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JP6846605B2 - ファイバ結合装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ファイバ伝送型レーザ加工機に用いられるファイバ結合装置に関する。
近年、レーザ光出力が数キロワットを超える高出力レーザ加工機が普及し、種々の生産現場で使用されている。なかでも、高出力レーザ光をファイバに導光して伝送し、加工に用いるファイバ伝送型レーザ加工機の普及が著しい。
高出力化に対して、レーザ光を出射する光源であるレーザ発振器自体の高出力化する手法、つまり、単一レーザ光源の高出力化、とは別に、複数のレーザ光源から出射するレーザ光を空間的に加算することで高出力化したレーザ発振器が知られている。この空間的に加算したレーザ光を、ファイバ結合装置を用いてファイバに導光して伝送して加工に使用している(例えば、特許文献1を参照)。
また、レーザ光源を変更、交換して用いる場合のファイバ結合装置が知られている(例えば、特許文献2を参照)。
図4は従来技術の係るファイバ結合装置100の断面図である。ファイバ結合装置100は、複数のレーザ光源から成るレーザ発振器のレーザ光出口に装着されている。ファイバ結合装置100に内包している集光レンズ142は、調整ネジ146によってレンズ筒140を介して調整可能に保持されている。プロセスファイバ122は、調整ネジ146によってコネクタ筒160とコネクタ164とを介して調整可能に保持されている。コネクタ筒160には、コネクタ164に正対するカバーガラス120が設けられている。
ファイバ結合装置100の動作を説明する。複数のレーザ発振器から出射する複数のレーザ光はファイバ結合装置100に入射し、調整ネジ146によって調整される集光レンズ142により集光され、調整ネジ146によって調整されるプロセスファイバ122に導光されている。
複数のレーザ光源のうちの特定のレーザ光源だけを以下の方法で交換する。コネクタ筒160を外し、あるいは、ファイバ結合装置100を複数のレーザ発振器から外した後にレンズ筒140を外し、上記特定のレーザ光源を交換した後、再びコネクタ筒160を、あるいは、レンズ筒140を戻したファイバ結合装置100を、複数のレーザ発振器に装着してから、集光レンズ142、あるいは、プロセスファイバ122を調整して復旧する。
特開2004−138603号公報 米国特許出願公開第2010/0260454号明細書
ファイバ結合装置は、筐体と、筐体に設けられたウインドウとを備える。このファイバ結合装置は、レーザ光入口を通して外部の複数のレーザ光源からそれぞれ入射される複数のレーザ光を一括して少なくともファイバに導くように構成されている。筐体はレーザ光入口から複数のレーザ光が入射されるように構成されている。ウインドウは、レーザ光入口に正対するように筐体の内部に設けられている。
このファイバ結合装置は、光軸の調整時にファイバ結合装置の取り外しを不要とすることができる。
図1は実施の形態1に係るファイバ結合装置の外観斜視図である。 図2Aは実施の形態1に係るファイバ結合装置の構成図である。 図2Bは実施の形態1に係るファイバ結合装置の構成図である。 図3Aは実施の形態2に係るファイバ結合装置の構成図である。 図3Bは実施の形態2に係るファイバ結合装置の構成図である。 図4は従来のファイバ結合装置の断面図である。
(実施の形態1)
図1は実施の形態1に係るファイバ結合装置1001の外観斜視図である。図2Aと図2Bはファイバ結合装置1001の概略図である。図1と図2Aと図2Bにおいて、互いに直交するX軸とY軸とZ軸とを定義する。X軸に沿ってX軸の正方向と、X軸の正方向の反対の負方向とを定義する。Y軸に沿ってY軸の正方向と、Y軸の正方向の反対の負方向とを定義する。Z軸に沿ってZ軸の正方向と、Z軸の正方向の反対の負方向とを定義する。図2AはZ軸の正方向から見たファイバ結合装置1001の構成部材の配置を示し、図2BはY軸の負方向から見たファイバ結合装置1001の構成部材の配置を示す。
