(57)【要約】【課題】  レーザ装置において反射光による特性劣化を抑制することができる光デバイス及び当該光デバイスを備えるレーザ装置を提供することを目的とする。【解決手段】  光ファイバ３１と、光ファイバ３１の端面３１ｆが接続される入射面３５ｂ及び光ファイバ３１から入射された光を出射させる出射面３５ａを有する石英ブロック３５と、を備え、石英ブロック３５の入射面３５ｂは光ファイバ３１の端面３１ｆより大きく、出射面３５ａから入射する反射光が入射面３５ｂのうち光ファイバ３１が接続される部位以外の位置に入射することを検知するセンサ５０を備える。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバと、
前記光ファイバの端面が接続される入射面及び前記光ファイバから入射される光が出射される出射面を有する石英ブロックと、
を備え、
前記入射面は前記光ファイバの前記端面より大きく、
前記入射面のうち前記光ファイバが接続される部位以外の位置に前記出射面から入射する反射光の強度を検知するセンサを備える
ことを特徴とする光デバイス。
【請求項２】
前記センサが、前記入射面のうち前記光ファイバが接続される部位以外の位置から前記石英ブロックを透過する前記反射光の強度を検知する光センサである
ことを特徴とする請求項１に記載の光デバイス。
【請求項３】
前記入射面のうち前記光ファイバが接続される部位以外の位置に入射する前記反射光を熱に変換する光熱変換部を備え、
前記センサが、前記光熱変換部によって変換された熱を検知する感熱センサである
ことを特徴とする請求項１に記載の光デバイス。
【請求項４】
前記光熱変換部は、前記入射面のうち前記光ファイバが接続される部位以外の位置の少なくとも一部に形成される光散乱部である
ことを特徴とする請求項３に記載の光デバイス。
【請求項５】
前記石英ブロック及び前記光ファイバを収容する筐体を備え、
前記感熱センサが前記筐体内に埋設され、
前記光熱変換部からの熱が前記筐体を介して前記感熱センサに伝えられる
ことを特徴とする請求項３または４に記載の光デバイス。
【請求項６】
前記光ファイバの中心軸に垂直な方向から見て、前記感熱センサが前記入射面と重なる位置または前記入射面よりも前記出射面側に配置される
ことを特徴とする請求項５に記載の光デバイス。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の光デバイスと、
前記光ファイバを伝搬する光を出射する光源と、
を備える
ことを特徴とするレーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光デバイス及び当該光デバイスを備えるレーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ファイバレーザ装置は、集光性に優れ、パワー密度が高く、小さなビームスポットとなる光が得られることから、レーザ加工分野、医療分野等の様々な分野において用いられている。
【０００３】
ファイバレーザ装置は、発振器から発振される高出力のレーザ光を光ファイバに伝搬させて出射し、目的の照射位置に照射する。このような高出力のファイバレーザ装置に関して、例えば、下記特許文献１には、光ファイバの入射端または出射端において、光ファイバの状態をモニタするためのセンサを有するコネクタ装置が開示されている。このセンサは、コネクタ装置の内部または後部に備えられ、コネクタ装置内の光ファイバから出射されるレーザ光及び当該レーザ光が加工対象物で反射されて光ファイバに戻ってくる反射光によって光ファイバから半径方向に放射される散乱光を検知するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１５−５０５９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、レーザ装置から出射されるレーザ光は、集光レンズを有する加工ヘッドに通されることによって集光され、加工対象物に照射される。加工対象物に照射されたレーザ光は、加工対象物に吸収されることによって熱となり、加工に寄与する。しかし、加工対象物に照射されるレーザ光のうち一部は、加工対象物の表面で反射される。加工点に理想的に集光されたレーザ光が加工対象物の表面に垂直に入射して垂直に反射される場合、その反射光は、加工ヘッドで再度集光され、レーザ光を出射した光ファイバに再結合する。しかし、実際には加工ヘッドのレンズの収差や熱レンズ効果などにより、理想的な集光は難しい。さらに加工対象物の表面には、一般的に微小な凹凸や斜面が形成されているため、加工対象物の表面で反射される反射光は、レーザ光を出射した光ファイバ以外の位置に集光する場合がある。このように光ファイバ以外の位置に反射光が入射すると、上記特許文献１に開示されているようなセンサでは、反射光を検知することが難しい。
