JP2021129069A - Fiber laser device and manufacturing method thereof - Google Patents

Abstract

To provide a fiber laser device and a manufacturing method thereof capable of preventing a decrease in input/output efficiency.SOLUTION: A fiber laser device includes an amplification fiber 21, a combiner 12 that couples the excitation light to the amplification fiber 21, a water-cooled plate 41 on which the amplification fiber 21 is mounted, a water-cooled plate 42 on which the combiner 12 is mounted, and a module housing 40 accommodating the water-cooled plate 41 and the water-cooled plate 42.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、ファイバレーザ装置及びファイバレーザ装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a fiber laser device and a method for manufacturing the fiber laser device.

近年、加工分野、自動車分野、医療分野等の様々な分野において、ファイバレーザ装置が注目されている。ファイバレーザ装置は、従来のレーザ装置（例えば、炭酸ガスレーザ装置）に比べて、ビーム品質及び集光性が優れているという特徴がある。また、ファイバレーザ装置は、空間光学部品が不要なため、アライメント等の問題がない、メンテナンスが不要である、等の利点もある。 In recent years, fiber laser devices have been attracting attention in various fields such as processing fields, automobile fields, and medical fields. The fiber laser device is characterized in that it is superior in beam quality and light collection property as compared with a conventional laser device (for example, a carbon dioxide gas laser device). Further, since the fiber laser device does not require spatial optical components, there are advantages such as no problem of alignment and no maintenance.

以下の特許文献１には、ＭＯＰＡ（Master Oscillator Power Amplifier：主発振器出力増幅器）方式の従来のファイバレーザ装置が開示されている。このファイバレーザ装置は、主発振器、プリアンプ部、及びパワーアンプ部を備えており、主発振器から出力されるレーザ光をプリアンプ部及びパワーアンプ部で順次増幅して高出力のレーザ光を出力するものである。このファイバレーザ装置では、パワーアンプ部を構成する光学部品（励起光源、増幅用ファイバ、及びコンバイナ等）を冷却プレート上に搭載して冷却するようにしている。 The following Patent Document 1 discloses a conventional fiber laser apparatus of the MOPA (Master Oscillator Power Amplifier) type. This fiber laser device includes a main oscillator, a preamplifier section, and a power amplifier section, and the laser beam output from the main oscillator is sequentially amplified by the preamplifier section and the power amplifier section to output a high-output laser beam. Is. In this fiber laser device, optical components (excitation light source, amplification fiber, combiner, etc.) constituting the power amplifier section are mounted on a cooling plate for cooling.

特開２０１７−１６８７７２号公報JP-A-2017-168772

ところで、上述した特許文献１に開示されたファイバレーザ装置では、パワーアンプ部を構成する光学部品が１つの冷却プレート上に搭載されていることから、ある光学部品で発せられた熱が、他の光学部品に影響を及ぼすことが考えられる。例えば、増幅用ファイバで発せられた熱が、コンバイナに影響を及ぼすことが考えられる。このような熱的な影響があると、例えば、コンバイナを固定する樹脂の膨張によってコンバイナの融着点の損失が増加し、励起光のロス（損失）が大きくなってファイバレーザ装置の入出力効率（励起光として入力される光のパワーとレーザ光として出力される光のパワーとの比）が低下する虞があるという問題がある。 By the way, in the fiber laser apparatus disclosed in Patent Document 1 described above, since the optical components constituting the power amplifier section are mounted on one cooling plate, the heat generated by one optical component is generated by another. It may affect the optical components. For example, the heat generated by the amplification fiber may affect the combiner. When there is such a thermal effect, for example, the expansion of the resin that fixes the combiner increases the loss at the fusion point of the combiner, and the loss (loss) of the excitation light increases, resulting in an increase in the input / output efficiency of the fiber laser device. There is a problem that (the ratio of the power of light input as excitation light to the power of light output as laser light) may decrease.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、入出力効率の低下を防止することができるファイバレーザ装置及びファイバレーザ装置の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a fiber laser apparatus and a method for manufacturing a fiber laser apparatus capable of preventing a decrease in input / output efficiency.

上記課題を解決するために、本発明の一態様によるファイバレーザ装置は、励起光を出力する励起光源（１１、１１ａ、１１ｂ）と、増幅用ファイバ（２１）と、前記励起光源から出力される励起光を前記増幅用ファイバに結合させるコンバイナ（１２、１２ａ、１２ｂ）と、を備えるファイバレーザ装置（１〜３）であって、前記増幅用ファイバが搭載された第１冷却プレート（４１）と、前記コンバイナが搭載された第２冷却プレート（４２、４３）と、前記第１冷却プレート及び前記第２冷却プレートを収容するモジュール筐体（４０）と、を備える。 In order to solve the above problems, the fiber laser apparatus according to one aspect of the present invention is output from an excitation light source (11, 11a, 11b) that outputs excitation light, an amplification fiber (21), and the excitation light source. A fiber laser device (1 to 3) including a combiner (12, 12a, 12b) for coupling excitation light to the amplification fiber, and a first cooling plate (41) on which the amplification fiber is mounted. A second cooling plate (42, 43) on which the combiner is mounted, and a module housing (40) for accommodating the first cooling plate and the second cooling plate.

