(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の出力鏡を有し、内部に存在する高出力のレーザビームを上記出力鏡から取り出すレーザ共振器と、
該取り出されたレーザビームを集光整形し、外部へ導くレーザビーム導光手段と
を備え、
上記内部に存在する高出力のレーザビームは、単一のレーザビームで取り出し光学素子に導光すると該光学素子が損傷を受ける出力を有し、
上記内部に存在する高出力のレーザビームを上記レーザ共振器の両側から該光学素子が損傷を受けない強度の複数のレーザビームとして取り出し、それぞれ同種類の光学素子に導光することを特徴とするレーザ装置。
【請求項２】
複数の出力鏡を有し、内部に存在する高出力のレーザビームを上記出力鏡から取り出すレーザ共振器と、
該取り出されたレーザビームを集光整形し、外部に導くレーザビーム導光手段と
を備え、
上記内部に存在する高出力のレーザビームは、単一のレーザビームで取り出し光学素子に導光すると該光学素子が損傷を受ける出力を有し、
上記内部に存在する高出力のレーザビームを上記レーザ共振器の両側から該光学素子が損傷を受けない強度の複数のレーザビームとして取り出し、複数の取り出されたレーザビームを同時に使用して、１つの照射対象に複数の照射方法で同時に照射し、または複数の照射対象に同時に照射することを特徴とするレーザ装置。
【請求項３】
上記レーザ共振器内に設けられ、該レーザ共振器内のレーザビームを波長変換する波長変換素子を備えたことを特徴とする請求項１または２記載のレーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高出カレーザビームを長期間にわたり光学素子への損傷なく光ファイバー伝送を行うためのレーザ装置に関し、特にレーザビームを安定して導光し、またその導光されたレーザビームを用いて加工する機能を有するレーザ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１５は例えば特開平８−１６７７５４号公報に示された従来のレーザ装置を示す構成図である。
図において、１０１ｍはレーザビームを光ファイバーへ導光するために適当な径に集光するためのレーザビーム集光素子、１０５ｕはレーザビーム導光用光ファイバー、１３ａはレーザ共振器、１４ｈ，１４ｉはレーザビームである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図１５のような従来のレーザ装置においては、レーザビームは１つの出力鏡から出力され、１本の光ファイバーに導光されるため、高出力のレーザビームを発生させ、光ファイバーへ導光した場合、光ファイバー、集光レンズ等の光学素子およびそれらの端面に施されたコーティングを損傷してしまうという問題点があった。
【０００４】
また、図１５のようなレーザ装置において、発生した高出カレーザビームを高収束性を維持して光ファイバーに導光する場合、光ファイバー上でのビーム径を損傷閾値以下に下げることが難しく、結果として１つの共振器から発生したレーザビームをすべて光ファイバーへ長期間、安定に導光できないという問題点があった。
【０００５】
また、図１５のようなレーザ装置では、レンズおよび光ファイバー等の光学素子とそれらの端面に施されたコーティングヘの損傷発生を避けるため、レーザビームを分割して複数の光ファイバーに入射させようとすると、部分透過鏡等のビームスプリッタをレーザビーム経路上に設ける等の手段を用いねばならず、装置が複雑になったり部品点数が増えたり、装置が高価になったりするという問題点があった。
【０００６】
また、図１５のようなレーザ装置では、光ファイバーから出射したレーザビームを加工対象物の広範囲に照射しなければいけない場合や、加工対象物に一様に照射しなければならない場合、また、複数の加工対象物を同時に加工したい場合等、複数の光ファイバーにレーザビームを導光した方が加工を行う上で都合が良い場合には、共振器から出射したレーザビームや、単一の光ファイバーに導光されたレーザビームを複数の光ファイバーに分割しなおすための手段を別に設けねばならず、部品点数が増えたり、装置が複雑になったり装置が高価になったりするという問題点があった。
【０００７】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、レーザ共振器において発生した高出力のレーザビームをレーザ共振器を構成する複数のミラーから取り出し、複数の光ファイバーへ導光することにより、光ファイバー等の光学素子およびその端面に施されたコーティングヘの損傷を避けることができるレーザ装置を得ることを目的としている。
また、安価で単純な装置構成で複数の加工対象物を同時加工したり、加工対象物上の広範囲へのレーザビーム照射を可能とするレーザ装置を得ること目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るレーザ装置は、複数の出力鏡を有し、内部に存在する高出力のレーザビームを上記出力鏡から取り出すレーザ共振器と、該取り出されたレーザビームを集光整形し、外部へ導くレーザビーム導光手段とを備え、上記内部に存在する高出力のレーザビームは、単一のレーザビームで取り出し光学素子に導光すると該光学素子が損傷を受ける出力を有し、上記内部に存在する高出力のレーザビームを上記レーザ共振器の両側から該光学素子が損傷を受けない強度の複数のレーザビームとして取り出し、それぞれ同種類の光学素子に導光するものである。
【０００９】
また、この発明に係るレーザ装置は、複数の出力鏡を有し、内部に存在する高出力のレーザビームを上記出力鏡から取り出すレーザ共振器と、該取り出されたレーザビームを集光整形し、外部に導くレーザビーム導光手段とを備え、上記内部に存在する高出力のレーザビームは、単一のレーザビームで取り出し光学素子に導光すると該光学素子が損傷を受ける出力を有し、上記内部に存在する高出力のレーザビームを上記レーザ共振器の両側から該光学素子が損傷を受けない強度の複数のレーザビームとして取り出し、複数の取り出されたレーザビームを同時に使用して、１つの照射対象に複数の照射方法で同時に照射し、または複数の照射対象に同時に照射するものである。
【００１０】
また、この発明に係るレーザ装置は、上記レーザ共振器内に設けられ、該レーザ共振器内のレーザビームを波長変換する波長変換素子を備えたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を、図を参照して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施形態１を示す構成図である。
