光纤激光器系统、制造方法以及加工方法技术方案

本发明专利技术实现抗反射性高的光纤激光器。以满足以下条件的方式设定光纤MMF的长度，其中，该条件是指：在各光纤激光器(FL2)的独立光路上的各点处，正向斯托克斯光(SF)的功率取极大值的时刻与反向斯托克斯光(SB)的功率取极大值的时刻之差大于正向斯托克斯光(SF)的功率的半峰宽之半值与反向斯托克斯光(SB)的功率的半峰宽之半值之和。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光纤激光器系统、制造方法以及加工方法
本专利技术涉及具备多个光纤激光器的光纤激光器系统。并且，本专利技术涉及制造这种光纤激光器系统的制造方法。并且，本专利技术涉及使用光纤激光器系统加工对象物的加工方法。
技术介绍
在材料加工的领域，近年来谋求具有kW级的输出的激光装置。然而，难以利用单一的光纤激光器实现这种激光装置。因此，在材料加工的领域开始使用具备多个光纤激光器、和将从各光纤激光器输出的激光合波的合束器的光纤激光器系统。在这种光纤激光器系统中，存在被加工对象物反射的激光再次射入光纤激光器系统，从而使光纤激光器系统产生故障的情况。例如，若向在光纤激光器系统内沿顺向传播的正向激光加入在被加工对象物反射后在光纤激光器系统内沿逆向传播的反向激光，则射入光纤激光器系统的各点的激光的功率显著变高。这样，在光纤激光器系统的各点促进受激拉曼散射，有时引起斯托克斯光的振荡。众所周知，若在光纤激光器系统中产生斯托克斯的振荡，则各光纤激光器中的激光振荡变得失稳、各光纤激光器产生故障(参照专利文献1)。专利文献1：日本公开专利公报“日本特开2015-95641号公报(2015年5月18日公开)”然而，在光纤激光器中，具有在点亮激发光源之后不久激光的功率取极大值的性质(该性质越是缩短使激发光的功率上升的时间就越显著)。因此，在光纤激光器系统中沿顺向传播的正向激光的功率在各光纤激光器中点亮激发光源之后不久取极大值。此时，若被加工对象物反射的激光再次射入光纤激光器系统，则存在正向激光的功率的峰值与反向激光的功率的峰值重叠，从而射入光纤激光器系统的各部分的激光的功率异常变高的情况。对于斯托克斯光的功率也可以论述相同的内容。即，在光纤激光器系统中沿顺向传播的正向斯托克斯光的功率在正向激光的功率取极大值之后不久取极大值。此时，若被加工对象物反射的斯托克斯光再次射入光纤激光器系统，则存在正向斯托克斯光的功率的峰值与反向斯托克斯光的功率的峰值重叠，从而射入光纤激光器系统的各部分的斯托克斯光的功率异常变高的情况。如以上那样，在光纤激光器系统中，存在在各光纤激光器中点亮激发光源之后不久，射入光纤激光器系统的各部分的激光以及斯托克斯光的功率异常变高的情况。在该情况下，产生斯托克斯光的振荡的概率上升，由此，光纤激光器系统的可靠性降低。因此，为了实现可靠性高的光纤激光器系统，避免在各光纤激光器中点亮激发光源之后不久激光以及斯托克斯光的功率异常变高，用以降低产生斯托克斯光的振荡的概率是尤为重要的。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述课题而完成的，其目的在于实现比以往可靠性更高的光纤激光器系统，特别是实现在各光纤激光器中点亮激发光源之后不久产生斯托克斯光的振荡的概率比以往低的光纤激光器系统。