１４０が接続されている光ファイバとの間で光強度比を調節しながら光合分波するための機器である。光検出器１３６ａは、出力用光ファイバを出力レーザ光とは逆方向に伝搬する戻り光Ｒの光強度を監視することが可能である。
【０１１９】
上記構成により、構成例３に係る終端部１３７は、少なくとも出力用光ファイバ１２０を出力レーザ光とは逆方向に伝搬する戻り光Ｒを減衰処理する戻り光減衰モジュール１４０と、出力レーザ光が照射されている位置を確認するためのガイド光Ｇを出力するための可視光発光部１３３ａと、出力用光ファイバを出力レーザ光とは逆方向に伝搬する戻り光Ｒの光強度を監視する光検出器１３６ａと、を備える構成となる。
【０１２０】
（実施形態の変形例）
以下、本発明の実施形態に係る光ファイバレーザ装置の変形例について説明する。以下に説明する変形例は、本発明を適用し得る光ファイバレーザ装置の例示列挙である。また、以下に説明する変形例にも、終端部１３０、戻り光減衰モジュール１４０など第１実施形態の光ファイバレーザ装置１００と共通の構成が含まれている。これら光ファイバレーザ装置１００と共通の構成は、第１実施形態と同一の符号を付すことにより、その説明を省略するものとする。
【０１２１】
（第２実施形態）
図１５は、本発明の第２実施形態に係る光ファイバレーザ装置２００の概略構成を示す図である。図１５に示すように、本発明の第２実施形態に係る光ファイバレーザ装置２００は、レーザ発振器１１０における増幅媒質に増幅用光ファイバ１１１を用いてレーザ光を発生させる光ファイバレーザ型の装置である。
【０１２２】
図１５に示すように、第２実施形態に係る光ファイバレーザ装置２００は、いわゆる後方励起型の構成を採用している。すなわち、光ファイバレーザ装置２００では、レーザ発振器１１０に対して、後方に励起光を導入している。そのため、光ファイバレーザ装置２００は、第２の光反射器１１３の後段に、励起用レーザダイオード２１５ａ，２１５ｂが出力する励起光を合波し、第２の光反射器１１３へ励起光を出力するための励起光合波器２１４を備えている。
【０１２３】
励起光合波器２１４は、第１実施形態と同様に、例えばＴＦＢによって構成されている。光ファイバレーザ装置２００では、励起光合波器２１４の励起光用ポートは、励起用レーザダイオード２１５ａ，２１５ｂに接続され、励起光合波器２１４の逆方向側シグナルポートは、第２の光反射器１１３に接続されている。なお、励起光合波器２１４の順方向側シグナルポートは、出力用光ファイバ１２０に接続されている。また、光ファイバレーザ装置２００では、第１の光反射器１１２に終端部１３０が接続されている。なお、励起光合波器２１４の励起光用ポートに余りポートが存在した場合、余りポートに終端部１３０が接続されてもよい。
【０１２４】
以上の構成による第２実施形態の光ファイバレーザ装置２００は、戻り光の強度のみならず、戻り光の強度が高い状況が継続する時間も考慮して、終端部１３０における光ファイバが受ける負荷の量を判定することができる。そして、制御部１６０は、終端部１３０における光ファイバが受ける負荷の量に基づき、励起用レーザダイオード２１５ａ，２１５ｂの出力を制御することができる。これにより、光ファイバレーザ装置２００が出力する出力レーザ光を抑制するか否かの判断が適正化され、不必要な出力レーザ光の抑制が少なくなる。結果、光ファイバレーザ装置２００の高耐久性および高出力性が実現される。
【０１２５】
（第３実施形態）
図１６は、本発明の第３実施形態に係る光ファイバレーザ装置３００の概略構成を示す図である。図１６に示すように、本発明の第３実施形態に係る光ファイバレーザ装置３００は、レーザ発振器１１０における増幅媒質に増幅用光ファイバ１１１を用いてレーザ光を発生させる光ファイバレーザ型の装置である。
【０１２６】
図１６に示すように、第３実施形態に係る光ファイバレーザ装置３００は、いわゆる双方向励起型の構成を採用している。すなわち、光ファイバレーザ装置３００では、レーザ発振器１１０に対して、前方に励起光を導入すると共に、後方に励起光を導入している。そのため、光ファイバレーザ装置３００は、第１の光反射器１１２の前段に、励起用レーザダイオード３１５ｃ，３１５ｄが出力する励起光を合波し、第１の光反射器１１２へ励起光を出力するための励起光合波器３１４ａを備え、第２の光反射器１１３の後段に、励起用レーザダイオード３１５ａ，３１５ｂが出力する励起光を合波し、第２の光反射器１１３へ励起光を出力するための励起光合波器３１４ｂを備えている。
【０１２７】
励起光合波器３１４ａ，３１４ｂは、第１実施形態と同様に、例えばＴＦＢによって構成されている。光ファイバレーザ装置３００では、励起光合波器３１４ａの励起光用ポートは、励起用レーザダイオード３１５ａ，３１５ｂに接続され、励起光合波器３１４ａの順方向側シグナルポートは、第１の光反射器１１２に接続されている。また、励起光合波器３１４ｂの励起光用ポートは、励起用レーザダイオード３１５ｃ，３１５ｄに接続され、励起光合波器３１４ｂの逆方向側シグナルポートは、第２の光反射器１１３に接続されている。なお、励起光合波器３１４ｂの順方向側シグナルポートは、出力用光ファイバ１２０に接続されている。
【０１２８】
励起光合波器３１４ａの逆方向側シグナルポートは、終端部１３０に接続されている。しかしながら、第１実施形態と同様に、終端部１３０は、励起光合波器３１４ａの逆方向側シグナルポートに接続されるものに限定されない。励起光合波器３１４ａ，３１４ｂのいわゆる余りポートに終端部１３０が接続される構成とすることも可能である。
【０１２９】
以上の構成による第３実施形態の光ファイバレーザ装置３００は、戻り光の強度のみならず、戻り光の強度が高い状況が継続する時間も考慮して、終端部１３０における光ファイバが受ける負荷の量を判定することができる。そして、制御部１６０は、終端部１３０における光ファイバが受ける負荷の量に基づき、励起用レーザダイオード３１５ａ，３１５ｂ，３１５ｃ，３１５ｄの出力を制御することができる。これにより、光ファイバレーザ装置３００が出力する出力レーザを抑制するか否かの判断が適正化され、不必要な出力レーザ光の抑制が少なくなる。結果、光ファイバレーザ装置３００の高耐久性および高出力性が実現される。
【０１３０】
（第４実施形態）
図１７は、本発明の第４実施形態に係る光ファイバレーザ装置４００の概略構成を示す図である。図１７に示すように、本発明の第４実施形態に係る光ファイバレーザ装置４００は、レーザ発振器１１０における増幅媒質に増幅用光ファイバ１１１を用いてレーザを発生させる光ファイバレーザ型の装置である。
【０１３１】
図１７に示すように、第４実施形態に係る光ファイバレーザ装置４００は、いわゆる前方励起型の構成を採用している。しかしながら、第１実施形態とは異なり、光ファイバレーザ装置４００は、第１の光反射器１１２の後段から、増幅用光ファイバ１１１へ向かって前方に励起光を導入している。第１の光反射器１１２と増幅用光ファイバ１１１との間には、励起用レーザダイオード４１５ａ，４１５ｂが出力する励起光を合波し、増幅用光ファイバ１１１方向へ励起光を出力するための励起光合波器４１４が設けられている。
【０１３２】
励起光合波器４１４は、第１実施形態と同様に、例えばＴＦＢによって構成されている。光ファイバレーザ装置４００では、励起光合波器４１４の励起光用ポートは、励起用レーザダイオード４１５ａ，４１５ｂに接続され、励起光合波器４１４の順方向側シグナルポートは、増幅用光ファイバ１１１に接続されている。また、励起光合波器４１４の逆方向側シグナルポートは、第１の光反射器１１２に接続されている。また、光ファイバレーザ装置４００では、第１の光反射器１１２に終端部１３０が接続されている。なお、励起光合波器４１４の励起光用ポートに余りポートが存在した場合、余りポートに終端部１３０が接続されてもよい。
【０１３３】
以上の構成による第４実施形態の光ファイバレーザ装置４００は、戻り光の強度のみならず、戻り光の強度が高い状況が継続する時間も考慮して、終端部１３０における光ファイバが受ける負荷の量を判定することができる。そして、制御部１６０は、終端部１３０における光ファイバが受ける負荷の量に基づき、励起用レーザダイオード４１５ａ，４１５ｂの出力を制御することができる。これにより、光ファイバレーザ装置４００が出力する出力レーザ光を抑制するか否かの判断が適正化され、不必要な出力レーザ光の抑制が少なくなる。結果、光ファイバレーザ装置４００の高耐久性および高出力性が実現される。
【０１３４】
（第５実施形態）
図１８は、本発明の第５実施形態に係る光ファイバレーザ装置５００の概略構成を示す図である。図１８に示すように、本発明の第５実施形態に係る光ファイバレーザ装置５００は、レーザ発振器１１０における増幅媒質に増幅用光ファイバ１１１を用いてレーザを発生させる光ファイバレーザ型の装置である。
【０１３５】
図１８に示すように、第５実施形態に係る光ファイバレーザ装置５００は、いわゆる後方励起型の構成を採用している。しかしながら、第２実施形態とは異なり、光ファイバレーザ装置５００は、第２の光反射器１１３の前段から、増幅用光ファイバ１１１へ向かって後方に励起光を導入している。第２の光反射器１１３と増幅用光ファイバ１１１との間には、励起用レーザダイオード５１５ａ，５１５ｂが出力する励起光を合波し、増幅用光ファイバ１１１方向へ励起光を出力するための励起光合波器５１４が設けられている。
【０１３６】
励起光合波器５１４は、第１実施形態と同様に、例えばＴＦＢによって構成されている。光ファイバレーザ装置５００では、励起光合波器５１４の励起光用ポートは、励起用レーザダイオード５１５ａ，５１５ｂに接続され、励起光合波器５１４の逆方向側シグナルポートは、増幅用光ファイバ１１１に接続されている。なお、励起光合波器５１４の順方向側シグナルポートは、第２の光反射器１１３を介して出力用光ファイバ１２０に接続されている。また、光ファイバレーザ装置５００では、第１の光反射器１１２に終端部１３０が接続されている。なお、励起光合波器５１４の励起光用ポートに余りポートが存在した場合、余りポートに終端部１３０が接続されてもよい。
【０１３７】
以上の構成による第５実施形態の光ファイバレーザ装置５００は、戻り光の強度のみならず、戻り光の強度が高い状況が継続する時間も考慮して、終端部１３０における光ファイバが受ける負荷の量を判定することができる。そして、制御部１６０は、終端部１３０における光ファイバが受ける負荷の量に基づき、励起用レーザダイオード５１５ａ，５１５ｂの出力を制御することができる。これにより、光ファイバレーザ装置５００が出力する出力レーザを抑制するか否かの判断が適正化され、不必要な出力レーザの抑制が少なくなる。結果、光ファイバレーザ装置５００の高耐久性および高出力性が実現される。
【０１３８】
（第６実施形態）
図１９は、本発明の第６実施形態に係る光ファイバレーザ装置６００の概略構成を示す図である。図１９に示すように、本発明の第６実施形態に係る光ファイバレーザ装置６００は、レーザ発振器１１０における増幅媒質に増幅用光ファイバ１１１を用いてレーザ光を発生させる光ファイバレーザ型の装置である。
【０１３９】
図１９に示すように、第６実施形態に係る光ファイバレーザ装置６００は、いわゆる双方向励起型の構成を採用している。しかしながら、第３実施形態とは異なり、光ファイバレーザ装置６００は、第１の光反射器１１２の後段から、増幅用光ファイバ１１１へ向かって前方に励起光を導入すると共に、第２の光反射器１１３の前段から、増幅用光ファイバ１１１へ向かって後方に励起光を導入している。第１の光反射器１１２と増幅用光ファイバ１１１との間には、励起用レーザダイオード６１５ａ，６１５ｂが出力する励起光を合波し、増幅用光ファイバ１１１方向へ励起光を出力するための励起光合波器６１４ａが設けられている。また、第２の光反射器１１３と増幅用光ファイバ１１１との間には、励起用レーザダイオード６１５ｃ，６１５ｄが出力する励起光を合波し、増幅用光ファイバ１１１方向へ励起光を出力するための励起光合波器６１４ｂが設けられている。