【０００６】
本発明者は、上記のように光ファイバ以外の位置、例えば光ファイバの出射端に設けられる石英ブロックのうち光ファイバが接続されている部位以外の位置に反射光が集光すると、その反射光によって石英ブロックや光ファイバが加熱され、レーザ装置の特性を劣化させる等の問題を生じる場合があることを見出した。
【０００７】
そこで本発明は、レーザ装置において反射光による特性劣化を抑制することができる光デバイス及び当該光デバイスを備えるレーザ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の光デバイスは、光ファイバと、前記光ファイバの端面が接続される入射面及び前記光ファイバから入射される光が出射される出射面を有する石英ブロックと、を備え、前記入射面は前記光ファイバの前記端面より大きく、前記入射面のうち前記光ファイバが接続される部位以外の位置に前記出射面から入射する反射光の強度を検知するセンサを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明のレーザ装置は、上記光デバイスと、前記光ファイバを伝搬する光を出射する光源と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
上記発明では、石英ブロックの入射面のうち光ファイバが接続される部位以外の位置に入射する反射光の強度を、センサによって検知することができる。従って、反射光によって石英ブロックや光ファイバが加熱されてレーザ装置の特性が劣化する前にレーザ光の出射を止ることができ、反射光によるレーザ装置の特性劣化を抑制することができる。
【００１１】
前記センサは、前記入射面のうち前記光ファイバが接続される部位以外の位置から前記石英ブロックを透過する前記反射光の強度を検知する光センサであることが好ましい。
【００１２】
反射光の強度を検知する光センサを用いることによって、石英ブロックの入射面のうち光ファイバが接続される部位以外の位置に入射する反射光の強度を測定し、レーザ装置の特性が劣化する前に、反射光が所定の強度となったときにレーザ光の出射を止めるよう制御することができる。従って、反射光によるレーザ装置の特性劣化を抑制することができる。
【００１３】
また、前記入射面のうち前記光ファイバが接続される部位以外の位置に入射する前記反射光を熱に変換する光熱変換部を備え、前記センサが、前記光熱変換部によって変換された熱を検知する感熱センサであることが好ましい。
【００１４】
光熱変換部によって反射光を熱に変換し、当該熱を感熱センサで検知することによって、反射光の強度を間接的に測定することができる。従って、レーザ装置の特性が劣化する前に、反射光が所定の強度となったときにレーザ光の出射を止めるよう制御することができ、反射光によるレーザ装置の特性劣化を抑制することができる。
【００１５】
また、前記光熱変換部は、前記入射面のうち前記光ファイバが接続される部位以外の位置の少なくとも一部に形成される光散乱部であることが好ましい。
【００１６】
光散乱部に入射する反射光は、散乱されて光散乱部に多数回入射し、広範囲で石英ブロックに吸収されて熱に変換される。従って、光散乱部は光熱変換部とされる。このように簡易な構成によって光熱変換部を形成することができる。また、入射面のうち光ファイバが接続される部位以外の位置に光散乱部が形成されることによって、高強度の反射光が石英ブロックを透過することが抑制され、石英ブロックに接続される光ファイバに高強度の反射光が照射されることが抑制されるので、反射光によって光ファイバが加熱されることを抑制することができる。
【００１７】