为了解决上述课题，本专利技术的光纤激光器系统具备：多个光纤激光器，它们生成激光；合束器，其将由各光纤激光器生成的激光合波；以及光纤，其将由上述合束器合波出的激光从与该光纤的输入端连接的上述合束器引导至与该光纤的射出端连接的输出部，该光纤激光器系统的特征在于，共用光路的光路长度以满足第一条件的方式设定，上述第一条件是指：当使反射体与上述输出部的射出面接触时，在独立光路上的各点处，正向斯托克斯光的功率取极大值的时刻与反向斯托克斯光的功率取极大值的时刻之差大于正向斯托克斯光的功率的半峰宽之半值与反向斯托克斯光的功率的半峰宽之半值之和，其中，上述独立光路是由各光纤激光器生成的激光的、尚未与由其他光纤激光器生成的激光合波之前的光路，上述共用光路是由该光纤激光器生成的激光的、与由其他光纤激光器生成的激光合波后的光路。根据上述结构，能够避免射入上述独立光路上的各点的斯托克斯光的功率在点亮了各光纤激光器的激发光源之后不久由于反向斯托克斯光的存在而上升的情况。由此，能够使在点亮了各光纤激光器的激发光源之后不久产生斯托克斯光的振荡的概率降低。为了解决上述课题，本专利技术的光纤激光器系统的制造方法是制造光纤激光器系统的制造方法，其特征在于，上述光纤激光器系统具备：多个光纤激光器，它们生成激光；合束器，其将由各光纤激光器生成的激光合波；以及光纤，其将由上述合束器合波出的激光从与该光纤的输入端连接的上述合束器引导至与该光纤的射出端连接的输出部，该制造方法包括以满足第一条件的方式设定共用光路的光路长度的工序，其中，上述第一条件是指：当使反射体与上述输出部的射出面接触时，在独立光路上的各点处，正向斯托克斯光的功率取极大值的时刻与反向斯托克斯光的功率取极大值的时刻之差大于正向斯托克斯光的功率的半峰宽之半值与反向斯托克斯光的功率的半峰宽之半值之和，其中，上述独立光路是由各光纤激光器生成的激光的、尚未与由其他光纤激光器生成的激光合波之前的光路，上述共用光路是由该光纤激光器生成的激光的、与由其他光纤激光器生成的激光合波后的光路。根据上述结构，能够避免射入上述独立光路上的各点的斯托克斯光的功率在点亮了各光纤激光器的激发光源之后不久由于反向斯托克斯光的存在而上升的情况。由此，能够使在点亮了各光纤激光器的激发光源之后不久产生斯托克斯光的振荡的概率降低。为了解决上述课题，本专利技术的加工方法是使用光纤激光器系统加工对象物的加工方法，其特征在于，上述光纤激光器系统具备：多个光纤激光器，它们生成激光；合束器，其将由各光纤激光器生成的激光合波；以及光纤，其将由上述合束器合波出的激光从与该光纤的输入端连接的上述合束器引导至与该光纤的射出端连接的输出部，该加工方法包括以满足第一条件的方式设定从上述输出部至上述对象物的距离的工序，其中，上述第一条件是指：在独立光路上的各点处，正向斯托克斯光的功率取极大值的时刻与反向斯托克斯光的功率取极大值的时刻之差大于正向斯托克斯光的功率的半峰宽之半值与反向斯托克斯光的功率的半峰宽之半值之和，其中，上述独立光路是由各光纤激光器生成的激光的、尚未与由其他光纤激光器生成的激光合波之前的光路。根据上述结构，能够避免射入上述独立光路上的各点的斯托克斯光的功率在点亮了各光纤激光器的激发光源之后不久由于反向斯托克斯光的存在而上升的情况。由此，能够使在点亮了各光纤激光器的激发光源之后不久产生斯托克斯光的振荡的概率降低。根据本专利技术，能够实现在各光纤激光器中点亮了激发光源之后不久产生斯托克斯光的振荡的概率比以往低的光纤激光器系统。附图说明图1是表示本专利技术的一个实施方式的光纤激光器系统的结构的框图。图2是示意性地示出关于图1所示的光纤激光器系统，受正向激光(LF)、反向激光(LB)、正向斯托克斯光(SF)以及反向斯托克斯光(SB)的功率的在关注光路上的点的时间变化的图表。具体实施方式(光纤激光器系统的结构)参照图1对本专利技术的一个实施方式的光纤激光器系统FLS的结构进行说明。