激光装置以及加工装置制造方法及图纸

激光装置具备：种子光源，其输出单模的激光；多芯光纤，其具备至少一个包括至少一个芯的芯组，且在所述芯组中所述芯各自与相邻的其他所述芯光学耦合；以及光耦合器，其将所述激光向所述芯组输入，在所述多芯光纤中，所述激光以作为所述芯组的传输模式的超模在所述芯组传输。所述激光也可以以所述超模的基本模式在所述芯组传输。在所述芯组传输。在所述芯组传输。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】激光装置以及加工装置


[0001]本专利技术涉及激光装置以及加工装置。

技术介绍

[0002]在单模的光纤激光中，芯的截面积比较小，因此芯中的光的强度密度高。因此，受激拉曼散射(SRS：Stimulated Raman Scattering)等光纤中的非线性光学现象成为高功率化的障碍，公知的输出功率例如小于10kW(非专利文献1、2)。
[0003]在专利文献1中公开了使用多芯光纤抑制非线性光学现象的影响的技术。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：美国专利第09559483号说明书
[0007]非专利文献
[0008]非专利文献1：Kensuke Shima，Shinya Ikoma，Keisuke Uchiyama，Yuya Takubo，Masahiro Kashiwagi，and Daiichiro Tanaka“5
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kW singlestage all
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fiber Yb
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doped single
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mode fiber laser for materials processing”，Proc.SPIE 10512，Fiber Lasers XV：Technology and Systems，105120C(26February 2018)
[0009]非专利文献2：田久保勇也、生驹晋也、内山圭祐、柏木正浩、岛研介、田久保勇也，“5kW单模光纤激光”，藤仓技报No.1312018年7月