【０１４０】
励起光合波器６１４ａ，６１４ｂは、第１実施形態と同様に、例えばＴＦＢによって構成されている。光ファイバレーザ装置６００では、励起光合波器６１４ａの励起光用ポートは、励起用レーザダイオード６１５ａ，６１５ｂに接続され、励起光合波器６１４ａの順方向側シグナルポートは、増幅用光ファイバ１１１に接続されている。また、励起光合波器６１４ａの逆方向側シグナルポートは、第１の光反射器１１２に接続されている。また、光ファイバレーザ装置６００では、励起光合波器６１４ｂの励起光用ポートは、励起用レーザダイオード６１５ｃ，６１５ｄに接続され、励起光合波器６１４ｂの逆方向側シグナルポートは、増幅用光ファイバ１１１に接続されている。また、励起光合波器６１４ｂの順方向側シグナルポートは、出力用光ファイバ１２０に接続されている。また、光ファイバレーザ装置６００では、第１の光反射器１１２に終端部１３０が接続されている。なお、励起光合波器６１４ａ、６１４ｂの励起光用ポートに余りポートが存在した場合、余りポートに終端部１３０が接続されてもよい。
【０１４１】
以上の構成による第６実施形態の光ファイバレーザ装置６００は、戻り光の強度のみならず、戻り光の強度が高い状況が継続する時間も考慮して、終端部１３０における光ファイバが受ける負荷の量を判定することができる。そして、制御部１６０は、終端部１３０における光ファイバが受ける負荷の量に基づき、励起用レーザダイオード６１５ａ，６１５ｂ，６１５ｃ，６１５ｄの出力を制御することができる。これにより、光ファイバレーザ装置６００が出力する出力レーザ光を抑制するか否かの判断が適正化され、不必要な出力レーザ光の抑制が少なくなる。結果、光ファイバレーザ装置６００の高耐久性および高出力性が実現される。
【０１４２】
（第７実施形態）
図２０は、本発明の第７実施形態に係る光ファイバレーザ装置７００の概略構成を示す図である。図２０に示すように、本発明の第７実施形態に係る光ファイバレーザ装置７００は、レーザ発振器１１０における増幅媒質に増幅用光ファイバ１１１を用いてレーザ光を発生させ、光増幅器における増幅媒質に増幅用光ファイバ７１６を用いてレーザ光を増幅させる、ＭＯＰＡ（Master  Oscillator  Power-Amplifier）構造を有する。
【０１４３】
図２０に示すように、本発明の第７実施形態に係る光ファイバレーザ装置７００は、第１実施形態に係る光ファイバレーザ装置１００の構成に新たな構成要素が追加された構成である。したがって、ここでは、新たに追加された構成要素の説明のみ行う。
【０１４４】
図２０に示すように、本発明の第７実施形態に係る光ファイバレーザ装置７００は、レーザ発振器１１０と照射ヘッド１２１との間に光増幅器の増幅媒質として機能する増幅用光ファイバ７１６を備えている。また、増幅用光ファイバ７１６と第２の光反射器１１３との間には、励起用レーザダイオード７１８ａ，７１８ｂが出力する励起光を合波し、増幅用光ファイバ７１６方向へ励起光を出力するための励起光合波器７１７が設けられている。
【０１４５】
励起光合波器７１７は、励起光合波器１１４と同様に、例えばＴＦＢによって構成されている。光ファイバレーザ装置７００では、励起光合波器７１７の励起光用ポートは、励起用レーザダイオード７１８ａ，７１８ｂに接続され、励起光合波器７１７の順方向側シグナルポートは、増幅用光ファイバ７１６に接続されている。また、励起光合波器７１７の逆方向側シグナルポートは、第２の光反射器１１３に接続されている。励起光合波器７１７の励起光用ポートに余りポートが存在した場合、余りポートに終端部１３０が接続されてもよい。
【０１４６】
増幅用光ファイバ７１６は、増幅用光ファイバ１１１と同様に、石英系ガラスからなるコア部に増幅物質であるＹｂイオンが添加され、コア部の外周には石英系ガラスからなる内側クラッド層と樹脂等からなる外側クラッド層とが順次形成されたダブルクラッド型の光ファイバである。
【０１４７】
上記構成によって、光ファイバレーザ装置７００は、レーザ発振器１１０で発振したレーザ光を、増幅用光ファイバ７１６によって増幅し、出力用光ファイバ１２０へ出力することができる。
【０１４８】
以上の構成による第７実施形態の光ファイバレーザ装置７００は、戻り光の強度のみならず、戻り光の強度が高い状況が継続する時間も考慮して、終端部１３０における光ファイバが受ける負荷の量を制御部１６０が判定することができる。そして、制御部１６０は、終端部１３０における光ファイバが受ける負荷の量に基づき、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂおよび／または励起用レーザダイオード７１８ａ，７１８ｂの出力を制御することができる。これにより、光ファイバレーザ装置７００が出力する出力レーザ光を抑制するか否かの判断が適正化され、不必要な出力レーザ光の抑制が少なくなる。結果、光ファイバレーザ装置７００の高耐久性および高出力性が実現される。
【０１４９】
なお、上記説明した第７実施形態の光ファイバレーザ装置７００は、第１実施形態の光ファイバレーザ装置１００に増幅用光ファイバ７１６および励起光合波器７１７を追加する構成であるが、第２〜６実施形態の光ファイバレーザ装置２００，３００，４００，５００，６００に対して増幅用光ファイバ７１６および励起光合波器７１７を追加する構成とすることも可能である。
【０１５０】
（第８実施形態）
図２１は、本発明の第８実施形態に係る光ファイバレーザ装置８００の概略構成を示す図である。図２１に示すように、本発明の第８実施形態に係る光ファイバレーザ装置８００は、レーザ発振器１１０における増幅媒質に増幅用光ファイバ１１１を用いてレーザ光を発生させ、光増幅器における増幅媒質に増幅用光ファイバ８１６を用いてレーザ光を増幅させる、ＭＯＰＡ構造を有する。
【０１５１】
図２１に示すように、本発明の第８実施形態に係る光ファイバレーザ装置８００は、第１実施形態に係る光ファイバレーザ装置１００の構成に新たな構成要素が追加された構成である。したがって、ここでは、新たに追加された構成要素の説明のみ行う。
【０１５２】
図２１に示すように、本発明の第８実施形態に係る光ファイバレーザ装置８００は、レーザ発振器１１０と照射ヘッド１２１との間に光増幅器の増幅媒質として機能する増幅用光ファイバ８１６を備えている。また、増幅用光ファイバ８１６と出力用光ファイバ１２０との間には、励起用レーザダイオード８１８ａ，８１８ｂが出力する励起光を合波し、増幅用光ファイバ８１６方向へ励起光を出力するための励起光合波器８１７が設けられている。
【０１５３】
励起光合波器８１７は、励起光合波器１１４と同様に、例えばＴＦＢによって構成されている。光ファイバレーザ装置８００では、励起光合波器８１７の励起光用ポートは、励起用レーザダイオード８１８ａ，８１８ｂに接続され、励起光合波器８１７の逆方向側シグナルポートは、増幅用光ファイバ８１６に接続されている。また、励起光合波器８１７の順方向側シグナルポートは、出力用光ファイバ１２０に接続されている。励起光合波器８１７の励起光用ポートに余りポートが存在した場合、余りポートに終端部１３０が接続されてもよい。
【０１５４】
増幅用光ファイバ８１６は、増幅用光ファイバ１１１と同様に、石英系ガラスからなるコア部に増幅物質であるＹｂイオンが添加され、コア部の外周には石英系ガラスからなる内側クラッド層と樹脂等からなる外側クラッド層とが順次形成されたダブルクラッド型の光ファイバである。
【０１５５】
上記構成によって、光ファイバレーザ装置８００は、レーザ発振器１１０で発振したレーザ光を、増幅用光ファイバ８１６によって増幅し、出力用光ファイバ１２０へ出力することができる。
【０１５６】
以上の構成による第８実施形態の光ファイバレーザ装置８００は、戻り光の強度のみならず、戻り光の強度が高い状況が継続する時間も考慮して、終端部１３０における光ファイバが受ける負荷の量を制御部１６０が判定することができる。そして、制御部１６０は、終端部１３０における光ファイバが受ける負荷の量に基づき、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂおよび／または励起用レーザダイオード８１８ａ，８１８ｂの出力を制御することができる。これにより、光ファイバレーザ装置８００が出力する出力レーザ光を抑制するか否かの判断が適正化され、不必要な出力レーザ光の抑制が少なくなる。結果、光ファイバレーザ装置８００の高耐久性および高出力性が実現される。
【０１５７】
なお、上記説明した第８実施形態の光ファイバレーザ装置８００は、第１実施形態の光ファイバレーザ装置１００に増幅用光ファイバ８１６および励起光合波器８１７を追加する構成であるが、第２〜６実施形態の光ファイバレーザ装置２００，３００，４００，５００，６００に対して増幅用光ファイバ８１６および励起光合波器８１７を追加する構成とすることも可能である。
【０１５８】
（第９実施形態）
図２２は、本発明の第９実施形態に係る光ファイバレーザ装置９００の概略構成を示す図である。図２２に示すように、本発明の第９実施形態に係る光ファイバレーザ装置９００は、レーザ発振器１１０における増幅媒質に増幅用光ファイバ１１１を用いてレーザ光を発生させ、光増幅器における増幅媒質に増幅用光ファイバ９１６を用いてレーザ光を増幅させる、ＭＯＰＡ構造を有する。
【０１５９】
図２２に示すように、本発明の第９実施形態に係る光ファイバレーザ装置９００は、第１実施形態に係る光ファイバレーザ装置１００の構成に新たな構成要素が追加された構成である。したがって、ここでは、新たに追加された構成要素の説明のみ行う。
【０１６０】
図２２に示すように、本発明の第９実施形態に係る光ファイバレーザ装置９００は、レーザ発振器１１０と照射ヘッド１２１との間に光増幅器の増幅媒質として機能する増幅用光ファイバ９１６を備えている。また、増幅用光ファイバ９１６と第２の光反射器１１３との間には、励起用レーザダイオード９１８ａ，９１８ｂが出力する励起光を合波し、増幅用光ファイバ９１６方向へ励起光を出力するための励起光合波器９１７ａが設けられている。さらに、増幅用光ファイバ９１６と出力用光ファイバ１２０との間には、励起用レーザダイオード９１８ｃ，９１８ｄが出力する励起光を合波し、増幅用光ファイバ９１６方向へ励起光を出力するための励起光合波器９１７ｂが設けられている。
【０１６１】
励起光合波器９１７ａ，９１７ｂは、励起光合波器１１４と同様に、例えばＴＦＢによって構成されている。光ファイバレーザ装置９００では、励起光合波器９１７ａの励起光用ポートは、励起用レーザダイオード９１８ａ，９１８ｂに接続され、励起光合波器９１７ａの順方向側シグナルポートは、増幅用光ファイバ９１６に接続されている。また、励起光合波器９１７ａの逆方向側シグナルポートは、第２の光反射器１１３に接続されている。さらに、光ファイバレーザ装置９００では、励起光合波器９１７ｂの励起光用ポートは、励起用レーザダイオード９１８ｃ，９１８ｄに接続され、励起光合波器９１７ｂの逆方向側シグナルポートは、増幅用光ファイバ９１６に接続されている。また、励起光合波器９１７ｂの順方向側シグナルポートは、出力用光ファイバ１２０に接続されている。励起光合波器９１７ａ，９１７ｂの励起光用ポートに余りポートが存在した場合、余りポートに終端部１３０が接続されてもよい。
【０１６２】
増幅用光ファイバ９１６は、増幅用光ファイバ１１１と同様に、石英系ガラスからなるコア部に増幅物質であるＹｂイオンが添加され、コア部の外周には石英系ガラスからなる内側クラッド層と樹脂等からなる外側クラッド層とが順次形成されたダブルクラッド型の光ファイバである。
