本发明专利技术提供能够抑制光的损失的光纤合成器以及使用了该光纤合成器的激光装置。光纤合成器(1)具备：多个输入用光纤(20)；多个发散角降低部件(50)，被射入从各个输入用光纤(20)射出的光，并将来自输入用光纤(20)的光以发散角减小的状态射出；桥接光纤(30)，被射入从各个发散角降低部件(50)射出的光，具有随着光传播的部位远离发散角降低部件(50)侧而逐渐缩径的锥形部(34)；以及输出用光纤(40)，被射入从桥接光纤(30)的与发散角降低部件(50)侧相反侧射出的光。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供能够抑制光的损失的光纤合成器以及使用了该光纤合成器的激光装置。光纤合成器(1)具备：多个输入用光纤(20)；多个发散角降低部件(50)，被射入从各个输入用光纤(20)射出的光，并将来自输入用光纤(20)的光以发散角减小的状态射出；桥接光纤(30)，被射入从各个发散角降低部件(50)射出的光，具有随着光传播的部位远离发散角降低部件(50)侧而逐渐缩径的锥形部(34)；以及输出用光纤(40)，被射入从桥接光纤(30)的与发散角降低部件(50)侧相反侧射出的光。【专利说明】光纤合成器以及使用了该光纤合成器的装置
本专利技术涉及能够高效地传播光的光纤合成器(combiner)以及使用了该光纤合成器的激光装置。
技术介绍
由于激光装置能够进行非接触加工，所以被使用于加工领域、医疗领域等各种领域，要求更高的输出化。作为实现这样的激光装置的高输出化的方法之一，有一种通过光纤合成器将从多个光纤输出的激光聚集，从I根光纤输出的方法。下述专利文献I中记载有一种能够在这样的激光装置中使用的光纤合成器。在专利文献I所述的光纤合成器中，多个光纤被插入到具有多个贯通孔的毛细管(capillary)的各个贯通孔，毛细管的端部与桥接光纤连接。该桥接光纤具有外径从与毛细管连接的一侧朝向相反侧逐渐缩径的锥形部，外径变细一侧的端面与其他光纤连接。根据这样的光纤合成器，从各个光纤射出的光被桥接光纤聚集，成为大功率的光。而且，该大功率的光从桥接光纤入射至其他光纤。因此，能够将大功率的光入射至其他光纤，可从该其他光纤取出大功率的输出光。专利文献1:日本特开2007 - 233292号公报在专利文献I所记载的光纤合成器中，从多个光纤入射至桥接光纤的各个光在入射之后，立即在桥接光纤内一边直径逐渐增大一边传播。即，从各个光纤入射至桥接光纤的各个光以具有规定的发散角的方式入射，一边按照该发散角扩散一边传播。该发散角是该光相对于入射至桥接光纤的光的光轴扩展的方向的角度。而且，在桥接光纤内传播并到达锥形部的光在锥形部中通过桥接光纤的外周面反复反射而使发散角增大。若发散角如此变大后的光从桥接光纤入射至其他光纤，则有时一部分的光以超过其他光纤的数值孔径的角度入射，导致从其他光纤漏出。因此，需要能够更高效地传播光的光纤合成器。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术的目的在于，提供能够高效地传播光的光纤合成器、以及使用了该光纤合成器的激光装置。为了解决上述课题，本专利技术的光纤合成器具备:多个输入用光纤；多个发散角降低部件，被射入从各个上述输入用光纤射出的光，将来自上述输入用光纤的光以发散角比入射时小的状态射出；桥接光纤，被射入从各个上述发散角降低部件射出的光，具有随着光传播的部位远离上述发散角降低部件侧而逐渐缩径的锥形部；以及输出用光纤，被射入从上述桥接光纤的与上述发散角减少部材侧相反侧射出的光。根据这样的光纤合成器，从发散角降低部件入射至桥接光纤的光的发散角小于从输入用光纤直接入射至桥接光纤的情况的发散角。因此，在锥形部中，即使在发散角因光反复进行反射并传播而变大的情况下，也能够将从桥接光纤射出的光的发散角抑制得小。从而，能够降低以超过输出用光纤的数值孔径的角度入射至输出用光纤的光，可抑制因光从输出用光纤漏出而引起的光的损失。因此，根据这样的光纤合成器，能够高效地传播光。并且，优选上述桥接光纤具有纤芯和包层，从各个上述发散角降低部件入射的光在上述桥接光纤的上述纤芯中传播。通过入射至桥接光纤的光在纤芯中传播，即使外部物与桥接光纤的表面接触，也会由于在光和物之间夹有包层，所以光无法到达该外部物。因此，能够防止外部物发热或者烧损。从而，能够成为安全性优异的光纤合成器。