本発明の一態様によるファイバレーザ装置では、増幅用ファイバが第１冷却プレートに搭載され、コンバイナが第２冷却プレートに搭載され、増幅用ファイバが搭載された第１冷却プレートと、コンバイナが搭載された第２冷却プレートとが、モジュール筐体に収容されている。これにより、増幅用ファイバが搭載された第１冷却プレートと、コンバイナが搭載された第２冷却プレートとを熱的に絶縁することができるため、ファイバレーザ装置の入出力効率の低下を防止することができる。 In the fiber laser apparatus according to one aspect of the present invention, the amplification fiber is mounted on the first cooling plate, the combiner is mounted on the second cooling plate, the first cooling plate on which the amplification fiber is mounted, and the combiner are mounted. The second cooling plate and the second cooling plate are housed in the module housing. As a result, the first cooling plate on which the amplification fiber is mounted and the second cooling plate on which the combiner is mounted can be thermally insulated, so that the input / output efficiency of the fiber laser device can be prevented from deteriorating. Can be done.

また、本発明の一態様によるファイバレーザ装置は、前記モジュール筐体が、前記第１冷却プレート及び前記第２冷却プレートを、前記第１冷却プレートと前記第２冷却プレートとが離間した状態で収容する。 Further, in the fiber laser apparatus according to one aspect of the present invention, the module housing accommodates the first cooling plate and the second cooling plate in a state where the first cooling plate and the second cooling plate are separated from each other. do.

また、本発明の一態様によるファイバレーザ装置は、前記モジュール筐体が、前記第１冷却プレート及び前記第２冷却プレートを、横並び状態又は縦並び状態で収容する。 Further, in the fiber laser apparatus according to one aspect of the present invention, the module housing accommodates the first cooling plate and the second cooling plate in a side-by-side state or a vertically-sided state.

また、本発明の一態様によるファイバレーザ装置は、前記第１冷却プレート及び前記第２冷却プレートが、前記増幅用ファイバ及び前記コンバイナがそれぞれ搭載される搭載面（ＰＬ１〜ＰＬ３）側における外縁部の少なくとも一部の断面形状が曲面（Ｑ）とされている。 Further, in the fiber laser apparatus according to one aspect of the present invention, the first cooling plate and the second cooling plate are on the outer edge portion on the mounting surface (PL1 to PL3) side on which the amplification fiber and the combiner are mounted, respectively. At least a part of the cross-sectional shape is a curved surface (Q).

また、本発明の一態様によるファイバレーザ装置は、前記第１冷却プレート及び前記第２冷却プレートは、冷却水が供給される給水口（４１ａ、４２ａ、４３ａ）と、内部を循環した冷却水が排出される排水口（４１ｂ、４２ｂ、４３ｂ）とをそれぞれ備える。 Further, in the fiber laser apparatus according to one aspect of the present invention, the first cooling plate and the second cooling plate have water supply ports (41a, 42a, 43a) to which cooling water is supplied and cooling water circulated inside. It is provided with a drain port (41b, 42b, 43b) for discharging.

また、本発明の一態様によるファイバレーザ装置は、前記第１冷却プレートの排水口と前記第２冷却プレートの給水口とを接続する樹脂製の接続管（ＣＰ）を備える。 Further, the fiber laser apparatus according to one aspect of the present invention includes a resin connecting pipe (CP) that connects the drain port of the first cooling plate and the water supply port of the second cooling plate.

また、本発明の一態様によるファイバレーザ装置は、前記増幅用ファイバの両端には、ＦＢＧ（２２ａ、２３ａ）が形成された共振器用ファイバ（２２、２３）が接続されており、少なくとも前記共振器用ファイバの前記ＦＢＧが形成された部分が、前記増幅用ファイバとともに前記第１冷却プレートに搭載される。 Further, in the fiber laser apparatus according to one aspect of the present invention, resonator fibers (22, 23) on which FBGs (22a, 23a) are formed are connected to both ends of the amplification fiber, and at least for the resonator. The portion of the fiber on which the FBG is formed is mounted on the first cooling plate together with the amplification fiber.

また、本発明の一態様によるファイバレーザ装置は、前記コンバイナが、前記励起光源から出力される励起光を前記増幅用ファイバの何れか一方の端部に結合させる。 Further, in the fiber laser apparatus according to one aspect of the present invention, the combiner couples the excitation light output from the excitation light source to one end of the amplification fiber.

或いは、本発明の一態様によるファイバレーザ装置は、前記励起光源が、第１励起光源（１１ａ）と第２励起光源（１１ｂ）とを備え、前記コンバイナが、前記第１励起光源から出力される励起光を前記増幅用ファイバの一方の端部に結合させる第１コンバイナ（１２ａ）と、前記第２励起光源から出力される励起光を前記増幅用ファイバの他方の端部に結合させる第２コンバイナ（１２ｂ）と、を備える。 Alternatively, in the fiber laser apparatus according to one aspect of the present invention, the excitation light source includes a first excitation light source (11a) and a second excitation light source (11b), and the combiner is output from the first excitation light source. A first combiner (12a) that couples the excitation light to one end of the amplification fiber and a second combiner that couples the excitation light output from the second excitation light source to the other end of the amplification fiber. (12b) and.

