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1、(10)申请公布号 CN 103328148 A (43)申请公布日 2013.09.25 CN 103328148 A *CN103328148A* (21)申请号 201280005558.8 (22)申请日 2012.01.17 2011-007682 2011.01.18 JP 2011-188671 2011.08.31 JP B23K 26/02(2006.01) B23K 26/08(2006.01) H01S 3/00(2006.01) H01S 3/06(2006.01) H01S 3/094(2006.01) (71)申请人 古河电气工业株式会社 地址 日本东京都 (72)。
2、发明人 柏木孝介 藤崎晃 江森芳博 (74)专利代理机构 北京思益华伦专利代理事务 所 ( 普通合伙 ) 11418 代理人 李烨 赵飞 (54) 发明名称 光纤激光装置以及激光照射位置定位方法 (57) 摘要 一种光纤激光装置 （1） ， 是照射不可见激光 的光纤激光装置， 为了进行不可见光照射位置的 正确定位， 使用具有单模芯的放大用光纤 （15） 产生不可见激光， 经由输出用光纤 （34） 输出， 其 特征在于， 光纤激光装置 （1）具有 ： 可见激光光 源 （11） ， 产生可见激光 ； 导入部 （30） 、（31） ， 将由 可见激光光源产生的可见激光导入放大用光纤 （15） 或者输。
3、出用光纤的芯 ； 驱动部 （40） ， 在进行 不可见激光对加工对象的照射位置的定位时， 驱 动可见激光光源， 经由输出用光纤的芯使可见激 光射出。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2013.07.17 (86)PCT申请的申请数据 PCT/JP2012/050845 2012.01.17 (87)PCT申请的公布数据 WO2012/099116 JA 2012.07.26 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 20 页 附图 15 页 按照条约第 19 条修改的权利要求书 2 页 按照条约第 19 条修改的声明或说明 1 页 (19)中华人民共和国国家知识。
4、产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书20页 附图15页 按照条约第19条修改的权利要求书2页 按照条约第19条修改的声明或说明1页 (10)申请公布号 CN 103328148 A CN 103328148 A *CN103328148A* 1/2 页 2 1. 一种光纤激光装置， 使用具有单模芯的放大用光纤产生不可见激光， 经由输出用光 纤输出， 其特征在于， 所述光纤激光装置具有 ： 可见激光光源， 产生可见激光 ； 导入部， 将由所述可见激光光源产生的所述可见激光导入所述放大用光纤或者所述输 出用光纤的芯 ； 驱动部， 在进行所述不可见激光对加工对象的照射位置的定位时， 。
5、驱动所述可见激光 光源， 使所述可见激光经由所述输出用光纤的芯射出。 2. 如权利要求 1 所述的光纤激光装置， 其特征在于， 所述导入部， 将由所述可见激光光 源产生的所述可见激光导入所述放大用光纤或者所述输出用光纤的芯， 并且， 对在产生所 述不可见激光时在所述芯逆向传播、 并且入射到所述可见激光光源的反馈光进行衰减。 3. 如权利要求 2 所述的光纤激光装置， 其特征在于， 所述导入部具有至少具有 2 个输入端子和 1 个输出端子的波长选择合波分波元件， 来自所述可见激光光源的可见激光入射到一个所述输入端子， 从所述输出端子射出的 激光被导入所述放大用光纤或者所述输出用光纤的芯， 在产生。
6、所述不可见激光时在所述芯逆向传播、 并且入射到所述输出端子的反馈光被传 播到另一个所述输入端子， 传播到所述一个所述输入端子的反馈光被衰减。 4. 如权利要求 3 所述的光纤激光装置， 其特征在于， 所述波长选择合波分波元件是光 纤熔融型或者研磨型。 5. 如权利要求 3 或者 4 所述的光纤激光装置， 其特征在于， 所述光纤激光装置具有 ： 产生所述不可见激光的光学谐振腔， 所述波长选择合波分波元件， 被设置于所述光学谐振腔的输入侧或者输出侧。 6. 如权利要求 3 或者 4 所述的光纤激光装置， 其特征在于， 所述光纤激光装置具有 ： 光学谐振腔， 产生所述不可见激光 ； 和光放大器， 放。