図において、１，１ａはレーザビーム集光素子、２は出力鏡としての共振器ミラー兼レーザビーム取り出しミラー、３はレーザ活性媒質、４は出力鏡としての共振器ミラー兼レーザビーム取り出しミラー、５，５ａはレーザビーム導光用光ファイバーである。なお、構成要素１，１ａおよび５，５ａはレーザビーム導光手段をする。
【００１４】
図１では、レーザ装置を構成する２つの共振器ミラー全てを部分透過ミラーとし、それらの共振器ミラーからレーザビームを取出し、光ファイバーへ導光するようにした場合であるが、レーザ装置を２つ以上の共振器ミラーで構成し、これらの一部または全てを部分透過ミラーとし、複数の共振器ミラーからレーザビームを取出し、光ファイバーへ導光するように構成することも可能である。
【００１５】
なお、本実施形態においては、レーザ共振器内部に偏光素子や、Ｑスイッチ素子やモードロッカー等のレーザ変調素子を含まない場合について示したが、必要に応じて任意の光学素子を挿入して共振器のＱ値や発振レーザビームの偏光状態等に変調を加えてもよい。
【００１６】
また、本実施形態においては、共振器ミラーを２枚用いた共振器構成について示したが、どのような共振器構成を用いてもよく、また、レーザ活性媒質の個数や種類を任意に指定してよい。
【００１７】
また、本実施形態においては、レーザ共振器を構成するミラー全てが部分透過ミラーである場合について示したが、必ずしもレーザ共振器を構成するミラー全てを部分透過とする必要はなく、複数であれば任意の枚数に設定してよい。
【００１８】
実施の形態２．
図２はこの発明の実施の形態２を示す構成図である。
図において、１ｂ，１ｃは第２高調波レーザビーム集光素子、２ａは基本波レーザビームに対して高い反射率を有する共振器ミラー、３ａはレーザ活性媒質、４ａは第２高調波レーザビームに対して高い透過率を有し、基本波レーザビームに対しては高い反射率を有する共振器ミラー兼第２高調波レーザビーム取出しミラー、５ｂ，５ｃは波長変換レーザビーム導光用光ファイバー、６は第２高調波レーザビームに対して高い透過率を有し、基本波レーザビームに対しては高い反射率を有する第２高調波取出しミラー兼共振器折り返しミラー、７はＱスイッチ素子、モードロッカー素子等のレーザビーム変調用光学素子、８は第２高調波発生用波長変換素子である。
【００１９】
なお、図示してはいないが、共振器内基本波レーザビームに対して、波長変換素子８を位相整合させる手段が設けてある。位相整合させる手段としては、例えば、波長変換素子８を回転させて所定の入射角とすることにより位相整合させる装置、波長変換素子８を所定屈折率に対応する温度に保持して位相整合させる装置、あるいはこれらを組み合わせた装置等がある。また、共振器ミラー２ａ，６，４ａ、レーザ活性媒質３ａおよびパルス発振用光学素子７はその角度を適宜選択することにより、波長変換素子８を位相整合させる手段としても機能する。
【００２０】
共振器ミラー２ａ，６，４ａおよび活性媒質３ａによって構成される基本波レーザビーム発生用共振器およびレーザビーム変調用光学素子７によって発生した基本波レーザビームの一部は、共振器内部に配置された第２高調波発生用波長変換素子８によって第２高調波レーザビームに変換され、共振器ミラー兼第２高調波レーザビーム取り出しミラー４ａ，６から取り出される。取り出された第２高調波レーザビームは集光素子１ｂ，１ｃによって適当な径に集光され、光ファイバー５ｂ，５ｃに導光される。
【００２１】
上記のように構成したレーザ装置のように、レーザ共振器を構成する複数のミラーから波長変換レーザビームを取り出す構成としてもよい。
本実施形態においては、レーザ共振器内にＱスイッチ素子、モードロッカー等の変調素子を含めた場合について示したが、必要に応じて、任意の光学素子を挿入し、レーザ共振器内のモード、レーザ共振器Ｑ値、発振レーザビームの偏光状態に変調を加えてもよい。
【００２２】
また、本実施形態においては、発生した波長変換レーザビームが光ファイバーに導光される場合について示したが、光ファイバーの代わりに光ファイバーバンドルを用いてもよいし、光ファイバーと光ファイバーバンドルを組み合わせて用いてもよい。
【００２３】
また、本実施形態においては、共振器ミラーの透過率について、上述したような指定を行ったが、必要に応じて、レーザ共振器内に存在する任意のレーザビームの波長に対する透過率を、各共振器ミラーについて任意に設定することによって、レーザ共振器内に存在する任意の波長のレーザビームを取り出す割合、種類について任意に設定してもよい。
【００２４】
また、図２には、波長変換レーザビームのみが２箇所のミラーから取り出される場合について示したが、レーザ共振器から取り出されるレーザビームの種類は１種類に限るものではなく、レーザ共振器内に存在する任意の波長のレーザビームの中から複数種類取り出してもよい。また、１つのミラーから取り出されるレーザビームも１種類に限るものではなく、複数の波長のレーザビームを１つのミラーから取り出してよい。また、複数の波長のレーザビームを１箇所のミラーから取り出した場合、取り出したレーザビームを異なる波長に分離せず、同じ光ファイバーへ導光してもよいし、異なる波長のレーザビームを分離して、異なる光ファイバーに導光しても良い。
【００２５】
また、図２には、レーザ共振器から取り出されてから光ファイバーに入射するまでのレーザビーム、および光ファイバーから取り出されたあとのレーザビームに対して、特にビームプロファイルやビーム強度に制御を加える装置を示していないが、必要に応じて、レーザ共振器から取り出されたレーザビームが光ファイバーに導光される間および、光ファイバーから取り出されたあとのレーザビームのビームプロファイルや、ビーム強度を変調する素子を設けてもよい。
【００２６】
実施の形態３．
図３はこの発明の実施の形態３を示す構成図である。
図において、１ｄ，１ｅは第２高調波レーザビーム集光素子、２bは基本波レーザビームに対して高い反射率を有する共振器ミラー、３ｂはレーザ活性媒質、４ｂは第２高調波レーザビームに対して高い透過率を有し、基本波レーザビームに対しては高い反射率を有する共振器ミラー兼第２高調波レーザビーム取出しミラー、５ｄ，５ｅはは波長変換レーザビーム導光用の光ファイバー、６ａ，６ｂは４５度入射時に第２高調波レーザビームに対して高い透過率を有し、基本波レーザビームに対しては高い反射率を有する第２高調波取出しミラー兼共振器折り返しミラー、７ａはＱスイッチ素子、モードロッカー素子等のレーザビーム変調用光学素子、８ａは第２高調波レーザビーム発生用波長変換素子である。
