光纖雷射器系統、製造方法以及加工方法與流程
2023-04-26 02:02:51

本發明涉及具備多個光纖雷射器的光纖雷射器系統。並且,本發明涉及製造這種光纖雷射器系統的製造方法。並且,本發明涉及使用光纖雷射器系統加工對象物的加工方法。
背景技術:
在材料加工的領域,近年來謀求具有kw級的輸出的雷射裝置。然而,難以利用單一的光纖雷射器實現這種雷射裝置。因此,在材料加工的領域開始使用具備多個光纖雷射器、和將從各光纖雷射器輸出的雷射合波的合束器的光纖雷射器系統。
在這種光纖雷射器系統中,存在被加工對象物反射的雷射再次射入光纖雷射器系統,從而使光纖雷射器系統產生故障的情況。
例如,若向在光纖雷射器系統內沿順向傳播的正向雷射加入在被加工對象物反射後在光纖雷射器系統內沿逆向傳播的反向雷射,則射入光纖雷射器系統的各點的雷射的功率顯著變高。這樣,在光纖雷射器系統的各點促進受激拉曼散射,有時引起斯託克斯光的振蕩。眾所周知,若在光纖雷射器系統中產生斯託克斯的振蕩,則各光纖雷射器中的雷射振蕩變得失穩、各光纖雷射器產生故障(參照專利文獻1)。
專利文獻1:日本公開專利公報「日本特開2015-95641號公報(2015年5月18日公開)」
然而,在光纖雷射器中,具有在點亮激發光源之後不久雷射的功率取極大值的性質(該性質越是縮短使激發光的功率上升的時間就越顯著)。因此,在光纖雷射器系統中沿順向傳播的正向雷射的功率在各光纖雷射器中點亮激發光源之後不久取極大值。此時,若被加工對象物反射的雷射再次射入光纖雷射器系統,則存在正向雷射的功率的峰值與反向雷射的功率的峰值重疊,從而射入光纖雷射器系統的各部分的雷射的功率異常變高的情況。
對於斯託克斯光的功率也可以論述相同的內容。即,在光纖雷射器系統中沿順向傳播的正向斯託克斯光的功率在正向雷射的功率取極大值之後不久取極大值。此時,若被加工對象物反射的斯託克斯光再次射入光纖雷射器系統,則存在正向斯託克斯光的功率的峰值與反向斯託克斯光的功率的峰值重疊,從而射入光纖雷射器系統的各部分的斯託克斯光的功率異常變高的情況。
如以上那樣,在光纖雷射器系統中,存在在各光纖雷射器中點亮激發光源之後不久,射入光纖雷射器系統的各部分的雷射以及斯託克斯光的功率異常變高的情況。在該情況下,產生斯託克斯光的振蕩的概率上升,由此,光纖雷射器系統的可靠性降低。因此,為了實現可靠性高的光纖雷射器系統,避免在各光纖雷射器中點亮激發光源之後不久雷射以及斯託克斯光的功率異常變高,用以降低產生斯託克斯光的振蕩的概率是尤為重要的。
技術實現要素:
本發明是鑑於上述課題而完成的,其目的在於實現比以往可靠性更高的光纖雷射器系統,特別是實現在各光纖雷射器中點亮激發光源之後不久產生斯託克斯光的振蕩的概率比以往低的光纖雷射器系統。
為了解決上述課題,本發明的光纖雷射器系統具備:多個光纖雷射器,它們生成雷射;合束器,其將由各光纖雷射器生成的雷射合波;以及光纖,其將由上述合束器合波出的雷射從與該光纖的輸入端連接的上述合束器引導至與該光纖的射出端連接的輸出部,該光纖雷射器系統的特徵在於,共用光路的光路長度以滿足第一條件的方式設定,上述第一條件是指:當使反射體與上述輸出部的射出面接觸時,在獨立光路上的各點處,正向斯託克斯光的功率取極大值的時刻與反向斯託克斯光的功率取極大值的時刻之差大於正向斯託克斯光的功率的半峰寬之半值與反向斯託克斯光的功率的半峰寬之半值之和,其中,上述獨立光路是由各光纖雷射器生成的雷射的、尚未與由其他光纖雷射器生成的雷射合波之前的光路,上述共用光路是由該光纖雷射器生成的雷射的、與由其他光纖雷射器生成的雷射合波後的光路。