また、本発明の一態様によるファイバレーザ装置は、前記第２冷却プレートが、前記第１コンバイナが搭載された第１プレート（４２）と、前記第１プレートと離間して配置され、前記第２コンバイナが搭載された第２プレート（４３）と、を備える。 Further, in the fiber laser apparatus according to one aspect of the present invention, the second cooling plate is arranged apart from the first plate (42) on which the first combiner is mounted and the first plate, and the second cooling plate is arranged. A second plate (43) on which a combiner is mounted is provided.

或いは、本発明の一態様によるファイバレーザ装置は、前記第２冷却プレートには、前記第１コンバイナ及び前記第２コンバイナの双方が搭載される。 Alternatively, in the fiber laser apparatus according to one aspect of the present invention, both the first combiner and the second combiner are mounted on the second cooling plate.

本発明の一態様によるファイバレーザ装置の製造方法は、励起光を出力する励起光源（１１、１１ａ、１１ｂ）と、増幅用ファイバ（２１）と、前記励起光源から出力される励起光を前記増幅用ファイバに結合させるコンバイナ（１２、１２ａ、１２ｂ）と、を備えるファイバレーザ装置（１〜３）の製造方法であって、前記増幅用ファイバを第１冷却プレート（４１）に搭載する工程（Ｓ１１）と、前記コンバイナを第２冷却プレート（４２、４３）に搭載する工程（Ｓ１２）と、前記増幅用ファイバと前記コンバイナとを接続する工程（Ｓ１５）と、前記第１冷却プレート及び前記第２冷却プレートをモジュール筐体（４０）に収容する工程（Ｓ１７）と、を備える。 The method for manufacturing a fiber laser apparatus according to one aspect of the present invention is to amplify an excitation light source (11, 11a, 11b) that outputs excitation light, an amplification fiber (21), and an excitation light output from the excitation light source. A method for manufacturing a fiber laser apparatus (1 to 3) including a combiner (12, 12a, 12b) to be coupled to a fiber for use, wherein the amplification fiber is mounted on a first cooling plate (41) (S11). ), The step of mounting the combiner on the second cooling plate (42, 43) (S12), the step of connecting the amplification fiber and the combiner (S15), the first cooling plate and the second. A step (S17) of accommodating the cooling plate in the module housing (40) is provided.

また、本発明の一態様によるファイバレーザ装置の製造方法は、前記第１冷却プレート及び前記第２冷却プレートを前記モジュール筐体に収容する前に、前記第１冷却プレート及び前記第２冷却プレートに冷却水の配管を接続する工程（Ｓ１６）を備える。 Further, in the method for manufacturing a fiber laser apparatus according to one aspect of the present invention, the first cooling plate and the second cooling plate are subjected to the method before the first cooling plate and the second cooling plate are housed in the module housing. A step (S16) of connecting the cooling water pipes is provided.

本発明によれば、入出力効率の低下を防止することができるという効果がある。 According to the present invention, there is an effect that a decrease in input / output efficiency can be prevented.

本発明の第１実施形態によるファイバレーザ装置の要部構成を示す図である。It is a figure which shows the main part structure of the fiber laser apparatus by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態によるファイバレーザ装置の正面図である。It is a front view of the fiber laser apparatus according to 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態におけるゲインモジュールの構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the gain module in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態における水冷プレートの収容例を示す図である。It is a figure which shows the accommodation example of the water-cooled plate in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態における水冷プレートの断面図である。It is sectional drawing of the water cooling plate in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態における水冷プレートに対する冷却水の供給例を示す図である。It is a figure which shows the example of supply of cooling water to the water cooling plate in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態によるファイバレーザ装置の製造方法の一部を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a part of the manufacturing method of the fiber laser apparatus by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態によるファイバレーザ装置の要部構成を示す図である。It is a figure which shows the main part structure of the fiber laser apparatus by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態におけるゲインモジュールの構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the gain module in 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態によるファイバレーザ装置の要部構成を示す図である。It is a figure which shows the main part structure of the fiber laser apparatus by the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態におけるゲインモジュールの構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the gain module in 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態によるファイバレーザ装置が備えるゲインモジュールの変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the gain module provided in the fiber laser apparatus according to 3rd Embodiment of this invention.

以下、図面を参照して本発明の実施形態によるファイバレーザ装置及びファイバレーザ装置の製造方法について詳細に説明する。尚、以下の説明で用いる図面は、特徴を分かりやすくするために、便宜上、特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。また、本発明は以下の実施形態に限定されない。 Hereinafter, the fiber laser apparatus and the method for manufacturing the fiber laser apparatus according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in the drawings used in the following description, in order to make the features easy to understand, the featured parts may be enlarged and shown, and the dimensional ratio of each component is the same as the actual one. Not exclusively. Moreover, the present invention is not limited to the following embodiments.