【００２７】
なお、図示してはいないが、レーザ共振器内の基本波レーザビームに対して、波長変換素子８ａを位相整合させる手段が設けてある。位相整合させる手段としては、例えば、波長変換素子８ａを回転させて所定の入射角とすることにより位相整合させる装置、波長変換素子８ａを所定屈折率に対応する温度に保持して位相整合させる装置、あるいはこれらを組み合わせた装置等がある。また、共振器ミラー２ｂ，６ａ，６ｂ，４ｂおよびレーザ活性媒質３ｂ、パルス発振用光学素子７ａはその角度を適宜選択することにより、波長変換素子８ａを位相整合させる手段としても機能する。
【００２８】
図３のレーザ装置においては、ミラー２b，６ａ，６ｂ，４ｂおよびレーザ活性媒質３ｂによって構成される基本波レーザビーム発生用共振器およびレーザビーム変調用光学素子７ａによって発生した基本波パルスレーザビームの一部は、レーザ共振器内部に配置された第２高調波発生用波長変換素子８ａによって第２高調波レーザビームに変換され、発生した波長変換レーザビームは、共振器ミラー兼第２高調波レーザビーム取り出しミラー６ｂ，４ｂから取り出される。取り出された第２高調波レーザビームは集光素子１ｄ、１ｅによって適当な径に集光され、光ファイバー５ｄ，５ｅに導光される。
【００２９】
レーザ共振器のスペースを小さくしたい等、レーザ共振器を９０度折り返し構成としたい場合は、図３に示すようにレーザ共振器を入射角度４５度で入射したときに所定の性能を発揮するミラーを用いてレーザ共振器を構成しても良い。また、上記４５度に限らず、必要に応じてレーザ共振器の折り返し角度を自由に設定してレーザ装置を構成してよく、その際、そのレーザ共振器の要求するレーザビームの入射角に対応して、レーザビームの特定入射角において所望の性能を発揮するミラーを用いてレーザ共振器を構成することは言うまでもない。
【００３０】
実施の形態４．
図４はこの発明の実施の形態４を示す構成図である。
図において、１ｆ，１ｇ，１ｈ，１ｉは第２高調波レーザビーム集光素子、６ｃ，６ｄは第２高調波レーザビームに対して高い透過率を有し、基本波レーザビームに対しては高い反射率を有する第２高調波取出しミラー兼共振器折り返しミラー、３ｃはレーザ活性媒質、７ｂはＱスイッチ素子、モードロッカー素子等のレーザビーム変調用の光学素子、２ｃは基本波レーザビームに対して高い反射率を有する共振器ミラー、８ｂ，８ｃは第２高調波発生用波長変換素子、４ｃは第２高調波レーザビームに対して高い透過率を有し、基本波レーザビームに対しては高い反射率を有する共振器ミラー兼第２高調波レーザビーム取出しミラー、５ｆ，５ｇ，５ｈ，５ｉは第２高調波レーザビーム導光用の光ファイバーである。
【００３１】
なお、図示してはいないがレーザ共振器内の基本波レーザビームに対して、波長変換素子８ｂおよび８ｃを位相整合させる手段が設けてある。位相整合させる手段としては、例えば、波長変換素子８ｂ，８ｃを回転させて所定の入射角とすることにより位相整合させる装置、波長変換素子８ｂ，８ｃを所定屈折率に対応する温度に保持して位相整合させる装置、あるいはこれらを組み合わせた装置等がある。また、共振器ミラー２ｃ，６ｃ、６ｄ，４ｃおよびレーザ活性媒質３ｃ、パルス発振用光学素子７ｂはその角度を適宜選択することにより、波長変換素子８ｂ，８ｃを位相整合させる手段としても機能する。また、波長変換結晶８ｂ，８ｃはそれぞれの角度を選択することがお互いに他の波長変換結晶の位相整合手段ともなっている。
【００３２】
図４のレーザ装置においては、ミラー２ｃ，６ｃ，６ｄ，４ｃおよびレーザ活性媒質３ｃによって構成される基本波レーザビーム発生用共振器およびパルス発振用光学素子７ｂによって発生した基本波パルスレーザビームの一部は、レーザ共振器内部に配置された第２高調波発生用波長変換素子８ｂ，８ｃによって第２高調波レーザビームに変換され、発生した第２高調波レーザビームは、基本波レーザビームに対して高い反射率を有し、第２高調波レーザビームに対して高い透過率を有するミラー６ｃ，６ｄ，４ｃから取り出される。取り出された第２高調波レーザビームは集光素子１f，１ｇ，１h，１ｉによって適当な径に集光され、光ファイバー５ｆ，５ｇ，５ｈ，５ｉに導光される。
【００３３】
図４に示したように複数の波長変換素子をレーザ共振器内部に配置したレーザ装置において、複数の共振器ミラーからレーザ共振器内のレーザビームを取り出し、光ファイバーや光ファイバーバンドルヘ導光してもよい。
【００３４】
また、図４に示した構成においては、波長変換素子２個を用いた場合について示したが、波長変換素子の個数は２個に限るものではなく、３個以上用いてもよい。
【００３５】
実施の形態５．
図５はこの発明の実施の形態５を示す構成図である。
図において、１ｊ，１ｋ，１１，１ｍは第２高調波レーザビーム集光素子、６ｅ，６ｆは第２高調波レーザビームに対しては高い透過率を有し、基本波レーザビームに対しては高い反射率を有する第２高調波取出しミラー兼共振器折り返しミラー、３ｄ，３ｅはレーザ活性媒質、７ｃ，７ｄはＱスイッチ素子、モードロッカー等のレーザビーム変調用光学素子、８ｄ，８ｅは第２高調波発生用波長変換素子、４ｄ，４ｅは基本波レーザビームに対しては高い反射率を有し、第２高調波レーザビームに対しては高い透過率を有する共振器ミラー兼第２高調波レーザビーム取出ミラー、５ｊ，５ｋ，５１，５ｍは第２高調波レーザビーム導光用光ファイバー、９は偏光方向９０度回転ローテータである。
【００３６】
なお、図示してはいないがレーザ共振器内の基本波レーザビームに対して、波長変換素子８ｄおよび８ｅを位相整合させる手段が設けてある。位相整合させる手段としては、例えば、波長変換素子８ｄ，８ｅを回転させて所定の入射角とすることにより位相整合させる装置、波長変換素子８ｄ，８ｅを所定屈折率に対応する温度に保持して位相整合させる装置、あるいはこれらを組み合わせた装置等がある。また、共振器ミラー４ｅ，６ｆ，６ｅ、４ｄおよびレーザ活性媒質３ｄ，３ｅ、レーザビーム変調用光学素子７ｃ，７ｄ，９０度偏光方向回転ローテータ９はその角度を適宜選択することにより、波長変換素子８ｄ，８ｅを位相整合させる手段としても機能する。また、波長変換素子８ｄ，８ｅの角度を選択することは、お互いが他の波長変換素子の位相整合手段となっている。
【００３７】