根據上述結構,能夠避免射入上述獨立光路上的各點的斯託克斯光的功率在點亮了各光纖雷射器的激發光源之後不久由於反向斯託克斯光的存在而上升的情況。由此,能夠使在點亮了各光纖雷射器的激發光源之後不久產生斯託克斯光的振蕩的概率降低。
為了解決上述課題,本發明的光纖雷射器系統的製造方法是製造光纖雷射器系統的製造方法,其特徵在於,上述光纖雷射器系統具備:多個光纖雷射器,它們生成雷射;合束器,其將由各光纖雷射器生成的雷射合波;以及光纖,其將由上述合束器合波出的雷射從與該光纖的輸入端連接的上述合束器引導至與該光纖的射出端連接的輸出部,該製造方法包括以滿足第一條件的方式設定共用光路的光路長度的工序,其中,上述第一條件是指:當使反射體與上述輸出部的射出面接觸時,在獨立光路上的各點處,正向斯託克斯光的功率取極大值的時刻與反向斯託克斯光的功率取極大值的時刻之差大於正向斯託克斯光的功率的半峰寬之半值與反向斯託克斯光的功率的半峰寬之半值之和,其中,上述獨立光路是由各光纖雷射器生成的雷射的、尚未與由其他光纖雷射器生成的雷射合波之前的光路,上述共用光路是由該光纖雷射器生成的雷射的、與由其他光纖雷射器生成的雷射合波後的光路。
根據上述結構,能夠避免射入上述獨立光路上的各點的斯託克斯光的功率在點亮了各光纖雷射器的激發光源之後不久由於反向斯託克斯光的存在而上升的情況。由此,能夠使在點亮了各光纖雷射器的激發光源之後不久產生斯託克斯光的振蕩的概率降低。
為了解決上述課題,本發明的加工方法是使用光纖雷射器系統加工對象物的加工方法,其特徵在於,上述光纖雷射器系統具備:多個光纖雷射器,它們生成雷射;合束器,其將由各光纖雷射器生成的雷射合波;以及光纖,其將由上述合束器合波出的雷射從與該光纖的輸入端連接的上述合束器引導至與該光纖的射出端連接的輸出部,該加工方法包括以滿足第一條件的方式設定從上述輸出部至上述對象物的距離的工序,其中,上述第一條件是指:在獨立光路上的各點處,正向斯託克斯光的功率取極大值的時刻與反向斯託克斯光的功率取極大值的時刻之差大於正向斯託克斯光的功率的半峰寬之半值與反向斯託克斯光的功率的半峰寬之半值之和,其中,上述獨立光路是由各光纖雷射器生成的雷射的、尚未與由其他光纖雷射器生成的雷射合波之前的光路。
根據上述結構,能夠避免射入上述獨立光路上的各點的斯託克斯光的功率在點亮了各光纖雷射器的激發光源之後不久由於反向斯託克斯光的存在而上升的情況。由此,能夠使在點亮了各光纖雷射器的激發光源之後不久產生斯託克斯光的振蕩的概率降低。
根據本發明,能夠實現在各光纖雷射器中點亮了激發光源之後不久產生斯託克斯光的振蕩的概率比以往低的光纖雷射器系統。
附圖說明
圖1是表示本發明的一個實施方式的光纖雷射器系統的結構的框圖。
圖2是示意性地示出關於圖1所示的光纖雷射器系統,受正向雷射(lf)、反向雷射(lb)、正向斯託克斯光(sf)以及反向斯託克斯光(sb)的功率的在關注光路上的點的時間變化的圖表。
具體實施方式
(光纖雷射器系統的結構)
參照圖1對本發明的一個實施方式的光纖雷射器系統fls的結構進行說明。圖1是表示光纖雷射器系統fls的結構的框圖。
如圖1所示,光纖雷射器系統(fiberlasersystem)fls具備:n個光纖雷射器fl1~fln、雷射合束器(lasercombiner)lc、光纖mmf以及輸出部c。在圖1中例示了n=3的情況下的結構,但光纖雷射器fl1~fln的個數n是任意的。
各光纖雷射器fli作為生成雷射的雷射源發揮功能(i=1,2,…,n)。各光纖雷射器fli與雷射合束器lc的輸入埠的任意一個連接,由各光纖雷射器fli生成的雷射經由該輸入埠被輸入雷射合束器lc。
雷射合束器lc將由光纖雷射器fl1~fln各自生成的雷射合波。雷射合束器lc的輸出埠與光纖mmf的輸入端連接,由雷射合束器lc合波出的雷射被輸入光纖mmf的芯。
