(57)【要約】      （修正有）【課題】出射する光を所定のビーム品質にすることができる光デバイスの製造方法、レーザ装置の製造方法、レーザ装置のビーム品質の調整方法を提供する。【解決手段】光デバイス３０は、ＧＲＩＮレンズ３５と、ＧＲＩＮレンズ３５に光を入射する前段光ファイバ３１と、ＧＲＩＮレンズ３５から出射する光が入射する後段光ファイバ３２と、を有する。ビーム品質を調整する方法は、前段光ファイバ３１に光を入射し、ＧＲＩＮレンズ３５を介して後段光ファイバ３２から出射する光のビーム品質を測定する測定工程と、測定工程の結果に基づいて、前段光ファイバ３１とＧＲＩＮレンズ３５との軸ずれ量を調整する調整工程と、を備える。【選択図】図２
2017194524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１／２ピッチの自然数倍以外の長さを有するＧＲＩＮレンズと、前記ＧＲＩＮレンズに光を入射する前段光ファイバと、前記ＧＲＩＮレンズから出射する光が入射する後段光ファイバと、を有する光デバイスの製造方法であって、
前記前段光ファイバに光を入射し、前記ＧＲＩＮレンズを介して前記後段光ファイバから出射する光のビーム品質を測定する測定工程と、
前記測定工程の結果に基づいて、前記前段光ファイバと前記ＧＲＩＮレンズとの軸ずれ量を調整する調整工程と、
を備える
ことを特徴とする光デバイスの製造方法。
【請求項２】
前記後段光ファイバのコアの直径は、前記ＧＲＩＮレンズから出射する光の直径より大きい
ことを特徴とする請求項１に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項３】
前記ＧＲＩＮレンズの長さは、１／２ピッチより小さくされる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項４】
前記ＧＲＩＮレンズの長さは、１／４ピッチ以上とされる
ことを特徴とする請求項３に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項５】
１／２ピッチの自然数倍以外の長さを有するＧＲＩＮレンズと、前記ＧＲＩＮレンズに光を入射する前段光ファイバと、前記ＧＲＩＮレンズから出射する光が入射する後段光ファイバと、を有する光デバイスと、
前記前段光ファイバに入射する光を出射する光源と、
を備えるレーザ装置の製造方法であって、
前記光源から前記前段光ファイバに光を入射し、前記ＧＲＩＮレンズを介して前記後段光ファイバから出射する光のビーム品質を測定する測定工程と、
前記測定工程の結果に基づいて、前記前段光ファイバと前記ＧＲＩＮレンズとの軸ずれ量を調整する調整工程と、
を備える
ことを特徴とするレーザ装置の製造方法。
【請求項６】
前記後段光ファイバのコアの直径は、前記ＧＲＩＮレンズから出射する光の直径より大きい
ことを特徴とする請求項５に記載のレーザ装置の製造方法。
【請求項７】
前記ＧＲＩＮレンズの長さは、１／２ピッチより小さくされる
ことを特徴とする請求項５または６に記載のレーザ装置の製造方法。
【請求項８】
前記ＧＲＩＮレンズの長さは、１／４ピッチ以上とされる
ことを特徴とする請求項７に記載のレーザ装置の製造方法。
【請求項９】
１／２ピッチの自然数倍以外の長さを有するＧＲＩＮレンズと、前記ＧＲＩＮレンズに光を入射する前段光ファイバと、前記ＧＲＩＮレンズから出射する光が入射する後段光ファイバと、を有する光デバイスと、
前記前段光ファイバに入射する光を出射する光源と、
を備えるレーザ装置のビーム品質の調整方法であって、
前記光源から前記前段光ファイバに光を入射し、前記ＧＲＩＮレンズを介して前記後段光ファイバから出射する光のビーム品質を測定する測定工程と、
前記測定工程の結果に基づいて、前記前段光ファイバと前記ＧＲＩＮレンズとの軸ずれ量を調整する調整工程と、
を備える
ことを特徴とするレーザ装置のビーム品質の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光デバイスの製造方法、レーザ装置の製造方法、レーザ装置のビーム品質の調整方法に関する。
【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。ファイバレーザ装置から出射する光は、ＢＰＰ（Beam Parameter Products）等で示されるビーム品質が良い場合に集光性に優れる。ビーム品質が良い場合、ＢＰＰの値は小さくなる。