図５のように構成された本実施の形態においては、ミラー４ｅ，６f，６ｅ，４ｄおよび、レーザ活性媒質３ｄ，３ｅ、偏光方向９０度回転ローテータ９で構成されるレーザ共振器およびパルス発振用光学素子７ｃ、７ｄによって基本波パルスレーザビームが発生する。図５に示すレーザ共振器においては、９０度偏光方向回転素子９に関して対称にレーザ共振器を構成することによって共振器動作性能が向上する。発生した基本波レーザビームの一部はレーザ共振器内に配置された第２高調波発生用波長変換素子８ｄ，８ｅによって、第２高調波レーザビームに波長変換される。発生した第２高調波レーザビームは共振器ミラー４ｅ，６f，６ｅ，４ｄから取り出される。取り出された第２高調波レーザビームは第２高調波レーザビーム集光素子１ｊ，１ｋ，１l，１ｍによって適当な径に集光され、光ファイバー５ｊ，５ｋ，５１，５ｍに導光される。
【００３８】
図５に示した本実施の形態のように９０度偏光方向回転素子９に関して対称にレーザ共振器を構成したときに動作性能が向上する場合には、レーザ装置を９０度偏光方向回転素子９に関して対称に構成したレーザ共振器の複数の共振器ミラーからレーザビームを取り出し、複数の光ファイバーへ導光してもよい。
【００３９】
実施の形態６．
図６はこの発明の実施の形態６を示す構成図である。
図において、１ｎは第２高調波レーザビーム集光素子、１o，１ｐは第３高調波レーザビーム集光素子、６ｇは第２高調波レーザビームに対しては高い透過率を有し、基本波レーザビームに対しては高い反射率を有する共振器ミラー兼第２高調波レーザビーム取出しミラー、６ｈは基本波レーザビームおよび第２高調波レーザビームに対しては高い反射率を有し、第３高調波レーザビームに対しては高い透過率を有する共振器折り返しミラー兼第３高調波レーザビーム取出しミラー、３ｆはレーザ活性媒質、７ｅはＱスイッチ素子、モードロッカー等のレーザビーム変調用光学素子、２dは基本波レーザビームに対して高い反射率を有する共振器ミラー、８肱第２高調波発生用波長変換素子、４ｆは基本波レーザビームおよび第２高調波レーザビームに対しては高い反射率を有し、第３高調波レーザビームに対しては高い透過率を有する共振器ミラー兼第３高調波レーザビーム取出しミラー、５ｎは第２高調波レーザビーム導光用光ファイバー、５ｏ，５ｐは第３高調波レーザビーム導光用光ファイバーである。
【００４０】
なお、図示してはいないが、レーザ共振器内の基本波レーザビームに対して波長変換素子８ｆを、およびレーザ共振器内の基本波レーザビームと第２高調波レーザビームに対して波長変換素子１０を位相整合させる手段が設けてある。位相整合させる手段としては、例えば、波長変換素子８ｆ，１０を回転させて所定の入射角とすることにより位相整合させる装置、波長変換素子８ｆ，１０を所定屈折率に対応する温度に保持して位相整合させる装置、あるいはこれらを組み合わせた装置等がある。また、共振器ミラー２ｄ，６ｇ，６ｈ，４ｆおよびレーザ活性媒質３ｆ、パルス発振用光学素子７ｅはその角度を適宜選択することにより、波長変換素子８ｆ，１０を位相整合させる手段としても機能する。また、波長変換結晶８ｆ，１０の角度を選択することは他の波長変換結晶の位相整合手段ともなっている。
【００４１】
図６に示した本実施形態のレーザ装置においては、ミラー２ｄ，６ｇ，６ｈ，４ｆおよびレーザ活性媒質３ｉで構成されるレーザ共振器およびレーザビーム変調用光学素子７ｅによって発生した基本波レーザビームの一部は、レーザ共振器内部に配置された第２高調波発生用波長変換素子８ｆによって第２高調波レーザビームに変換される。発生した第２高調波レーザビームの一部はミラー６ｇから取り出され、集光素子１ｎによって適当な径に集光され、光ファイバー５ｎに導光される。また、レーザ共振器内部の第２高調波レーザビームの一部および基本波レーザビームの一部は、レーザ共振器内部に配置された第３高調波発生用即ち和周波発生用波長変換素子１０によって第３高調波レーザビームに変換される。発生した第３高調波レーザビームは共振器ミラー６ｈ，４ｆから取り出され、第３高調波レーザビーム集光素子１ｐ、１oによって適当な径に集光され、光ファイバー５ｐ，５ｏに導光される。
【００４２】
図６に示した本実施の形態のように、複数種類の波長変換素子を複数のレーザ共振器内に配置し、レーザ共振器内に存在するレーザビームを複数の共振器ミラーから取り出してもよい。
【００４３】
図６に示した本実施の形態を示すレーザ装置においては、レーザ共振器内にＱスイッチ、モードロッカー等のレーザビーム変調素子を配置し、パルスモードでレーザ共振器動作を行った場合について示したが、必要に応じて連続発振モードでレーザ装置を動作させてもよい。
【００４４】
共振器ミラーの透過率については、必要に応じて、レーザ共振器を構成する任意のミラーについて、レーザ共振器内に存在する任意のレーザビームの波長に対する透過率を自由に設定することによって、各ミラーから取り出されるレーザビーム強度およびレーザビームの種類をコントロールしても良く、図６の説明に示したような透過率にこだわる必要はない。また、その際、１つのミラーから複数の異なる波長のレーザビームを取り出してもよい。１本の光ファイバーに異なる波長のレーザビームを導光した場合、光ファイバーから取り出された異なる波長のレーザビームを同一の光ファイバーへ導光してもよいし、取り出された後、波長によって分割して別の光ファイバーへ導光してよい。
【００４５】
また、図６に示したレーザ装置においては、波長変換レーザビームを光ファイバーに導光した場合について示したが、光ファイバーの代わりに光ファイバーバンドルを用いてもよいし、光ファイバーと光ファイバーバンドルを組み合わせて用いてもよい。
【００４６】
実施の形態７．
図７はこの発明の実施の形態７を示す構成図である。
図において、１ｑは第２高調波レーザビーム集光素子、１ｒは第３高調波レーザビーム集光素子、６ｉは第２高調波レーザビームに対しては高い透過率を有し、基本波レーザビームに対しては高い反射率を有する共振器折り返しミラー兼第２高調波レーザビーム取り出し用ミラー、３ｇはレーザ活性媒質、７ｆはＱスイッチ素子、モードロッカー等のレーザビーム変調用光学素子、２ｅは基本波レーザビームに対して高い反射率を有する共振器ミラー、８ｇは第２高調波発生用波長変換素子、１０ａは第３高調波発生用即ち和周波発生用波長変換素子、４ｇは第３高調波レーザビームに対して高い透過率を有し、第２高調波レーザビームおよび、基本波レーザビームに対して高い反射率を有する共振器ミラー兼第３高調波レーザビーム取り出し用ミラー、５ｑは第２高調波レーザビーム導光用光ファイバー、５ｒは第３高調波レーザビームl導光用光ファイバー、ｎは第２高調波レーザビームおよび基本波レーザビームに関しては高い透過率を有し、第３高調波レーザビームに対しては高い反射率を有するビームスプリッタミラーである。