光纖mmf對由雷射合束器lc合波出的雷射進行波導。光纖mmf的射出端與輸出部c連接,在光纖mmf中波導的光經由輸出部c向外部被輸出。
應予說明,在本實施方式中,作為光纖mmf,使用多模光纖。由此,能夠對可能在對高功率雷射進行波導的過程中產生的各種非線性效應進行抑制。另外,本實施方式中,作為輸出部c,使用準直器。由此,能夠將經由輸出部c向外部被輸出的雷射以被準直的狀態照射於加工對象物w。
如圖1所示,構成上述光纖雷射器系統fls的各光纖雷射器fli能夠由m個雷射二極體ld1~ldm、泵浦合束器pc、高反射光纖布拉格光柵fbg1、放大用光纖dcf以及低反射光纖布拉格光柵fbg2構成。在圖1中例示了m=3的情況下的結構,但雷射二極體ld1~ldm的個數m是任意的。
各雷射二極體ldj作為生成泵浦光的泵浦光源發揮功能(j=1,2,…,m)。各雷射二極體ldj與泵浦合束器pc的輸入埠連接。由各雷射二極體ldj生成的泵浦光經由該輸入埠被輸入泵浦合束器pc。
泵浦合束器pc將由雷射二極體ld1~ldm各自生成的泵浦光合波。泵浦合束器pc的輸出埠經由高反射光纖布拉格光柵fbg1與放大用光纖dcf連接。由泵浦合束器pc合波出的泵浦光透過該高反射光纖布拉格光柵fbg1,並被輸入放大用光纖dcf的內包層。
放大用光纖dcf是向芯添加了稀土類元素而得的雙包層光纖,其同與輸入端連接的高反射光纖布拉格光柵fbg1以及與射出端連接的低反射光纖布拉格光柵fbg2一起構成雷射振蕩器。放大用光纖dcf的射出端經由低反射光纖布拉格光柵fbg2與雷射合束器lc的輸入埠連接。由放大用光纖dcf生成的雷射中的透過了低反射光纖布拉格光柵fbg2的雷射被輸入雷射合束器lc。
(光纖雷射器系統的特徵)
以下,關注由某光纖雷射器fli生成的雷射的、尚未與由其他光纖雷射器flk(k≠i)生成的雷射合波之前的獨立光路。在採用圖1所示的結構的情況下,該光纖雷射器fli的放大用光纖dcf、和與該光纖雷射器fli連接的雷射合束器lc的輸入埠構成該光路。在光纖雷射器fli與雷射合束器lc的輸入埠之間夾設有傳輸用光纖的情況下,該傳輸用光纖也被包括於該光路。以下將該獨立光路記載為「關注光路」。
在關注光路上的各點可能產生受激拉曼散射。此處,受激拉曼散射是指通過與作為關注光路的構成媒介的石英玻璃的晶格振動的相互作用,將雷射轉換為斯託克斯光(波長比雷射長的散射光)的現象。在關注光路上的各點由於受激拉曼散射而產生的斯託克斯光的功率p和射入該點的雷射l的功率pl與射入至該點的斯託克斯光s的功率ps之積pl×ps成比例。
此處,射入關注光路上的各點的雷射l的功率pl不僅包括沿順向(從雷射二極體ldi朝向輸出部c的方向)傳播的正向雷射lf的功率plf,也包括沿逆向(從輸出部c朝向雷射二極體ldi的方向)傳播的反向雷射lb的功率plb。同樣,射入關注光路上的各點的斯託克斯光s的功率ps不僅包括沿順向傳播的正向斯託克斯光sf的功率psf,也包括沿逆向傳播的反向斯託克斯光sb的功率psb。因此,在關注光路上的各點由於受激拉曼散射而產生的斯託克斯光的功率p和pl×ps=(plf+plb)×(psf+psb)成比例。應予說明,反向雷射lb以及反向斯託克斯光sb主要通過正向雷射lf以及正向斯託克斯光sf在加工對象物w被反射而產生。
在圖1中示意性地示出射入光纖雷射器fl2的獨立光路上的點更具體而言射入與光纖雷射器fl2連接的雷射合束器lc的輸入埠上的點p的正向雷射lf、正向斯託克斯光sf、反向雷射lb以及反向斯託克斯光sb。