【０００３】
下記特許文献１には、集光性に優れるファイバレーザ装置が記載されている。このファイバレーザ装置では、出射光が導波する光ファイバの途中にＧＲＩＮレンズが配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２７１５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ファイバレーザ装置の使用用途によっては、ビーム品質が適度に調整された方が良い場合がある。
【０００６】
そこで、本発明は、出射する光を所定のビーム品質にすることができる光デバイスの製造方法、レーザ装置の製造方法、レーザ装置のビーム品質の調整方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、１／２ピッチの自然数倍以外の長さを有するＧＲＩＮレンズと、前記ＧＲＩＮレンズに光を入射する前段光ファイバと、前記ＧＲＩＮレンズから出射する光が入射する後段光ファイバと、を有する光デバイスの製造方法であって、前記前段光ファイバに光を入射し、前記ＧＲＩＮレンズを介して前記後段光ファイバから出射する光のビーム品質を測定する測定工程と、前記測定工程の結果に基づいて、前記前段光ファイバと前記ＧＲＩＮレンズとの軸ずれ量を調整する調整工程と、備えることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明は、１／２ピッチの自然数倍以外の長さを有するＧＲＩＮレンズと、前記ＧＲＩＮレンズに光を入射する前段光ファイバと、前記ＧＲＩＮレンズから出射する光が入射する後段光ファイバと、を有する光デバイスと、前記前段光ファイバに入射する光を出射する光源と、を備えるレーザ装置の製造方法であって、前記光源から前記前段光ファイバに光を入射し、前記ＧＲＩＮレンズを介して前記後段光ファイバから出射する光のビーム品質を測定する測定工程と、前記測定工程の結果に基づいて、前記前段光ファイバと前記ＧＲＩＮレンズとの軸ずれ量を調整する調整工程と、備えることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明は、１／２ピッチの自然数倍以外の長さを有するＧＲＩＮレンズと、前記ＧＲＩＮレンズに光を入射する前段光ファイバと、前記ＧＲＩＮレンズから出射する光が入射する後段光ファイバと、を有する光デバイスと、前記前段光ファイバに入射する光を出射する光源と、を備えるレーザ装置のビーム品質の調整方法であって、前記光源から前記前段光ファイバに光を入射し、前記ＧＲＩＮレンズを介して前記後段光ファイバから出射する光のビーム品質を測定する測定工程と、前記測定工程の結果に基づいて、前記前段光ファイバと前記ＧＲＩＮレンズとの軸ずれ量を調整する調整工程と、備えることを特徴とするものである。
【００１０】
ＧＲＩＮレンズは、その長さが１／２ピッチの自然数倍以外である場合に、入射する光の入射位置がＧＲＩＮレンズの中心軸からずれると、ＧＲＩＮレンズから出射する光の発散角が大きくなる性質を有する。従って、上記の光デバイスの製造方法、レーザ装置の製造方法、及び、レーザ装置のビーム品質の調整方法によれば、ビーム品質を測定する測定工程の結果に基づいて前段光ファイバとＧＲＩＮレンズとの軸ずれ量を調整するため、当該調整によりＧＲＩＮレンズから出射する光の発散角が適宜調整され、出射する光を所定のビーム品質にすることができる。なお、測定工程において測定する光は後段光ファイバから直接出射する光であってもよく、後段光ファイバに接続される光学部材を介して出射する光であってもよい。
【００１１】
また、上記の発明において、前記後段光ファイバのコアの直径は、前記ＧＲＩＮレンズから出射する光の直径より大きいことが好ましい。
【００１２】
このような構成とされることで、ＧＲＩＮレンズから出射する光が、後段光ファイバのコアから漏洩することを抑制することができる。なお、ＧＲＩＮレンズから出射する光の直径は、前段光ファイバのコアの直径以上となるため、後段光ファイバのコアの直径は前段光ファイバのコアの直径以上となる。
【００１３】
また、前記ＧＲＩＮレンズの長さは、１／２ピッチより小さくされることが好ましい。
【００１４】