7、大由所述 光学谐振腔产生的所述不可见激光 ； 所述波长选择合波分波元件， 被设置于所述光学谐振腔的输入侧、 所述光学谐振腔和 所述光放大器之间、 或者所述光放大器的输出侧。 7.如权利要求3至6中任一项所述的光纤激光装置， 其特征在于， 在所述可见激光光源 和所述波长选择合波分波元件之间， 设置滤波器， 此滤波器选择性地衰减所述反馈光包含 的所述不可见激光。 8. 如权利要求 1 所述的光纤激光装置， 其特征在于， 所述导入部， 具有连接所述可见激 光光源的射出部和所述放大用光纤的芯的光纤。 9. 如权利要求 1 所述的光纤激光装置， 其特征在于， 所述导入部， 具有连接所述可见激 光光源的射。
8、出部和所述放大用光纤的包层的激励光合波器。 10. 如权利要求 8 或者 9 所述的光纤激光装置， 其特征在于， 在所述可见激光光源和所 述导入部之间， 配置衰减芯光的芯光衰减部。 11. 如权利要求 8 或者 9 所述的光纤激光装置， 其特征在于， 在所述可见激光光源和所 述导入部之间， 配置透过所述可见激光、 使所述不可见激光衰减的光学滤波器。 12.如权利要求1至11中任一项所述的光纤激光装置， 其特征在于， 所述光纤激光装置 具有包层光衰减部， 此包层光衰减部衰减在所述放大用光纤的包层传播的光。 权 利 要 求 书 CN 103328148 A 2 2/2 页 3 13. 如权利要求 。
9、1 或者 2 所述的光纤激光装置， 其特征在于， 所述光纤激光装置具有多个所述放大用光纤， 所述放大用光纤产生所述不可见激光 ； 和合波部， 所述合波部将从所述多个放大用光纤输出的不可见激光从多个输入端输入、 合 波， 从所述输出用光纤输出 ； 所述导入部对所述合波部的 1 个所述输入端导入所述可见激光。 14. 如权利要求 13 所述的光纤激光装置， 其特征在于， 所述导入部将所述可见激光导 入所述合波部的多个输入端之中没有输入来自所述放大用光纤的不可见激光的输入端。 15.如权利要求1至14中任一项所述的光纤激光装置， 其特征在于， 所述可见激光的波 长具有对应于红色或者绿色的波长。 16。
10、. 一种激光照射位置定位方法， 使用具有单模芯的放大用光纤产生不可见激光， 经由 输出用光纤输出， 其特征在于， 所述激光照射位置定位方法将由产生可见激光的可见激光光源产生的所述可见激光 导入所述放大用光纤或者所述输出用光纤的芯 ； 通过经由所述输出用光纤的芯射出的所述可见激光， 确定所述不可见激光对加工对象 的照射位置。 权 利 要 求 书 CN 103328148 A 3 1/20 页 4 光纤激光装置以及激光照射位置定位方法 技术领域 0001 本发明涉及光纤激光装置以及激光照射位置定位方法。 背景技术 0002 使用激光加工对象物的情况下， 需要进行定位， 此定位用于确定在加工对象物上。
11、 照射激光的位置。 0003 对于不可见激光， 因为不能看到激光， 所以在现有技术中， 存在如下技术， 例如， 如 专利文献 1、 2 所示， 使用半反射镜等进行调整， 使得不可见激光的光轴与可见激光的光轴 一致， 使用可见激光进行定位。 0004 此外， 在专利文献 3 中， 公开了如下技术， 与对不可见激光进行导波的光纤平行地 配置对可见激光进行导波的光纤， 在射出部由透镜对从各个光纤输出的激光进行聚光， 在 离射出部指定距离处， 它们聚光于相同位置。 0005 【现有技术文献】 0006 【专利文献】 0007 【专利文献 1】 日本特开 2005-13348 号 0008 【专利文献 。
12、2】 日本特开平 07-116878 号 0009 【专利文献 3】 日本特开昭 62-008748 号 发明内容 0010 发明要解决的问题 0011 专利文献 1 3 中公开的技术存在如下问题， 因为不可见激光和可见激光波导路 径不同， 所以， 在加工对象物上的照射位置产生偏差， 其结果是， 不能正确地定位。 0012 因此， 本发明的课题是， 提供能够进行正确定位的光纤激光装置以及激光照射位 置定位方法。 0013 解决问题的手段 0014 为了解决所述问题， 本发明的光纤激光装置， 使用具有单模芯的放大用光纤产生 不可见激光， 经由输出用光纤输出， 其特征在于， 具有 ： 可见激光光源。