レーザ発振器40は、レーザ発振器モジュールであるレーザ光源11、12と、レーザ光源11、12からそれぞれ出射されたレーザ光を出射するレーザ光合成モジュール13とを備える。レーザ光合成モジュール13は、レーザ光源11、12からZ軸の負方向にそれぞれ出射するレーザ光La11、La12を、空間的に並んだ2つのピークを有する光強度分布をもつレーザ光10に合成してX軸の正方向に出射する。レーザ光出口34dから合成されたレーザ光10が出射される。
レーザ光源11とレーザ光源12は、近赤外波長の高出力レーザであり、本実施の形態では、中心波長976nmで1kWのパワーのレーザ光を出射する。
レーザ光合成モジュール13は、レーザ光源11が出射する1kWの光出力のレーザ光La11をX軸の正方向に曲げる合成ミラー31と、レーザ光源12が出射する1kWの光出力のレーザ光La12をX軸の正方向に曲げる合成ミラー32とを備えている。
レーザ発振器40のレーザ光出口34dには、合成されたレーザ光10を折り曲げて光路を変えてレーザ光を伝送するベンドモジュール39と、レーザ光10をファイバに導くファイバ結合モジュール14と、レーザ光10を吸収するビームダンパ38とを備えるファイバ結合装置1001が装着されている。なお、レーザ発振器40とファイバ結合装置1001とは、レーザ発振器40のレーザ光出口34dとファイバ結合装置1001のレーザ光入口34fとを接続する。
ベンドモジュール39内にはベンドミラー16が配置されている。ベンドミラー16は、30ミリメートル四方の矩形状を有して3ミリメートルの厚みを有する角形の平行平板の石英よりなり、表面に高反射コートが施されている。ベンドミラー16はY軸の正方向の位置P1と、位置P1からY軸の負方向の位置P2に位置するように移動することができる。ベンドミラー16は、所望の時に位置P1に位置して、レーザ光10の光路をX軸の正方向からY軸の正方向に変えたり、あるいは、所望の時に位置P2に位置させてレーザ光10をX軸の正方向に直進させたりすることができる。すなわち、ベンドミラー16は、複数のレーザ光La11、La12すなわちレーザ光10をファイバ15に導く光路Lr1とウインドウ30に導く光路Lr2とに選択的に切り替える。
ファイバ結合装置1001は、レーザ光出口34dに面してレーザ光10が入射するように構成された筐体91と、筐体91に設けられたウインドウ30とを備える。ファイバ結合装置1001の筺体91は、レーザ発振器40のレーザ光出口34dに接続されたレーザ光入口34fを有する。レーザ光10はレーザ光入口34fから筺体91内に入射する。ウインドウ30はレーザ光出口34d(レーザ光入口34f)に正対しており、レーザ光10を透過させることができるように、レーザ光10の中心波長(976nm)に対して低い反射率を有する低反射コートが施されている。ウインドウ30は直径30ミリメートルで厚さ2ミリメートルの円板形状を有する石英よりなる。ウインドウ30を通してレーザ光10を観察できる。ベンドミラー16で反射されずに直進したレーザ光10はウインドウ30を透過する。
ファイバ結合装置1001は、ベンドミラー16を駆動するためのモータ19とシャフト18とベンドミラーホルダ17とを備える。ベンドミラー16はベンドミラーホルダ17に固定しており、ベンドミラーホルダ17はシャフト18を介してモータ19に接続されているので、指令に応じて回転するモータ19によって移動することができる。
ベンドミラー16によりレーザ光10の光路が曲げられていない場合には、レーザ光10が直進する。ベンドミラー16に当たらずにX軸の正方向に直進するレーザ光10に直接に正対する位置にビームダンパ38が設けられている。ビームダンパ38は内部にコーン形状のレーザ吸収体を有しており、ウインドウ30を透過したレーザ光を吸収して減衰させる。
ファイバ結合装置1001は、ベンドモジュール39外部に設けられたファイバ結合モジュール14をさらに備える。ファイバ結合モジュール14は、ベンドミラー16により曲げられてY軸の正方向に進むレーザ光10が出射する位置に設けられている。ファイバ結合モジュール14は空間的に並んだ2つのピークを有する光強度分布をもつレーザ光10を一括して集光してファイバ15に導くファイバ結合機能を有する。
ファイバ結合モジュール14は、レーザ光10を集光するレンズモジュール36と、プロセスファイバであるファイバ15を保持するレセプタクル37を備えている。