ＧＲＩＮレンズに光が入射すると、当該光に対する１／２ピッチの自然数倍で光の直径が最大となる。このときに光の一部がＧＲＩＮレンズの側面で反射する場合がある。このため、ＧＲＩＮレンズの長さが１／２以上である場合、後段光ファイバから出射する光のビーム品質が悪くなり、良好なビーム品質の光を出射できない場合がある。従って、上記のようにＧＲＩＮレンズの長さが１／２ピッチより小さくされることで、出射する光のビーム品質を良好にすることができる。
【００１５】
また、前記ＧＲＩＮレンズの長さは、１／４ピッチ以上とされることが好ましい。
【００１６】
ＧＲＩＮレンズの長さが１／４ピッチ以上とされることで、容易にＧＲＩＮレンズと光ファイバとを融着することができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明によれば、出射する光を所定のビーム品質にすることができる光デバイスの製造方法、レーザ装置の製造方法、レーザ装置のビーム品質の調整方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の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の光デバイスを示す図である。
【図３】ビーム品質の調整方法を示すフローチャートである。
【図４】軸ずれ量と発散角の大きさとの関係を示す図である。
【図５】ビーム品質と、前段光ファイバとＧＲＩＮレンズとの軸ずれ量との関係を示す図である。
【図６】ビーム品質とＧＲＩＮレンズの長さとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る光デバイスの製造方法、レーザ装置の製造方法、レーザ装置のビーム品質の調整方法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。
【００２０】
＜レーザ装置＞
まず、本実施形態のレーザ装置の構成について説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係るレーザ装置を示す図である。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、出力部４０とを主な構成とする。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
光デバイス３０は、光ファイバ２１に接続される。図２は、図１の光デバイスを示す図である。図２に示すように、光デバイス３０は、前段光ファイバ３１とＧＲＩＮレンズ３５と後段光ファイバ３２とからなる。なお、図２は、前段光ファイバ３１、ＧＲＩＮレンズ３５、後段光ファイバ３２の軸が互いに一致している状態を示している。
【００２６】
前段光ファイバ３１は、コア３１ａとクラッド３１ｂとを有し、例えば、光ファイバ２１と同様の構成とされる。前段光ファイバ３１の一端は、光ファイバ２１に融着され、他端はＧＲＩＮレンズ３５の一端に融着される。なお、前段光ファイバ３１と光ファイバ２１とが融着点を有さない一体の光ファイバとされてもよい。
【００２７】
ＧＲＩＮレンズ３５は、径方向に屈折率が変化する部材であり、中心ほど屈折率が高くされている。従って、ＧＲＩＮレンズ３５を伝搬する光は、所定の周期で光の直径が変化する。例えば、ＧＲＩＮレンズの一端から入射する光は、光の直径が大きくなり、所定の直径まで広がった後、ＧＲＩＮレンズ３５に入射する直径まで再び小さくなり、その後再び直径が大きくなる。ＧＲＩＮレンズにおけるピッチは、一般的にＧＲＩＮレンズを伝搬する光の蛇行周期に対するレンズの長さの割合で定義される。従って、光が入射して直径が最も大きくなり再び入射する光と同じ直径になるまでの長さが１／２ピッチとされる。また、光が入射して直径が最も大きくなるまでの長さが１／４ピッチであり、入射端から１／４ピッチにおける光は結像が無限遠等であるコリメート光となる。また、ＧＲＩＮレンズ内を伝搬する光の直径は、入射する光の直径以上とされ、ＧＲＩＮレンズ内を伝搬する光の発散角は、入射する光の発散角以下となる。本実施形態では、ＧＲＩＮレンズ３５の長さは、それぞれの光源１０から出射してＧＲＩＮレンズ３５を伝搬する光における１／４ピッチ以上で１／２ピッチより小さくされる。また、ＧＲＩＮレンズ３５の直径は、入射端から１／４ピッチにおけるコリメート光の直径よりも大きくされる。本実施形態では、ＧＲＩＮレンズ３５の直径は、前段光ファイバ３１のコア３１ａの直径よりも大きく、前段光ファイバ３１のクラッド３１ｂの直径よりも小さくされる。ＧＲＩＮレンズ３５の他端には後段光ファイバ３２の一端が融着される。なお、図２では、ＧＲＩＮレンズ３５の外周面が露出している状態を示しているが、ＧＲＩＮレンズ３５の外周面が一定の屈折率であるクラッドで囲まれていても良い。また、図２と異なり、ＧＲＩＮレンズ３５の直径が前段光ファイバ３１のクラッド３１ｂの直径よりも大きくされてもよい。