13、， 产生可见激光 ； 导入 部， 将由所述可见激光光源产生的所述可见激光导入所述放大用光纤或者所述输出用光纤 的芯 ； 驱动部， 在进行所述不可见激光对加工对象的照射位置的定位时， 驱动所述可见激光 光源， 使所述可见激光经由所述输出用光纤的芯射出。 0015 根据如此结构， 能够进行正确的定位。 0016 此外， 其它的发明特征在于， 在所述发明的基础上， 所述导入部， 将由所述可见激 光光源产生的所述可见激光导入所述放大用光纤或者所述输出用光纤的芯， 并且， 对在产 生所述不可见激光时在所述芯逆向传播并入射到所述可见激光光源的反馈光进行衰减。 0017 根据如此结构， 能够正确地进行定位，。
14、 并且， 防止反馈光导致可见激光光源破损。 0018 此外， 其它的发明特征在于， 在所述发明的基础上， 所述导入部具有至少具有 2 个 说 明 书 CN 103328148 A 4 2/20 页 5 输入端子和 1 个输出端子的波长选择合波分波元件， 对一个所述输入端子入射来自所述可 见激光光源的可见激光， 将从所述输出端子射出的激光导入所述放大用光纤或者所述输出 用光纤的芯， 使在产生所述不可见激光时在所述芯逆向传播并入射到所述输出端子的反馈 光传播到另一个所述输入端子， 将传播到所述一个所述输入端子的反馈光衰减。 0019 根据如此结构， 能够防止因反馈光而使可见激光光源破损， 并且， 。
15、能够将可见激光 高效地导入芯。 0020 此外， 其它的发明特征在于， 在所述发明的基础上， 所述波长选择合波分波元件是 光纤熔融型或者研磨型。 0021 根据如此结构， 因为能够不经由空间耦合系统进行波长选择， 所以能够防止以在 输入输出端的功率集中为起因的损伤。 0022 此外， 其它的发明特征在于， 在所述发明的基础上， 具有产生所述不可见激光的光 学谐振腔， 所述波长选择合波分波元件， 被设置于所述光学谐振腔的输入侧或者输出侧。 0023 根据如此结构， 能够正确进行从光学谐振腔输出的不可见激光的定位。 0024 此外， 其它的发明特征在于， 在所述发明的基础上， 具有 ： 光学谐振腔。
16、， 产生所述不 可见激光 ； 和光放大器， 放大由所述光学谐振腔产生的所述不可见激光 ； 所述波长选择合 波分波元件， 被设置于所述光学谐振腔的输入侧、 所述光学谐振腔和所述光放大器之间、 或 者所述光放大器的输出侧。 0025 根据如此结构， 能够提高不可见激光的强度， 并且， 正确地进行定位。 0026 此外， 其它的发明特征在于， 在所述发明的基础上， 在所述可见激光光源和所述波 长选择合波分波元件之间， 设置滤波器， 此滤波器选择性地衰减所述反馈光包含的所述不 可见激光。 0027 根据如此结构， 能够通过提高反馈光的衰减率， 防止可见激光光源损伤， 并且， 能 够高效地将可见激光导入。
17、芯。 0028 此外， 其它的发明特征在于， 在所述发明的基础上， 所述导入部， 具有连接所述可 见激光光源的射出部和所述放大用光纤的芯的光纤。 0029 根据如此结构， 因为能够将可见激光直接导入放大用光纤的芯， 所以， 能够使可见 激光和不可见激光的光轴一致， 正确地进行定位。 0030 此外， 其它的发明特征在于， 在所述发明的基础上， 所述导入部， 具有连接所述可 见激光光源的射出部和所述放大用光纤的包层的激励光合波器。 0031 根据如此结构， 能够减少去往可见激光光源的反馈光， 实现可见激光光源的长寿 命化。 0032 此外， 其它的发明特征在于， 在所述发明的基础上， 在所述可见。
18、激光光源和所述导 入部之间， 配置衰减芯光的芯光衰减部。 0033 根据如此结构， 通过衰减去往可见激光光源的反馈光， 能够实现可见激光光源的 长寿命化。 0034 此外， 其它的发明特征在于， 在所述发明的基础上， 在所述可见激光光源和所述导 入部之间， 配置透过所述可见激光、 使所述不可见激光衰减的光学滤波器。 0035 根据如此结构， 通过仅仅衰减去往可见激光光源的反馈光， 使可见激光透过， 能够 使可见激光光源长寿命化、 并且扩大可见激光光源的选择范围。 说 明 书 CN 103328148 A 5 3/20 页 6 0036 此外， 其它的发明特征在于， 在所述发明的基础上， 具有包。