レンズモジュール36は、例えば、直径30ミリメートル、焦点距離50ミリメートルの石英のファイバ結合レンズ35を移動可能に内包しており、ファイバ15の所定箇所にレーザ光10を集光する。
ファイバ15は、例えば、150マイクロメートルの直径のコアと、400マイクロメートルの直径のクラッドとを有する石英系のファイバであり、入射したレーザ光10を伝送する。ファイバ15は、レセプタクル37を用いて、ファイバ結合モジュール14に接続されている。
ファイバ結合モジュール14に入射したレーザ光10は、ファイバ15を伝播し、ファイバ15の出力端に設けられた加工ヘッドを介して加工に用いられる。
ファイバ結合装置1001について、レーザ光源の交換に付帯する光軸の調整等の動作を説明する。本実施の形態では、例えば、レーザ光源11の交換を想定する。
まず、交換すべきレーザ光源11を取り外し、新しいレーザ光源33に交換する。レーザ光源33はレーザ光La33を照射するように構成されている。その後、モータ19を用いてベンドミラー16をY軸の負方向に上げ、レーザ光10がベンドミラー16で曲げられることなくX軸の正方向に直進させる。ビームダンパ38をベンドモジュール39から外す。
ビームダンパ38の位置に、レーザ光10およびレーザ光La12、La33の位置と光強度分布とレーザ光10の光出力とを観察する機器38aを設ける。機器38aは望ましくはレーザ光10の重心の位置をレーザ光10の位置として観察する。機器38aは望ましくはレーザ光10の光強度のピークの86%の径をレーザ光10の光強度分布として観察する。これにより、新しいレーザ光源33が出射するレーザ光La33が、交換前のレーザ光源11が出射していたレーザ光La11と同じ位置に照射されるように、合成ミラー31を調整する。
その後、機器38aを外してビームダンパ38をベンドモジュール39に戻す。モータ19を用いてベンドミラー16をY軸の正方向に移動し、新しいレーザ光源33が出射するレーザ光La33をベンドミラー16で曲げてファイバ結合モジュール14に導く。ファイバ15出力端に設けたパワーメータを用いてファイバ結合レンズ35を調整する。
なお、本実施の形態では、合成ミラー31、32はレーザ光La11、La12を90度に折り曲げるが、ウインドウ30からレーザ光出口34dが観察できる角度にレーザ光La11、La12を曲げれば良く、その角度を限定するものではない。また、ウインドウ30は平行平板ではなく有限の曲率を有する曲面を有するレンズであっても良い。
同様に、ベンドミラー16は高反射コートを施したウエッジ板であっても良い。さらに、モータ19はベンドモジュール39内部に設けられるが、シャフト18を介してベンドモジュール39を駆動するように、モータ19はベンドモジュール39の外部に設けられていてもよい。
実施の形態1におけるファイバ結合装置1001では、レーザ光10が直進してレーザ光入口34fに正対する位置にウインドウ30が設けられている。レーザ光10が直進してレーザ光入口34fに正対する位置にファイバ結合モジュール14が設けられており、レーザ光10を90度に折り曲げて伝搬する位置にウインドウ30が設けられていても良い。
複数のレーザ光源から成るファイバ伝送型レーザ加工機では、複数のレーザ光源のうちの特定のレーザ光源のみを生産現場で交換することが求められている。
図4に示す従来のファイバ結合装置100では、レーザ光源の交換に付帯して光軸を、ファイバ結合装置100を取り外すことなく調整するためには、加工に供される高出力なレーザ光がレーザ光を伝送するプロセスファイバ122のコアだけではなくプロセスファイバ122のクラッドにも入射してしまい、プロセスファイバ122を破損させる可能性がある。
それゆえ、従来のファイバ結合装置100では、レーザ光源の交換に付帯して光軸を調整するためには、そのファイバ結合装置を取り外す必要があり、プロセスファイバ122の端面、集光レンズ、レンズモジュール、レーザ発振器の汚染を防止する策、例えば、清浄環境のためのクリーンベンチの設置と管理、ドライ状態でのファイバ結合装置100の保管、パージ用クリーンエア配管設備、作業者のクリーン環境対応を講じる必要がある。