进而，优选上述输出用光纤具有纤芯和包层，上述桥接光纤的上述纤芯和上述输出用光纤的上述纤芯熔接，并且上述桥接光纤的上述包层和上述输出用光纤的上述包层熔接。通过桥接光纤的纤芯以及包层、和输出用光纤的纤芯以及包层熔接，能够扩大熔接面积。因此，能够成为机械强度优异的光纤合成器。另外，优选上述发散角降低部件是GRIN透镜，上述GRIN透镜的长度为相对于从上述输入用光纤射出的光的0.5周期长度的η倍以外(其中，η是自然数)。通过GRIN透镜的长度为相对于从上述输入用光纤射出的光的0.5周期长度的η倍以外，能够将从GRIN透镜射出的光的发散角抑制得较小。另外，由于GRIN透镜是圆柱形状，所以通过发散角降低部件使用GRIN透镜，即使在将与发散角降低部件光学性耦合的部件和发散角降低部件熔接的情况下，也能够容易地将它们熔接。该情况下，优选上述GRIN透镜的长度为相对于从上述输入用光纤射出的光的0.25周期长度的奇数倍。通过将GRIN透镜设为这样的长度，能够从GRIN透镜射出准直光。因此，能够进一步抑制因光从输出用光纤漏出而产生的光的损失。从而，能够更高效地传播光。另外，优选从各个上述发散角降低部件射出的光是准直光。通过从发散角降低部件射出的光是准直光，能够将从桥接光纤射出的光的发散角抑制得较小。因此，能够最大地降低以超过输出用光纤的数值孔径的角度入射至输出用光纤的光，可进一步抑制因光从输出用光纤漏出而产生的光的损失。从而，能够更高效地传播光。另外，优选在将从上述发散角降低部件入射至上述桥接光纤的光的发散角设为Θ in，将桥接光纤的上述光传播的部位中的光的入射面的直径设为Din，将上述桥接光纤的上述光传播的部位中的 光的射出面的直径设为Dtjut，将上述输出用光纤允许的光的入射角的最大角设为Θ _的情况下，满足(数I) D?通过发散角降低部件、桥接光纤以及输出光纤具有满足上述式的关系，即使在从发散角降低部件射出的光不是准直光的情况下，也能够防止从桥接光纤射出而入射至输出用光纤的光从输出用光纤漏出。或者，优选在将上述桥接光纤的上述光传播的部位中的光的入射面的直径设为Din，将上述桥接光纤的上述光传播的部位中的光的射出面的直径设为Dtjut，将上述输出用光纤允许的光的入射角的最大角设为，且波长λ的光从上述发散角降低部件入射至上述桥接光纤的情况下，满足(数2)【权利要求】1.一种光纤合成器，其特征在于，具备: 多个输入用光纤； 多个发散角降低部件，被射入从各个所述输入用光纤射出的光，并将来自所述输入用光纤的光以发散角比入射时小的状态射出； 桥接光纤，被射入从各个所述发散角降低部件射出的光，具有随着入射的光传播的部位远离所述发散角降低部件侧而逐渐缩径的锥形部；以及 输出用光纤，被射入从所述桥接光纤的与所述发散角降低部件侧相反侧射出的光。2.根据权利要求1所述的光纤合成器，其特征在于， 所述桥接光纤具有纤芯和包层， 从各个所述发散角降低部件入射的光在所述桥接光纤的所述纤芯中传播。3.根据权利要求2所述的光纤合成器，其特征在于， 所述输出用光纤 具有纤芯和包层， 所述桥接光纤的所述纤芯和所述输出用光纤的所述纤芯熔接，并且所述桥接光纤的所述包层和所述输出用光纤的所述包层熔接。4.根据权利要求1~3中任意一项所述的光纤合成器，其特征在于， 所述发散角降低部件是GRIN透镜， 所述GRIN透镜的长度为相对于从所述输入用光纤射出的光的0.5周期长度的η倍以外，其中，η是自然数。5.根据权利要求4本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光纤合成器，其特征在于，具备：多个输入用光纤；多个发散角降低部件，被射入从各个所述输入用光纤射出的光，并将来自所述输入用光纤的光以发散角比入射时小的状态射出；桥接光纤，被射入从各个所述发散角降低部件射出的光，具有随着入射的光传播的部位远离所述发散角降低部件侧而逐渐缩径的锥形部；以及输出用光纤，被射入从所述桥接光纤的与所述发散角降低部件侧相反侧射出的光。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：野口善清，岛研介，
申请(专利权)人：株式会社藤仓，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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