〔第１実施形態〕
〈ファイバレーザ装置〉
図１は、本発明の第１実施形態によるファイバレーザ装置の要部構成を示す図である。図１に示す通り、本実施形態のファイバレーザ装置１は、励起光源１１、コンバイナ１２、共振器１３、デリバリファイバ１４、及び出力端１５を備える。このようなファイバレーザ装置１は、いわゆる前方励起型のファイバレーザ装置である。 [First Embodiment]
<Fiber laser device>
FIG. 1 is a diagram showing a main configuration of a fiber laser apparatus according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the fiber laser apparatus 1 of the present embodiment includes an excitation light source 11, a combiner 12, a resonator 13, a delivery fiber 14, and an output terminal 15. Such a fiber laser device 1 is a so-called forward excitation type fiber laser device.

尚、以下では、ファイバレーザ装置１のデリバリファイバ１４の長手方向を、単に「長手方向」という。また、デリバリファイバ１４から見て、長手方向における出力端１５側を「＋Ｘ側」といい、共振器１３側を「−Ｘ側」という。また、共振器１３の増幅用ファイバ２１から見て、励起光源１１側を「前方」といい、出力端１５側を「後方」という場合がある。 In the following, the longitudinal direction of the delivery fiber 14 of the fiber laser device 1 is simply referred to as the "longitudinal direction". Further, when viewed from the delivery fiber 14, the output end 15 side in the longitudinal direction is referred to as “+ X side”, and the resonator 13 side is referred to as “−X side”. Further, when viewed from the amplification fiber 21 of the resonator 13, the excitation light source 11 side may be referred to as “forward” and the output end 15 side may be referred to as “rear”.

また、図１では、各種ファイバの融着点を×印で示している。この融着点は、実際には、補強構造体の内部に配置されて保護される。補強構造体は、例えば、内部に光ファイバを収容可能な溝が形成されたファイバ収容体と、融着点がファイバ収容体の溝に収容された状態で各種ファイバをファイバ収容体に固定する樹脂とを備えるものである。尚、図１以外の図においても、各種ファイバの融着点を×印で示している。 Further, in FIG. 1, the fusion point of various fibers is indicated by a cross. This fusion point is actually located and protected inside the reinforcing structure. The reinforcing structure is, for example, a fiber accommodating body in which a groove capable of accommodating an optical fiber is formed inside, and a resin for fixing various fibers to the fiber accommodating body in a state where the fusion point is accommodated in the groove of the fiber accommodating body. It is equipped with. In addition, in the drawings other than FIG. 1, the fusion point of various fibers is indicated by a cross.

図１に示す通り、励起光源１１は、共振器１３の−Ｘ側に複数配置されている。励起光源１１の数は、ファイバレーザ装置１の出力端１５から出力されるレーザ光のパワーに応じて任意の数とすることができる。励起光源１１は励起光（前方励起光）を共振器１３に向けて出力する。励起光源１１としては、例えば、レーザダイオードを用いることができる。 As shown in FIG. 1, a plurality of excitation light sources 11 are arranged on the −X side of the resonator 13. The number of excitation light sources 11 can be any number depending on the power of the laser light output from the output end 15 of the fiber laser device 1. The excitation light source 11 outputs the excitation light (forward excitation light) toward the resonator 13. As the excitation light source 11, for example, a laser diode can be used.

コンバイナ１２は、励起光源１１と共振器１３との間に配置されている。コンバイナ１２は、励起光源１１の各々が出力した励起光を、共振器１３の前方の端部（共振器用ファイバ２２の前方の端部）に結合させる。共振器１３は、増幅用ファイバ２１と、共振器用ファイバ２２，２３とから構成される。共振器１３は、励起光源１１から射出された励起光によってレーザ光である信号光を生成する。 The combiner 12 is arranged between the excitation light source 11 and the resonator 13. The combiner 12 couples the excitation light output from each of the excitation light sources 11 to the front end of the resonator 13 (the front end of the resonator fiber 22). The resonator 13 is composed of an amplification fiber 21 and resonator fibers 22 and 23. The resonator 13 generates signal light, which is a laser beam, by the excitation light emitted from the excitation light source 11.

増幅用ファイバ２１は、１種類又は２種類以上の活性元素が添加されたコアと、コアを覆う第１クラッドと、第１クラッドを覆う第２クラッドと、第２クラッドを覆う保護被覆とを有する。つまり、増幅用ファイバ２１は、ダブルクラッドファイバである。コアに添加される活性元素としては、例えばエルビウム（Ｅｒ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、或いはネオジム（Ｎｄ）等の希土類元素が使用される。これらの活性元素は、励起状態で光を放出する。コア及び第１クラッドとしてはシリカガラス等を用いることができる。第２クラッドとしては、ポリマー等の樹脂を用いることができる。保護被覆としては、アクリル樹脂やシリコーン樹脂等の樹脂材料を用いることができる。 The amplification fiber 21 has a core to which one or more kinds of active elements are added, a first clad covering the core, a second clad covering the first clad, and a protective coating covering the second clad. .. That is, the amplification fiber 21 is a double clad fiber. As the active element added to the core, for example, a rare earth element such as erbium (Er), ytterbium (Yb), or neodymium (Nd) is used. These active elements emit light in the excited state. Silica glass or the like can be used as the core and the first clad. As the second clad, a resin such as a polymer can be used. As the protective coating, a resin material such as an acrylic resin or a silicone resin can be used.