【０１６３】
上記構成によって、光ファイバレーザ装置９００は、レーザ発振器１１０で発振したレーザ光を、増幅用光ファイバ９１６によって増幅し、出力用光ファイバ１２０へ出力することができる。
【０１６４】
以上の構成による第９実施形態の光ファイバレーザ装置９００は、戻り光の強度のみならず、戻り光の強度が高い状況が継続する時間も考慮して、終端部１３０における光ファイバが受ける負荷の量を制御部１６０が判定することができる。そして、制御部１６０は、終端部１３０における光ファイバが受ける負荷の量に基づき、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂおよび／または励起用レーザダイオード９１８ａ，９１８ｂ，９１８ｃ，９１８ｄの出力を制御することができる。これにより、光ファイバレーザ装置９００が出力する出力レーザ光を抑制するか否かの判断が適正化され、不必要な出力レーザ光の抑制が少なくなる。結果、光ファイバレーザ装置９００の高耐久性および高出力性が実現される。
【０１６５】
なお、上記説明した第９実施形態の光ファイバレーザ装置９００は、第１実施形態の光ファイバレーザ装置１００に増幅用光ファイバ９１６および励起光合波器９１７ａ，９１７ｂを追加する構成であるが、第２〜６実施形態の光ファイバレーザ装置２００，３００，４００，５００，６００に対して増幅用光ファイバ９１６および励起光合波器９１７ａ，９１７ｂを追加する構成とすることも可能である。
【０１６６】
（第１０実施形態）
図２３は、本発明の第１０実施形態に係る光ファイバレーザ装置１０００の概略構成を示す図である。図２３に示すように、本発明の第１０実施形態に係る光ファイバレーザ装置１０００は、レーザ発振器１１０における増幅媒質に増幅用光ファイバ１１１を用いてレーザ光を発生させ、光増幅器における増幅媒質に増幅用光ファイバ７１６を用いてレーザ光を増幅させる、ＭＯＰＡ構造を有する。
【０１６７】
図２３に示すように、本発明の第１０実施形態に係る光ファイバレーザ装置１０００は、第７実施形態に係る光ファイバレーザ装置７００の構成に新たな構成要素が追加された構成である。したがって、ここでは、新たに追加された構成要素の説明のみ行う。
【０１６８】
図２３に示すように、光ファイバレーザ装置１０００では、増幅用光ファイバ７１６と照射ヘッド１２１との間に、波長分割多重光合分波器１０３１が挿入され、増幅用光ファイバ７１６と照射ヘッド１２１との間の光ファイバが分岐されている。そして、分岐された光ファイバは、終端部１０３０に接続されている。
【０１６９】
終端部１０３０は、波長分割多重光合分波器１０３２と可視光発光部１０３３と戻り光減衰モジュール１４０とを備えている。すなわち、終端部１０３０の構成は、先述した構成例１に係る終端部１３１と同様である。よって、ここでは終端部１０３０の各構成の説明を省略するが、説明を省略した終端部１０３０の各構成は、構成例１に係る終端部１３１の各構成と同様であるものとみなし得る。
【０１７０】
終端部１０３０は、出力用光ファイバを出力レーザ光とは逆方向に伝搬する戻り光Ｒを減衰処理する戻り光減衰モジュール１４０と、出力レーザ光が照射されている位置を確認するためのガイド光を出力するための可視光発光部１０３３と、を備える構成である。
【０１７１】
第１０実施形態の光ファイバレーザ装置１０００は、戻り光の強度のみならず、戻り光の強度が高い状況が継続する時間も考慮して、終端部１０３０における光ファイバが受ける負荷の量を制御部１６０が判定することができる。そして、制御部１６０は、終端部１０３０における光ファイバが受ける負荷の量に基づき、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂおよび／または励起用レーザダイオード７１８ａ，７１８ｂの出力を制御することができる。これにより、光ファイバレーザ装置１０００が出力する出力レーザを抑制するか否かの判断が適正化され、不必要な出力レーザ光の抑制が少なくなる。結果、光ファイバレーザ装置１０００の高耐久性および高出力性が実現される。
【０１７２】
なお、上記説明した第１０実施形態の光ファイバレーザ装置１０００は、第７実施形態の光ファイバレーザ装置７００に終端部１０３０を追加する構成であるが、他の実施形態のファイバレーザ装置に対して終端部１０３０を同様に追加する構成とすることも可能である。
【０１７３】
（第１１実施形態）
図２４は、本発明の第１１実施形態に係る光ファイバレーザ装置１１００の概略構成を示す図である。図２４に示すように、本発明の第１１実施形態に係る光ファイバレーザ装置１１００は、レーザ発振器１１０における増幅媒質に増幅用光ファイバ１１１を用いてレーザ光を発生させ、光増幅器における増幅媒質に増幅用光ファイバ７１６を用いてレーザ光を増幅させる、ＭＯＰＡ構造を有する。
【０１７４】
図２４に示すように、本発明の第１１実施形態に係る光ファイバレーザ装置１１００は、第７実施形態に係る光ファイバレーザ装置７００の構成に新たな構成要素が追加された構成である。したがって、ここでは、新たに追加された構成要素の説明のみ行う。
【０１７５】
図２４に示すように、光ファイバレーザ装置１１００では、増幅用光ファイバ７１６と照射ヘッド１２１との間に、光合分波器１１３１が挿入され、増幅用光ファイバ７１６と照射ヘッド１２１との間の光ファイバが分岐されている。そして、分岐された光ファイバは、終端部１１３０に接続されている。
【０１７６】
終端部１１３０は、光合分波器１１３２と光検出器１１３３と戻り光減衰モジュール１４０とを備えている。すなわち、終端部１１３０の構成は、先述した構成例２に係る終端部１３４と同様である。よって、ここでは終端部１１３０の各構成の説明を省略するが、説明を省略した終端部１１３０の各構成は、構成例２に係る終端部１３４の各構成と同様であるものとみなし得る。
【０１７７】
終端部１１３０は、出力用光ファイバを出力レーザ光とは逆方向に伝搬する戻り光Ｒを減衰処理する戻り光減衰モジュール１４０と、出力用光ファイバを出力レーザ光とは逆方向に伝搬する戻り光Ｒの光強度を監視する光検出器１１３３と、を備える構成である。
【０１７８】
第１１実施形態の光ファイバレーザ装置１１００は、戻り光の強度のみならず、戻り光の強度が高い状況が継続する時間も考慮して、終端部１１３０における光ファイバが受ける負荷の量を制御部１６０が判定することができる。そして、制御部１６０は、終端部１１３０における光ファイバが受ける負荷の量に基づき、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂおよび／または励起用レーザダイオード７１８ａ，７１８ｂの出力を制御することができる。これにより、光ファイバレーザ装置１１００が出力する出力レーザ光を抑制するか否かの判断が適正化され、不必要な出力レーザ光の抑制が少なくなる。結果、光ファイバレーザ装置１１００の高耐久性および高出力性が実現される。
【０１７９】
なお、上記説明した第１１実施形態の光ファイバレーザ装置１１００は、第７実施形態の光ファイバレーザ装置７００に終端部１１３０を追加する構成であるが、他の実施形態の光ファイバレーザ装置に対して終端部１１３０を同様に追加する構成とすることも可能である。
【０１８０】
（第１２実施形態）
図２５は、本発明の第１２実施形態に係る光ファイバレーザ装置１２００の概略構成を示す図である。図２５に示すように、本発明の第１２実施形態に係る光ファイバレーザ装置１２００は、レーザ発振器１１０における増幅媒質に増幅用光ファイバ１１１を用いてレーザ光を発生させ、光増幅器における増幅媒質に増幅用光ファイバ７１６を用いてレーザ光を増幅させる、ＭＯＰＡ構造を有する。
【０１８１】
図２５に示すように、本発明の第１２実施形態に係る光ファイバレーザ装置１２００は、第７実施形態に係る光ファイバレーザ装置７００の構成に新たな構成要素が追加された構成である。したがって、ここでは、新たに追加された構成要素の説明のみ行う。
【０１８２】
図２５に示すように、光ファイバレーザ装置１２００では、増幅用光ファイバ７１６と照射ヘッド１２１との間に、光合分波器１２３１が挿入され、増幅用光ファイバ７１６と照射ヘッド１２１との間の光ファイバが分岐されている。そして、分岐された光ファイバは、終端部１２３０に接続されている。なお、第１２実施形態に係る光ファイバレーザ装置１２００では、光合分波器１２３１の代わりに波長分割光合分波器を用いてもよい。
【０１８３】
終端部１２３０は、波長分割多重光合分波器１２３２と可視光発光部１２３３と光合分波器１２３４と光検出器１２３５と戻り光減衰モジュール１４０とを備えている。すなわち、終端部１２３０の構成は、先述した構成例３に係る終端部１３７と同様である。よって、ここでは終端部１２３０の各構成の説明を省略するが、説明を省略した終端部１２３０の各構成は、構成例３に係る終端部１３７の各構成と同様であるものとみなし得る。
【０１８４】
終端部１２３０は、出力用光ファイバを出力レーザ光とは逆方向に伝搬する戻り光Ｒを減衰処理する戻り光減衰モジュール１４０と、出力レーザ光が照射されている位置を確認するためのガイド光を出力するための可視光発光部１２３３と、出力用光ファイバを出力レーザ光とは逆方向に伝搬する戻り光Ｒの光強度を監視する光検出器１２３５と、を備える構成である。
【０１８５】
第１２実施形態の光ファイバレーザ装置１２００は、戻り光の強度のみならず、戻り光の強度が高い状況が継続する時間も考慮して、終端部１２３０における光ファイバが受ける負荷の量を制御部１６０が判定することができる。そして、制御部１６０は、終端部１２３０における光ファイバが受ける負荷の量に基づき、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂおよび／または励起用レーザダイオード７１８ａ，７１８ｂの出力を制御することができる。これにより、光ファイバレーザ装置１２００が出力する出力レーザ光を抑制するか否かの判断が適正化され、不必要な出力レーザ光の抑制が少なくなる。結果、光ファイバレーザ装置１２００の高耐久性および高出力性が実現される。
【０１８６】
なお、上記説明した第１２実施形態の光ファイバレーザ装置１２００は、第７実施形態の光ファイバレーザ装置７００に終端部１２３０を追加する構成であるが、他の実施形態の光ファイバレーザ装置に対して終端部１２３０を同様に追加する構成とすることも可能である。
【０１８７】
（第１３実施形態）
図２６は、第１３実施形態に係る光ファイバレーザ装置１３００の概略構成を示す図である。図２６に示すように、第１３実施形態に係る光ファイバレーザ装置１３００は、レーザ発振器１１０における増幅媒質に増幅用光ファイバ１１１を用いて出力レーザ光を発生させる光ファイバレーザ型の装置である。
【０１８８】
図２６に示すように、第１３実施形態に係る光ファイバレーザ装置１３００は、いわゆる前方励起型の構成を採用している。光ファイバレーザ装置１３００は、第１の光反射器１１２の前段に、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂが出力する励起光を合波し、増幅用光ファイバ１１１へ励起光を出力するための励起光合波器１１４が設けられている。これにより、第１の光反射器１１２の前段から、増幅用光ファイバ１１１へ向かって励起光を導入する。
【０１８９】
励起光合波器１１４は、例えばＴＦＢ（Tapered  Fiber  Bundle）によって構成されている。励起光合波器１１４は、両端部を構成する順方向側シグナルポート光ファイバと逆方向側シグナルポート光ファイバと複数の励起光用ポート光ファイバとを備えている。光ファイバレーザ装置１３００では、励起光合波器１１４の励起光用ポートは、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂに接続されている。