19、层光衰减部， 此包层光 衰减部衰减在所述放大用光纤的包层传播的光。 0037 根据如此结构， 因为能够使得从芯向包层漏出的可见激光衰减， 所以， 能够提高光 束质量、 减小光点直径。 0038 此外， 其它的发明特征在于， 在所述发明的基础上， 具有多个所述放大用光纤， 产 生所述不可见激光 ； 和合波部， 将从所述多个放大用光纤输出的不可见激光从多个输入端 输入、 合波、 从所述输出用光纤输出 ； 所述导入部对所述合波部的 1 个所述输入端导入所述 可见激光。 0039 根据如此结构， 能够容易地进行从多个放大用光纤输出的大功率不可见激光的定 位。 0040 此外， 其它的发明特征在于， 在。
20、所述发明的基础上， 所述导入部将所述可见激光经 由波长选择合波分波器导入所述合波部的多个输入端之中没有输入来自所述放大用光纤 的不可见激光的输入端。 0041 根据如此结构， 因为不可见激光不通过波长选择合波分波器， 所以能够减轻波长 选择合波分波器所要求的耐功率性。 0042 此外， 其它的发明特征在于， 在所述发明的基础上， 所述可见激光的波长具有对应 于红色或者绿色的波长。 0043 根据如此结构， 因为能够提高可见性， 所以能够容易地进行定位。 0044 此外， 本发明是激光照射位置定位方法， 使用具有单模芯的放大用光纤产生不可 见激光， 经由输出用光纤输出， 其特征在于， 将由产生可。
21、见激光的可见激光光源产生的所述 可见激光导入所述放大用光纤或者所述输出用光纤的芯 ； 通过经由所述输出用光纤的芯射 出的所述可见激光， 确定所述不可见激光对加工对象的照射位置。 0045 根据如此方法， 能够进行正确的定位。 0046 发明效果 0047 根据本发明， 能够提供能够进行正确的定位的光纤激光装置以及激光照射位置定 位方法。 附图说明 0048 图 1 是表示本发明的第一实施方式的构成例的图。 0049 图 2 是表示图 1 所示的控制部的构成例的图。 0050 图 3 是表示本发明的第二实施方式的构成例的图。 0051 图 4 是表示本发明的第三实施方式的构成例的图。 0052 。
22、图 5 是表示本发明的第四实施方式的构成例的图。 0053 图 6 是表示本发明的第五实施方式的构成例的图。 0054 图 7 是表示图 6 的变形实施方式的构成例的图。 0055 图 8 是表示图 6 的变形实施方式的构成例的图。 0056 图 9 是表示本发明的第六实施方式的构成例的图。 0057 图 10 是表示图 9 所示的波长选择合波分波元件的构成例的图。 0058 图 11 是表示本发明的第七实施方式的构成例的图。 说 明 书 CN 103328148 A 6 4/20 页 7 0059 图 12 是表示本发明的第八实施方式的构成例的图。 0060 图 13 是表示本发明的第九实施。
23、方式的构成例的图。 0061 图 14 是表示本发明的第十实施方式的构成例的图。 0062 图 15 是表示本发明的变形实施方式的图。 具体实施方式 0063 然后， 对于本发明的实施方式进行说明。 0064 （A） 第一实施方式 0065 图 1 是表示本发明的第一实施方式的构成例的图。如此图所示， 第一实施方式 的光纤激光装置 1 以如下部件作为主要构成要素 ： 可见光 LD11（对应于权利要求中的 “可 见激光光源” ） 、 衰减部 12（对应于权利要求中的 “衰减部” ） 、 激励光合波器 13、 HR（High Reflector， 高反射器） 14、 放大用光纤 15、 OC（Ou。
24、tput Coupler， 输出耦合器） 16、 包层模除 去部 17、 光输出部 18、 激励用 LD（Laser Diode， 激光二极管） 19、 激励用 LD 驱动电源 20、 光 纤 30、 31（对应于权利要求中的 “导入部” ） 、 光纤 32、 33、 光纤 34（对应于权利要求中的 “输 出用光纤” ） 、 以及控制部 40 （对应于权利要求中的 “驱动部” ） 。应予说明， 激励光合波器 13、 HR14、 放大用光纤 15、 以及 OC16 是激光振荡装置 10 的主要构成要素。 0066 此处， 可见光 LD11 由例如产生可见光即红色激光的激光二极管构成。以下， 在各。