また、前記石英ブロック及び前記光ファイバを収容する筐体を備え、前記感熱センサが前記筐体内に埋設され、前記光熱変換部からの熱が前記筐体を介して前記感熱センサに伝えられることが好ましい。
【００１８】
感熱センサが筐体に埋設されることによって、感熱センサを設置しやすくなり、光デバイスの設計自由度を向上させることができる。
【００１９】
また、前記光ファイバの中心軸に垂直な方向から見て、前記感熱センサが前記入射面と重なる位置または前記入射面よりも前記出射面側に配置されることが好ましい。
【００２０】
光ファイバと光ファイバを収容する筐体とを有する光デバイスにおいて、光ファイバの外周面と筐体の内周面との間には空間が形成され、当該空間に冷媒が満たされることがある。また、このような空間は、一般的に、光ファイバの中心軸に垂直な方向から見て、石英ブロックの入射面よりも光ファイバ側に形成される。上記空間に冷媒が満たされる場合、筐体は冷媒によって冷却されるため、筐体に埋設される感熱センサは冷却された筐体の温度を検知することになる。しかし、上記のように、感熱センサが、光ファイバの中心軸に垂直な方向から見て入射面と重なる位置または入射面よりも出射面側に配置されることによって、感熱センサは冷媒による影響を受け難くなり、光熱変換部からの熱を感熱センサによって正確に検知しやすくなる。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように本発明によれば、レーザ装置において反射光による特性劣化を抑制することができる光デバイス及び当該光デバイスを備えるレーザ装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るレーザ装置を示す概念図である。
【図２】図１に示す光デバイスの一部を概略的に示す断面図である。
【図３】図２に示すIII−IIIに沿った光ファイバの中心軸に垂直な光デバイスの断面を概略的に示す図である。
【図４】図２に示す石英ブロックと石英ブロックに接続される光ファイバの一部との断面図、及び反射光の光路例を概略的に示す図である。
【図５】図２に示す石英ブロックと石英ブロックに接続される光ファイバの一部との断面図、及び反射光の他の光路例を概略的に示す図である。
【図６】図２に示す石英ブロックと石英ブロックに接続される光ファイバの一部との断面図、及び反射光の更なる他の光路例を概略的に示す図である。
【図７】石英ブロックの入射面に光散乱部を有する場合と有しない場合とで、同じ強度のレーザ光を出射面から入射させて入射面に照射した際の、感熱センサで検知された温度とレーザ光の照射時間との関係を示すグラフである。
【図８】本発明の第２実施形態に係る光デバイスの一部を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る光デバイス及びレーザ装置の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２４】
（第１実施形態）
＜レーザ装置＞
まず、本発明の第１本実施形態に係るレーザ装置の構成について説明する。
【００２５】
図１は、本発明の第１本実施形態に係るレーザ装置を示す概念図である。図１に示すように、本実施形態のレーザ装置１は、複数の光源１０と、光コンバイナ２０と、光デバイス３０とを主な構成として備える。
【００２６】
それぞれの光源１０は、所定の波長の光を出射するレーザ装置とされ、例えば、ファイバレーザ装置や固体レーザ装置とされる。光源１０がファイバレーザ装置とされる場合、共振器型のファイバレーザ装置であったり、ＭＯ−ＰＡ（Master Oscillator Power Amplifier）型のファイバレーザ装置であったりする。それぞれの光源１０から出射する光は、例えば、１０５０ｎｍの波長の光とされる。
【００２７】
それぞれの光源１０には、光源１０から出射する光を伝搬する光ファイバ１１が接続されている。それぞれの光ファイバ１１は、例えば、コアの直径が２０μｍ程度のフューモードファイバとされる。従って、それぞれの光源１０から出射する光は、２から４程度のＬＰモードで、それぞれの光ファイバ１１を伝搬する。
【００２８】
光コンバイナ２０は、それぞれの光ファイバ１１のコアと光ファイバ２１のコアとを接続する部材であり、例えば、それぞれの光ファイバ１１と、光ファイバ１１よりも直径の大きい光ファイバ２１とが端面接続されてなる。光ファイバ２１は、例えば、コアの直径が５０μｍから１００μｍ程度とされるマルチモードファイバとされる。