【０１９０】
励起光合波器１１４の逆方向側シグナルポートは、戻り光減衰モジュール１７０に接続されている。順方向側シグナルポートと逆方向側シグナルポートとは、両端をコアが延伸しているので、戻り光の強度が大きく、戻り光減衰モジュール１７０を接続するポートとして励起光合波器１１４の逆方向側シグナルポートは好適である。また、戻り光減衰モジュール１７０には、図２６に示されるように、戻り光減衰モジュール１７０を介して順方向に可視光を導入する可視光発光部１８０が接続されている。戻り光減衰モジュール１７０は、出力用光ファイバ１２０とは反対側の端部から減衰した戻り光を出射し、可視光発光部１８０は、当該端部に接続されている。
【０１９１】
図２７は、戻り光減衰モジュール１７０およびその周辺の構成を示す図である。図２７に示されるように、戻り光減衰モジュール１７０は、励起光合波器１１４の逆方向側シグナルポートから可視光発光部１８０までを繋ぐ光ファイバを主要な構成として備えている。また、戻り光減衰モジュール１７０は、戻り光減衰モジュール１７０が備える受け用光ファイバ１７１および減衰用光ファイバ１７２を固定し、受け用光ファイバ１７１や減衰用光ファイバ１７２からの漏洩光が熱に変換されて生じる発熱を放熱するための熱変換部を構成する金属プレート１７３を備える。すなわち、金属プレート１７３は熱伝導率が高い金属で構成されており、金属プレート１７３自体も光ファイバレーザ装置１３００におけるヒートシンク等に接続されており、受け用光ファイバ１７１や減衰用光ファイバ１７２から発生する熱を効率よく排熱するよう構成されている。
【０１９２】
図２７に示されるように、受け用光ファイバ１７１および減衰用光ファイバ１７２は、それぞれ励起光合波器１１４の逆方向側シグナルポートから延伸するシグナルポート光ファイバ１１４ａおよび可視光発光部１８０から延伸するピグテール光ファイバ１８１と接続している。シグナルポート光ファイバ１１４ａと受け用光ファイバ１７１とは、第１の融着接続点１７４ａにて融着接続されており、受け用光ファイバ１７１と減衰用光ファイバ１７２とは、第２の融着接続点１７４ｂにて融着接続されており、減衰用光ファイバ１７２とピグテール光ファイバ１８１とは第３の融着接続点１７４ｃにて融着接続されている。減衰用光ファイバ１７２のコアは、受け用光ファイバ１７１およびシグナルポート光ファイバ１１４ａ等を介してレーザ発振器１１０を構成する増幅用光ファイバ１１１等の光ファイバのコアに接続されている。
【０１９３】
第１の融着接続点１７４ａは、接続損失が小さく、例えば第２の融着接続点１７４ｂの接続損失と同程度か、第２の融着接続点１７４ｂの接続損失より小さくなるように構成することが好ましい。第１の融着接続点１７４ａでは発熱を抑制し、金属プレート１７３上で発熱要因を集中させた方が熱管理の点で好適である。シグナルポート光ファイバ１１４ａと受け用光ファイバ１７１とは、コア径およびＮＡが略同一であることが好ましい。また、受け用光ファイバ１７１のクラッド径は、シグナルポート光ファイバ１１４ａのクラッド径以上であることが好ましい。
【０１９４】
また、シグナルポート光ファイバ１１４ａおよび受け用光ファイバ１７１は、いわゆるローインデックス光ファイバであることが好ましい。ローインデックス光ファイバは、被覆の屈折率がクラッドの屈折率よりも低く、第１の融着接続点１７４ａでの漏れ光を低く抑制することができるため、金属プレート１７３上に発熱要因を集中させることに寄与する。
【０１９５】
上記の観点から、受け用光ファイバ１７１は、戻り光減衰モジュール１７０を接続する光ファイバ、例えば本実施形態ではシグナルポート光ファイバ１１４ａに応じて選択することが好ましい。例えば、受け用光ファイバ１７１は、戻り光減衰モジュール１７０を接続する光ファイバと同一の光ファイバとすることも可能である。その場合、第１の融着接続点１７４ａを設けない構成とすることも可能である。
【０１９６】
ここで、光ファイバの組み合わせの一例を示す。例えば、シグナルポート光ファイバ１１４ａがコア径１４μｍかつクラッド径１２５μｍであるペデスタル光ファイバであるとき、受け用光ファイバ１７１をコア径１４μｍかつクラッド径１２５μｍであるダブルクラッド光ファイバとする。なお、ペデスタル光ファイバとは、コアの周囲に屈折率がコアとクラッドの中間となる領域を設けた構造の光ファイバである。この場合、これらペデスタル光ファイバおよびダブルクラッド光ファイバにおけるコアの伝搬特性は、レーザ発振器１１０を構成する光ファイバと同様、実質的にシングルモードとなっている。
【０１９７】
第２の融着接続点１７４ｂは、第１の融着接続点１７４ａよりも接続損失が小さくなるように構成する必要は必ずしもない。第２の融着接続点１７４ｂは、金属プレート１７３上に配置されており、接続損失に起因する発熱を放熱することが可能だからである。しかしながら、第２の融着接続点１７４ｂにおける発熱がある程度大きなものとなる場合、当該発熱によって光ファイバの被覆が溶けることがある。したがって、第２の融着接続点１７４ｂの付近の光ファイバの被覆を除去しておくことが好ましい。なお、減衰用光ファイバ１７２の方が発熱が大きいので、第２の融着接続点１７４ｂから一定の長さの減衰用光ファイバ１７２の被覆を除去する方がより好ましい。
【０１９８】
第２の融着接続点１７４ｂは、接続損失が小さくなるように構成する必要はないので、減衰用光ファイバ１７２の選択肢は広い。減衰用光ファイバ１７２は、戻り光に対する曲げ損失が可視光に対する曲げ損失よりも大きいものを自由に選択し、この減衰用光ファイバ１７２を複数周回曲げて金属プレート１７３に固定すれば、戻り光の伝搬方向において連続的に該戻り光に損失を与える媒質からなる戻り光伝搬損失部として機能し得る。特に問題となる戻り光の成分はコアモードで伝搬するものであるので、減衰用光ファイバ１７２のコアは、コアモードで伝搬する戻り光に対して、戻り光の波長における損失が可視光波長域における損失よりも大きいことが好ましい。
【０１９９】
可視光発光部１８０は、可視光として、たとえば赤色や緑色等の可視レーザ光を出力し、可視レーザ光は、戻り光減衰モジュール１７０、増幅用光ファイバ１１１、および出力用光ファイバ１２０を経て光ファイバレーザ装置１３００から出力される。このとき、戻り光減衰モジュール１７０を構成する減衰用光ファイバ１７２は、光ファイバレーザ装置１３００から出力される可視レーザ光が目視で視認可能な程度の光強度を有し、かつ、戻り光減衰モジュール１７０に入力した赤外光からなる戻り光を減衰して可視光発光部１８０側に出力するように、その長さおよび曲げ径が設定されている。ここで、目視で視認可能な程度としては、例えば、ＪＩＳ  Ｃ６８０２クラス２〜３Ｒ程度となる。また、該抑制とは、例えば、可視光発光部１８０に入力する戻り光パワーが３００Ｗ程度以上、または出力と同程度以上の場合でも、可視光発光部１８０を破損しない程度まで減衰されるとよい。
【０２００】
可視光とは、波長がおよそ４００ｎｍ〜８００ｎｍであり、加工用途に用いられる加工用の出力レーザ光Ｌの波長は赤外光であり、１０００ｎｍ以上であることが多い。したがって、減衰用光ファイバ１７２は、波長１０００ｎｍ以上の光に対する曲げ損失が、波長８００ｎｍ以下の光に対する曲げ損失よりも大きいものを選択することが好ましい。例えば、ガイド光として用いられる可視光の波長が６６０ｎｍであり、加工用の出力レーザ光Ｌの波長は１０７０ｎｍである場合、減衰用光ファイバ１７２は、波長１０７０ｎｍの光に対する曲げ損失が、波長６６０ｎｍの光に対する曲げ損失よりも大きいものを選択することがより好ましい。また、例えば、光ファイバレーザ装置１３００から出力される可視光が目視で視認可能で、かつ可視光発光部１８０への戻り光を抑制するように、戻り光に対する曲げ損失と可視光に対する曲げ損失との差は、５０ｄＢ以上であることが好ましい。例えば、戻り光に対する曲げ損失と可視光に対する曲げ損失との差が５０ｄＢ以上であれば、戻り光の大部分が減衰用光ファイバ１７２において減衰し熱変換される。このように戻り光の大部分が減衰用光ファイバ１７２において減衰された戻り光は、例えば５００Ｗであっても１０ｍＷ以下まで減衰され、減衰用光ファイバ１７２からは残留した微小強度の光のみが出力されることになる。
【０２０１】
減衰用光ファイバ１７２のベンドエッジ波長は、戻り光の波長よりも短いことが好ましい。ベンドエッジ波長とは、それ以上長い波長では曲げていない状態の光ファイバが基本モードを伝播しなくなる波長（または、基本モードを低損失で伝搬可能な最長波長）のことである。つまり、曲げた状態の減衰用光ファイバ１７２にベンドエッジ波長よりも長い波長の戻り光を伝搬させようとすると、戻り光は強い損失を受けることになる。一方、ガイド光として用いられる可視光の波長は、減衰用光ファイバ１７２のベンドエッジ波長よりも短くし、好ましくは１００ｎｍ以上短くする。
【０２０２】
また、減衰用光ファイバ１７２のコアは、可視光のうち少なくともガイド光に用いる光を実質的にシングルモードで伝搬するように構成されていることが好ましい。ガイド光に対する損失を小さくし得るからである。したがって、減衰用光ファイバ１７２のベンドエッジ波長は、６６０ｎｍよりも長いことが好ましく、８００ｎｍよりも長いことがより好ましい。
【０２０３】
減衰用光ファイバ１７２の曲げ半径は、ガイド光に用いる光に対する曲げ損失が、上述のように光ファイバレーザ装置から出力した可視光が目視視認可能となる範囲の大きさに設定することが好ましい。例えば、減衰用光ファイバ１７２の曲げ半径は、半径１５０ｍｍから３０ｍｍの範囲で一周ごとに半径を変える構成とすることが好ましい。なお、図２７に示されるように、曲げ半径が大きい側の減衰用光ファイバ１７２の端点を受け用光ファイバ１７１に接続する方が好ましい。曲げ半径が大きい方が曲げ損失が小さいので、戻り光が入射する側から徐々に曲げ損失が大きくなる配置となり、曲げ損失に起因する発熱を分散させることができるからである。減衰用光ファイバ１７２を曲げる区間の長さは、戻り光を減衰すべき量に応じて適宜選択することができるが、例えば１ｍ〜５ｍとすることができる。
【０２０４】
減衰用光ファイバ１７２の曲げ半径の小さい方の一端（出力用光ファイバ１２０とは反対側の端部）は、第３の融着接続点にてピグテール光ファイバ１８１に融着接続されている。ピグテール光ファイバ１８１と減衰用光ファイバ１７２とは、同一の光ファイバとすることができる。したがって、第３の融着接続点１７４ｃを設けない構成とすることも可能である。
【０２０５】
金属プレート１７３における受け用光ファイバ１７１および減衰用光ファイバ１７２の配置箇所に溝を設け、受け用光ファイバ１７１および減衰用光ファイバ１７２を当該溝に収容し、樹脂等で固定することが好ましい。受け用光ファイバ１７１および減衰用光ファイバ１７２を確実に固定するというだけでなく、減衰用光ファイバ１７２から漏洩する戻り光の漏洩光を効率よく熱変換し排熱する効果を高めることができるからである。金属プレート１７３は、減衰用光ファイバ１７２の損失によって生じた光を熱に変換する熱変換部として機能する。
【０２０６】
また、金属プレート１７３上で、戻り光の漏洩光を受光可能な位置に受光素子などを配置して、戻り光の強度を監視するようにしても良い。例えば、第２の融着接続点１７４ｂもしくは戻り光が曲げ部に入射する部分の近傍Ａに受光素子を配置することにより、安定した戻り光強度測定を行うことが可能である。さらに、例えば、第１の融着接続点１７４ａの近傍Ｂに受光素子を配置してもよく、減衰用光ファイバ１７２の周辺または戻り光減衰モジュール１７０の周囲の近傍Ｃに受光素子を配置してもよい。