【００２８】
後段光ファイバ３２は、コア３２ａとクラッド３２ｂとを有する。後段光ファイバ３２のコア３２ａの直径は、ＧＲＩＮレンズ３５から出射する光の直径よりも大きくされる。上記のようにＧＲＩＮレンズ３５内を伝搬する光の直径は、前段光ファイバ３１からＧＲＩＮレンズ３５に入射する光の直径以上とされ、本実施形態ではＧＲＩＮレンズ３５の長さは伝搬する光の１／４ピッチ以上で１／２ピッチより小さくされる。従って、後段光ファイバ３２のコア３２ａの直径は、前段光ファイバ３１のコア３１ａの直径よりも大きくされる。
【００２９】
光デバイス３０の後段光ファイバ３２の他端には、光ファイバ２２の一端が融着される。光ファイバ２２は、後段光ファイバ３２と同様の構成とされる。従って、後段光ファイバ３２と光ファイバ２２とが融着点を有さない一体の光ファイバとされてもよい。なお、光ファイバ２２のコアの直径は、後段光ファイバ３２のコア３２ａの直径よりも大きくされてもよい。光ファイバ２２の他端には、出力部４０が接続される。出力部４０は、光ファイバ２２のコアより直径の大きなガラスロッドを有する部材であり、光のパワー密度を抑えて光を出射することができる。
【００３０】
次に、本実施形態のレーザ装置１の動作について説明する。
【００３１】
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を伝搬する。そして、光ファイバ２１から前段光ファイバ３１に入射して前段光ファイバ３１からＧＲＩＮレンズ３５に入射する。本実施形態では上記のようにＧＲＩＮレンズ３５の長さが伝搬する光の１／４ピッチ以上で１／２ピッチより小さくされるため、ＧＲＩＮレンズ３５から後段光ファイバ３２に入射する光の発散角は、前段光ファイバ３１からＧＲＩＮレンズ３５に入射する光の発散角よりも小さくされる。この光が後段光ファイバ３２を伝搬して、光ファイバ２２を介して出力部４０から出射する。
【００３２】
上記のように本実施形態のレーザ装置１では、光デバイス３０内において発散角が小さくされる。従って、光デバイス３０を有さないレーザ装置と比べて、出射する光のビーム品質を良くすることできる。
【００３３】
＜レーザ装置の製造方法＞
次にレーザ装置の製造方法について説明する。なお、本実施形態のレーザ装置１の製造方法には、レーザ装置１のビーム品質の調整方法が含まれ、また、光デバイス３０の製造方法が含まれる。
【００３４】
図３は、本実施形態のレーザ装置１を製造する工程を示すフローチャートである。図３に示すように本実施形態のレーザ装置１の製造方法は、準備工程Ｐ１と、測定工程Ｐ２と、調整工程Ｐ３とを備える。
【００３５】
＜準備工程Ｐ１＞
本工程は、必要な部材を準備する工程である。本工程では、それぞれの光ファイバ１１が、それぞれの光源１０と光ファイバ２１とに接続され、前段光ファイバ３１が光ファイバ２１に融着されたものを準備する。また、後段光ファイバ３２がＧＲＩＮレンズ３５に融着されたものを準備して、出力部４０に融着された光ファイバ２２と後段光ファイバ３２とを融着する。このとき、ＧＲＩＮレンズ３５の長さは、１／２ピッチの自然数倍以外の長さとされ、例えば、１／２ピッチより小さく１／４ピッチ以上とされる。次に、ＧＲＩＮレンズ３５と前段光ファイバ３１とを光学的に結合させる。ただし、本工程では、ＧＲＩＮレンズ３５と前段光ファイバ３１とを融着せずに、ＧＲＩＮレンズ３５の端面と前段光ファイバ３１の端面とが接するようにして、ＧＲＩＮレンズ３５と前段光ファイバ３１とを光学的に結合させる。このときＧＲＩＮレンズ３５と前段光ファイバ３１との軸ずれ量を所定の大きさとする。
【００３６】
＜測定工程Ｐ２＞
本工程は、ビーム品質を測定する工程である。本工程では、それぞれの光源１０から光を出射させる。この光は、上記のようにＧＲＩＮレンズ３５で発散角が低減されて、出力部４０から出射する。この出力部４０からの出射光をビーム品質測定器に入射させて、ビーム品質を測定する。本実施形態では、ＢＰＰを測定する。この測定により、前段光ファイバ３１に入射されＧＲＩＮレンズ３５を介して後段光ファイバ３２から出射する光のビーム品質が所定の範囲に入っているか否かの判断ができる。