実施の形態1に係るファイバ結合装置1001の内部においてレーザ光入口34fに正対する位置にウインドウ30を設けることにより、レーザ光源11、12を交換する際、ファイバ結合モジュール14をベンドモジュール39から取り外す必要がなく、光学部品、ファイバ端が汚染することを防ぐことができる。
レーザ光源11、12の交換の際にファイバ結合モジュール14を取り外さないので、ファイバ結合モジュール14を清浄な環境を維持するための設備、例えばクリーンベンチや、清浄な環境で交換のあいだ部材を保管する設備、例えばドライキャビネットが不要である。
また、レーザ光源11、12の交換の際にファイバ結合モジュール14を取り外さないので、レーザ発振器40の内部へ汚染物質が侵入することも防ぐことができ、レーザ発振器40に汚染物質の進入を防止する装置や機構を搭載することも不要である。
加えて、レーザ光入口34fに正対してウインドウ30が設けられているので、ウインドウ30を介してベンドモジュール39内部の各部品を汚染することなく、かつベンドモジュール39内部を曝露することなくベンドミラー16の動きを目視で確認でき、異常を容易に発見できる。
また、レーザ光入口34fに正対して設けられたウインドウ30を介してビームダンパ38が設けられているので、万一ベンドミラー16に異常が生じてもレーザ光10が直進してビームダンパ38で吸収されて安全が確保できる。
さらに、ファイバ結合装置1001は出口ウインドウを備える必要がないため、出口ウインドウ挿入に起因する損失がなく、かつ、出口ウインドウに起因する熱レンズ効果を考慮する必要がない。
その上、ファイバ結合モジュール14をベンドモジュール39から取り外す必要がないため、ファイバ15をレセプタクル37から抜く必要がなく、ファイバ15の端面の汚染を防ぐことができる。
そして、ファイバ結合モジュール14をベンドモジュール39から取り外す必要がないため、ファイバ結合モジュール14やファイバ15を冷却するための冷却水用ホースを外す作業も必要ない。そのため、ファイバ結合モジュール14やファイバ15を冷却するための冷却水を停止する必要がなく、つまり、一度停止した冷却水が規定温度に達するまでレーザ光出力を待つ必要がなく、効率よくレーザ光源11、12を交換できる。
また、ウインドウ30が凹レンズである場合は、ビームダンパ38に入射するレーザ光10を拡散させることができ、ビームダンパ38でのレーザ光を受ける密度が小さくなり、ビームダンパ38の破損の可能性を低減できるようになる。
同様に、ビームダンパ38をベンドモジュール39から外し、ビームダンパ38の位置に、レーザ光10、あるいは、レーザ光La33の位置、光強度分布、レーザ光出力を観察する機器38aが設けられる。ウインドウ30を、機器38aの諸元、例えば、許容最大出力、感度や有効センサエリアサイズに応じたレンズとすることで、計測するレーザ光を拡大あるいは縮小して観察する機器38aに合わせて最適化することができ、計測を効率良く、かつ、精度良く実施することができる。
上述のように、ファイバ結合装置1001は、筐体91と、筐体91に設けられたウインドウ30とを備える。ファイバ結合装置1001は、レーザ光入口34fを通して外部の複数のレーザ光源11、12からそれぞれ入射される複数のレーザ光La11、La12を一括して少なくともファイバ15に導くように構成されている。筐体91はレーザ光入口34fから複数のレーザ光La11、La12が入射されるように構成されている。ウインドウ30は、レーザ光入口34fに正対するように筐体91の内部に設けられている。
複数のレーザ光源11、12はレーザ光入口34fから複数のレーザ光La11、La12を入射方向DLにそれぞれ入射させる。ウインドウ30は、レーザ光入口34fから入射方向DLに位置してもよい。
ベンドミラー16は、複数のレーザ光La11、La12をファイバ15に導く光路Lr1とウインドウ30に導く光路Lr2とに選択的に切り替える。
ファイバ結合モジュール14は、複数のレーザ光La11、La12をファイバ15に導く。
ビームダンパ38は、ウインドウ30を透過するレーザ光10を吸収する。
(実施の形態2)