共振器用ファイバ２２は、増幅用ファイバ２１の前方の端部に融着接続されている。共振器用ファイバ２２のコア内には、ＨＲ−ＦＢＧ（High Reflectivity-Fiber Bragg Grating）２２ａが形成されている。ＨＲ−ＦＢＧ２２ａは、励起状態にされた増幅用ファイバ２１の活性元素が放出する光のうち、信号光の波長の光をほぼ１００％の反射率で反射するように調整されている。ＨＲ−ＦＢＧ２２ａは、その長手方向に沿って一定の周期で高屈折率の部分が繰り返される構造となっている。 The resonator fiber 22 is fused and connected to the front end of the amplification fiber 21. An HR-FBG (High Reflectivity-Fiber Bragg Grating) 22a is formed in the core of the resonator fiber 22. The HR-FBG22a is adjusted so as to reflect light having a wavelength of signal light with a reflectance of approximately 100% among the light emitted by the active element of the excited amplification fiber 21. The HR-FBG22a has a structure in which a portion having a high refractive index is repeated at regular intervals along the longitudinal direction thereof.

共振器用ファイバ２３は、増幅用ファイバ２１の後方の端部に融着接続されている。共振器用ファイバ２３のコア内には、ＯＣ−ＦＢＧ（Output Coupler-Fiber Bragg Grating）２３ａが形成されている。ＯＣ−ＦＢＧ２３ａは、ＨＲ−ＦＢＧ２２ａとほぼ同様の構造を有しているが、ＨＲ−ＦＢＧ２２ａよりも低い反射率で、光を反射するように調整されている。例えば、ＯＣ−ＦＢＧ２３ａは、信号光の波長の光に対する反射率が１０〜２０％程度となるように調整されている。 The resonator fiber 23 is fused and connected to the rear end of the amplification fiber 21. An OC-FBG (Output Coupler-Fiber Bragg Grating) 23a is formed in the core of the resonator fiber 23. The OC-FBG23a has almost the same structure as the HR-FBG22a, but is adjusted to reflect light with a lower reflectance than the HR-FBG22a. For example, the OC-FBG23a is adjusted so that the reflectance of the signal light with respect to the light having a wavelength is about 10 to 20%.

増幅用ファイバ２１内では、ＨＲ−ＦＢＧ２２ａ及びＯＣ−ＦＢＧ２３ａで反射した信号光が、増幅用ファイバ２１の長手方向で往復する。信号光は、この往復に伴って増幅されてレーザ光となる。このように、共振器１３内では、光が増幅されてレーザ光が生成される。 In the amplification fiber 21, the signal light reflected by the HR-FBG22a and OC-FBG23a reciprocates in the longitudinal direction of the amplification fiber 21. The signal light is amplified along with this round trip to become laser light. In this way, in the resonator 13, the light is amplified and the laser beam is generated.

デリバリファイバ１４は、共振器１３内で生成されたレーザ光を伝送する。デリバリファイバ１４、コアと、コアを囲うクラッドと、クラッドを覆う被覆と備える。デリバリファイバ１４としては、例えば、シングルモードファイバを用いることができる。デリバリファイバ１４は、例えば、マルチモードファイバであっても、フューモードファイバであっても良い。フューモードファイバが伝播するモードの数は、例えば、２以上２５以下である。 The delivery fiber 14 transmits the laser beam generated in the resonator 13. It includes a delivery fiber 14, a core, a clad that surrounds the core, and a coating that covers the clad. As the delivery fiber 14, for example, a single mode fiber can be used. The delivery fiber 14 may be, for example, a multimode fiber or a fumode fiber. The number of modes propagated by the fumode fiber is, for example, 2 or more and 25 or less.

出力端１５は、デリバリファイバ１４の先端に接続されており、デリバリファイバ１４によって伝送されてきたレーザ光を射出する。出力端１５は、デリバリファイバ１４によって伝送されてきたレーザ光を透過する柱状体（光透過柱状部材）を備える。この部材は、いわゆるエンドキャップと呼ばれる。 The output end 15 is connected to the tip of the delivery fiber 14 and emits the laser beam transmitted by the delivery fiber 14. The output end 15 includes a columnar body (light transmitting columnar member) that transmits laser light transmitted by the delivery fiber 14. This member is a so-called end cap.

図２は、本発明の第１実施形態によるファイバレーザ装置の正面図である。図２に示す通り、ファイバレーザ装置１は、架台３０及び複数のモジュール３１を備える。尚、図２では図示を省略しているが、ファイバレーザ装置１は、架台３０及び複数のモジュール３１以外に、電源ユニット、制御装置、各種センサ、操作・表示部等を備えている。また、図２では、架台３０の正面側に開閉可能に取り付けられた扉の図示も省略している。 FIG. 2 is a front view of the fiber laser apparatus according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the fiber laser device 1 includes a gantry 30 and a plurality of modules 31. Although not shown in FIG. 2, the fiber laser device 1 includes a power supply unit, a control device, various sensors, an operation / display unit, and the like in addition to the gantry 30 and the plurality of modules 31. Further, in FIG. 2, the illustration of the door operably attached to the front side of the gantry 30 is also omitted.