【００４７】
図７のように構成されたレーザ装置においては、ミラー２ｅ，６ｉ，４ｇおよびレーザ活性媒質３ｇ、レーザビーム変調素子７ｆによって発生した基本波パルスレーザビームの一部は波長変換素子８ｇによって第２高調波レーザビームに変換される。発生した第２高調波レーザビームの一部は第２高調波レーザビーム取り出しミラー６ｉから取り出され、第２高調波レーザビーム集光素子１ｑによって集光された後、光ファイバー５ｑに導光される。第２高調波レーザビームの一部および基本波レーザビームの一部は波長変換素子１０ａによって第３高調波レーザビームに変換される。発生した第３高調波レーザビームは直接共振器ミラー兼第３高調波レーザビーム取り出し用ミラー４ｇを通過するか、ビームスプリッタミラー１１に反射された後、ミラー４ｇを通過してレーザ共振器外に取り出され、集光素子１ｒによって集光された後、光ファイバー５ｒに導光される。
【００４８】
なお、図示してはいないが、レーザ共振器内の基本波レーザビームに対して、波長変換素子８ｇを、レーザ共振器内の基本波レーザビームおよび第２高調波レーザビームに対して波長変換素子１０ａを位相整合させる手段が設けてある、位相整合させる手段としては、例えば、波長変換素子８ｇ，１０ａを回転させて所定の入射角とすることにより位相整合させる装置、波長変換素子８ｇ，１０ａを所定屈折率に対応する温度に保持して位相整合させる装置、あるいはこれらを組み合わせた装置等がある。また、共振器ミラー２ｅ，６ｉ，４ｇおよびレーザ活性媒質３ｇ、レーザビーム変調用素子７ｆ、ビームスプリッタミラー１１はその角度を適宜選択することにより、波長変換素子８ｇ，ＩＯａを位相整合させる手段としても機能する。また、波長変換素子８ｇ，１０ａの角度を選択することはそれぞれ、他の波長変換素子の位相整合手段ともなっている。
【００４９】
図７に示したレーザ装置のように、ビームスプリッタミラーを挿入してレーザ共振器を構成し、複数の共振器ミラーからレーザビームを取り出し、複数の光ファイバーへ導光するようにレーザ装置を構成してもよい。
【００５０】
また、図７に示したレーザ装置においては、２個の波長変換素子をビームスプリッタの両側ヒ配置したが、ビームスプリッタ、ミラー、波長変換素子の配置の仕方は自由に選択してよい。
【００５１】
実施の形態８．
図８はこの発明の実施形の態８を示す構成図である。
図において、１ｓは第２高調波集光素子、１ｔ，１ｕ，１ｖ，１ｗは第３高調波集光素子、６ｊは基本波レーザビームに対して高い反射率を有し、第２高調波レーザビームに対しては高い透過率を有する共振器折り返しミラー兼第２高調波レーザビーム取出ミラー、６ｋ，６１は基本波レーザビーム、第２高調波レーザビームに対しては高い反射率を有し、第３高調波レーザビームに対しては高い透過率を有する共振器折り返しミラー兼第３高調波レーザビーム取出ミラー、３ｈはレーザ活性媒質、７ｇはモードロッカー、Ｑスイッチ素子等のレーザビーム変調用光学素子、２ｆは基本波レーザビームに対して高い反射率を有する共振器ミラー、８ｈは第２高調波発生用波長変換素子、４ｈは基本波レーザビームと第２高調波レーザビームに対して高い反射率を有し、第３高調波レーザビームに対しては高い透過率を有する共振器ミラー兼第３高調波レーザビーム取出しミラー、５ｓは第２高調波レーザビームl導光用光ファイバー、５ｔ，５ｕ，５ｖ，５ｗは第３高調波レーザビーム導光用光ファイバー、１０ｂ，１０ｃはは第３高調波発生用即ち和周波発生波長変換素子である。
【００５２】
なお、図示してはいないが、レーザ共振器内の基本波レーザビームに対して、波長変換素子８ｈを、またレーザ共振器内の基本波レーザビームと第２高調波レーザビームに対して波長変換素子１０ｂ，１０ｃを位相整合させる手段が設けてある。位相整合させる手段としては、例えば、波長変換素子８ｈ，１０ｂ，１０ｃを回転させて所定の入射角とすることにより位相整合させる装置、波長変換素子８ｈ，１０ｂ，１０ｃを所定屈折率に対応する温度に保持して位相整合させる装置、あるいはこれらを組み合わせた装置等がある。また、共振器ミラー２ｆ，６ｊ，６ｋ，６１，４ｈおよびレーザ活性媒質３ｈ、レーザビーム変調用光学素子７ｇはその角度を適宜選択することにより、波長変換素子８ｈ，１０ｂ，１０ｃを位相整合させる手段としても機能する。また、波長変換素子８ｈ，１０ｂ，１０ｃの角度を適宜選択することはそれ自体が他の波長変換素子の位相整合手段ともなっている。
【００５３】
図８に示すレーザ換装置のように１つの共振器ミラーから複数の方向にレーザビームが出射し、光ファイバーへ入射するような構成としてもかまわない。
【００５４】
図８には、レーザ共振器内に１個の第２高調波発生用波長変換素子と複数個の第３高調波発生用即ち和周波発生用波長変換素子を配置した場合について示したが、必要に応じて任意の個数、種類の波長変換素子を配置してよい。
【００５５】
実施の形態９．
図９はこの発明の実施形態９を示す構成図である。
図において、１ｘは第２高調波レーザビーム集光素子、１ｙ、１ｚは第３高調波レーザビーム集光素子、６ｍは４５度の角度で入射した場合に第２高調波レーザビームに対しては高い透過率を有し、基本波レーザビームに対しては高い反射率を有する共振器折り返しミラー兼第２高調波レーザビーム取出しミラー、６ｎは４５度入射時に基本波レーザビームと第２高調波レーザビームに対して高い反射率を有し、第３高調波レーザビームに対しては高い透過率を有する共振器折り返しミラー兼第３高調波レーザビーム取出ミラー、３ｉはレーザ活性媒質、７ｈはモードロッカー、Ｑスイッチ素子等のレーザビーム変調用光学素子、２ｇは基本波レーザビームに対して高い反射率を有する共振器ミラー、８ｉは第２高調波発生用波長変換素子、４iは基本波レーザビームと第２高調波レーザビームに対して高い反射率を有し、第３高調波レーザビームに対しては高い透過率を有する共振器ミラー兼第３高調波レーザビーム取出しミラー、５ｘは第２高調波レーザビーム導光用光ファイバー、５ｙ，５ｚは第３高調波レーザビーム導光用光ファイバー、１０ｄは第３高調波発生用即ち和周波発生波長変換素子である。
【００５６】
なお、図示してはいないが、レーザ共振器内の基本波レーザビームに対して、波長変換素子８ｉを、また、レーザ共振器内の基本波レーザビームおよび第２高調波レーザビームに対して波長変換素子１０ｄを位相整合させる手段が設けてある。位相整合させる手段としては、例えば、波長変換素子８ｉ，１０ｄを回転させて所定の入射角とすることにより位相整合させる装置、波長変換素子８ｉ，１０ｄを所定屈折率に対応する温度に保持して位相整合させる装置、あるいはこれらを組み合わせた装置等がある。また、共振器ミラー２ｇ，６ｍ，６ｎ，４ｉおよびレーザ活性媒質３ｉ、レーザビーム変調用光学素子７ｈはその角度を適宜選択することにより、波長変換素子８ｉ，１０ｄを位相整合させる手段としても機能する。また、波長変換素子８ｉ，１０ｄの角度を選択することはそれ自体が他の波長変換素子の位相整合手段ともなっている。