【０２０７】
また、金属プレート１７３にはサーミスタ等の温度センサを設けることが好ましい。金属プレート１７３の温度は戻り光の強度に相関があり、戻り光の強度を監視しながら出力レーザ光Ｌの出力を制御する等に利用し得るからである。
【０２０８】
また、図２８に示されるように戻り光減衰モジュール１７０を遮光板１７５によって覆うことが好ましい。なお、図２８は戻り光減衰モジュール１７０の側視図である。図２８に示されるように、遮光板１７５は、スペーサによって金属プレート１７３に略平行に設けられている。遮光板１７５は金属プレート１７３と同一の材料や、樹脂などによって構成すればよい。また、金属プレート１７３と遮光板１７５との間隔は、例えば６ｍｍであり、減衰用光ファイバ１７２が金属プレート１７３と遮光板１７５との間に収容されている。
【０２０９】
上記のような構成により、減衰用光ファイバ１７２から漏洩する戻り光が戻り光減衰モジュール１７０の周囲に放出されることを抑制することができる。また、減衰用光ファイバ１７２から漏洩する戻り光が戻り光減衰モジュール１７０の内部に閉じ込められるので、戻り光減衰モジュール１７０の内部に受光素子を配置した際の、戻り光の検出精度が向上する。また、当該構成により、戻り光減衰モジュール１７０の内部に温度センサを配置した際に、入力パワーに対する温度の勾配が増加して、温度センサの感度が向上するといった効果がある。
【０２１０】
ここで、図２９および図３０を参照しながら戻り光減衰モジュール１７０の単体評価について説明する。図２９は、戻り光減衰モジュール１７０への入力強度に対する光ファイバ１７２の温度を示すグラフであり、図３０は、戻り光減衰モジュール１７０への入力強度に対する出力強度を示すグラフである。
【０２１１】
図２９に示されるグラフは、縦軸を温度[℃]とし、横軸を入力強度[Ｗ]とし、第１の融着接続点１７４ａ相当箇所に波長１０７０ｎｍのレーザ光を入力した際の第２の融着接続点１７４ｂ（Ｐｏｉｎｔ  Ｘ）、減衰用光ファイバ１７２（Ｐｏｉｎｔ  Ｙ）、金属プレート１７３（Ｐｏｉｎｔ  Ｚ）の温度をプロットしたものである。なお、第１の融着接続点１７４ａ相当箇所に入力したレーザ光には、ペデスタルモードおよびクラッドモードのレーザ光も含まれており、コアモードの比率が７０％となっている。また、金属プレート１７３の温度は、第２の融着接続点１７４ｂや減衰用光ファイバ１７２の温度に追随して変化するため、金属プレート１７３に温度センサを付けることで、第２の融着接続点１７４ｂや減衰用光ファイバ１７２の温度を測定している。
【０２１２】
図２９に示されるように、戻り光減衰モジュール１７０への入力強度に対し、第２の融着接続点１７４ｂ、減衰用光ファイバ１７２、および金属プレート１７３の温度は略線形の特性を示している。例えば６００Ｗの入力強度に対しても、第２の融着接続点１７４ｂは７０℃以下であり、金属プレート１７３の温度は６０℃以下に抑えられている。
【０２１３】
図３０に示されるグラフは、左縦軸を出力強度[μＷ]とし、横軸を入力強度[Ｗ]とし、右縦軸を減衰量のデシベル表示[ｄＢ]とし、第１の融着接続点１７４ａ相当箇所に波長１０７０ｎｍのレーザ光を入力した際の第３の融着接続点１７４ｃ相当箇所での出力強度をプロットしたものである。なお、同様に、第１の融着接続点１７４ａ相当箇所に入力したレーザ光には、ペデスタルモードおよびクラッドモードのレーザ光も含まれており、コアモードの比率が７０％となっている。
【０２１４】
図３０に示されるように、戻り光減衰モジュール１７０は、０Ｗ〜６００Ｗの入力強度に対し５８ｄＢ程度の減衰効果を示し、例えば６００Ｗの入力強度に対しても出力強度が１ｍＷより小さく抑えられている。
【０２１５】
以上に説明したように、光ファイバレーザ装置１３００は、戻り光に対する曲げ損失が可視光に対する曲げ損失よりも大きい減衰用光ファイバ１７２を複数周回曲げて構成した戻り光減衰モジュール１７０を、たとえば、励起光合波器１１４のシグナルポート光ファイバを介して、第１の光反射器１１２に接続し、戻り光減衰モジュール１７０を介して順方向に可視光を導入する可視光発光部１８０を備えている。したがって、上記説明した光ファイバレーザ装置１３００は、戻り光に対する耐久性が高い構成となっており、高耐久性および高出力性を実現している。
【０２１６】
（第１４実施形態）
図３１は、第１４実施形態に係る光ファイバレーザ装置１４００の概略構成を示す図である。図３１に示されるように、第１４実施形態に係る光ファイバレーザ装置１４００は、レーザ発振器１１０を用いて出力レーザ光を発生させる光ファイバレーザ型の装置である。レーザ発振器１１０は、増幅用光ファイバ１１１を備え、第１の光反射器１１２と第２の光反射器１１３との間でレーザ共振を発生させるよう構成されている。レーザ発振器１１０が発生させた出力レーザ光は、出力用光ファイバ１２０および照射ヘッド１２１を介して出力レーザ光Ｌとして加工対象物Ｗに照射される。
【０２１７】
図３１に示されるように、第１４実施形態に係る光ファイバレーザ装置１４００は、前方励起型の構成を採用している。すなわち、光ファイバレーザ装置１４００では、レーザ発振器１１０に対して、前方向に励起光が導入されている。そのために、光ファイバレーザ装置１４００は、第１の光反射器１１２の前段に、レーザ発振器１１０へ励起光を導入するための励起光合波器１１４を備えている。
【０２１８】
励起光合波器１１４は、第１実施形態と同様に、例えばＴＦＢによって構成されている。励起光合波器１１４の励起光用ポートは、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂに接続され、励起光合波器１１４の順方向側シグナルポートは、第１の光反射器１１２に接続されている。当該構成により、励起光合波器１１４は、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂが出力する励起光を合波し、レーザ発振器１１０へ励起光を出力する。戻り光減衰モジュール１７０は、励起光合波器１１４の逆方向側シグナルポートから延伸しているシグナルポート光ファイバに接続されている。戻り光減衰モジュール１７０の内部構成は、第１実施形態と同様とし得る。また、光ファイバレーザ装置１４００は、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂ、および、その他制御部位を制御するための制御部１６０を備えている。
【０２１９】
第１４実施形態に係る光ファイバレーザ装置１４００では、戻り光減衰モジュール１７０における逆方向側の端点に終端処理部１９０が設けられている。終端処理部１９０は、例えば戻り光減衰モジュール１７０を構成する光ファイバの終端に樹脂封止を施すことで実現される。なお、図３１では終端処理部１９０が戻り光減衰モジュール１７０と独立して記載されているが、戻り光減衰モジュール１７０の内部で光ファイバの終端に樹脂封止を施すことも可能である。
【０２２０】
図３２は、終端処理部１９０における光ファイバの終端の樹脂封止の例を示す図である。図３２に示されるように、終端処理部１９０は、光ファイバの末端を封止する封止部材１９１を備えている。封止部材１９１は、樹脂等で構成されており、光ファイバの末端から射出される戻り光を散乱または吸収する性質を有するものである。
【０２２１】
光ファイバの末端におけるコア１９２およびクラッド１９３は、光ファイバの光軸に対して斜めに切断されている。このように光ファイバの末端を斜めに切断すると、戻り光のうち光ファイバの末端で反射してコアに戻る光の量が少なくなるので好ましい。なお、戻り光の強度が低い場合は、光ファイバの末端におけるコア１９２およびクラッド１９３は、光ファイバの光軸に対して垂直に切断した状態としてもよい。
【０２２２】
なお、図３２に示される光ファイバでは、クラッド１９３の周りに被覆１９４が設けられているが、必ずしも被覆１９４は必要とされない。発熱による影響を考慮して光ファイバの末端部または全部にて被覆１９４を剥いだ状態とすることも可能である。
【０２２３】
以上に説明したように、光ファイバレーザ装置１４００は、戻り光に対する曲げ損失が可視光に対する曲げ損失よりも大きい減衰用光ファイバを複数周回曲げて構成した戻り光減衰モジュール１７０を、励起光合波器１１４のシグナルポート光ファイバを介して、第１の光反射器１１２に接続し、戻り光減衰モジュール１７０の終端を樹脂で封止している。したがって、上記説明した光ファイバレーザ装置１４００は、戻り光に対する耐久性が高い構成となっており、高耐久性および高出力性を実現している。
【０２２４】
（第１５実施形態）
図３３は、第１５実施形態に係る光ファイバレーザ装置１５００の概略構成を示す図である。図３３に示されるように、第３実施形態に係る光ファイバレーザ装置１５００は、レーザ発振器１１０を用いて出力レーザ光を発生させる光ファイバレーザ型の装置である。レーザ発振器１１０は、増幅用光ファイバ１１１を備え、第１の光反射器１１２と第２の光反射器１１３との間でレーザ共振を発生させるよう構成されている。レーザ発振器１１０が発生させた出力レーザ光は、出力用光ファイバ１２０および照射ヘッド１２１を介して出力レーザ光Ｌとして加工対象物Ｗに照射される。
【０２２５】
図３３に示されるように、第１５実施形態に係る光ファイバレーザ装置１５００は、前方励起型の構成を採用している。すなわち、光ファイバレーザ装置１５００では、レーザ発振器１１０に対して、前方向に励起光が導入されている。しかしながら、第１実施形態とは異なり、光ファイバレーザ装置１５００は、第１の光反射器１１２と増幅用光ファイバ１１１との間に、レーザ発振器１１０へ励起光を導入するための励起光合波器１１４を備えている。
【０２２６】
励起光合波器１１４は、第１実施形態と同様に、例えばＴＦＢによって構成されている。励起光合波器１１４の励起光用ポートは、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂに接続され、励起光合波器１１４の順方向側シグナルポートは、第１の光反射器１１２に接続されている。当該構成により、励起光合波器１１４は、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂが出力する励起光を合波し、レーザ発振器１１０へ励起光を出力する。当該構成により、励起光合波器１１４は、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂが出力する励起光を合波し、レーザ発振器１１０へ励起光を出力する。励起光合波器１１４の逆方向側シグナルポートは、第１の光反射器１１２に接続されている。また、光ファイバレーザ装置１５００は、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂ、および、その他制御部位を制御するための制御部１６０を備えている。
【０２２７】
戻り光減衰モジュール１７０は、第１の光反射器１１２から延伸している光ファイバに接続されている。第１５実施形態に係る光ファイバレーザ装置１５００は、第１実施形態とは異なり、励起光合波器１１４を介さずに、戻り光減衰モジュール１７０がレーザ発振器１１０に接続されている。しかしながら、第１５実施形態においても、戻り光減衰モジュール１７０は、第１実施形態と同様に機能することになる。戻り光減衰モジュール１７０には、戻り光減衰モジュール１７０を介して順方向に可視光を導入する可視光発光部１８０が接続されている。
【０２２８】