然而,射入關注光路上的各點的正向雷射lf的功率plf以及正向斯託克斯光sf的功率psf在點亮了雷射二極體ld1~ldn之後不久取極大值,之後,射入該點的反向雷射lb(正向雷射lf的反射光)的功率plb以及反向斯託克斯光sb(正向斯託克斯光sb的反射光)的功率psb取極大值。因此,所生成的斯託克斯光的功率(和所射入的斯託克斯光s的功率ps與所射入的雷射l的功率pl之積成比例)增大的時間段即達到斯託克斯光的振蕩的概率(以下,記載為「斯託克斯振蕩概率」)高的時間段是點亮了雷射二極體ld1~ldn之後不久。
特別是,在正向斯託克斯光sf的功率psf取極大值的時刻tsf與反向斯託克斯光sb的功率psb取極大值的時刻tsb的時間差δts=tsb-tsf成為正向斯託克斯光sf的功率psf的峰值的半峰寬之半值wsf/2與反向斯託克斯光sb的功率psb的峰值的半峰寬之半值wsb/2之和(wsf+wsb)/2以下的情況下,斯託克斯光s的功率ps=psf+psb的極大值會變得大於正向斯託克斯光sf的功率psf的極大值。這是指斯託克斯振蕩概率由於反向斯託克斯光sb的存在(加工對象物w的反射的存在)而上升。
同樣,在正向雷射lf的功率plf取極大值的時刻tlf與反向雷射lb的功率plb取極大值的時刻tlb的時間差δtl=tlb-tlf成為正向雷射lf的功率plf的峰值的半峰寬之半值wlf/2與反向雷射lb的功率plb的峰值的半峰寬之半值wlb/2之和(wlf+wlb)/2以下的情況下,全部雷射l的功率pl=plf+plb的極大值會變得大於正向雷射lf的功率plf的極大值。這是指斯託克斯振蕩概率由於反向雷射lb的存在(加工對象物w的反射的存在)而上升。
另外,(1)在從正向斯託克斯光sf的功率psf取極大值的時刻tsf直至反向雷射lb的功率plb取極大值的時刻tlb的時間差δtsl=tlb-tsf成為正向斯託克斯光sf的功率psf的峰值的半峰寬之半值wsf/2與反向雷射lb的功率plb的峰值的半峰寬之半值wlb/2之和(wsf+wlb)/2以下的情況下,以及(2)在從正向雷射lf的功率plf取極大值的時刻tlf直至反向斯託克斯光sb的功率psb取極大值的時刻tsb的時間差δtls=tsb-tlf成為正向雷射lf的功率plf的峰值的半峰寬之半值wlf/2與反向斯託克斯光sb的功率psb的峰值的半峰寬之半值wsb/2之和(wlf+wsb)/2以下的情況下,斯託克斯振蕩概率上升。這是因為由於受激拉曼散射而產生的斯託克斯光的功率p與pl×ps=(plf+plb)×(psf+psb)成比例。
如以上那樣,在正向斯託克斯光sf或者正向雷射lf的功率plf、psf的峰值與反向斯託克斯光sb或者反向雷射lb的功率plb、psb的峰值在時間軸上有意地重合的情況下,斯託克斯振蕩概率上升。因此,在本實施方式的光纖雷射器系統fls中,在使加工對象物w等反射體與輸出部c的射出面接觸時,在關注光路上的各點p以滿足下述條件1~4的方式設定光纖mmf的長度(共用光路的光路長度)。
條件1:正向斯託克斯光sf的功率psf取極大值的時刻tsf與反向斯託克斯光sb的功率psb取極大值的時刻tsb的時間差δts=tsb-tsf大於正向斯託克斯光sf的功率的峰值的半峰寬之半值wsf/2與反向斯託克斯光sb的功率的峰值的半峰寬之半值wsb/2之和(wsf+wsb)/2。
條件2:從正向斯託克斯光sf的功率psf取極大值的時刻tsf直至反向雷射lb的功率plb取極大值的時刻tlb的時間差δtsl=tlb-tsf大於正向斯託克斯光sf的功率的峰值的半峰寬之半值wsf/2與反向雷射lb的功率的峰值的半峰寬之半值wlb/2之和(wsf+wlb)/2。