25、 个实施方式中， 可见光LD11可以被直接耦合到光纤30的芯， 也可以以具有输出用光纤的尾 纤型半导体激光模块的形态， 使输出用光纤的芯和光纤 30 的芯连接。应予说明， 成为尾纤 型半导体激光模块的形态的情况下， 也可以使输出用光纤为单模光纤。 衰减部12， 具有一定 量地衰减在光纤 30、 31 的芯传播的芯光的功能。具体地， 由偏移光轴而耦合的融接部等构 成， 衰减来自激励光合波器 13 在芯中传播来的反馈光， 并且也同样地衰减来自可见光 LD11 的可见激光。应予说明， 在图 1 的例中， 对于连接光学部件之间的融接部， 为了简化说明而 省略图示。 0067 激励光合波器 13， 例如。
26、， 由 TFB（Tapered Fiber Bundle， 锥形光纤束） 等构成， 将 从激励用 LD19 输出的激光， 作为激励光导入光纤的包层。HR14， 是高反射光纤光栅 （FBG） ， 使光纤的折射率周期性地变化而形成， 以接近 100% 的反射率反射来自放大用光纤 15 的激 光。放大用光纤 15， 例如， 由具有添加了 Er（Erbium， 铒） 、 Yb（Ytterbium， 镱） 等稀土类离 子的单模芯的 DCF（Double Clad Fiber， 双包层光纤） 构成， 由从外部导入的激励光激励 芯中添加的离子， 从而激发例如 1080nm 的红外激光并输出。应予说明， 虽然。
27、本实施方式的 DCF 构成为在所述单模芯的外部形成 2 层包层， 激励光在内侧的包层传播， 但是， 芯不限于 单模， 也可以是多模 （例如， 传播基模和几个左右的低阶模的） 芯。 0068 OC16， 与 HR14 相同， 使光纤的折射率周期性地变化而形成， 使来自放大用光纤 15 的激光的一部分 （例如， 10%） 通过， 并且， 反射剩余激光。应予说明， 由 HR14、 放大用光纤 15、 以及 OC16 构成光纤谐振腔。 0069 包层模除去部17除去在光纤33的包层传播的光。 包层模除去部17， 例如， 通过除 去双包层的外侧的包层、 在除去了包层的部分涂敷折射率比内侧的包层高的物质而。
28、形成。 当然， 也可以是其它的构成。 0070 激励用 LD19， 例如， 由波长 915nm、 具有数 W 以上的输出光强度的、 1 个或者多个多 说 明 书 CN 103328148 A 7 5/20 页 8 模激光二极管构成。 激励用LD驱动电源20， 对应于控制部40的控制， 驱动激励用LD19。 光 纤 30 34， 例如， 由单模光纤构成， 传播作为信号光的激光。 0071 控制部 40， 如图 2 所示， 以如下部件作为主要构成要素 ： CPU （Central Processing Unit， 中央处理单元） 41、 ROM（Read Only Memory， 只读存储器） 4。
29、2、 RAM（Random Access Memory， 随机存取存储器） 43、 I/F（Interface， 接口） 44、 以及总线 45。此处， CPU41 基于 存储于 ROM42 的程序 42a 以及数据 42b 控制各个部分。ROM42， 是非易失性的半导体存储 装置， 存储程序 42a 以及数据 42b。RAM43， 是易失性的半导体存储装置， 作为 CPU41 执行程 序时的工作区域动作。I/F44， 例如， 由 DAC（Digital Analog Converter， 数模转换器） 以 及 ADC（Analog Digital Converter， 模数转换器） 等构成，。
30、 将从 CPU41 供给的数字数据变 换为模拟信号， 供给到激励用 LD 驱动电源 20 以及可见光 LD11。总线 45 是信号线组， 用于 将 CPU41、 ROM42、 RAM43 以及 I/F44 相互连接， 使得它们之间能够进行数据的授受。应予说 明， 本实施方式中， 作为控制部 40， 虽然使用 CPU 等， 但是本实施方式不是仅限于如此情况， 也可以例如使用 DSP （Digital Signal Processor， 数字信号处理器） ， 或者不使用数字控制 方式， 而是使用模拟控制方式。 0072 应予说明， 使可见光 LD11 的输出强度为 Vp（mW） 、 衰减部 12 。
31、的衰减量为 L（dB） 、 来自激励光合波器 13 的、 主要在单模芯传播并返回来的反馈光的强度为 Fp （mW） ， 对于衰减 部 12 的衰减量以及可见光 LD11 的输出强度， 设定为满足以下的数学式。 0073 【式 1】 0074 0075 【式 2】 0076 0077 此处， 式 （1） 的左边第二项表示在衰减部 12 的衰减量， 第三项表示在激励光合波 器 13、 HR14、 OC16、 以及放大用光纤 15 等激光振荡装置 10 中的损耗。应予说明， 在式 （1） 中， 虽然为了简化使激光振荡装置 10 中的损耗量为 10dB， 但是， 不限于此， 能够相应于激光 振荡装置 。