図3Aと図3Bは実施の形態2に係るファイバ結合装置1002の構成図である。図3Aはファイバ結合装置1002をZ軸の正方向から見た構成要素の配置を示し、図3Bはファイバ結合装置1002をY軸の負方向から見た構成要素の配置を示す。図3Aと図3Bにおいて、図1から図2Bに示す実施の形態1に係るファイバ結合装置1001と同じ部分には同じ参照番号を付す。ファイバ結合装置1002は、実施の形態1に係るファイバ結合装置1001のベンドモジュール39の代わりにベンド連結モジュール79を備え、ウインドウ30の代わりにウインドウ50を備え、ビームダンパ38の代わりにビームダンパ78を備える。ウインドウ50はノンコート石英よりなる。ビームダンパ78はその内部を循環する冷却水を一時的に貯める構造を有する。
レーザ発振器40のレーザ光出口34dには、レーザ光10を折り曲げて光路を変えてレーザ光10を伝送する直列に配置された2つのベンドモジュール39、539を有するベンド連結モジュール79が装着されている。
ベンド連結モジュール79内には複数のベンドミラー16、56が配置されている。ベンドミラー16,56は高反射コートが施された平行平板のミラーである。ベンドミラー16、56とも、所望の時にY軸の正方向に位置させてレーザ光10の光路をY軸の正方向に変えたり、あるいは、所望の時にY軸の負方向に位置させてレーザ光10を直進させたりするように制御できる。具体的には、ベンドミラー16は、複数のレーザ光La11、La12すなわちレーザ光10をファイバ15に導く光路Lr1とウインドウ30に導く光路Lr2とに選択的に切り替える。ベンドミラー56は、複数のレーザ光La11、La12すなわちレーザ光10をファイバ55に導く光路Lr3と光路Lr2とに選択的に切り替える。
レーザ光入口34fに正対してウインドウ50が配置されている。ウインドウ50は、レーザ光10の中心波長(976nm)で反射率が小さい低反射コートが施された石英よりなる平行平板よりなる。その平行平板は、30ミリメートルの直径と2ミリメートルの厚みを有する円板形状を有する。ベンドミラー16、56で反射されずに直進したレーザ光10はウインドウ50を透過し、ウインドウ50を通して観察できる。
モータ19、シャフト18、ベンドミラーホルダ17はベンドミラー16を駆動する。ベンドミラー16はベンドミラーホルダ17に固定されており、ベンドミラーホルダ17はシャフト18を介してモータ19に接続されている。モータ19は指令に応じて回転して、ベンドミラー16を移動させる。
同様に、モータ59、シャフト58、ベンドミラーホルダ57はベンドミラー56を駆動する。ベンドミラー56はベンドミラーホルダ57に固定されており、ベンドミラーホルダ57はシャフト58を介してモータ59に接続されている。モータ59は指令に応じて回転してベンドミラー56を移動させる。
ベンド連結モジュール79の外部には、ベンドミラー16またはベンドミラー56によりレーザ光10の光路を曲げない場合にレーザ光10が直進するので、ベンドミラー16、56により曲げられることなくレーザ光10に直接に正対する位置にビームダンパ78が設けられている。ビームダンパ78は内部に循環する冷却水を一時的に貯める構造を有するレーザ吸収体を有しており、ウインドウ50を透過したレーザ光10を吸収する。
ベンドミラー16がレーザ光10の光路を曲げた場合にレーザ光10が出射するベンド連結モジュール79外部の位置に、レーザ光10を集光してファイバ15に導くファイバ結合機能を有するファイバ結合モジュール14が設けられている。ベンドミラー56によりレーザ光10の光路を曲げる場合にレーザ光10が出射するベンド連結モジュール79外部の位置には、レーザ光10を集光してファイバ55に導くファイバ結合機能を有するファイバ結合モジュール74が設けられている。
ファイバ結合モジュール14とファイバ結合モジュール74とビームダンパ78とのうちのレーザ光10を導く先は、指令に応じてモータ19、59を制御することで選択できる。
ファイバ結合モジュール14は、レーザ光10を集光するレンズモジュール36と、ファイバ15を保持するレセプタクル37を備えている。
レンズモジュール36は、例えば、直径30ミリメートル、焦点距離50ミリメートルの石英よりなるファイバ結合レンズ35を移動可能に内包しており、ファイバ15の所定箇所にレーザ光10を集光する。