【００３７】
＜調整工程Ｐ３＞
本工程は、測定工程Ｐ２の結果に基づいて、前段光ファイバ３１とＧＲＩＮレンズ３５との軸ずれ量を調整する工程である。測定工程Ｐ２で測定されるビーム品質は所定のビーム品質の範囲から外れている場合がある。測定されたビーム品質が所定のビーム品質よりも良い場合（ＢＰＰが所定の値より小さい場合）には、軸ずれ量を大きくする。また、測定されたビーム品質が所定のビーム品質よりも悪い場合（ＢＰＰが所定の値より大きい場合）には、軸ずれ量を小さくする。
【００３８】
図４は、軸ずれ量と発散角の大きさとの関係を示す図である。図４では、ＧＲＩＮレンズの長さが１／２ピッチである。図４において例えば破線で示す部位では光軸がＧＲＩＮレンズの中心軸に沿って入射する光Ａよりも、光軸がＧＲＩＮレンズの中心軸からずらされている光Ｂの方が、発散角が大きくなる。つまり、ＧＲＩＮレンズは、その長さが１／２ピッチの自然数倍以外である場合に、入射する光の入射位置がＧＲＩＮレンズの中心軸からずれると、そのずれ量に応じてＧＲＩＮレンズから出射する光の発散角が大きくなる性質を有する。
【００３９】
この関係について測定に基づいて説明する。本測定においては、まず上記実施形態の光デバイス３０を準備した。この本測定で準備する光デバイス３０を次のようにした。前段光ファイバ３１のコア３１ａの直径を７０μｍとし、クラッド３１ｂの外径を３６０μｍとし、ＮＡ（開口数：numerical aperture）を０．２４とした。また、ＧＲＩＮレンズ３５の外周側と中心の比屈折率差を０．０５５％とし、レンズ直径を１１９μｍとし、レンズ長を１０ｍｍとした。また、後段光ファイバ３２のコア３２ａの直径を１００μｍとし、クラッド３２ｂの外径を３６０μｍとし、ＮＡ（開口数：numerical aperture）を０．２４とした。この光デバイスにＮＡが０．０７となる光を入射した。このＧＲＩＮレンズ３５の長さは、概ね２．１ピッチとなる。そして、後段光ファイバ３２から出射する光のビーム品質を測定した。その結果を図５に示す。
【００４０】
図５は、ビーム品質と、前段光ファイバ３１とＧＲＩＮレンズ３５との軸ずれ量との関係を示す図である。なお、本例では、ＧＲＩＮレンズ３５が無い場合におけるＢＰＰは３．５である。軸ずれが無い場合、ＧＲＩＮレンズ３５により発散角が低減され、ＢＰＰが小さくなっていることが分かる。そして、軸ずれ量を大きくするに伴い、ＢＰＰが大きくなっている。これは、上記のように軸ずれ量を大きくするとＧＲＩＮレンズ３５から出射する光の発散角が大きくなっているためである。
【００４１】
上記のように本実施形態の光デバイス３０におけるＧＲＩＮレンズ３５の長さは１／２ピッチの自然数倍以外の長さとされる。このため上記説明のように前段光ファイバ３１とＧＲＩＮレンズ３５との軸ずれ量が大きくなるほど、ＧＲＩＮレンズ３５から出射する光の発散角が大きくなる。従って、上記のように前段光ファイバ３１とＧＲＩＮレンズ３５との軸ずれ量を調整することで、ＧＲＩＮレンズ３５から出射する光の発散角を調整することができ、これによりＧＲＩＮレンズ３５から出射する光のビーム品質を調整することができる。
【００４２】
そして、上記調整工程の後、再び測定工程Ｐ２を行う。この測定工程Ｐ２の結果、ビーム品質が所定の範囲に入っていれば、ＧＲＩＮレンズ３５と前段光ファイバ３１とを融着して、レーザ装置１のビーム品質の調整が完了するとともに、光デバイス３０及びレーザ装置１が完成する。一方、この測定工程Ｐ２の結果、ビーム品質が所定の範囲に入っていなければ、再度調整工程Ｐ３行い、測定工程Ｐ２を行う。このように、ビーム品質が所定の範囲となるまで、測定工程Ｐ２と調整工程Ｐ３とを繰り返す。そして、ビーム品質が所定の範囲に入った後、ＧＲＩＮレンズ３５と前段光ファイバ３１とを融着して、レーザ装置１のビーム品質の調整が完了するとともに、光デバイス３０及びレーザ装置１が完成する。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態の光デバイス３０の製造方法、レーザ装置１の製造方法、レーザ装置１のビーム品質の調整方法によれば、ビーム品質を測定する測定工程Ｐ２の結果に基づいて前段光ファイバ３１とＧＲＩＮレンズ３５との軸ずれ量を調整するため、出射する光を所定のビーム品質にすることができる。