【００５７】
図９に示したレーザ装置のように、必要に応じて４５度入射時に所定の性能を発揮するミラーを用いてレーザ装置を構成してもよいし、任意に共振器折り返しミラーの角度を設定しても良い。その場合、レーザ共振器構成が要求する角度で要求する波長のレーザビームがミラーに入射したときに所定の性能を発揮するミラーを用いることは言うまでもない。
【００５８】
図１０はこの発明の実施の形態１０を示す構成図である。
図において、１０１ａ，１０１ｄは第２高調波レーザビーム集光素子、１０１，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｅは第３高調波レーザビーム集光素子、６p，６rは第２高調波レーザビームに対しては高い透過率を有し、基本波レーザビームに対しては高い反射率を有する共振器折り返しミラー兼第２高調波レーザビーム取出しミラー６o，６qは基本波レーザビームと第２高調波レーザビームに対して高い反射率を有し、第３高調波レーザビームに対しては高い透過率を有する共振器折り返しミラー兼第３高調波レーザビーム取出ミラー、３ｊ，３ｋはレーザ活性媒質、７ｉ，７ｊはモードロッカー、Ｑスイッチ素子等のレーザビーム変調用光学素子、８ｊ，８ｋは第２高調波発生用波長変換素子、４ｊ，４ｋは基本波レーザビームと第２高調波レーザビームに対して高い反射率を有し、第３高調波レーザビームに対しては高い透過率を有する共振器ミラー兼第３高調波レーザビーム取出しミラー、１０５ａ，１０５ｄは第２高調波レーザビーム導光用光ファイバー、１０５，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｅは第３高調波レーザ。ビーム導光用光ファイバー、９ａは偏光方向９０度回転ローテータ、１Ｏｅ，１０ｆは第３高調波発生用即ち和周波発生波長変換素子である。
【００５９】
なお、図示してはいないが、レーザ共振器内の基本波レーザビームに対して、波長変換素子８ｊおよび８ｋを位相整合させる手段とレーザ共振器内の基本波レーザビームと第２高調波レーザビームに対して波長変換素子１０ｅ，１０ｆを位相整合させる手段が設けてある。位相整合させる手段としては、例えば、波長変換素子８ｊ，８ｋ，１０ｅ，１０ｆを回転させて所定の入射角とすることにより位相整合させる装置、波長変換素子８ｊ，８ｋ，１０ｅ，１０ｆを所定屈折率に対応する温度に保持して位相整合させる装置、あるいはこれらを組み合わせた装置等がある。また、共振器ミラー、４ｊ，４k，６o，６ｐ，６q，６rおよびレーザ活性媒質３ｊ，３ｋ、レーザビーム変調用光学素子７ｉ，７ｊ，９０度偏光方向回転ローテータ９はその角度を適宜選択することにより、波長変換素子８ｊ，８ｋ，１０ｅ，１０ｆを位相整合させる手段としても機能する。また、波長変換素子８ｊ，８ｋ，１０ｅ，１０ｆそれぞれの角度を適宜選択することは他の波長変換素子の位相整合手段ともなっている。
【００６０】
図１０のように構成されるレーザ装置においては、ミラー４ｊ，６q，６ｐ，６r，６ｏ，４ｋおよびレーザ活性媒質３ｊ，３ｋ、偏光方向９０度回転ローテータ９ａによって構成されるレーザ共振器および、レーザビーム変調用光学素子７ｉ，７ｊによって基本波パルスレーザビームが発生する。図１０に示すレーザ共振器の構成においては、偏光方向９０度回転ローテータ９ａに関して対称にレーザ共振器が構成されたときに高性能化するよう構成されている。発生した基本波パルスレーザビームの一部はレーザ共振器内部に配置された第２高調波発生用波長変換素子８ｊ，８ｋによって第２高調波レーザビームに変換される。発生した第２高調波レーザビームの一部は、共振器折り返しミラー兼第２高調波レーザビーム取出しミラー６r，６ｐから取り出され、第２高調波レーザビーム集光素子１０１ａ，１０１ｄによって適当な径に集光され、第２高調波導光用光ファイバー１０５ａ，１０５ｄに導光される。発生した第２高調波の一部と基本波レーザビームの一部はレーザ共振器内部に配置された第３高調波発生用和周波発生用波長変換素子１０ｅ，１０ｆによって第３高調波レーザビームに変換される。発生した第３高調波レーザビームは第３高調波レーザビーム取出しミラー６q，４ｊ，６ｏ，４ｋから取り出され、第３高調波レーザビーム集光素子１０１，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｅによって集光され、第３高調波レーザビームl導光用光ファイバー１０５，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｅに導光される。
【００６１】
図１０に示すレーザ装置のように９０度偏光方向回転ローテータに関して対称にレーザ共振器を構成することによって高性能化するような装置においては、必要に応じてレーザ装置全体を９０度偏光方向画転ローテータに関して対称に構成し、発生したレーザ共振器内のレーザビームを複数の共振器ミラーから取り出し、複数の光ファイバーへ導光してもよい。
【００６２】
実施の形態１１．
図１１はこの発明の実施の形態１１を示す構成図である。
図において、１０１ｆは第２高調波レーザビーム集光素子、１０１iは第３高調波レーザビーム集光素子、１０１ｇ，１０１ｈは第４高調波レーザビーム集光素子、６sは第２高調波レーザビームに対しては高い透過率を有し、基本波レーザビームに対しては高い反射率を有する共振器折り返しミラー兼第２高調波レーザビーム取出しミラー、６uは基本波レーザビームと第２高調波レーザビームに対して高い反射率を有し、第３高調波レーザビームに対しては高い透過率を有する共振器折り返しミラー兼第３高調波レーザビーム取出ミラー、６tは基本波レーザビーム、第３高調波レーザビームに対しては高い反射率を有し、第４高調波レーザビームに対しては高い透過率を有する共振器折り返しミラー兼第４高調波レーザビーム取出しミラー、３１はレーザ活性媒質、７ｋはモードロッカー、Ｑスイッチ素子等のレーザビーム変調用光学素子、２ｈは基本波レーザビームに対しては高い反射率を有する共振器ミラー、８１は第２高調波発生用波長変換素子、４lは基本波レーザビームと第３高調波レーザビームに対して高い反射率を有し、第４高調波レーザビームに対しては高い透過率を有する共振器ミラー兼第４高調波レーザビーム取出しミラー、１０５ｆは第２高調波レーザビーム導光用光ファイバー１０５g，１０５ｈは第４高調波レーザビーム導光用ファイベー、１０５ｉは第３高調波レーザビームl導光用光ファイバー、１０ｇはは第３高調波発生用即ち和周波発生素子、１２は第４高調波発生用即ち和周波発生波長変換素子である。