ファイバ15は、例えば、コア直径150マイクロメートル、クラッド直径400マイクロメートルの石英系のファイバであり、入射したレーザ光10を伝送する。ファイバ15はレセプタクル37を用いてファイバ結合モジュール14に接続されている。
ファイバ結合モジュール14に入射したレーザ光10は、ファイバ15を伝播し、ファイバ15の出力端に設けられた加工ヘッドを介して加工に用いられる。
同様に、ファイバ結合モジュール74は、レーザ光10を集光するファイバ結合レンズ75を移動可能に内包するレンズモジュール76と、レーザ光10を伝送するプロセスファイバであるファイバ55を保持するレセプタクル77を備えている。ファイバ55はレセプタクル77を用いてファイバ結合モジュール74に接続されている。ファイバ結合モジュール74に入射したレーザ光10はファイバ55を伝播し、ファイバ55の出力端に設けられた加工ヘッドを介して加工に用いられる。
ファイバ結合装置1002について、レーザ光源11、12の交換に付帯する光軸の調整等の動作を説明する。実施の形態2では、レーザ光源11の交換における動作を説明する。
まず、交換するレーザ光源11を取り外し、新しいレーザ光源33に交換する。その後、レーザ光10がベンドミラー16、56で曲げられることなく直進できるように、モータ19を用いてベンドミラー16をY軸の負方向に跳ね上げ、モータ59を用いてベンドミラー56をY軸の負方向に跳ね上げる。ビームダンパ78をベンド連結モジュール79から外す。
ビームダンパ78の位置に、レーザ光10あるいはレーザ光La12、La33の位置や、光強度分布、レーザ光出力を観察する機器78aを配置して計測することにより、レーザ光源33が出射するレーザ光La33が、交換前のレーザ光源11と同じ位置になるように、合成ミラー31を調整する。その後、ビームダンパ78をベンド連結モジュール79に戻す。
モータ19を用いてベンドミラー16をY軸の正方向に下げ、レーザ光10をベンドミラー16で曲げてファイバ結合モジュール14に導く。ファイバ15の出力端に設けられたパワーメータを用いてファイバ結合レンズ35を調整する。
その後、モータ19を用いてベンドミラー16をY軸の負方向に跳ね上げ、そして、モータ59を用いてベンドミラー56をY軸の正方向に下げ、レーザ光10をベンドミラー56で曲げてファイバ結合モジュール74に導く。ファイバ55の出力端に設けられたパワーメータを用いてファイバ結合レンズ75を調整する。
実施の形態2におけるファイバ結合装置1002では、2つのベンドモジュール39、59が直列に接続されているが、3つ以上のベンドモジュールが直列に接続されていてもよい。ビームダンパ78の代わりに別のファイバ結合モジュールが設けられていても良い。
また、ベンドミラー16、56は共に高反射コートが施された平行平板よりなるミラーである。ベンドミラー16は高反射コートが施された平行平板よりなるミラーであり、ベンドミラー56が部分反射コート、例えば50%の反射率を有する反射コートが施された平行平板よりなるミラーであってもよい。レーザ光出口34dから出たレーザ光10は、ベンドミラー56に当たってからベンドミラー16に当たる。ベンドミラー56に当たったレーザ光10の全量のうちの或る量(実施の形態2では50%の量)がベンドミラー56で反射されて、残りの量(実施の形態2では50%量)がベンドミラー56を透過する。ベンドミラー56を透過した量のレーザ光10は全反射コートが施されたベンドミラー16に当たってその全量が反射されてファイバ結合モジュール14を通してファイバ15に導かれる。ベンドミラー56を反射した量のレーザ光10はファイバ結合モジュール74を通してファイバ55に導かれる。このように、ベンドミラー16、56のうちベンドミラー56のみを部分反射コートが施された平行平板のミラーで構成することで、レーザ光10を同時に2本のファイバ15、55に導くことができる。
以上のように、複数のファイバ15、55にレーザ光10を導くファイバ結合装置1002の内部においてレーザ光入口34fに正対する位置にウインドウ50が設けられている。これにより、レーザ光源11を交換する際、ベンド連結モジュール79内部を曝露する必要がないので、ベンド連結モジュール79内部の部品、特にベンドミラー16、56が汚染することを防ぐことができ、同時に、ベンド連結モジュール79内部に汚染物質が侵入することを防ぐための加圧されたクリーンエアによるエアパージ装置や機構を搭載することも不要となる。