32、10 的构成， 取任意值。即， 式 （1） 是要求如下条件的数学式， 即在从可见光 LD11 射 出的强度 Vp（mW） 的可见激光在衰减部 12 以及激光振荡装置 10 衰减后照射加工对象物的 情况下， 也能够确保可见强度即 2W 以上。应予说明， 不言而喻的是， 因为 2W 根据加工 对象或者使用环境而不同， 所以， 也可以是其它值。 此外， 式 （2） ， 是要求如下条件的数学式， 即在光纤激光装置 1 照射红外激光时的来自激励光合波器 13 的反馈光的强度为 Fp（mW） 的情况下， 由衰减部 12 衰减后的反馈光的强度为 10mW 以下。这是为了使可见光 LD11 不会 被反馈光损伤。
33、的条件。应予说明， 作为设定方法， 首先， 实测反馈光的强度 Fp， 从保护可见 光 LD11 的观点来看， 按满足式 （2） 设定在衰减部 12 的衰减量 L， 确定满足式 （1） 的可见光 LD11 的输出。严格来说， 因为假设式 （1） 以及式 （2） 的衰减量 L 由于波长依赖性而取不同 的值的情况， 所以更优选的是考虑波长而讨论它们的值。 0078 应予说明， 在不存在具有满足式 （1） 的强度的可见光 LD11 的情况下， 能够使用透 过可见光、 衰减红外光的光学滤波器 （例如， 将可见激光作为通频带、 将红外光作为阻频带 的 LPF 或者 BDP） 作为衰减部 12， 使得式 （。
34、1） 和式 （2） 的 L 不同， 从而增大可见光 LD11 的选 说 明 书 CN 103328148 A 8 6/20 页 9 择范围。具体地， 使衰减部 12 对可见光的衰减量为 L1、 对以红外线为主要成分的反馈光的 衰减量为 L2 的情况下， 式 （1） 和式 （2） 成为以下的数学式。 0079 【式 3】 0080 0081 【式 4】 0082 0083 作为一个例子， 在 L1 0dB、 L2 20dB 的情况下， 因为能够仅将反馈光衰减到 1/100 左右， 所以能够扩大可见光 LD11 的选择范围。 0084 然后， 对于第一实施方式的动作进行说明。 在加工加工对象物之前。
35、的阶段， 处于控 制部 40 停止了可见光 LD11 以及激励用 LD19 两者的动作的状态。在如此的状态下， 将加工 对象物装载于未图示的加工台， 进行用于确定照射红外激光的位置 （定位） 的操作时 （例如， 操作未图示的 “定位按钮” 时） ， 控制部 40 的 CPU41 经由 I/F44 检测到此操作。CPU41， 基于 程序 42a， 执行用于进行定位的处理。具体地， CPU41， 基于程序 42a， 从数据 42b 取得控制数 据， 由 I/F44 进行 D/A 转换之后， 向可见光 LD11 供给。结果是， 可见光 LD11 射出例如红色 的可见激光。从可见光 LD11 射出的激。
36、光， 入射到光纤 30 的芯， 在衰减部 12 只被衰减一定 量。通过了衰减部 12 的可见激光， 通过激励光合波器 13、 HR14、 放大用光纤 15、 OC16、 以及 包层模除去部 17， 从光输出部 18 射出， 照射到加工对象物的加工位置 （照射红外激光的位 置） 。 0085 此处， 因为可见激光与红外激光一样， 通过光纤 30 34 以及放大用光纤 15 的芯， 并且， 光纤 30 34 以及放大用光纤 15 的芯为单模， 所以， 可见激光和红外激光光轴一致， 不产生照射位置的偏差。另外， 虽然因为可见激光与光纤激光装置 1 要以单模传播的红外 激光波长不同， 所以可见激光的一。
37、部分会从芯漏出到包层， 但是， 因为这样的激光在通过包 层模除去部 17 时被除去， 所以焦点不会由于在包层传播的光而模糊， 能够得到小的光斑直 径。应予说明， 虽然可见激光在通过激光振荡装置 10 的过程中被衰减， 但是， 通过设计为满 足式 （1） （或者式 （3） ） ， 能够确保可见性。 0086 如此， 通过在加工之前， 将由可见光 LD11 照射的可见激光， 照射到加工对象物的 被红外激光照射的位置， 能够正确地对加工位置进行定位。 0087 应予说明， 光纤激光装置 1 存在如下情况， 例如， 光纤的芯发生不可逆的热变化即 所谓 “光纤熔断” ， 使得光纤 30 34、 放大用光。