【００６３】
なお、図示してはいないが、レーザ共振器内の基本波レーザビームに対して、波長変換素子８１を、レーザ共振器内の基本波レーザビームおよび第２高調波レーザビームに対して波長変換素子１０ｇを、レーザ共振器内の基本波レーザビームおよび第３高調波レーザビームに対して波長変換素子１２を位相整合させる手段が設けてある。位相整合させる手段としては、例えば、波長変換素子８１，１０ｇ，１２を回転させて所定の入射角とすることにより位相整合させる装置、波長変換素子８１，１０ｇ，１２を所定屈折率に対応する温度に保持して位相整合させる装置、あるいはこれらを組み合わせた装置等がある。また、共振器ミラー２ｈ，６ｑ，６ｗ，６ｒ，４ｊおよびレーザ活性媒質３１、パルス発振用光学素子７ｋはその角度を適宜選択することにより、波長変換素子８１，１０ｇ，１２を位相整合させる手段としても機能する。また、波長変換素子８１，１０ｇ，１２それぞれの角度を適宜選択することはお互いが他の波長変換素子の位相整合手段となっている。
【００６４】
図１１に示すレーザ装置においては、ミラー２ｈ，６ｑ，６ｗ，６ｒ，４ｊおよびレーザ活性媒質３１によって構成されるレーザ共振器と、レーザビーム変調用光学素子７ｋによって発生するパルス基本波レーザビームの一部はレーザ共振器内部に配置された第２高調波発生用波長変換素子８１によって第２高調波レーザビームに変換される。発生した第２高調波レーザビームの一部は第２高調波レーザビーム取出し用ミラー兼共振器ミラー角から取り出され、集光素子１０１ｆによって適当な径に集光され、第２高調波レーザビーム導光用光ファイバー１０５ｆに導光される。基本波レーザビームの一部および、第２高調波レーザビームの一部はレーザ共振器内部に配置された第３高調波発生用即ち和周波発生用波長変換素子１０ｇによって第３高調波レーザビームに変換される。発生した第３高調波レーザビームの一部は第３高調波レーザビーム取出し用ミラー兼共振器折り返しミラー６ｗから取り出され、集光素子１０１ｉによって集光され、第３高調波レーザビーム導光用光ファイバー１０５ｉに導光される。発生した第３高調波レーザビームの一部および基本波レーザビームの一部はレーザ共振器内部に配置された第４高調波発生用波長変換素子１２によって第４高調波レーザビームに変換される。発生した第４高調波レーザビームは第４高調波レーザビーム取り出し用ミラー兼共振器ミラー６ｒ，４ｊから取り出され、第４高調波レーザビーム集光用素子１０１g，１０１ｈにより適当な径に集光され、第４高調波レーザビーム導光用光ファイバー１０５９，１０５ｈに導光される。
【００６５】
図１１に示すように３種類以上の別の機能を有する波長変換素子をレーザ共振器内に配置してレーザビームを発生し、複数の共振器ミラーから取り出し、光ファイバーへ導光してもよい。
【００６６】
図１１においては、折り返しミラー、共振器端部ミラーの反射率、透過率について高い反射率、高い透過率等の指定を行い、第２高調波レーザビームを１ケ所から、第３高調波レーザビームを１ケ所から、第４高調波レーザビームを２ケ所から取出した場合について示したが、必要に応じてレーザ共振器を構成する任意のミラーのレーザ共振器内に存在する基本波レーザビームと波長変換レーザビームの各波長に対する透過率を変えることによって各ミラーから取り出されるレーザビームの種類およびレーザビームの強度をコントロールしてもよい。
【００６７】
また、図１１においては、各波長の波長変換レーザビームおよび基本波レーザビームが各々、別の光ファイバーに主に導光される場合について示したが、必要に応じて、２種類以上の異なる波長のレーザビームを１ケ所のミラーから取出し、１本の光ファイバーに導光してもよい。また、１ケ所のミラーから２種類以上の波長の波長変換レーザビームを取出し、取り出した後に分割して光ファイバーに導光してもよい。
【００６８】
また、図１１においては、波長変換レーザビームを光ファイバーに導光した場合について示したが、光ファイバーの代わりに光ファイバーバンドルを用いても良いし、光ファイバーと光ファイバーバンドルを組み合わせて用いてもよい。
【００６９】
また、図１１においては、第２高調波レーザビームと基本波レーザビームから第３高調波レーザビームが取り出され、さらに、発生した第３高調波レーザビームと基本波レーザビームから第４高調波レーザビームが発生した場合について示したが、上記に限らず任意の波長変換素子およびその組み合わせについて、上記のようなレーザ装置を構成してレーザ共振器内にレーザビームを発生させ、レーザ共振器内に存在する任意のレーザビームおよびその組み合わせを複数の共振器ミラーから取り出し、複数の光ファイバーへ導光してもよい。
【００７０】
実施の形態１２．
図１２はこの発明の実施の形態１２を示す構成図である。
図において、１０１ｊ，１０１ｋ，１０１１はレーザビーム集光素子、１０５ｊ，１０５ｋ，１０５１はレーザビーム導光用光ファイバー、１３は上述のレーザ共振器、１４，１４ａ，１４ｂはレーザビームである。
【００７１】
図１２において、レーザ共振器１３の複数のミラーから取り出されたレーザビームは集光素子１０１ｊ，１０１ｋ，１０１１によって集光され、光ファイバー１０５ｊ，１０５ｋ，１０５１に導光される。光ファイバー１０５ｊ，１０５ｋ，１０５１は、グレーデッドインデックス光ファイバーで、光ファイバーのコア径がφcコア中心での屈折率がｎo、コア中心とコア周囲部の屈折率差が△ｎの光ファイバーとレーザ光のビームウェストでの直径がφ0、レーザ光のビーム開き角が２θであるとき、光ファイバーの入射端面近傍に最小集光点を持ち、この最小集光点での直径φinが、0.5φs＜φin＜1.5φs、ただし、φs=（φc×φｏ×θ×（２×n０×△ｎ）‐1/2 ）1/2であるような光ファイバー入射光学系を備えたものである。
【００７２】
図１２に示すように、レーザ共振器内のレーザビームを複数の共振器ミラーから取り出し、複数の光ファイバーに導光するような装置構成を採用し、高収束性を保ったまま導光できるような条件で光ファイバーにレーザビームを導光することによって、高輝度のレーザビームを光ファイバーおよびそのほかの光路上に配置された光学素子に対する損傷を避けてもよい。
【００７３】
実施の形態１３.