【００４４】
また、本実施形態では、後段光ファイバ３２のコア３２ａの直径がＧＲＩＮレンズ３５から出射する光の直径より大きいため、ＧＲＩＮレンズ３５から出射する光が後段光ファイバ３２のコア３２ａから漏洩することを抑制することができる。
【００４５】
また、上記実施形態では、ＧＲＩＮレンズ３５の長さが、１／２ピッチより小さくされることで、出射する光のビーム品質を良好にすることができる。また、上記実施形態において、ＧＲＩＮレンズ３５の長さが１／４ピッチ以上とされることで、ＧＲＩＮレンズ３５と前段光ファイバ３１及び後段光ファイバ３２とを容易に融着することができる。
【００４６】
次に、ＧＲＩＮレンズ３５の長さが１／２ピッチより小さくされることで、出射する光のビーム品質を良好にすることができることについて、測定に基づいて説明する。
【００４７】
本測定においては、図５の説明で用いた光デバイス３０と同じ条件の光デバイス３０を準備した。この光デバイスにＮＡが０．０７となる光を入射し、後段光ファイバ３２から出射する光のビーム品質をＧＲＩＮレンズ３５のレンズ長を徐々に短くして測定した。その結果を図６に示す。
【００４８】
図６は、ビーム品質とＧＲＩＮレンズ３５の長さとの関係を示す図である。図５におけるＧＲＩＮレンズ長が概ね１ｍｍ，４ｍｍ，６．５ｍｍ及び９ｍｍである各極小点は、ＧＲＩＮレンズ長が１／４ピッチ、３／４ピッチ、５／４ピッチ、７／４ピッチとなる点である。図６より明らかなようにＧＲＩＮレンズ３５の長さが１／４ピッチ、３／４ピッチ、５／４ピッチ、７／４ピッチに従い、ＢＰＰの値が大きくなりビーム品質が悪くなっていることが分かる。これは、ＧＲＩＮレンズ３５を伝搬する光の一部が、ＧＲＩＮレンズ３５の側面で反射することに起因していると考えられる。この反射は、ＧＲＩＮレンズ３５を伝搬する光の直径が極大なる各部位で主に生じると考えられる。従って、ＧＲＩＮレンズ３５を伝搬する光が最初に最も大きな直径となる１／２ピッチよりもＧＲＩＮレンズ３５が短いことで、ビーム品質の低下を抑制することができる。
【００４９】
以上、本発明について実施形態を例に説明したが、本発明は上記実施形態に限定して解釈されない。
【００５０】
例えば、光デバイス３０は、レーザ装置１の出射光を伝搬する部位に設けられたが、光デバイス３０は、光源から光が入射する部位であればどこに設けられてもよい。例えば、上記実施形態のそれぞれの光ファイバ１１の途中に光デバイス３０が設けられてもよい。
【００５１】
また、上記実施形態では、ＧＲＩＮレンズ３５の長さが１／２ピッチより小さく１／４ピッチ以上であることが好ましいとされたが、ＧＲＩＮレンズ３５の長さは、１／２ピッチの自然数倍以外の長さとされる限りにおいて、１／２ピッチよりも長くされたり、１／４ピッチよりも短くされてもよい。
【００５２】
また、上記実施形態では、後段光ファイバ３２のコア３２ａの直径はＧＲＩＮレンズ３５から出射する光の直径より大きくされたが、コア３２ａの直径はＧＲＩＮレンズ３５から出射する光の直径と同じでもよく、レーザ装置１の効率を無視すれば、コア３２ａの直径はＧＲＩＮレンズ３５から出射する光の直径以下であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
以上説明したように、本発明によれば、出射する光を所定のビーム品質にすることができる光デバイスの製造方法、レーザ装置の製造方法、レーザ装置のビーム品質の調整方法が提供され、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】
【００５４】
１・・・レーザ装置
１０・・・光源
２０・・・光コンバイナ
３０・・・光デバイス
３１・・・前段光ファイバ
３２・・・後段光ファイバ
３５・・・ＧＲＩＮレンズ
４０・・・出力部
Ｐ１・・・準備工程
Ｐ２・・・測定工程
Ｐ３・・・調整工程
【図１】
2017194524.tif 000003
【図２】
2017194524.tif 000004
【図３】
2017194524.tif 000005
【図４】
2017194524.tif 000006
【図５】
2017194524.tif 000007
【図６】
2017194524.tif 000008