【００２９】
図２は、図１に示す光デバイス３０の一部を概略的に示す断面図であり、光ファイバ３１の中心軸に平行な断面図である。図３は、図２に示すIII−IIIに沿った光ファイバ３１の中心軸に垂直な光デバイス３０の断面を概略的に示す図であり、III−IIIの位置から石英ブロック３５側を見る図である。図２及び図３に示すように、光デバイス３０は、光ファイバ３１、石英ブロック３５、筐体４０、及び感熱センサ５０を主な構成として備える。
【００３０】
光ファイバ３１は、光ファイバ２１の一部または光ファイバ２１に接続される光ファイバ２１と同様の構成の他の光ファイバとされる。光ファイバ３１は、コア３１ａ、コア３１ａを囲うクラッド３１ｂを有する。光ファイバ３１の出射端側の端部では、端面３１ｆから２０ｍｍ程度の範囲で図示していない被覆層が剥がされており、端面３１ｆは酸水素バーナ等によって石英ブロック３５に融着されている。このような光ファイバ３１は、例えば、コア３１ａの直径が１００μｍ程度、クラッド３１ｂの外径が３６０μｍ程度の光ファイバとされる。
【００３１】
石英ブロック３５は、石英から成る柱状体である。石英ブロック３５は、例えば、直径８ｍｍ、長さ２３ｍｍ程度の石英から成る円柱状体とされる。石英ブロック３５は、光ファイバ３１の端面３１ｆが接続される入射面３５ｂ及び光ファイバ３１から入射される光が出射される出射面３５ａを有している。入射面３５ｂは光ファイバ３１の端面３１ｆより大きく、光ファイバ３１の端面３１ｆは入射面３５ｂの中央部に融着される。
【００３２】
上記のように石英ブロック３５の入射面３５ｂは光ファイバ３１の端面３１ｆより大きいため、石英ブロック３５の入射面３５ｂは、光ファイバ３１の端面３１ｆに接しない部位を有する。石英ブロック３５の入射面３５ｂのうち光ファイバ３１の端面３１ｆに接しない部位には、光散乱部３６が形成される。本実施形態の石英ブロック３５では、石英ブロック３５の入射面３５ｂのうち光ファイバ３１の端面３１ｆに接しない部位全体に光散乱部３６が形成されている。光散乱部３６は、例えば、入射面３５ｂを砂目状等のように粗く形成することによって形成される。このような光散乱部３６に光が入射すると、光は散乱されて光散乱部３６に多数回入射し、広範囲で石英ブロック３５に吸収されて熱に変換される。従って、光散乱部３６は、入射面３５ｂのうち光ファイバ３１が接続される部位以外の位置に入射する反射光を熱に変換する光熱変換部とされる。
【００３３】
筐体４０は、石英ブロック３５及び光ファイバ３１の一部を収容する部材である。筐体４０は筒状に形成されており、石英ブロック３５及び光ファイバ３１が挿入される。筐体４０内において、石英ブロック３５は、外周面３５ｃがシリコーン系樹脂等の接着剤によって筐体４０の内周面に固定されることにより、位置が固定される。また、筐体４０の内周面と光ファイバ３１の外周面との間には空間４５が形成されている。空間４５には、光ファイバ３１、石英ブロック３５及び筐体４０を冷却する冷媒が満たされていても良い。
【００３４】
筐体４０は、例えば、熱伝導性に優れる銅等の金属によって構成されることが好ましい。また、筐体４０の外周面は、レーザ装置１から出射されるレーザ光のパワー等に応じて水冷されても良く、空冷されても良い。
【００３５】
感熱センサ５０は、石英ブロック３５の出射面３５ａから石英ブロック３５の入射面３５ｂのうち光ファイバ３１が接続される部位以外の位置に入射する反射光の強度を間接的に検知するセンサである。本実施形態の感熱センサ５０は、筐体４０内に埋設されている。感熱センサ５０は、筐体４０を介して、反射光が光散乱部３６に入射して生じる熱を検知する。筐体４０が熱伝導性に優れる金属で構成されることによって、光散乱部３６で生じる熱が感熱センサ５０に伝えられやすくなる。このようにして、感熱センサ５０は、石英ブロック３５の入射面３５ｂのうち光ファイバ３１が接続される部位以外の位置に入射する反射光の強度を検知することができる。
【００３６】