複数のモジュール３１は、架台３０の内部に、鉛直方向に所定の間隔をおいて積み重ねた状態で収納される。図２に示す例では、３つのモジュール３１を図示しているが、モジュール３１の数は、２つ以下であっても良く、４つ以上であっても良い。これら複数のモジュール３１は、必要に応じて架台３０の手前側に引き出し可能に構成されていることが望ましい。 The plurality of modules 31 are housed inside the gantry 30 in a state of being stacked at predetermined intervals in the vertical direction. In the example shown in FIG. 2, three modules 31 are shown, but the number of modules 31 may be two or less, or four or more. It is desirable that these plurality of modules 31 are configured so as to be able to be pulled out to the front side of the gantry 30 as needed.

図２に示す３つのモジュール３１のうち、２つのモジュール３１は、例えば、励起光源１１が収容されるモジュールであり、残りのモジュール３１は、例えば、コンバイナ１２及び共振器１３が収容されるモジュールである。以下、励起光源１１が収容されるモジュールを、光源モジュール３１ａ，３１ｂといい、コンバイナ１２及び共振器１３が収容されるモジュールをゲインモジュール３１ｃという。 Of the three modules 31 shown in FIG. 2, two modules 31 are, for example, modules in which the excitation light source 11 is housed, and the remaining modules 31 are, for example, modules in which the combiner 12 and the resonator 13 are housed. be. Hereinafter, the modules in which the excitation light source 11 is housed are referred to as light source modules 31a and 31b, and the modules in which the combiner 12 and the resonator 13 are housed are referred to as gain modules 31c.

図３は、本発明の第１実施形態におけるゲインモジュールの構成を模式的に示す図である。図３に示す通り、ゲインモジュール３１ｃは、共振器１３が搭載された水冷プレート４１（第１冷却プレート）と、コンバイナ１２が搭載された水冷プレート４２（第２冷却プレート）とが、モジュール筐体４０内に収容された構成である。 FIG. 3 is a diagram schematically showing a configuration of a gain module according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the gain module 31c includes a water cooling plate 41 (first cooling plate) on which the resonator 13 is mounted and a water cooling plate 42 (second cooling plate) on which the combiner 12 is mounted. It is a configuration housed in 40.

水冷プレート４１は、熱伝導性を有する材料により構成され、共振器１３を搭載する搭載面ＰＬ１を少なくとも有する部材である。例えば、水冷プレート４１は、アルミニウムにより構成された平面視形状が矩形形状の板状の部材であって、冷却水の流路が内部に形成された部材（いわゆる水冷板）である。尚、水冷プレート４１の材料は、熱伝導性を有する材料であればよく、アルミニウム以外のもの（例えば、銅）であっても良い。 The water-cooled plate 41 is a member made of a material having thermal conductivity and having at least a mounting surface PL1 on which the resonator 13 is mounted. For example, the water-cooled plate 41 is a plate-shaped member made of aluminum and having a rectangular shape in a plan view, and has a cooling water flow path formed inside (so-called water-cooled plate). The material of the water-cooled plate 41 may be any material other than aluminum (for example, copper) as long as it has thermal conductivity.

共振器１３は、前述の通り、増幅用ファイバ２１と、共振器用ファイバ２２，２３とから構成される。水冷プレート４１の搭載面ＰＬ１には、増幅用ファイバ２１と、共振器用ファイバ２２の少なくともＨＲ−ＦＢＧ２２ａが形成された部分と、共振器用ファイバ２３の少なくともＯＣ−ＦＢＧ２３ａが形成され部分とが搭載されていれば良い。 As described above, the resonator 13 is composed of the amplification fiber 21 and the resonator fibers 22 and 23. The mounting surface PL1 of the water-cooled plate 41 is mounted with an amplification fiber 21, a portion of the resonator fiber 22 in which at least HR-FBG22a is formed, and a portion of the resonator fiber 23 in which at least OC-FBG23a is formed. Just do it.

水冷プレート４１には、給水口４１ａと排水口４１ｂとが設けられている。給水口４１ａには、外部からの冷却水が供給され、排水口４１ｂからは、水冷プレート４１の内部に形成された流路を循環した冷却水が排出される。給水口４１ａ及び排水口４１ｂは、水冷プレート４１の搭載面ＰＬ１以外の部位に設けられている。例えば、給水口４１ａ及び排水口４１ｂは、水冷プレート４１の底面に設けられていても良く、側面に設けられていても良い。 The water cooling plate 41 is provided with a water supply port 41a and a drainage port 41b. Cooling water from the outside is supplied to the water supply port 41a, and cooling water circulated in the flow path formed inside the water cooling plate 41 is discharged from the drain port 41b. The water supply port 41a and the drain port 41b are provided at a portion other than the mounting surface PL1 of the water cooling plate 41. For example, the water supply port 41a and the drainage port 41b may be provided on the bottom surface of the water cooling plate 41 or may be provided on the side surface.