以上に説明したように、光ファイバレーザ装置１５００は、戻り光に対する曲げ損失が可視光に対する曲げ損失よりも大きい減衰用光ファイバを複数周回曲げて構成した戻り光減衰モジュール１７０を、第１の光反射器１１２に接続し、戻り光減衰モジュール１７０を介して順方向に可視光を導入する可視光発光部１８０を備えている。したがって、上記説明した光ファイバレーザ装置１５００は、戻り光に対する耐久性が高い構成となっており、高耐久性および高出力性を実現している。
【０２２９】
（第１６実施形態）
図３４は、第１６実施形態に係る光ファイバレーザ装置１６００の概略構成を示す図である。図３４に示されるように、第１６実施形態に係る光ファイバレーザ装置１６００は、レーザ発振器１１０を用いてレーザ光を発生させる光ファイバレーザ型の装置である。レーザ発振器１１０は、増幅用光ファイバ１１１を備え、第１の光反射器１１２と第２の光反射器１１３との間でレーザ共振を発生させるよう構成されている。レーザ発振器１１０が発生させたレーザ光は、出力用光ファイバ１２０および照射ヘッド１２１を介して出力レーザ光Ｌとして加工対象物Ｗに照射される。
【０２３０】
図３４に示されるように、第１６実施形態に係る光ファイバレーザ装置１６００は、前方励起型の構成を採用している。すなわち、光ファイバレーザ装置１６００では、レーザ発振器１１０に対して、前方向に励起光が導入されている。そのために、光ファイバレーザ装置１６００は、第１の光反射器１１２の前段に、レーザ発振器１１０へ励起光を導入するための励起光合波器１１４を備えている。
【０２３１】
励起光合波器１１４は、第１実施形態と同様に、例えばＴＦＢによって構成されている。励起光合波器１１４の励起光用ポートは、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂに接続され、励起光合波器１１４の順方向側シグナルポートは、第１の光反射器１１２に接続されている。当該構成により、励起光合波器１１４は、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂが出力する励起光を合波し、レーザ発振器１１０へ励起光を出力する。戻り光減衰モジュール１７０は、励起光合波器１１４の逆方向側シグナルポートから延伸しているシグナルポート光ファイバに接続されている。光ファイバレーザ装置１６００は、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂ、および、その他制御部位を制御するための制御部１６０を備えている。
【０２３２】
第１６実施形態に係る光ファイバレーザ装置１６００では、戻り光減衰モジュール１７０における逆方向側の端点に光検出器１３６が接続されている。光検出器１３６は、戻り光減衰モジュール１７０を介して入力された光を光電変換し、レーザ発振器１１０の第１の光反射器１１２を透過してくる戻り光の強度を測定する。光検出器１３６によって測定された戻り光の強度は、制御部１６０に送信される。戻り光の強度は、光ファイバレーザ装置１６００が正常に機能しているか否かを判断する指標とし得る。一方で、戻り光の強度は非常に強力となることがあり、直接入力させると光検出器１３６を損傷する虞がある。そこで、光ファイバレーザ装置１６００は、戻り光減衰モジュール１７０によって適切に減衰された戻り光の強度を測定する構成としている。
【０２３３】
以上に説明したように、光ファイバレーザ装置１６００は、戻り光に対する曲げ損失が可視光に対する曲げ損失よりも大きい減衰用光ファイバを複数周回曲げて構成した戻り光減衰モジュール１７０を、励起光合波器１１４のシグナルポート光ファイバを介して、第１の光反射器１１２に接続し、戻り光減衰モジュール１７０の終端に、光電変換を行う光検出器１３６を接続している。したがって、上記説明した光ファイバレーザ装置１６００は、戻り光に対する耐久性が高い構成となっており、高耐久性および高出力性を実現している。
【０２３４】
（第１７実施形態）
図３５は、第１７実施形態に係る光ファイバレーザ装置１７００の概略構成を示す図である。図３５に示されるように、第１７実施形態に係る光ファイバレーザ装置１７００は、レーザ発振器１１０を用いて出力レーザ光を発生させる光ファイバレーザ型の装置である。レーザ発振器１１０は、増幅用光ファイバ１１１を備え、第１の光反射器１１２と第２の光反射器１１３との間でレーザ共振を発生させるよう構成されている。レーザ発振器１１０が発生させた出力レーザ光は、出力用光ファイバ１２０および照射ヘッド１２１を介して出力レーザ光Ｌとして加工対象物Ｗに照射される。
【０２３５】
図３５に示されるように、第１７実施形態に係る光ファイバレーザ装置１７００は、前方励起型の構成を採用している。すなわち、光ファイバレーザ装置１７００では、レーザ発振器１１０に対して、前方向に励起光が導入されている。そのために、光ファイバレーザ装置１７００は、第１の光反射器１１２の前段に、レーザ発振器１１０へ励起光を導入するための励起光合波器１１４を備えている。
【０２３６】
励起光合波器１１４は、第１実施形態と同様に、例えばＴＦＢによって構成されている。励起光合波器１１４の励起光用ポートは、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂに接続され、励起光合波器１１４の順方向側シグナルポートは、第１の光反射器１１２に接続されている。当該構成により、励起光合波器１１４は、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂが出力する励起光を合波し、レーザ発振器１１０へ励起光を出力する。また、光ファイバレーザ装置１７００は、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂ、および、その他制御部位を制御するための制御部１６０を備えている。
【０２３７】
第１７実施形態に係る光ファイバレーザ装置１７００では、戻り光減衰モジュール１７０は、励起光合波器１１４の逆方向側シグナルポートから延伸しているシグナルポート光ファイバを光合分波器１７０６にて分岐した先に接続されている。光合分波器１７０６は、例えばＴａｐカプラと呼ばれるもの、または、波長分割多重光合分波器などを利用することができる。Ｔａｐカプラは波長依存性なく入力光を所定強度比で分波し、波長分割多重光合分波器は波長依存性を有しながら入力光を所定強度比で分波することができる。したがって、戻り光減衰モジュール１７０は、光合分波器１７０６にて減衰された後の戻り光が入力されることになる。戻り光減衰モジュール１７０には、戻り光減衰モジュール１７０を介して順方向に可視光を導入する可視光発光部１８０が接続されている。
【０２３８】
以上に説明したように、光ファイバレーザ装置１７００は、戻り光に対する曲げ損失が可視光に対する曲げ損失よりも大きい減衰用光ファイバを複数周回曲げて構成した戻り光減衰モジュール１７０を、励起光合波器１１４のシグナルポート光ファイバを介して、第１の光反射器１１２に接続し、戻り光減衰モジュール１７０を介して順方向に可視光を導入する可視光発光部１８０を備えている。したがって、上記説明した光ファイバレーザ装置１７００は、戻り光に対する耐久性が高い構成となっており、高耐久性および高出力性を実現している。
【０２３９】
（第１８実施形態）
図３６は、第１８実施形態に係る光ファイバレーザ装置１８００の概略構成を示す図である。図３６に示されるように、第１８実施形態に係る光ファイバレーザ装置１８００は、レーザ発振器１１０を用いて出力レーザ光を発生させる光ファイバレーザ型の装置である。レーザ発振器１１０は、増幅用光ファイバ１１１を備え、第１の光反射器１１２と第２の光反射器１１３との間でレーザ共振を発生させるよう構成されている。レーザ発振器１１０が発生させた出力レーザ光は、出力用光ファイバ１２０および照射ヘッド１２１を介して出力レーザ光Ｌとして加工対象物Ｗに照射される。
【０２４０】
図３６に示されるように、第１８実施形態に係る光ファイバレーザ装置１８００は、前方励起型の構成を採用している。すなわち、光ファイバレーザ装置１８００では、レーザ発振器１１０に対して、前方向に励起光が導入されている。そのために、光ファイバレーザ装置１８００は、第１の光反射器１１２の前段に、レーザ発振器１１０へ励起光を導入するための励起光合波器１１４を備えている。
【０２４１】
励起光合波器１１４は、第１実施形態と同様に、例えばＴＦＢによって構成されている。励起光合波器１１４の励起光用ポートは、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂに接続され、励起光合波器１１４の順方向側シグナルポートは、第１の光反射器１１２に接続されている。当該構成により、励起光合波器１１４は、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂが出力する励起光を合波し、レーザ発振器１１０へ励起光を出力する。また、光ファイバレーザ装置１８００は、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂ、および、その他制御部位を制御するための制御部１６０を備えている。
【０２４２】
第１８実施形態に係る光ファイバレーザ装置１８００では、戻り光減衰モジュール１７０は、励起光合波器１１４の励起光用ポートのうち励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂが接続されていないポート（いわゆる余りポート）に接続されて、出力用光ファイバ１２０とは反対側の端部（戻り光が出射する端部）から減衰した戻り光を出射するように構成されている。励起光合波器１１４の励起光用ポートには、マルチモード光ファイバが延伸している。例えば、このマルチモード光ファイバは、ＮＡが０．２２であり、コア径が１１０μｍでありクラッド径が１２５μｍである。したがって、戻り光減衰モジュール１７０の受け用光ファイバは、このマルチモード光ファイバと接続した際に接続損失が小さくなるように同種のマルチモード光ファイバを選択することが好ましい。なお、戻り光減衰モジュール１７０の内部構成は、第１実施形態と同様とし得るが、減衰用光ファイバ１７２をマルチモード光ファイバとしても良い。また、戻り光減衰モジュール１７０には、戻り光減衰モジュール１７０を介して順方向に可視光を導入する可視光発光部１８０が接続されている。
【０２４３】
以上に説明したように、光ファイバレーザ装置１８００は、戻り光に対する曲げ損失が可視光に対する曲げ損失よりも大きい減衰用光ファイバを複数周回曲げて構成した戻り光減衰モジュール１７０を、励起光合波器１１４の励起光用ポートを介して、第１の光反射器１１２に接続し、戻り光減衰モジュール１７０を介して順方向に可視光を導入する可視光発光部１８０を備えている。したがって、上記説明した光ファイバレーザ装置１８００は、戻り光に対する耐久性が高い構成となっており、高耐久性および高出力性を実現している。
【０２４４】
（第１９実施形態）
図３７は、第１９実施形態に係る光ファイバレーザ装置１９００の概略構成を示す図である。図３７に示されるように、第１９実施形態に係る光ファイバレーザ装置１９００は、レーザ発振器１１０を用いて出力レーザ光を発生させる光ファイバレーザ型の装置である。レーザ発振器１１０は、増幅用光ファイバ１１１を備え、第１の光反射器１１２と第２の光反射器１１３との間でレーザ共振を発生させるよう構成されている。レーザ発振器１１０が発生させた出力レーザ光は、出力用光ファイバ１２０および照射ヘッド１２１を介して出力レーザ光Ｌとして加工対象物Ｗに照射される。
【０２４５】
図３７に示されるように、第１９実施形態に係る光ファイバレーザ装置１９００は、いわゆる後方励起型の構成を採用している。すなわち、光ファイバレーザ装置１９００では、レーザ発振器１１０に対して、後方向に励起光が導入されている。そのために、光ファイバレーザ装置１９００は、第２の光反射器１１３の後段に、レーザ発振器１１０へ励起光を導入するための励起光合波器１１４を備えている。