また、モータ19、59がベンド連結モジュール79内部に設けられていることにより、ベンド連結モジュール79の内部と外部を貫通するのは、指令を伝達する電気信号線のみであり、容易に防塵構造を実現することができる。
ウインドウ50にコートが施されていないノンコート石英を用いることで、その価格を抑制でき、かつ、循環する冷却水を一時的に貯めビームダンパ78の冷却水を封止するフタとして、ベンド連結モジュール79の封止と共用することができる。
さらに、ベンドミラー16、56のうちベンドミラー56のみを部分反射コートが施された平行平板のミラーで構成することで、レーザ光10を同時に2本のファイバ15、55に導くことができる。
ファイバ結合装置1002は、複数のレーザ光La11、La12を一括してファイバ15、55に導くように構成されている。ベンドミラー56は、複数のレーザ光La11、La12をファイバ55に導く光路Lr3と光路Lr2とに選択的に切り替える。ファイバ結合モジュール14は、複数のレーザ光La11、La12をファイバ15に導く。ファイバ結合モジュール74は、複数のレーザ光La11、La12をファイバ55に導く。
本発明に係るファイバ結合装置はレーザ光源を用意に交換することができ、ファイバ伝送型レーザ加工機などに有用である。
10 レーザ光
11 レーザ光源(第1のレーザ光源)
12 レーザ光源(第2のレーザ光源)
13 レーザ光合成モジュール
14 ファイバ結合モジュール
15 ファイバ
16 ベンドミラー
17 ベンドミラーホルダ
18 シャフト
19 モータ
30 ウインドウ
31 合成ミラー
32 合成ミラー
33 レーザ光源
34d レーザ光出口
34f レーザ光入口
35 ファイバ結合レンズ
36 レンズモジュール
37 レセプタクル
38 ビームダンパ
39 ベンドモジュール
40 レーザ発振器
50 ウインドウ
55 ファイバ
56 ベンドミラー
57 ベンドミラーホルダ
58 シャフト
59 モータ
74 ファイバ結合モジュール
75 ファイバ結合レンズ
76 レンズモジュール
77 レセプタクル
78 ビームダンパ
79 ベンド連結モジュール
91 筐体
Lr1 光路(第1の光路)
Lr2 光路(第2の光路)
Lr3 光路(第3の光路)

Claims (5)

  1. 筐体と、前記筐体に設けられたウインドウとを備えたファイバ結合装置であって、
    前記ファイバ結合装置は、レーザ光入口を通して外部の複数のレーザ光源からそれぞれ入射される複数のレーザ光を一括して少なくとも第1のファイバに導くように構成されており、
    前記筐体は前記レーザ光入口から前記複数のレーザ光が入射されるように構成されており、
    前記ウインドウは、前記レーザ光入口に正対するように前記筐体の内部に設けられており、
    前記複数のレーザ光を前記第1のファイバに導く第1の光路と前記ウインドウに導く第2の光路とに選択的に切り替える第1のミラーを備えた、ファイバ結合装置。
  2. 前記複数のレーザ光源は前記レーザ光入口から前記複数のレーザ光を入射方向にそれぞれ入射させ、
    前記ウインドウは、前記レーザ光入口から前記入射方向に位置する、請求項1に記載のファイバ結合装置。
  3. 前記複数のレーザ光を前記第1のファイバに導くファイバ結合モジュールをさらに備えた、請求項1に記載のファイバ結合装置。
  4. 前記ファイバ結合装置は、前記複数のレーザ光を一括して前記第1のファイバと第2のファイバとに導くように構成されており、
    前記複数のレーザ光を前記第2のファイバに導く第3の光路と前記第2の光路とに選択的に切り替える第2のミラーと、
    前記複数のレーザ光を前記第1のファイバに導く第1のファイバ結合モジュールと、
    前記複数のレーザ光を前記第2のファイバに導く第2のファイバ結合モジュールと、
    をさらに備えた、請求項1に記載のファイバ結合装置。
  5. 前記ウインドウを透過するレーザ光を吸収するビームダンパをさらに備えた、請求項1から4のいずれか1項に記載のファイバ結合装置。
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