水冷プレート４２は、水冷プレート４１と同様に、熱伝導性を有する材料により構成され、コンバイナ１２を搭載する搭載面ＰＬ２を少なくとも有する部材である。例えば、水冷プレート４２は、アルミニウムにより構成された平面視形状が矩形形状の板状の部材であって、冷却水の流路が内部に形成された部材（いわゆる水冷板）である。尚、水冷プレート４２の材料は、熱伝導性を有する材料であればよく、アルミニウム以外のもの（例えば、銅）であっても良い。 Like the water-cooled plate 41, the water-cooled plate 42 is a member made of a material having thermal conductivity and having at least a mounting surface PL2 on which the combiner 12 is mounted. For example, the water-cooled plate 42 is a plate-shaped member made of aluminum and having a rectangular shape in a plan view, and has a cooling water flow path formed inside (so-called water-cooled plate). The material of the water-cooled plate 42 may be any material other than aluminum (for example, copper) as long as it has thermal conductivity.

水冷プレート４２には、給水口４２ａと排水口４２ｂとが設けられている。給水口４２ａには、外部からの冷却水が供給され、排水口４２ｂからは、水冷プレート４２の内部に形成された流路を循環した冷却水が排出される。給水口４２ａ及び排水口４２ｂは、水冷プレート４２の搭載面ＰＬ２以外の部位に設けられている。例えば、給水口４２ａ及び排水口４２ｂは、水冷プレート４２の底面に設けられていても良く、側面に設けられていても良い。 The water cooling plate 42 is provided with a water supply port 42a and a drainage port 42b. Cooling water from the outside is supplied to the water supply port 42a, and cooling water circulated in the flow path formed inside the water cooling plate 42 is discharged from the drainage port 42b. The water supply port 42a and the drainage port 42b are provided at a portion other than the mounting surface PL2 of the water cooling plate 42. For example, the water supply port 42a and the drainage port 42b may be provided on the bottom surface of the water cooling plate 42, or may be provided on the side surface.

モジュール筐体４０は、例えば、アルミニウムやステンレス等によって形成された長方形形状の箱状部材である。モジュール筐体４０は、水冷プレート４１，４２を離間した状態で収容する。これは、水冷プレート４１，４２を熱的に絶縁して、水冷プレート４１，４２の何れか一方に搭載された光学部品で発せられた熱が、水冷プレート４１，４２の何れか他方に搭載された光学部品に影響を及ぼすのを避けるためである。例えば、増幅用ファイバ２１で発せられた熱がコンバイナ１２に影響を及ぼすのを避けるためである。 The module housing 40 is, for example, a rectangular box-shaped member made of aluminum, stainless steel, or the like. The module housing 40 accommodates the water-cooled plates 41 and 42 in a separated state. This is because the water-cooled plates 41 and 42 are thermally insulated, and the heat generated by the optical component mounted on one of the water-cooled plates 41 and 42 is mounted on the other of the water-cooled plates 41 and 42. This is to avoid affecting the optical components. For example, this is to prevent the heat generated by the amplification fiber 21 from affecting the combiner 12.

ここで、増幅用ファイバ２１で発せられた熱等によってコンバイナ１２の温度が上昇すると、コンバイナ１２を固定する樹脂が膨張したり、コンバイナ１２を構成する部材（石英、窒化アルミ等）も膨張したりする。このような膨張が生ずると、光ファイバが変形してしまい、融着点での損失が増加する。また、信号光が伝播する光ファイバであれば、ビーム品質が悪化する。このような損失の増加やビーム品質の悪化を防止するために、増幅用ファイバ２１で発せられた熱がコンバイナ１２に影響を及ぼすのを避けるようにしている。 Here, when the temperature of the combiner 12 rises due to heat generated by the amplification fiber 21, the resin fixing the combiner 12 expands, and the members (quartz, aluminum nitride, etc.) constituting the combiner 12 also expand. do. When such expansion occurs, the optical fiber is deformed and the loss at the fusion point increases. Further, if the optical fiber propagates the signal light, the beam quality deteriorates. In order to prevent such an increase in loss and deterioration of beam quality, the heat generated by the amplification fiber 21 is prevented from affecting the combiner 12.

水冷プレート４１，４２は、全体が離間していることが望ましい。但し、水冷プレート４１，４２の何れか一方に搭載された光学部品で発せられた熱が、水冷プレート４１，４２の何れか他方に搭載された光学部品に及ぼす影響が少なければ全体が離間していなくとも良い。例えば、水冷プレート４１，４２は、一部が接触していても良い。或いは、水冷プレート４１の排水口４１ｂと、水冷プレート４２の給水口４２ａとが接続管ＣＰ（図６（ｂ）参照）によって接続されていても良い。尚、水冷プレート４１の排水口４１ｂと、水冷プレート４２の給水口４２ａとを接続する接続管ＣＰは、熱の影響を考慮すると樹脂製のものが望ましいが、金属製のものであっても良い。 It is desirable that the water-cooled plates 41 and 42 are separated from each other as a whole. However, if the heat generated by the optical component mounted on either one of the water-cooled plates 41 and 42 has little effect on the optical component mounted on either one of the water-cooled plates 41 and 42, the whole is separated. It doesn't have to be. For example, the water-cooled plates 41 and 42 may be partially in contact with each other. Alternatively, the drain port 41b of the water cooling plate 41 and the water supply port 42a of the water cooling plate 42 may be connected by a connecting pipe CP (see FIG. 6B). The connection pipe CP connecting the drain port 41b of the water cooling plate 41 and the water supply port 42a of the water cooling plate 42 is preferably made of resin in consideration of the influence of heat, but may be made of metal. ..