條件3:從正向雷射lf的功率plf取極大值的時刻tlf直至反向斯託克斯光sb的功率psb取極大值的時刻tsb的時間差δtls=tsb-tlf大於正向雷射lf的功率的峰值的半峰寬之半值wlf/2與反向斯託克斯光sb的功率的峰值的半峰寬之半值wsb/2之和(wlf+wsb)/2。
條件4:正向雷射lf的功率plf取極大值的時刻tlf與反向雷射lb的功率plb取極大值的時刻tlb的時間差δtl=tlb-tlf大於正向雷射lf的功率plf的峰值的半峰寬之半值wlf/2與反向雷射lb的功率plb的峰值的半峰寬之半值wlb/2之和(wlf+wlb)/2。
圖2是示意性地表示滿足全部上述條件1~4的正向雷射lf、反向雷射lb、正向斯託克斯光sf以及反向斯託克斯光sb的功率plf、plb、psf、psb的時間變化的圖表。
在滿足上述條件1~4的點p,如圖2所示,正向斯託克斯光sf或者正向雷射lf的功率plf、psf的峰值、與反向斯託克斯光sb或者反向雷射lb的功率plb、psb的峰值在時間軸上彼此分離。因此,能夠避免在滿足上述條件1~4的點p,生成的斯託克斯光的功率由於反向斯託克斯光sb或者反向雷射lb而增大。
在關注光路上的各點p滿足上述條件1~4,由此能夠避免在關注光路上生成的斯託克斯光的功率由於反向斯託克斯光sb或者反向雷射lb而增大。由此,能夠抑制可能在點亮了雷射二極體ld1~ldn之後不久產生的斯託克斯振蕩概率上升。即,能夠實現比以往抗反射性高的光纖雷射器系統。
應予說明,若在加工對象物w與輸出部c的射出面接觸的情況下在關注光路上的點p滿足上述條件1~4,則在加工對象物w不與輸出部c的射出面接觸的情況下也在該點p自動地滿足上述條件1~4。原因在於與前者的情況相比,在後者的情況下從該點p直至加工對象物w的光路長度更長,其結果,上述各時間差δts、δts、δtls、δtl變大。因此,如上述那樣,若在加工對象物w與輸出部c的射出面接觸的情況下在關注光路上的各點p以滿足上述條件1~4的方式設定光纖mmf的長度,則能夠實現抗反射性比以往更高的光纖雷射器系統fls,而不對其使用方法設置任何限制。
另外,正向雷射lf的峰值的半峰寬之值wlf大於正向斯託克斯光sf的功率的峰值的半峰寬之值wsf,正向雷射lf取極大值的時刻tlf與正向斯託克斯光sf取極大值的時刻tsf的時間差tsf-tlf與上述半峰寬之值wlf、wsf相比小到能夠忽略的程度(參照圖2)。同樣,反向雷射lb的峰值的半峰寬之值wlb大於反向斯託克斯光sb的功率的峰值的半峰寬之值wsb,反向雷射lb取極大值的時刻tlb與反向斯託克斯光sb取極大值的時刻tsb的時間差tsb-tlb與上述半峰寬之值wlb、wsb相比小到能夠忽略的程度(參照圖2)。因此,若滿足上述條件4,則自動地滿足上述條件1~3,若滿足上述條件2或者上述條件3,則自動地滿足上述條件1。因此,可以考慮(a)滿足全部上述條件1~4的情況、(b)僅滿足上述條件1~3的情況、(c)僅滿足上述條件1、2的情況、(d)僅滿足上述條件1、3的情況、(e)僅滿足上述條件1的情況這五種情況。能夠得到最高抗反射性的是(a)情況,能夠得到下一高抗反射性的是(b)情況,能夠得到再下一高的抗反射性是(c)或者(d)情況,能夠得到再再下一高的抗反射性的是(e)情況。其中,即便是(e)情況,能夠得到比不滿足上述條件1的情況(現有技術)高的抗反射性這點也不變。