【０２４６】
励起光合波器１１４は、第１実施形態と同様に、例えばＴＦＢによって構成されている。励起光合波器１１４の励起光用ポートは、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂに接続され、励起光合波器１１４の逆方向側シグナルポートは、第２の光反射器１１３に接続されている。当該構成により、励起光合波器１１４は、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂが出力する励起光を合波し、レーザ発振器１１０へ励起光を出力する。また、光ファイバレーザ装置１９００は、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂ、および、その他制御部位を制御するための制御部１６０を備えている。
【０２４７】
第１９実施形態に係る光ファイバレーザ装置１９００では、戻り光減衰モジュール１７０は、励起光合波器１１４の励起光用ポートのうち励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂが接続されていないポート（いわゆる余りポート）に接続されて、出力用光ファイバ１２０とは反対側の端部（戻り光が出射する端部）から減衰した戻り光を出射するように構成されている。励起光合波器１１４の励起光用ポートには、マルチモード光ファイバが延伸しており、戻り光減衰モジュール１７０の受け用光ファイバは、このマルチモード光ファイバと接続した際に接続損失が小さくなるように選択されることが好ましい。また、戻り光減衰モジュール１７０には、戻り光減衰モジュール１７０を介して順方向に可視光を導入する可視光発光部１８０が接続されている。
【０２４８】
以上に説明したように、光ファイバレーザ装置１９００は、戻り光に対する曲げ損失が可視光に対する曲げ損失よりも大きい減衰用光ファイバを複数周回曲げて構成した戻り光減衰モジュール１７０を、励起光合波器１１４の励起光用ポートを介して、第２の光反射器１１３に接続し、戻り光減衰モジュール１７０を介して順方向に可視光を導入する可視光発光部１８０を備えている。したがって、上記説明した光ファイバレーザ装置１９００は、戻り光に対する耐久性が高い構成となっており、高耐久性および高出力性を実現している。
【０２４９】
（第２０実施形態）
図３８は、第２０実施形態に係る光ファイバレーザ装置２０００の概略構成を示す図である。図３８に示されるように、第２０実施形態に係る光ファイバレーザ装置２０００は、レーザ発振器１１０を用いて出力レーザ光を発生させ、レーザ発振器１１０が発生した出力レーザ光を増幅器１１０ａで増幅させる、いわゆるＭＯＰＡ（Master  Oscillator  Power-Amplifier）構造の光ファイバレーザ型の装置である。レーザ発振器１１０は、増幅用光ファイバ１１１を備え、第１の光反射器１１２と第２の光反射器１１３との間でレーザ共振を発生させるよう構成されている。レーザ発振器１１０が発生させた出力レーザ光は、増幅器１１０ａの増幅用光ファイバ７１６を通過することにより増幅され、出力用光ファイバ１２０および照射ヘッド１２１を介して出力レーザ光Ｌとして加工対象物Ｗに照射される。
【０２５０】
図３８に示されるように、第２０実施形態に係る光ファイバレーザ装置２０００は、レーザ発振器１１０および増幅器１１０ａのいずれにおいても、前方励起型の構成を採用している。すなわち、光ファイバレーザ装置２０００では、レーザ発振器１１０および増幅器１１０ａに対して、前方向に励起光が導入されている。そのために、光ファイバレーザ装置２０００は、第１の光反射器１１２の前段に、レーザ発振器１１０へ励起光を導入するための第１の励起光合波器１１４を備え、さらに、第２の光反射器１１３と増幅用光ファイバ７１６との間に、増幅器１１０ａへ励起光を導入するための第２の励起光合波器７１７を備えている。
【０２５１】
第１の励起光合波器１１４および第２の励起光合波器７１７は、第１実施形態と同様に、例えばＴＦＢによって構成されている。第１の励起光合波器１１４の励起光用ポートは、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂに接続され、第１の励起光合波器１１４の順方向側シグナルポートは、第１の光反射器１１２に接続されている。当該構成により、第１の励起光合波器１１４は、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂが出力する励起光を合波し、レーザ発振器１１０へ励起光を出力する。一方、第２の励起光合波器７１７の励起光用ポートは、励起用レーザダイオード７１８ａ，７１８ｂに接続され、第２の励起光合波器７１７の逆方向側シグナルポートは、第２の光反射器１１３に接続され、第２の励起光合波器７１７の逆方向側シグナルポートは、増幅用光ファイバ７１６に接続されている。当該構成により、第２の励起光合波器７１７は、励起用レーザダイオード１１８ａ，１１８ｂが出力する励起光を合波し、増幅器１１０ａへ励起光を出力する。
【０２５２】
戻り光減衰モジュール１７０は、第１の励起光合波器１１４の逆方向側シグナルポートから延伸しているシグナルポート光ファイバに接続されている。戻り光減衰モジュール１７０の内部構成は、第１実施形態と同様とし得る。戻り光減衰モジュール１７０には、戻り光減衰モジュール１７０を介して順方向に可視光を導入する可視光発光部１８０が接続されている。また、光ファイバレーザ装置２０００は、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂ，７１８ａ，７１８ｂ、可視光発光部１８０、および、その他制御部位を制御するための制御部１６０を備えている。
【０２５３】
以上に説明したように、光ファイバレーザ装置２０００は、戻り光に対する曲げ損失が可視光に対する曲げ損失よりも大きい減衰用光ファイバを複数周回曲げて構成した戻り光減衰モジュール１７０を、第１の励起光合波器１１４の励起光用ポートを介して、第２の光反射器１１３に接続し、戻り光減衰モジュール１７０を介して順方向に可視光を導入する可視光発光部１８０を備えている。したがって、上記説明した光ファイバレーザ装置２０００は、戻り光に対する耐久性が高い構成となっており、高耐久性および高出力性を実現している。
【０２５４】
（第２１実施形態）
図３９は、第２１実施形態に係る光ファイバレーザ装置２１００の概略構成を示す図である。図３９に示されるように、第２１実施形態に係る光ファイバレーザ装置２１００は、レーザ発振器１１０を用いて出力レーザ光を発生させる光ファイバレーザ型の装置である。レーザ発振器１１０は、増幅用光ファイバ１１１を備え、第１の光反射器１１２と第２の光反射器１１３との間でレーザ共振を発生させるよう構成されている。レーザ発振器１１０が発生させた出力レーザ光は、出力用光ファイバ１２０および照射ヘッド１２１を介して出力レーザ光Ｌとして加工対象物Ｗに照射される。
【０２５５】
図３９に示されるように、第２１実施形態に係る光ファイバレーザ装置２１００は、前方励起型の構成を採用している。すなわち、光ファイバレーザ装置２１００では、レーザ発振器１１０に対して、前方向に励起光が導入されている。そのために、光ファイバレーザ装置２１００は、第１の光反射器１１２の前段に、レーザ発振器１１０へ励起光を導入するための励起光合波器１１４を備えている。
【０２５６】
励起光合波器１１４は、第１実施形態と同様に、例えばＴＦＢによって構成されている。励起光合波器１１４の励起光用ポートは、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂに接続され、励起光合波器１１４の順方向側シグナルポートは、第１の光反射器１１２に接続されている。当該構成により、励起光合波器１１４は、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂが出力する励起光を合波し、レーザ発振器１１０へ励起光を出力する。また、光ファイバレーザ装置２１００は、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂ、および、その他制御部位を制御するための制御部１６０を備えている。
【０２５７】
第２１実施形態に係る光ファイバレーザ装置２１００では、出力用光ファイバ１２０の途中に光合分波器２１０１を設け、光合分波器２１０１で分岐された光ファイバのうち、逆方向側の光ファイバに戻り光減衰モジュール１７０が接続されて、出力用光ファイバ１２０とは反対側の端部（戻り光が出射する端部）から減衰した戻り光を出射するように構成されている。なお、光合分波器２１０１は、例えばＴａｐカプラと呼ばれるもの、または、波長分割多重光合分波器などを利用することができ、いずれも、光合分波器２１０１から分岐して戻り光減衰モジュール１７０に入力される戻り光は減衰され、可視光発光部１８０から出力された可視光は、目視で視認可能な強度で光ファイバレーザ装置２１００から出力されるような光分岐特性を有する。戻り光減衰モジュール１７０の内部構成は、第１実施形態と同様とし得る。戻り光減衰モジュール１７０には、戻り光減衰モジュール１７０を介して順方向に可視光を導入する可視光発光部１８０が接続されている。以上のような構成によっても可視光発光部１８０が発光する可視光をガイド光として利用することができる。
【０２５８】
以上に説明したように、光ファイバレーザ装置２１００は、戻り光に対する曲げ損失が可視光に対する曲げ損失よりも大きい減衰用光ファイバを複数周回曲げて構成した戻り光減衰モジュール１７０と、戻り光減衰モジュール１７０を介して順方向に可視光を導入する可視光発光部１８０を備えている。したがって、上記説明した光ファイバレーザ装置２１００は、戻り光に対する耐久性が高い構成となっており、高耐久性および高出力性を実現している。
【０２５９】
（第２２実施形態）
図４０は、第２２実施形態に係る光ファイバレーザ装置２２００の概略構成を示す図である。図４０に示されるように、第２２実施形態に係る光ファイバレーザ装置２２００は、レーザ発振器１１０を用いて出力レーザ光を発生させる光ファイバレーザ型の装置である。レーザ発振器１１０は、増幅用光ファイバ１１１を備え、第１の光反射器１１２と第２の光反射器１１３との間でレーザ共振を発生させるよう構成されている。レーザ発振器１１０が発生させた出力レーザ光は、出力用光ファイバ１２０および照射ヘッド１２１を介して出力レーザ光Ｌとして加工対象物Ｗに照射される。
【０２６０】
図４０に示されるように、第２２実施形態に係る光ファイバレーザ装置２２００は、前方励起型の構成を採用している。すなわち、光ファイバレーザ装置２２００では、レーザ発振器１１０に対して、前方向に励起光が導入されている。そのために、光ファイバレーザ装置２２００は、第１の光反射器１１２の前段に、レーザ発振器１１０へ励起光を導入するための励起光合波器１１４を備えている。
【０２６１】
励起光合波器１１４は、第１実施形態と同様に、例えばＴＦＢによって構成されている。励起光合波器１１４の励起光用ポートは、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂに接続され、励起光合波器１１４の順方向側シグナルポートは、第１の光反射器１１２に接続されている。当該構成により、励起光合波器１１４は、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂが出力する励起光を合波し、レーザ発振器１１０へ励起光を出力する。光ファイバレーザ装置２２００は、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂ、および、その他制御部位を制御するための制御部１６０を備えている。