ところで、空間４５は、光ファイバ３１の中心軸に垂直な方向から見て、石英ブロック３５の入射面３５ｂよりも光ファイバ３１側に形成されている。また、上記のように空間４５に冷媒が満たされる場合、筐体４０は冷媒によって冷却されるため、筐体４０内に埋設される感熱センサ５０は冷却された筐体４０の温度を検知することになる。しかし、感熱センサ５０は、図２に示すように、光ファイバ３１の中心軸に垂直な方向から見て、石英ブロック３５の入射面３５ｂと重なる位置に配置されている。感熱センサ５０がこのように配置されることによって、感熱センサ５０は冷媒による影響を受け難くなり、光散乱部３６からの熱を感熱センサ５０によって正確に検知しやすくなる。同様の観点から、感熱センサ５０は、光ファイバ３１の中心軸に垂直な方向から見て、入射面３５ｂよりも出射面３５ａ側に配置されることが好ましい。ただし、感熱センサ５０は、光散乱部３６からの熱を検知可能なように、光散乱部３６に近い位置に配置される。
【００３７】
感熱センサ５０としては、例えば、サーミスタを用いることができる。感熱センサ５０は、筐体４０内に埋設された配線５１を介してインターロック回路５２に接続されている。インターロック回路５２は、感熱センサ５０で検知される温度が所定の閾値を超えるときにインターロックが遮断されるよう構成されており、感熱センサ５０で検知される温度が所定の閾値を超えるときにレーザ装置１からのレーザ光の出射を止められるよう制御されている。当該閾値は、石英ブロック３５や光ファイバ３１に悪影響を及ぼさない範囲で設定されることが好ましい。
【００３８】
次に、本実施形態のレーザ装置１の動作及び作用について説明する。
【００３９】
それぞれの光源１０から所定の波長の光が出射すると、それぞれの光は光ファイバ１１を伝搬して、光コンバイナ２０で合波され光ファイバ２１を介して光デバイス３０から出射する。光デバイス３０において、レーザ光は、光ファイバ３１のコア３１ａを伝搬し、石英ブロック３５を通って出射される。石英ブロック３５に入射したレーザ光は、開口数に従って広がりながら石英ブロック３５内を伝搬して出射面３５ａから出射され、図示されていない加工ヘッドによって集光されて加工対象物に照射される。加工対象物に照射されたレーザ光は、加工対象物に吸収されることによって熱となり、加工に寄与する。
【００４０】
しかし、加工対象物に照射されるレーザ光のうち一部は、加工対象物の表面で反射され、さらにその反射光の一部は、石英ブロック３５に再度入射することがある。以下、このような反射光によるレーザ装置１の特性劣化を光デバイス３０が抑制できる理由について説明する。
【００４１】
図４から図６は、それぞれ図２に示す石英ブロック３５及び石英ブロック３５に接続される光ファイバ３１の一部の断面図と反射光の光路例とを概略的に示す図である。
【００４２】
本実施形態のレーザ装置１において、石英ブロック３５の出射面３５ａから出射されて加工点に理想的に集光されたレーザ光が加工対象物の表面に垂直に入射して垂直に反射される場合、その反射光Ｌ１は図４に示されるような光路を経る。すなわち、反射光Ｌ１は、図示されていない加工ヘッドで集光され、石英ブロック３５の入射面３５ｂ側において、光ファイバ３１のコア３１ａに焦点ｆ１を形成する。このように反射光Ｌ１が光ファイバ３１のコア３１ａに再結合する場合は、その反射光Ｌ１の強さを検知することが容易であるため、安全にレーザ光の出射を止めて問題が生じることを未然に防ぎやすい。また、この場合は反射光Ｌ１が熱に変換され難く、反射光Ｌ１による発熱等の問題は生じ難い。
【００４３】
しかし、実際には加工ヘッドのレンズの収差や熱レンズ効果などにより、理想的な集光は難しい。さらに加工対象物の表面には一般的に微小な凹凸や斜面が形成されているため、加工対象物の表面で反射されて石英ブロック３５側に戻ってくる反射光は、光ファイバ３１のコア３１ａからずれた位置に焦点を形成する。図５に示されるように、反射光Ｌ２の焦点ｆ２が光ファイバ３１のクラッド３１ｂに形成される場合は、反射光Ｌ２がクラッド３１ｂを伝搬するクラッドモード光となる。この場合、クラッドモードストリッパを設ける等して、クラッドモード光となった反射光Ｌ２を意図的に所定の場所から放出させることができ、クラッドモード光が変換されて生じる熱を適切な方法で放熱することができる。従って、反射光Ｌ２に起因する発熱の問題が生じることを抑制できる。
【００４４】