图1是表示光纤激光器系统FLS的结构的框图。如图1所示，光纤激光器系统(Fiberlasersystem)FLS具备：n个光纤激光器FL1～FLn、激光合束器(Lasercombiner)LC、光纤MMF以及输出部C。在图1中例示了n＝3的情况下的结构，但光纤激光器FL1～FLn的个数n是任意的。各光纤激光器FLi作为生成激光的激光源发挥功能(i＝1，2，…，n)。各光纤激光器FLi与激光合束器LC的输入端口的任意一个连接，由各光纤激光器FLi生成的激光经由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤激光器系统，其具备：多个光纤激光器，它们生成激光；合束器，其将由各光纤激光器生成的激光合波；以及光纤，其将由所述合束器合波出的激光从与该光纤的输入端连接的所述合束器引导至与该光纤的射出端连接的输出部，所述光纤激光器系统的特征在于，共用光路的光路长度以满足第一条件的方式设定，所述第一条件是指：当使反射体与所述输出部的射出面接触时，在独立光路上的各点处，正向斯托克斯光的功率取极大值的时刻与反向斯托克斯光的功率取极大值的时刻之差大于正向斯托克斯光的功率的半峰宽之半值与反向斯托克斯光的功率的半峰宽之半值之和，其中，所述独立光路是由各光纤激光器生成的激光的、尚未与由其他光纤激光器生成的激光合波之前的光路，所述共用光路是由该光纤激光器生成的激光的、与由其他光纤激光器生成的激光合波后的光路。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.26 JP 2016-0124611.一种光纤激光器系统，其具备：多个光纤激光器，它们生成激光；合束器，其将由各光纤激光器生成的激光合波；以及光纤，其将由所述合束器合波出的激光从与该光纤的输入端连接的所述合束器引导至与该光纤的射出端连接的输出部，所述光纤激光器系统的特征在于，共用光路的光路长度以满足第一条件的方式设定，所述第一条件是指：当使反射体与所述输出部的射出面接触时，在独立光路上的各点处，正向斯托克斯光的功率取极大值的时刻与反向斯托克斯光的功率取极大值的时刻之差大于正向斯托克斯光的功率的半峰宽之半值与反向斯托克斯光的功率的半峰宽之半值之和，其中，所述独立光路是由各光纤激光器生成的激光的、尚未与由其他光纤激光器生成的激光合波之前的光路，所述共用光路是由该光纤激光器生成的激光的、与由其他光纤激光器生成的激光合波后的光路。2.根据权利要求1所述的光纤激光器系统，其特征在于，所述共用光路的光路长度以进一步满足第二条件的方式设定，所述第二条件是指：当使反射体与所述输出部的射出面接触时，在所述独立光路上的各点处，正向斯托克斯光的功率取极大值的时刻与反向激光的功率取极大值的时刻之差大于正向斯托克斯光的功率的半峰宽之半值与反向激光的功率的半峰宽之半值之和。3.根据权利要求1或2所述的光纤激光器系统，其特征在于，所述共用光路的光路长度以进一步满足第三条件的方式设定，所述第三条件是指：当使反射体与所述输出部的射出面接触时，在所述独立光路上的各点处，正向激光的功率取极大值的时刻与反向斯托克斯光的功率取极大值的时刻之差大于正向激光的功率的半峰宽之半值与反向斯托克斯光的功率的半峰宽之半值之和。4.根据权利要求1～3中任一项所述的光纤激光器系统，其特征在于，所述共用光路的光路长度以进一步满足第四条件的方式设定，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：柏木正浩，
申请(专利权)人：株式会社藤仓，
类型：发明
国别省市：日本,JP