光纤激光装置、光纤激光装置的制造方法以及设定方法制造方法及图纸

抑制拉曼散射光的功率的增大，减少激光的振荡不稳定化的可能性。在光纤激光装置(FL)中以满足10

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光纤激光装置、光纤激光装置的制造方法以及设定方法
本专利技术涉及光纤激光装置。另外，涉及光纤激光装置的制造方法。另外，涉及在光纤激光装置中，对可加工的加工对象物的反射衰减量进行设定的设定方法。
技术介绍
在材料加工的领域中，作为维护性和加工性优异的激光加工机，光纤激光装置受到关注。然而，在光纤激光装置中，若在光纤中被导波的激光的功率密度变高，则容易产生受激拉曼散射等非线性光学效果。而且，公知若由受激拉曼散射产生的拉曼散射光的功率变高，则光纤激光装置中的激光振荡变得不稳定(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”然而，在现有的光纤激光装置中，存在进一步抑制拉曼散射光的功率的增大，进一步减少激光的振荡不稳定化的可能性的余地。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述的点而完成的，其目的在于：(1)在光纤激光装置中，抑制拉曼散射光的功率的增大，减少激光的振荡不稳定化的可能性，(2)制造在光纤激光装置中抑制拉曼散射光的功率的增大，减少激光的振荡不稳定化的可能性的光纤激光装置，或者(3)实现在光纤激光装置中抑制拉曼散射光的功率的增大，减少激光的振荡不稳定化的可能性的光纤激光装置。为了解决上述课题，本专利技术的一个方式所涉及的光纤激光装置具备放大用光纤、对从上述放大用光纤输出的激光进行导波的传输光纤，以满足下述不等式(a)的方式设置有对由上述激光引起的受激拉曼散射所产生的拉曼散射光的一部分进行反射的拉曼滤光器。[数1]在这里，L1是从上述放大用光纤的端部中的与上述传输光纤侧相反侧的端部到上述拉曼滤光器为止的光路的长度，g1是该光路中上述拉曼散射光受到的每单位长度的增益，L2是从上述拉曼滤光器到上述传输光纤的端部中的与上述放大用光纤侧相反侧的端部为止的光路的长度，g2是该光路中上述拉曼散射光受到的每单位长度的增益，am是上述拉曼滤光器的反射衰减量，at是上述拉曼滤光器的透过衰减量，ar是能够由上述光纤激光装置加工的加工对象物的反射衰减量。为了解决上述课题，本专利技术的一个方式所涉及的制造方法是具备放大用光纤、对从上述放大用光纤输出的激光进行导波的传输光纤的光纤激光装置的制造方法，包括如下工序：以满足下述不等式(a)的方式设置对由上述激光引起的受激拉曼散射所产生的拉曼散射光的一部分进行反射的拉曼滤光器。[数2]在这里，L1是从上述放大用光纤的端部中的与上述传输光纤侧相反侧的端部到上述拉曼滤光器为止的光路的长度，g1是该光路中上述拉曼散射光受到的每单位长度的增益，L2是从上述拉曼滤光器到上述传输光纤的端部中的与上述放大用光纤侧相反侧的端部为止的光路的长度，g2是该光路中上述拉曼散射光受到的每单位长度的增益，am是上述拉曼滤光器的反射衰减量，at是上述拉曼滤光器的透过衰减量，ar是能够由上述光纤激光装置加工的加工对象物的反射衰减量。为了解决上述课题，本专利技术的一个方式所涉及的设定方法是在具备放大用光纤、对从上述放大用光纤输出的激光进行导波的传输光纤的光纤激光装置中，对能够由上述光纤激光装置加工的加工对象物的反射衰减量ar进行设定的设定方法，以满足下述不等式(a)的方式设定上述反射衰减量ar。[数3]在这里，L1是从上述放大用光纤的端部中的与上述传输光纤侧相反侧的端部到上述拉曼滤光器为止的光路的长度，g1是该光路中上述拉曼散射光受到的每单位长度的增益，L2是从上述拉曼滤光器到上述传输光纤的端部中的与上述放大用光纤侧相反侧的端部为止的光路的长度，g2是该光路中上述拉曼散射光受到的每单位长度的增益，am是上述拉曼滤光器的反射衰减量，at是上述拉曼滤光器的透过衰减量，ar是能够由上述光纤激光装置加工的加工对象物的反射衰减量。根据本专利技术的一个方式所涉及的光纤激光装置，能够抑制拉曼散射光的功率的增大，减少激光的振荡不稳定化的可能性。另外，根据本专利技术的一个方式所涉及的光纤激光装置的制造方法，能够制造抑制拉曼散射光的功率的增大，减少激光的振荡不稳定化的可能性的光纤激光装置。另外，根据本专利技术的一个方式所涉及的设定方法，能够实现抑制拉曼散射光的功率的增大，减少激光的振荡不稳定化的可能性的光纤激光装置。附图说明图1是表示本专利技术的第一实施方式所涉及的光纤激光装置的结构的框图。图2是表示图1所示的光纤激光装置中的拉曼散射光的光路的图。图3是表示图1所示的光纤激光装置中的拉曼散射光的功率的分布的图。(a)表示加工对象物的反射率为10％的情况的拉曼散射光的功率的分布，(b)表示加工对象物的反射率为50％的情况的拉曼散射光的功率的分布。图4是表示本专利技术的第二实施方式所涉及的光纤激光装置的结构的框图。图5是表示图4所示的光纤激光装置中的拉曼散射光的光路的图。具体实施方式〔第一实施方式〕(光纤激光装置的结构)参照图1对本专利技术的第一实施方式所涉及的光纤激光装置FL的结构进行说明。图1是表示本实施方式所涉及的光纤激光装置FL的结构的框图。光纤激光装置FL是包含单一的放大用光纤的、加工用的激光装置。光纤激光装置FL例如如图1所示具备m个激发光源PS1～PSm、m个激发光纤PF1～PFm、激发合路器PC、高反射光纤布拉格光栅FBG-HR、放大用光纤AF、低反射光纤布拉格光栅FBG-LR、传输光纤DF、以及照射头H。激发光源PS1～PSm和激发光纤PF1～PFm相互一对一地对应。在这里，m是2以上的任意自然数，表示激发光源PS1～PSm和激发光纤PF1～PFm的个数。此外，在图1中，示出m＝6的情况的光纤激光装置FL的结构例。激发光源PSj(j是1以上且m以下的自然数)生成激发光。在本实施方式中，作为激发光源PS1～PSm，使用激光二极管。激发光源PSj与激发光纤PFj的输入端连接。由激发光源PSj生成的激发光被输入到激发光纤PFj。激发光纤PFj(j是1以上且m以下的自然数)对由激发光源PSj生成的激发光进行导波。激发光纤PFj的输出端与激发合路器PC的输入端口连接。在激发光纤PFj中被导波的激发光经由该输入端口被输入到激发合路器PC。激发合路器PC对在各个激发光纤PF1～PFm中被导波的激发光进行合波。激发合路器PC的输出端口经由高反射光纤布拉格光栅FBG-HR与放大用光纤AF的输入端连接。由激发合路器PC合波的激发光中透过高反射光纤布拉格光栅FBG-HR的激发光被输入到放大用光纤AF。放大用光纤AF使用透过了高反射光纤布拉格光栅FBG-HR的激发光，而生成激光。在本实施方式中，作为放大用光纤AF，使用在纤芯中添加了稀土类元素(例如Yb)的双包层光纤。透过了高反射光纤布拉格光栅FBG-HR的激发光为了将该稀土类元素维持在反转分布状态而使用。放大用光纤AF的输出端经由低反射光纤布拉格光栅FBG-LR与上述的传输光纤DF的输入端连接。高反射光纤布拉格光栅FBG-HR在某波长带中作为反射镜发挥功能(例如，反射率成为99％)，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤激光装置，具备：放大用光纤；和传输光纤，对从所述放大用光纤输出的激光进行导波，其特征在于，/n以满足下述不等式(a)的方式设置有对由所述激光引起的受激拉曼散射所产生的拉曼散射光的一部分进行反射的拉曼滤光器，/n[数1]/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180330 JP 2018-0696971.一种光纤激光装置，具备：放大用光纤；和传输光纤，对从所述放大用光纤输出的激光进行导波，其特征在于，
以满足下述不等式(a)的方式设置有对由所述激光引起的受激拉曼散射所产生的拉曼散射光的一部分进行反射的拉曼滤光器，
[数1]