反射光の焦点位置が光ファイバ３１の中心からさらにずれると、図６に示すように、石英ブロック３５の入射面３５ｂのうち光ファイバ３１が接続されてない位置に、反射光Ｌ３の焦点ｆ３が形成される。この場合、反射光Ｌ３は石英ブロック３５を加熱することがある。このように石英ブロック３５が加熱されると、レーザ装置１の特性を劣化させる等の問題を生じる場合がある。
【００４５】
ここで、光デバイス３０は、光熱変換部として機能する光散乱部３６及び光散乱部３６で生じる熱を検知可能な感熱センサ５０を備えている。よって、反射光Ｌ３のように入射面３５ｂのうち光ファイバ３１が接続されてない位置に反射光が入射する場合、光散乱部３６によって反射光は熱に変換され、当該熱を感熱センサ５０で検知することができるので、反射光の強度が感熱センサ５０によって間接的に測定される。反射光によってレーザ装置１の特性が劣化される場合、レーザ装置１の特性が劣化する前に、入射面３５ｂのうち光ファイバ３１が接続される部位以外の位置に入射する反射光がある程度の強度になっていると想定される。従って、反射光の強度の閾値が設定され、感熱センサ５０で間接的に測定される反射光の強度が当該閾値となったときにレーザ光の出射が止められるよう制御されることによって、レーザ装置１の特性が劣化する前にレーザ光の出射を止めることができる。すなわち、反射光が所定の強度となったとき、感熱センサ５０に接続されるインターロック回路５２を作動させてレーザ光の出射を止めるよう制御することができ、反射光によるレーザ装置１の特性劣化を抑制することができる。
【００４６】
また、光デバイス３０では、石英ブロック３５の入射面３５ｂに光散乱部３６が形成されていることによって、入射面３５ｂに入射する反射光の強度を検知しやすい。図７は、石英ブロック３５の入射面３５ｂに光散乱部３６を有する場合と有しない場合とで、同じ強度のレーザ光を出射面３５ａから入射させて入射面３５ｂに照射した際の、感熱センサ５０で検知された温度とレーザ光の照射時間との関係を示すグラフである。図７から分かるように、光散乱部３６が形成されることによって、レーザ光の照射時間に対する石英ブロック３５の温度上昇速度が速くなることが分かる。すなわち、光散乱部３６が形成されることによって、石英ブロック３５で反射光を吸収しやすくなり、高速、高感度で反射光の強度を検知できることが分かる。
【００４７】
また、光デバイス３０では、石英ブロック３５の入射面３５ｂに光散乱部３６が形成されていることによって、高強度の反射光が石英ブロック３５を透過することが抑制され、光ファイバ３１に高強度の反射光が照射されることが抑制されるので、反射光によって光ファイバ３１が加熱されることを抑制することができる。
【００４８】
また、光デバイス３０では、感熱センサ５０が筐体４０に埋設されることによって、感熱センサ５０を設置しやすくなり、光デバイス３０の設計自由度を向上させることができる。
【００４９】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図８を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。
【００５０】
図８は、本発明の第２実施形態に係るレーザ装置に備えられる光デバイスの一部を概略的に示す断面図である。図８に示す光デバイス３０ａは、感熱センサ５０にかえて光センサ５５を有する以外は上記第１実施形態に係る光デバイス３０と同様である。
【００５１】
光センサ５５は、石英ブロック３５の入射面３５ｂのうち光ファイバ３１が接続される部位以外の位置から石英ブロック３５を透過する反射光の強度を検知するセンサである。光センサ５５は、空間４５において入射面３５ｂに向けて配置されており、石英ブロック３５を透過する反射光を検知することができる。このような光センサ５５としては、例えば、フォトダイオードを用いることができる。
【００５２】
光センサ５５が用いられることによって、石英ブロック３５の入射面３５ｂのうち光ファイバ３１が接続される部位以外の位置に入射する反射光の強度を測定し、反射光が所定の強度となったときにレーザ光の出射を止めるよう制御することができる。すなわち、反射光が所定の強度となったとき、光センサ５５に接続されるインターロック回路５２を作動させてレーザ光の出射を止めるよう制御することができる。従って、反射光によるレーザ装置１の特性劣化を抑制することができる。