38、纤 15 以及其它光学部件受到损伤。如此的 情况下， 因为光没有在芯中传播， 所以可见激光不能从光输出部 18 射出， 在此情况下， 能够 判定例如发生了光纤熔断等。 此外， 发生了光纤熔断的情况下， 激光传播到光纤熔断的到达 点附近， 在到达点激光被散射。因此， 通过确定可见光被散射的部位， 能够知道光纤熔断进 行到了哪里。 0088 完成了定位时， 控制部 40 停止可见光 LD11 的照射。如此， 停止可见激光对加工对 象物的照射。接着， 进行加工开始的指示时， CPU41 从数据 42b 取得对应于照射强度的激励 用 LD19 的驱动用数据， 向 I/F44 供给。I/F44， 对供给。
39、的驱动用数据进行 D/A 转换， 向激励 用 LD 驱动电源 20 供给。激励用 LD 驱动电源 20， 对应于从 I/F44 供给的指示值， 驱动激励 说 明 书 CN 103328148 A 9 7/20 页 10 用 LD19。其结果是， 激励用 LD19 射出激励光， 并经由激励光合波器 13， 导入放大用光纤 15 的包层。如此， 在 HR14、 OC16 以及放大用光纤 15 产生激光谐振， 红外激光从 OC16 射出， 在 包层模除去部17除去残留激励光后， 经由光输出部18， 照射加工对象物。 此处， 因为红外激 光照射的位置与可见激光照射的位置大致相同， 所以， 能够通过红外。
40、激光加工期望的位置。 应予说明， 在激光加工中， 虽然， 例如， 透过了 HR14 的光成为反馈光， 但是， 因为如此的反馈 光被衰减部 12 衰减到满足式 （2） 或者式 （4） ， 所以， 入射到可见光 LD11 的反馈光被保持为 10mW 以下， 因此能够防止可见光 LD11 损伤、 短寿命化。 0089 在红外激光的加工完成时， CPU41 停止激励用 LD19 的驱动。如此， 来自光纤激光 装置 1 的红外激光的照射被停止。 0090 如上述所说明， 根据本发明的第一实施方式， 因为将从可见光 LD11 射出的可见激 光导入光纤的芯， 所以通过使红外激光和可见激光的通过路径相同， 能。
41、够使它们同轴， 能够 正确地进行定位。 0091 此外， 在以上的第一实施方式中， 因为设置包层模除去部 17， 所以， 通过除去从芯 漏出的光， 能够提高可见激光的光束质量， 得到更小的光斑直径。 0092 此外， 在以上的第一实施方式中， 因为设置衰减部 12， 使反馈光衰减到指定的水 平， 所以能够防止由反馈光造成的可见光 LD11 的损伤。进而， 在反馈光强度低的情况下， 通 过使用没有波长依赖性的部件 （例如偏移了光轴的融接点等） 作为衰减部 12， 能够降低制造 成本。此外如果使用选择性地衰减红外激光的光学滤波器， 即使在光纤激光装置 1 的输出 强度高的情况下， 也能够扩大可见光。
42、 LD11 的选择范围。 0093 （B） 第二实施方式 0094 图 3 是表示本发明的第二实施方式的构成例的图。应予说明， 此图中， 因为对与图 1对应的部分赋予相同的符号， 所以省略其说明。 在图3所示的第二实施方式的光纤激光装 置 1A 中， 与图 1 的情况相比较， 在激光振荡装置 10 的后段追加激光放大装置 50。除此以外 的构成与图 1 的情况相同。此处， 激光放大装置 50 具有激励光合波器 51、 放大用光纤 52、 激励用 LD55、 以及激励用 LD 驱动电源 56， 将从激光振荡装置 10 射出的激光作为信号光输 入芯， 并且， 将从激励用LD55射出的激励光向包层入。
43、射， 在放大用光纤52放大信号光， 在包 层模除去部 17 除去激励光之后， 经由光输出部 18 输出。控制部 40 通过控制激励用 LD 驱 动电源 20、 56 得到期望强度的光输出。 0095 应予说明， 第二实施方式中， 从可见光 LD11 输出的可见激光， 不仅仅在激光振荡 装置10， 也在激光放大装置50被衰减。 因此， 对于所述的式 （1） 以及式 （3） ， 如以下的式 （5） 以及式 （6） 所示， 作为一个例子， 左边的第二项的指数部从 （-10/10） 变化为 （-20/10） 。当 然， 不言而喻， 也可以根据激光放大装置 50 的构成等而成为其它的值。 0096 【式。