在这里，L1是从所述放大用光纤的端部中的与所述传输光纤侧相反侧的端部到所述拉曼滤光器为止的光路的长度，g1是该光路中所述拉曼散射光受到的每单位长度的增益，L2是从所述拉曼滤光器到所述传输光纤的端部中的与所述放大用光纤侧相反侧的端部为止的光路的长度，g2是该光路中所述拉曼散射光受到的每单位长度的增益，am是所述拉曼滤光器的反射衰减量，at是所述拉曼滤光器的透过衰减量，ar是能够由所述光纤激光装置进行加工的加工对象物的反射衰减量。


2.根据权利要求1所述的光纤激光装置，其特征在于，
代替所述不等式(a)，以满足下述不等式(b)的方式设置有所述拉曼滤光器，
[数2]





3.根据权利要求1所述的光纤激光装置，其特征在于，
代替所述不等式(a)，以满足下述不等式(c)的方式设置有所述拉曼滤光器，
[数3]



在这里，L是从所述放大用光纤的端部中的与所述传输光纤侧相反侧的端部到所述传输光纤的端部中的与所述放大用光纤侧相反侧的端部为止的光路的长度。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的光纤激光装置，其特征在于，
以进一步满足下述不等式(d)的方式设置有所述拉曼滤光器，
[数4]



在这里，P(z)是从所述放大用光纤的端部中的与所述传输光纤侧相反侧的端部起的光程成为z的放大用光纤部位处的激光的功率，g(P(z))是在该放大用光纤部位处所述拉曼散射光受到的每单位长度的增益。


5.根据权利要求4所述的光纤激光装置，其特征在于，
在所述放大用光纤的端部中的所述传输光纤侧的端部设置有光纤布拉格光栅，使用由下述式(e)定义的r’oc通过下述式(f)给出所述P(z)，
[数5]



[数6]



在这里，L0是...

【专利技术属性】
技术研发人员：阪本真一，
申请(专利权)人：株式会社藤仓，
类型：发明
国别省市：日本;JP