【００５３】
また、石英ブロック３５の入射面３５ｂのうち光ファイバ３１が接続されている部位以外には、第１実施形態と同様に光散乱部３６が形成されている。入射面３５ｂに光散乱部３６が形成されていることによって、入射面３５ｂに入射する反射光が広範囲に散乱される。そのため、入射面３５ｂの広範囲に入射する反射光を光センサ５５によって検知しやすくなる。その結果、光センサ５５の配置位置によって反射光の検出誤差が生じることを抑制することができる。
【００５４】
以上、本発明について、第１及び第２実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。例えば、第１実施形態では、石英ブロック３５の入射面３５ｂに形成された光散乱部３６を光熱変換部とする例を挙げて説明した。しかし、光熱変換部を設ける場合、光熱変換部は、石英ブロック３５の入射面３５ｂのうち光ファイバ３１が接続される部位以外の位置に入射する反射光を熱に変換できるものであれば良い。例えば、反射光によって燃焼しない程度で反射光を吸収できる光吸収体を入射面３５ｂ上に形成することで当該光吸収体が光熱変換部とされても良く、入射面３５ｂに黒アルマイト加工を施して当該黒アルマイト加工を施された部位が光熱変換部とされても良い。
【００５５】
また、第１実施形態では、石英ブロック３５の入射面３５ｂのうち光ファイバ３１が接続されている部位以外の全体が光熱変換部とされる例を挙げて説明した。しかし、光熱変換部は、反射光が入射すると想定される部位に形成されていれば良い。例えば、入射面３５ｂのうち外周部には反射光が入射し難いと考えられるので、光熱変換部は、入射面３５ｂのうち少なくとも光ファイバ３１が接続される部位の周囲に形成されていれば良く、入射面３５ｂの外周部には形成されていなくても良い。
【００５６】
また、第１実施形態では、感熱センサ５０が筐体４０内に埋設される例を挙げて説明した。しかし、感熱センサ５０の設置位置は、光熱変換部で生じる熱を検知できる位置であれば良い。例えば、感熱センサ５０は光熱変換部に接するように設置されても良い。
【００５７】
また、第２実施形態では、石英ブロック３５の入射面３５ｂのうち光ファイバ３１が接続されている部位以外の全体に光散乱部３６が形成される例を挙げて説明した。しかし、第２実施形態において、光散乱部３６は必須ではない。また、第２実施形態において光散乱部３６が形成される場合、光散乱部３６は、反射光が入射すると想定される部位に形成されていれば良い。例えば、上記のように入射面３５ｂのうち外周部には反射光が入射し難いと考えられるので、光散乱部３６は、入射面３５ｂのうち少なくとも光ファイバ３１が接続される部位の周囲に形成されていれば良く、入射面３５ｂの外周部には形成されていなくても良い。
【００５８】
また、これまでは、理解の容易のため、出射面３５ａから石英ブロック３５に入射する反射光が入射面３５ｂにおいて一点の焦点を形成する例を挙げて説明した。しかし、実際には、反射光はある程度の広がりを持って入射面３５ｂに入射することがある。従って、反射光は、石英ブロック３５の入射面３５ｂのうち、光ファイバ３１が接続されてない位置と光ファイバ３１が接続されている位置とに跨って入射する場合がある。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
以上説明したように、本発明によれば、レーザ装置において反射光による特性劣化を抑制することができる光デバイス、及び当該光デバイスを備えるレーザ装置が提供され、加工機や医療用レーザ装置等の分野で利用することが期待される。
【符号の説明】
【００６０】
１・・・レーザ装置
１０・・・光源
２０・・・光コンバイナ
３０，３０ａ・・・光デバイス
３１・・・光ファイバ
３１ａ・・・コア
３１ｂ・・・クラッド
３１ｆ・・・端面
３５・・・石英ブロック
３５ａ・・・出射面
３５ｂ・・・入射面
３５ｃ・・・外周面
３６・・・光散乱部（光熱変換部）
４０・・・筐体
５０・・・感熱センサ（センサ）
５５・・・光センサ（センサ）
【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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