【０２６２】
第２２実施形態に係る光ファイバレーザ装置２２００では、出力用光ファイバ１２０の途中に光合分波器２２０１を設け、光合分波器２２０１で分岐された光ファイバのうち、順方向側の光ファイバに戻り光減衰モジュール１７０が接続されている。なお、光合分波器２２０１は、例えばＴａｐカプラと呼ばれるもの、または、波長分割多重光合分波器などを利用することができる。戻り光減衰モジュール１７０の内部構成は、第１実施形態と同様とし得る。戻り光減衰モジュール１７０には、戻り光減衰モジュール１７０を介して順方向に可視光を導入する可視光発光部１８０が接続されている。
【０２６３】
以上のような構成によれば、可視光発光部１８０が発光する可視光を故障解析に利用することができる。すなわち、光ファイバレーザ装置２２００における出力レーザ光の光路である、例えば出力用光ファイバ１２０および増幅用光ファイバ１１１など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１６０は、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂの動作を停止した状態で、可視光発光部１８０を発光させる。可視光発光部１８０から発光した可視光は、出力用光ファイバ１２０および増幅用光ファイバ１１１などを順次伝搬する。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。
【０２６４】
以上に説明したように、光ファイバレーザ装置２２００は、戻り光に対する曲げ損失が可視光に対する曲げ損失よりも大きい減衰用光ファイバを複数周回曲げて構成した戻り光減衰モジュール１７０と、戻り光減衰モジュール１７０を介して順方向に可視光を導入する可視光発光部１８０を備えている。したがって、上記説明した光ファイバレーザ装置２２００は、戻り光に対する耐久性が高い構成となっており、高耐久性および高出力性を実現している。
【０２６５】
（第２３実施形態）
図４１は、第２３実施形態に係る光ファイバレーザ装置２３００の概略構成を示す図である。図４１に示されるように、第２３実施形態に係る光ファイバレーザ装置２３００は、複数の光ファイバレーザ部２３００１，・・・，２３００ｎ−１，２３００ｎを備え、各光ファイバレーザ部２３００１，・・・，２３００ｎ−１，２３００ｎが出力する出力レーザ光をコンバイナ２３０１にて結合し、出力用光ファイバ１２０および照射ヘッド１２１を介して出力レーザ光Ｌとして加工対象物Ｗに照射される。
【０２６６】
各光ファイバレーザ部２３００１，・・・，２３００ｎ−１，２３００ｎは、それぞれが独立した事実上の光ファイバレーザ装置である。したがって、以下では代表として、光ファイバレーザ部２３００１の構成のみ説明する。
【０２６７】
光ファイバレーザ部２３００１は、レーザ発振器１１０を用いて出力レーザ光を発生させる光ファイバレーザ型の装置である。レーザ発振器１１０は、増幅用光ファイバ１１１を備え、第１の光反射器１１２と第２の光反射器１１３との間でレーザ共振を発生させるよう構成されている。
【０２６８】
図４１に示されるように、光ファイバレーザ部２３００１は、前方励起型の構成を採用している。すなわち、光ファイバレーザ部２３００１では、レーザ発振器１１０に対して、前方向に励起光が導入されている。そのために、光ファイバレーザ部２３００１は、第１の光反射器１１２の前段に、レーザ発振器１１０へ励起光を導入するための励起光合波器１１４を備えている。
【０２６９】
励起光合波器１１４は、第１実施形態と同様に、例えばＴＦＢによって構成されている。励起光合波器１１４の励起光用ポートは、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂに接続され、励起光合波器１１４の順方向側シグナルポートは、第１の光反射器１１２に接続されている。当該構成により、励起光合波器１１４は、励起用レーザダイオード１１５ａ，１１５ｂが出力する励起光を合波し、レーザ発振器１１０へ励起光を出力する。
【０２７０】
第２３実施形態に係る光ファイバレーザ装置２３００では、戻り光減衰モジュール１７０は、コンバイナ２３０１のポートのうち光ファイバレーザ部１１００１，・・・，１１００ｎ−１，１１００ｎが接続されていないポートに接続されて、出力用光ファイバ１２０とは反対側の端部（戻り光が出射する端部）から減衰した戻り光を出射するように構成されている。さらに、戻り光減衰モジュール１７０には、戻り光減衰モジュール１７０を介して順方向に可視光を導入する可視光発光部１８０が接続されている。以上のような構成によっても可視光発光部１８０が発光する可視光をガイド光として利用することができる。
【０２７１】
以上に説明したように、光ファイバレーザ装置２３００は、戻り光に対する曲げ損失が可視光に対する曲げ損失よりも大きい減衰用光ファイバを複数周回曲げて構成した戻り光減衰モジュール１７０と、戻り光減衰モジュール１７０を介して順方向に可視光を導入する可視光発光部１８０を備えている。したがって、上記説明した光ファイバレーザ装置２３００は、戻り光に対する耐久性が高い構成となっており、高耐久性および高出力性を実現している。
【０２７２】
以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、上記説明した実施形態により本発明が限定されるものではない。上記各実施形態の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、上記実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明に含まれる。
【０２７３】
例えば、上記説明した実施形態では、前方励起型のレーザ発振器および増幅器の構成例を基調として実施形態を説明したが、後方励起型のレーザ発振器および増幅器、および、前方と後方との双方向から励起する双方向励起型のレーザ発振器および増幅器であっても、本発明を適切に実施することができる。また、上記説明した実施形態では、増幅器を備えた構成の実施形態を１つのみ説明したが、各実施形態において増幅器を追加する構成とすることもできる。
【０２７４】
また、上記説明した実施形態では、各実施形態につき１か所に戻り光減衰モジュールを備えているが、１つの光ファイバレーザ装置に複数の戻り光減衰モジュールを備えてもよいことは言うまでもない。１つのポートに複数の戻り光減衰モジュールを連装する構成も本発明の範疇に含まれる。さらに、１つの戻り光減衰モジュールに接続する構成部品も一つに限らず、光合分波器によって光ファイバを分岐して、例えば可視光発光部および検出器などを複数接続することも可能である。
【０２７５】
また、可視光発光部が発光する可視光は、赤色（波長６６０ｎｍ）に限定されず、より視認性が高い緑色の可視光を用いるようにしてもよい。可視光発光部の内部に波長依存性素子（フィルタやレンズ等）を備え、戻り光の波長を制限する構成としてもよい。さらに、可視光発光部に空間結合タイプのシャッターを導入し、出力レーザ光の発振時には、シャッターを閉じる構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０２７６】
以上のように、本発明に係る光ファイバレーザ装置は、戻り光に対する耐久性が高い構成となっているので、高耐久性および高出力性を実現する光ファイバレーザ装置として有用である。
【符号の説明】
【０２７７】
１００，２００，３００，４００，５００，６００，７００，８００，９００，１０００，１１００，１２００，１３００，１４００，１５００，１６００，１７００，１８００，１９００，２０００，２１００，２２００，２３００  光ファイバレーザ装置
１１０  レーザ発振器
１１０ａ  増幅器
１１１，７１６，８１６，９１６  増幅用光ファイバ
１１２  第１の光反射器
１１３  第２の光反射器
１１４，２１４，３１４ａ，３１４ｂ，４１４，５１４，６１４ａ，６１４ｂ，７１７，８１７，９１７ａ，９１７ｂ  励起光合波器
１１５ａ，１１５ｂ，２１５ａ，２１５ｂ，３１５ａ，３１５ｂ，３１５ｃ，３１５ｄ，４１５ａ，４１５ｂ，５１５ａ，５１５ｂ，６１５ａ，６１５ｂ，６１５ｃ，６１５ｄ，７１８ａ，７１８ｂ，８１８ａ，８１８ｂ，９１８ａ，９１８ｂ，９１８ｃ，９１５ｄ  励起用レーザダイオード
１１４ａ  シグナルポート光ファイバ
１２０  出力用光ファイバ
１２１  照射ヘッド
１３０，１３１，１３４，１３７，１０３０，１１３０，１２３０  終端部
１３２，１３２ａ，１０３１，１０３２，１２３２  波長分割多重光合分波器
１３３，１３３ａ，１０３３，１２３３，１８０  可視光発光部
１３５，１３５ａ，１１３１，１１３２，１２３１，１２３４，１７０６，２１０１，２２０１  光合分波器
１３６，１３６ａ，１１３３，１２３５  光検出器
１４０，１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃ，１４０ｄ，１４０ｅ，１７０  戻り光減衰モジュール
１４１  熱変換手段
１４１ａ  軸ずれ融着
１４１ｂ  損失光ファイバ
１４１ｃ  曲げ部
１４１ｄ  封止部材
１４１ｅ  照射面
１４２，１４２ａ，１４２ｂ，１４２ｃ，１４２ｄ，１４２ｅ  熱伝導体
１４３ａ，１４３ｂ，１４３ｃ  封止部
１４４ａ，１４４ｂ，１４４ｃ，１４４ｄ，１４４ｅ  光ファイバ
１４５ａ，１４５ｂ，１４５ｄ，１４５ｅ  コア
１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｄ，１４６ｅ  クラッド
１４７ａ，１４７ｂ，１４７ｄ，１４７ｅ，１９４  被覆
１５０  温度監視手段
１５１，１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃ，１５１ｄ，１５１ｅ  第１の温度測定点
１５２  第２の温度測定点
１６０  制御部
１９０  終端処理部
１９１  封止部材
１９２  コア
１９３  クラッド
１７１  受け用光ファイバ
１７２  減衰用光ファイバ
１７３  金属プレート
１７４ａ  第１の融着接続点
１７４ｂ  第２の融着接続点
１７４ｃ  第３の融着接続点
１８１  ピグテール光ファイバ
２３００１，・・・，２３００ｎ−１，２３００ｎ  光ファイバレーザ部
２３０１  コンバイナ
【図１】
0006534999.tif 000002
【図２】
0006534999.tif 000003
【図３】
0006534999.tif 000004
【図４】
0006534999.tif 000005
【図５】
0006534999.tif 000006
【図６】
0006534999.tif 000007
【図７】
0006534999.tif 000008
【図８】
0006534999.tif 000009
【図９】
0006534999.tif 000010
【図１０】
0006534999.tif 000011
【図１１】
0006534999.tif 000012
【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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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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