44、 5】 0097 0098 【式 6】 0099 0100 应予说明， 第二实施方式的动作， 除了所述的式 （5） 、（6） 不同， 以及红外激光在激 说 明 书 CN 103328148 A 10 8/20 页 11 光放大装置 50 被放大以外， 与第一实施方式相同。在第二实施方式中， 从可见光 LD11 射出 的可见激光被导入光纤 30 的芯， 被衰减部 12 衰减后， 经由光纤 31 以及激励光合波器 13 被 导入放大用光纤 15 的芯。从放大用光纤 15 的芯射出的可见激光， 经由激励光合波器 51 以 及放大用光纤 52 由包层模除去部 17 除去漏出到包层的光后， 经由光纤 3。
45、4 的芯从光输出部 18 向加工对象射出。 0101 根据以上说明了的第二实施方式的光纤激光装置 1A， 与第一实施方式的情况相 同， 通过经由光纤 30、 31 将可见激光导入放大用光纤 15 的芯， 使红外激光和可见激光的通 过路径一致、 光轴一致。如此， 通过参照可见激光的照射位置， 能够正确地知道红外激光照 射的位置。 因此， 能够正确地进行加工的定位。 此外， 因为设置包层模除去部17， 所以， 通过 除去从芯漏出的可见激光， 能够提高可见激光的光束质量、 得到更小的光斑直径。进而， 因 为设置衰减部 12、 使反馈光衰减到指定的水平， 所以， 能够防止可见光 LD11 因反馈光而损。
46、 伤。应予说明， 如前所述， 作为衰减部 12， 能够使用没有波长依赖性的部件或者具有波长依 赖性的部件。 0102 （C） 第三实施方式 0103 图 4 是表示本发明的第三实施方式的构成例的图。应予说明， 此图中， 因为对于与 图1对应的部分赋予相同的符号， 所以省略其说明。 在如图4所示的第三实施方式的光纤激 光装置 1B 中， 与图 1 的情况相比较， 将可见光 LD11 置换为终端部 11A、 除去衰减部 12。并 且， 新追加可见光LD70， 将可见光LD70的输出光输入激励光合波器13的激励光导入用光纤 71（对应于权利要求中的 “导入部” ） 。可见光 LD70 由控制部 40。
47、 控制。应予说明， 除此以外 的构成， 与图 1 的情况相同。 0104 此处， 终端部 11A， 例如， 由产生种光的种光源， 检测漏出光的 PD （Photo Diode， 光 电二极管） ， 或者， 卷绕了光纤的衰减部等构成。可见光 LD70， 与可见光 LD11 相同， 例如， 是 射出可见光即红色激光的激光二极管。激励光导入用光纤 71 是激励光合波器 13 具有的多 个激励光导入用光纤中的1个， 经由此激励光导入用光纤将激励光导入放大用光纤15的包 层。 0105 在图 4 的例中， 从可见光 LD70 射出的可见激光， 被导入激励光合波器 13 的激励光 导入用光纤71， 由激励。
48、光合波器13导入光纤32的包层。 被导入包层的可见激光的一部分， 例如， 在融接点等对传播模式给予干扰的位置转为芯传播模式而被导入芯， 成为在芯传播 的芯光。即， 成为与红外激光同轴的光。在包层模除去部 17， 除去在包层残留的可见激光， 经由光输出部 18 对加工对象物进行照射。 0106 第三实施方式中， 因为从激励光合波器13向光纤32的包层导入可见激光， 所以在 光纤 30 上不设置用于抑制去往可见光 LD 的反馈光的衰减部 12 也可以。此情况下， 在式 （1） 以及式 （2） 中， 对于衰减部 12 的衰减量 L， 如上所述， 根据从可见光 LD70 的输出光纤的 芯输出的可见激光。
49、在经过激励光合波器 13 的激励光导入用光纤 71 耦合到光纤 32 的芯时 的损耗值来设定。 0107 如此， 在图 4 所示的第三实施方式中， 在由激励光合波器 13 向放大用光纤 15 的包 层导入可见激光、 且在放大用光纤 15 的包层传播时， 其一部分成为被导入芯的芯光、 成为 与红外激光同轴的光， 照射加工对象物。应予说明， 除此以外的动作， 与所述的图 1 的情况 相同。 说 明 书 CN 103328148 A 11 9/20 页 12 0108 根据上述说明的第三实施方式的光纤激光装置 1B， 在传播由激励光合波器 13 导 入包层的光时， 将其中的一部分导入芯。如此， 与第一实施方式的情况相同， 通过使红外激 光与可见激光的通过路径一致、 使光轴一致， 能够正确地知道红外激光照射的位置。因此， 能够正确地进。