図１３はこの発明の実施形態１３を示す構成図である。
図において、１７はレーザ共振器と光ファイバーまたは、光ファイバーバンドル等へ導光する装置まで含めたレーザ装置本体、１０５ｍ，１０５ｎ，１０５o，１０５ｐはレーザビーム導光用光ファイバー、１５は加工手段としてのレーザビーム集光および整形素子、１４ｃは整形されたレーザビーム、１６は加工対象物である。
【００７４】
図１３に示したレーザ装置においては、レーザ装置本体１７から発生したレーザビームは、光ファイバーまたは光ファイバーバンドル１０５ｍ，１０５ｎ，１０５ら、１０５ｐに導光され、これら光ファイバーまたは光ファイバーバンドル１０５ｍ，１０５ｎ，１０５０，１０５ｐより出射したレーザビームはレーザビーム集光および整形素子１５により、各レーザビームごとに加工目的に適した適当な径、適当な拡がり角に設定され、レーザビーム１４ｃとなり、加工対象物１６に広範囲に照射される。
【００７５】
加工対象物に広範囲にレーザビームを照射することを必要とするようなサンプルを加工する場合等、複数の光ファイバーからレーザビームが照射された方が加工にとって都合が良い場合には、図１３に示すように、レーザ装置本体から、複数の光ファイバーまたは光ファイバーバンドルによって導光されたレーザビームを用いて複数の光ファイバーからレーザビームが加工対象物に照射されるように加工する構成としてもよい。
【００７６】
図１３に示したレーザ装置においては、１個の加工対象物に対して広範囲にレーザビームを照射する場合について示したが、複数の加工対象物に対して広範囲にレーザビームを照射してもよい。
【００７７】
また、図１３に示したレーザ装置においては、レーザビームの出力調整機構を設けない場合について示したが、レーザビーム光路上に出力調整機構を設けてもよい。
【００７８】
また、図１３に示したレーザ装置においては、特に示さなかったが、加工に用いられるレーザビームは異なる波長のものを組み合わせて用いてもよいし、単一の波長のみを用いてもよい。また、異なる光ファイバーから出射したレーザビームを加工対象物に同時に照射しても良いし、シャッター等を設けることにより、時間をずらして照射してもよい。
【００７９】
実施の形態１４.
図１４はこの発明の実施の形態１４を示す構成図である。
図において、１７ａはレーザ装置本体、１０５ｑ，１０５ｒ，１０５ｓ，１０５ｔはレーザビーム導光用光ファイバーまたは光ファイバーバンドル、１４ｄ，１４ｅ，１４f,１４ｇは整形されたレーザビーム、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは波長変換レーザビームを集光および整形素子、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄは加工対象物である。
【００８０】
図１４に示したレーザ装置においては、レーザ装置本体１７ａから、光ファイバーまたは光ファイバーバンドル１０５ｑ，１０５ｒ，１０５ｓ，１０５ｔに導光されたレーザビームは、波長変換レーザビームを集光および整形素子１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄにより加工目的に適した適当な径、拡がり角に設定されてレーザビー１４ｄ，１４ｅ，１４f,１４ｇとなり加工用サンプル１６ａ，１６ｂ,１６ｃ，１６ｄに入射する。
【００８１】
速い加工速度が求められる等、複数の加工サンプルに対して同時に加工を行う場合や同時に別のサンプルを加工したい場合等の理由で、上述のレーザ装置を用いた方が加工に都合が良い場合には、図１４に示すように、上述のレーザ装置からのレーザビームを光ファイバーまたは光ファイバーバンドルによって導光して、加工に用いてもよい。その場合、同時にレーザビームを照射できるようにレーザ装置を構成して加工を行ってもよい。
【００８２】
図１４に示した実施の形態においては、複数の異なる波長のレーザビームを加工に用いてもよいし、単一の波長で加工を行ってもよい。またそれらを、加工対象物に同時に照射してもよいし、時間をずらして照射してもよい。
【００８３】
【発明の効果】
この発明によれば、複数の出力鏡を有し、内部に存在する高出力のレーザビームを上記出力鏡から取り出すレーザ共振器と、該取り出されたレーザビームを集光整形し、外部へ導くレーザビーム導光手段とを備え、上記内部に存在する高出力のレーザビームは、単一のレーザビームで取り出し光学素子に導光すると該光学素子が損傷を受ける出力を有し、上記内部に存在する高出力のレーザビームを上記レーザ共振器の両側から該光学素子が損傷を受けない強度の複数のレーザビームとして取り出し、それぞれ同種類の光学素子に導光するので、光ファイバーや光路上の光学素子上のレーザビーム強度を下げて、光学素子およびそのコーティングヘの損傷を避けることができ、また、複数の光ファイバービーム分割用の光学素子を用いることなく導光することができるという効果がある。
【００８４】
また、この発明によれば、上記レーザ共振器内に設けられ、該共振器内に存在するレーザビームを波長変換する波長変換素子を備えたので、共振器内レーザビームを波長変換して入射基本波レーザビームと波長の異なる波長変換レーザビームを取り出すことができ、以って、１箇所のレーザビーム取り出し用ミラーからレーザビームを取り出し、１本のレーザビーム導光用光ファイバーに導光した場合に比べて光学素子上のレーザビーム強度を下げて、光学素子への損傷を避けることができ、また、複数の光ファイバーへ導光することができるという効果がある。
【００８７】
また、この発明によれば、上記レーザビーム導光手段からのレーザビームを集光整形して加工に用いる加工手段を備えたので、同時に複数のサンプルを加工することを可能となり、以って、加工速度を上げたり、加工対象物上の広範囲にレーザビームを照射することができる装置を安価に単純な構成で提供することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１を示す構成図である。
【図２】  この発明の実施の形態２を示す構成図である。
【図３】  この発明の実施の形態３を示す構成図である。
【図４】  この発明の実施の形態４を示す構成図である。
【図５】  この発明の実施の形態５を示す構成図である。
【図６】  この発明の実施の形態６を示す構成図である。
【図７】  この発明の実施の形態７を示す構成図である。
【図８】  この発明の実施の形態８を示す構成図である。
【図９】  この発明の実施の形態９を示す構成図である。
【図１０】  この発明の実施の形態１０を示す構成図である。
【図１１】  この発明の実施の形態１１を示す構成図である。
【図１２】  この発明の実施の形態１２を示す構成図である。
【図１３】  この発明の実施の形態１３を示す構成図である。
【図１４】  この発明の実施の形態１４を示す構成図である。
【図１５】  従来のレーザ装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１，ｌａ〜１ｚ，１０１，１０１ａ〜１０１ｍ  レーザビーム集光素子、  ２，２ａ〜２ｈ  共振器ミラー、３，３ａ〜３１  レーザ活性媒質、  ４，４ａ〜，４１  レーザ共振器ミラー兼レーザビーム取出しミラー、  ５，５ａ〜５ｚ，１０５，１０５ａ〜１０５ｕ  レーザビーム導光用光ファイバー、  ６，６ａ〜６ｔ  第２高調波取出しミラー兼共振器折り返しミラー、  ７，７ａ〜７ｋ  レーザビーム変調用光学素子、  ８，８ａ〜８l  第２高調波発生用波長変換素子、  ９  ９０度偏光方向回転ローテータ、  １０，１０a〜１０ｇ  第３高調波発生用波長変換素子、  １１  ビームスプリッタミラー、１２  第４高調波発生用波長変換素子、  １３  レーザ共振器、  １５，１５ａ〜１５ｄ  レーザビーム集光および整形素子、  １６，１６ａ〜１６ｄ  加工対象物。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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