技术实现思路

[0010]专利技术要解决的课题
[0011]然而，专利文献1所记载的技术检测由各芯放大了的光的相位，并以在全部芯中光的相位成为同相位的方式，使用输入光相位控制用相位板，对向各芯输入的光的相位进行反馈控制，因此结构复杂。另外，在专利文献1所记载的技术中，需要用于检测放大了的高功率的光的相位的器件，但当向该器件输入高功率的光时，伴随着器件的光损耗而产生热。特别是在高功率的光的情况下，即使光损耗比较小，发热量也比较多，因此热处理成为问题而存在专利文献1所记载的技术难以实现的情况。
[0012]本专利技术是鉴于上述而完成的，目的在于提供为简易的结构并且适合高功率化的激光装置以及具备该激光装置的加工装置。
[0013]用于解决课题的方案
[0014]为了解决上述的课题，并达成目的，本专利技术的一方案具备：种子光源，其输出单模的激光；多芯光纤，其具备包括至少一个芯的至少一个芯组，且在所述芯组中所述芯各自与相邻的其他所述芯光学耦合；以及光耦合器，其将所述激光向所述芯组输入，在所述多芯光纤中，所述激光以作为所述芯组的传输模式的超模在所述芯组传输。
[0015]也可以是，所述激光以所述超模的基本模式在所述芯组传输。
[0016]也可以是，在所述多芯光纤的与长度方向正交的截面中，所述芯组所包括的多个
所述芯呈六方最密状或环状配置。
[0017]也可以是，所述多芯光纤具备多个所述芯组，不同的所述芯组所包括的所述芯彼此光学非耦合。
[0018]也可以是，在所述多芯光纤的与长度方向正交的截面中，多个所述芯组中的一个所包括的所述芯呈包围其他所述芯组的环状配置。
[0019]也可以是，所述激光装置构成为能够变更在多个所述芯组传输的所述激光的功率的比率。
[0020]也可以是，所述种子光源构成为能够输出向多个所述芯组分别输入的多个所述激光。
[0021]也可以是，所述多芯光纤是在所述芯包含光放大介质的增益光纤。
[0022]也可以是，所述多芯光纤在所述芯包含镱、或者包含铒以及镱来作为所述光放大介质。
[0023]也可以是，所述多芯光纤是在所述芯未添加光放大介质的输送光纤。
[0024]也可以是，所述多芯光纤具有在所述芯添加有光放大介质的增益光纤部以及在所述芯未添加光放大介质的输送光纤部。
[0025]也可以是，所述光耦合器具有包括单模光纤以及空间光学系统的耦合系统、锥型多芯光纤、光纤束、光子灯笼、或可变形反射镜。
[0026]本专利技术的一方案为一种加工装置，其中，所述加工装置具备所述激光装置。
[0027]专利技术效果
[0028]根据本专利技术，能够实现简易的结构并且适合高功率化的激光装置。
附图说明
[0029]图1是实施方式1的激光装置的示意性的结构图。
[0030]图2A是对超模(super mode)进行说明的示意图。
[0031]图2B是对超模进行说明的示意图。
[0032]图2C是对超模进行说明的示意图。
[0033]图2D是对超模进行说明的示意图。
[0034]图3是实施方式2的激光装置的示意性的结构图。
[0035]图4是实施方式3的激光装置的示意性的结构图。
[0036]图5是对从实施方式3的激光装置输出的激光的功率分布进行说明的示意图。
[0037]图6是对从实施方式3的变形例2的激光装置输出的激光的功率分布进行说明的示意图。
[0038]图7是实施方式4的加工装置的示意性的结构图。
[0039]图8是实施方式5的加工装置的示意性的结构图。
[0040]图9是实施方式6的加工装置的示意性的结构图。
[0041]图10是对光耦合器的结构的一例进行说明的示意图。
[0042]图11是参考方式的激光装置的示意性的结构图。
具体实施方式
[0043]以下，参照附图对实施方式进行说明。需要说明的是，本专利技术并不被本实施方式限定。另外，在附图的记载中，对相同或对应的要素适当标注相同的附图标记，并适当省略重复说明。另外，附图是示意性的，各要素的尺寸的关系、各要素的比率等需要留意存在与现实不同的情况。在附图的相互之间，也存在包含相互的尺寸的关系、比率不同的部分的情况。另外，关于在本说明书中未特别定义的用语，依照ITU
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T(国际电气通信联盟)G.650.1以及G.650.2中的定义、测定方法。
[0044](实施方式1)
[0045]图1是实施方式1的激光装置的示意性的结构图。激光装置10具备种子光源11、多芯增益光纤12、光耦合器13、激发光源14以及激发光耦合器15。
[0046]<激光装置的结构>
[0047]对激光装置10的结构进行说明。种子光源11构成为输出单模(LP01模式)的激光L1。种子光源11例如是使用了单模光纤的YDFA(Ytterbium Doped Fiber Amplifier)。在该情况下，激光L1的波长包含于1100nm波段，例如为1070nm。
[0048]多芯增益光纤12具备：一个芯组12a1，其包括作为多个芯的6个芯12a；内侧包层12b，其包围芯12a的外周；以及外侧包层12c，其包围内侧包层12b的外周。多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种激光装置，其中，所述激光装置具备：种子光源，其输出单模的激光；多芯光纤，其具备包括至少一个芯的至少一个芯组，且在所述芯组中所述芯各自与相邻的其他所述芯光学耦合；以及光耦合器，其将所述激光向所述芯组输入，在所述多芯光纤中，所述激光以作为所述芯组的传输模式的超模在所述芯组传输。2.根据权利要求1所述的激光装置，其中，所述激光以所述超模的基本模式在所述芯组传输。3.根据权利要求1或2所述的激光装置，其中，在所述多芯光纤的与长度方向正交的截面中，所述芯组所包括的多个所述芯呈六方最密状或环状配置。4.根据权利要求1～3中任一项所述的激光装置，其中，所述多芯光纤具备多个所述芯组，不同的所述芯组所包括的所述芯彼此光学非耦合。5.根据权利要求4所述的激光装置，其中，在所述多芯光纤的与长度方向正交的截面中，多个所述芯组中的一个所包括的所述芯呈包围其他所述芯组的环状配置。6.根据权利要求4或5所述的激光装置，其中，所述激光装置构成为能够变更在多个所述芯组传...

【专利技术属性】
技术研发人员：高坂繁弘，江森芳博，荒井慎一，杉崎隆一，
申请(专利权)人：古河电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：