應予說明,本實施方式中,對在使加工對象物w等反射體與輸出部c的射出面接觸時在關注光路上的各點p以滿足上述條件1~4的方式在製造時設定了光纖mmf的長度的光纖雷射器系統fls進行了說明。然而,通過在關注光路上的各點以滿足上述條件1~4的方式設定在使用時從輸出部c直至加工對象物w的距離也能夠得到與通過在關注光路上的各點以滿足上述條件1~4的方式在製造時設定光纖mmf的長度而得到的效果相同的效果。即,在使用光纖雷射器系統fls對加工對象部w進行加工的加工方法中,通過實施包括在關注光路上的各點以滿足上述條件1~4的方式設定從輸出部c直至加工對象物w的距離的工序的加工方法,也能夠得到與通過實施包括在關注光路上的各點以滿足上述條件1~4的方式設定光纖mmf的長度的工序的製造方法而得到的效果相同的效果。
(實施例)
此處,以正向斯託克斯光sf的功率psf的峰值的半峰寬之值wsf以及反向斯託克斯光sb的功率psb的峰值的半峰寬之值wsb分別為300ns的情況為例,對為了滿足上述條件1所需要的光纖雷射器系統fls的具體例簡單地進行說明。
將正向斯託克斯光sf的功率psf取極大值的時刻tsf與反向斯託克斯光sb的功率psb取極大值的時刻tsb的時間差tsb-tsf設為δts,條件1能夠表現為(wsf+wsb)/2<δts。為了在關注光路上的點p滿足條件1,將從點p直至輸出部c的光路長度設為x[m],並滿足(wsf+wsb)/2<2x/v即可。此處v[m/s]是在光纖雷射器系統fls內傳播的光的速度。
此處,若使wsf=wsb=300ns,v=2.0×108m/s,則上述條件1最終改寫為x>30m。因此,例如,若將光纖mmf的長度設定為30m,則從關注光路上的任意的點p直至輸出部c的光路長度x大於30m,因此滿足上述條件1。由此,如上述那樣,能夠實現比以往抗反射性高的光纖雷射器系統fls。
〔總結〕
本發明的一個方式的光纖雷射器系統具備:多個光纖雷射器,它們生成雷射;合束器,其將由各光纖雷射器生成的雷射合波;以及光纖,其將由上述合束器合波出的雷射從與該光纖的輸入端連接的上述合束器引導至與該光纖的射出端連接的輸出部,上述光纖雷射器系統的特徵在於,共用光路的光路長度以滿足第一條件的方式設定,上述第一條件是指:當使反射體與上述輸出部的射出面接觸時,在獨立光路上的各點處,正向斯託克斯光的功率取極大值的時刻與反向斯託克斯光的功率取極大值的時刻之差大於正向斯託克斯光的功率的半峰寬之半值與反向斯託克斯光的功率的半峰寬之半值之和,其中,上述獨立光路是由各光纖雷射器生成的雷射的、尚未與由其他光纖雷射器生成的雷射合波之前的光路,上述共用光路是由該光纖雷射器生成的雷射的、與由其他光纖雷射器生成的雷射合波後的光路。
根據上述結構,能夠避免射入上述獨立光路上的各點的斯託克斯光的功率在點亮了各光纖雷射器的激發光源之後不久由於反向斯託克斯光的存在而上升。由此,能夠使在點亮了各光纖雷射器的激發光源之後不久產生斯託克斯光的振蕩的概率降低。
在本發明的其他方式的光纖雷射器系統中,優選上述共用光路的光路長度以進一步滿足第二條件的方式設定,上述第二條件是指:當使反射體與上述輸出部的射出面接觸時,在上述獨立光路上的各點處,正向斯託克斯光的功率取極大值的時刻與反向雷射的功率取極大值的時刻之差大於正向斯託克斯光的功率的半峰寬之半值與反向雷射的功率的半峰寬之半值之和。
根據上述結構,能夠避免射入上述獨立光路上的各點的正向斯託克斯光的功率與反向雷射的功率之積在點亮了各光纖雷射器的激發光源之後不久由於反向雷射的存在而上升。由此,能夠使在點亮了各光纖雷射器的激發光源之後不久產生斯託克斯光的振蕩的概率降低。
在本發明的其他方式的光纖雷射器系統中,優選上述共用光路的光路長度以進一步滿足第三條件的方式設定,上述第三條件是指:當使反射體與上述輸出部的射出面接觸時,在上述獨立光路上的各點處,正向雷射的功率取極大值的時刻與反向斯託克斯光的功率取極大值的時刻之差大於正向雷射的功率的半峰寬之半值與反向斯託克斯光的功率的半峰寬之半值之和。
根據上述結構,能夠避免射入上述獨立光路上的各點的正向雷射的功率與反向斯託克斯光的功率之積在點亮了各光纖雷射器的激發光源之後不久由於反向斯託克斯光的存在而上升。由此,能夠使在點亮了各光纖雷射器的激發光源之後不久產生斯託克斯光的振蕩的概率降低。
在本發明的其他方式的光纖雷射器系統中,優選上述共用光路的光路長度以進一步滿足第四條件的方式設定,上述第四條件是指:當使反射體與上述輸出部的射出面接觸時,在上述獨立光路上的各點處,正向雷射的功率取極大值的時刻與反向雷射的功率取極大值的時刻之差大於正向雷射的功率的半峰寬之半值與反向雷射的功率的半峰寬之半值之和。
根據上述結構,能夠避免射入上述獨立光路上的各點的雷射的功率在點亮了各光纖雷射器的激發光源之後不久由於反向雷射的存在而上升。由此,能夠使在點亮了各光纖雷射器的激發光源之後不久產生斯託克斯光的振蕩的概率降低。
本發明的一個方式的光纖雷射器系統的製造方法是一種製造光纖雷射器系統的製造方法,其特徵在於,上述光纖雷射器系統具備:多個光纖雷射器,它們生成雷射;合束器,其將由各光纖雷射器生成的雷射合波;以及光纖,其將由上述合束器合波出的雷射從與該光纖的輸入端連接的上述合束器引導至與該光纖的射出端連接的輸出部,該製造方法包括以滿足第一條件的方式設定共用光路的光路長度的工序,其中,上述第一條件是指:當使反射體與上述輸出部的射出面接觸時,在獨立光路上的各點處,正向斯託克斯光的功率取極大值的時刻與反向斯託克斯光的功率取極大值的時刻之差大於正向斯託克斯光的功率的半峰寬之半值與反向斯託克斯光的功率的半峰寬之半值之和,其中,上述獨立光路是由各光纖雷射器生成的雷射的、尚未與由其他光纖雷射器生成的雷射合波之前的光路,上述共用光路是由該光纖雷射器生成的雷射的、與由其他光纖雷射器生成的雷射合波後的光路。
根據上述結構,能夠避免射入上述獨立光路上的各點的斯託克斯光的功率在點亮了各光纖雷射器的激發光源之後不久由於反向斯託克斯光的存在而上升。由此,能夠使在點亮了各光纖雷射器的激發光源之後不久產生斯託克斯光的振蕩的概率降低。
本發明的一個方式的加工方法是一種使用光纖雷射器系統加工對象物的加工方法,其特徵在於,上述光纖雷射器系統具備:多個光纖雷射器,它們生成雷射;合束器,其將由各光纖雷射器生成的雷射合波;以及光纖,其將由上述合束器合波出的雷射從與該光纖的輸入端連接的上述合束器引導至與該光纖的射出端連接的輸出部,該加工方法包括以滿足第一條件的方式設定從上述輸出部至上述對象物的距離的工序,其中,上述第一條件是指:在獨立光路上的各點處,正向斯託克斯光的功率取極大值的時刻與反向斯託克斯光的功率取極大值的時刻之差大於正向斯託克斯光的功率的半峰寬之半值與反向斯託克斯光的功率的半峰寬之半值之和,其中,上述獨立光路是由各光纖雷射器生成的雷射的、尚未與由其他光纖雷射器生成的雷射合波之前的光路。
根據上述結構,能夠避免射入上述獨立光路上的各點的斯託克斯光的功率在點亮了各光纖雷射器的激發光源之後不久由於反向斯託克斯光的存在而上升。由此,能夠使在點亮了各光纖雷射器的激發光源之後不久產生斯託克斯光的振蕩的概率降低。
(附加事項)
本發明不限定於上述各實施方式,在權利要求所示的範圍內能夠進行各種變更,而且將不同的實施方式彼此公開的技術手段適當地組合而得的實施方式也被包括於本發明的技術範圍被。
附圖標記說明:
fls...光纖雷射器系統;fl1~fln...光纖雷射器;lc...雷射合束器(合束器);mmf...光纖;c...輸出部;ld1~ldn...雷射二極體;pc...泵浦合束器;fbg1...高反射光纖布拉格光柵;dcf...放大用光纖;fbg2...低反射光纖布拉格光柵;w...加工對象物(反射體)。