図４は、本発明の第１実施形態における水冷プレートの収容例を示す図である。図４（ａ）に示す通り、モジュール筐体４０は、水冷プレート４１，４２を、搭載面ＰＬ１，ＰＬ２を上方に向けた状態で横並び状態で収容しても良い。水冷プレート４１，４２が横並び状態とされる場合には、水冷プレート４１の搭載面ＰＬ１と水冷プレート４２の搭載面ＰＬ２とが同一面に含まれる（面一となる）ようにするのが望ましい。 FIG. 4 is a diagram showing an example of accommodating a water-cooled plate according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4A, the module housing 40 may accommodate the water-cooled plates 41 and 42 side by side with the mounting surfaces PL1 and PL2 facing upward. When the water-cooled plates 41 and 42 are arranged side by side, it is desirable that the mounting surface PL1 of the water-cooled plate 41 and the mounting surface PL2 of the water-cooled plate 42 are included (equal to each other) on the same surface.

或いは、図４（ｂ）に示す通り、モジュール筐体４０は、水冷プレート４１，４２を、搭載面ＰＬ１，ＰＬ２を上方に向けた状態で縦並び状態（段重ね状態）で収容しても良い。このように収容することで、モジュール筐体４０（ゲインモジュール３１ｃ）の横方向のスペースを削減することができる。水冷プレート４１，４２が縦並び状態とされる場合には、水冷プレート４２の上方に水冷プレート４１が配置されるようにするのが望ましい。これは、水冷プレート４２に搭載されたコンバイナ１２に比べて、水冷プレート４１に搭載された共振器１３（特に、増幅用ファイバ２１）の発熱量が大きいからである。 Alternatively, as shown in FIG. 4B, the module housing 40 may accommodate the water-cooled plates 41 and 42 in a vertically arranged state (stacked state) with the mounting surfaces PL1 and PL2 facing upward. .. By accommodating in this way, the space in the lateral direction of the module housing 40 (gain module 31c) can be reduced. When the water-cooled plates 41 and 42 are arranged vertically, it is desirable that the water-cooled plates 41 are arranged above the water-cooled plates 42. This is because the amount of heat generated by the resonator 13 (particularly, the amplification fiber 21) mounted on the water-cooled plate 41 is larger than that of the combiner 12 mounted on the water-cooled plate 42.

図５は、本発明の第１実施形態における水冷プレートの断面図である。図５に示す通り、水冷プレート４１は、共振器１３が搭載される搭載面ＰＬ１側における外縁部の少なくとも一部の断面形状が曲面Ｑとされている。同様に、水冷プレート４２は、コンバイナ１２が搭載される搭載面ＰＬ２側における外縁部の少なくとも一部の断面形状が曲面Ｑとされている。例えば、水冷プレート４１，４２が、図４（ａ）に示す通り、横並び状態とされる場合には、少なくとも搭載面ＰＬ１，ＰＬ２側において互いに対向している外縁部ＥＧの断面形状が曲面Ｑとされている。このような曲面Ｑとするのは、搭載面ＰＬ１と搭載面ＰＬ２とに亘って配置される光ファイバが傷つくのを防止するためである。 FIG. 5 is a cross-sectional view of the water-cooled plate according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the water-cooled plate 41 has a curved surface Q at least a part of the cross-sectional shape of the outer edge portion on the mounting surface PL1 side on which the resonator 13 is mounted. Similarly, the water-cooled plate 42 has a curved surface Q at least a part of the cross-sectional shape of the outer edge portion on the mounting surface PL2 side on which the combiner 12 is mounted. For example, when the water-cooled plates 41 and 42 are arranged side by side as shown in FIG. 4A, the cross-sectional shape of the outer edge portions EG facing each other at least on the mounting surfaces PL1 and PL2 is the curved surface Q. Has been done. The curved surface Q is used in order to prevent the optical fibers arranged over the mounting surface PL1 and the mounting surface PL2 from being damaged.

図６は、本発明の第１実施形態における水冷プレートに対する冷却水の供給例を示す図である。図６（ａ）に示す通り、水冷プレート４１，４２に対する冷却水Ｗの供給及び排水を個別に行っても良い。つまり、水冷プレート４１の給水口４１ａに冷却水Ｗを供給し、水冷プレート４１の内部に形成された流路を循環した冷却水Ｗを水冷プレート４１の排水口４１ｂから排出する。そして、水冷プレート４１とは別個に、水冷プレート４２の給水口４２ａに冷却水Ｗを供給し、水冷プレート４２の内部に形成された流路を循環した冷却水Ｗを水冷プレート４２の排水口４２ｂから排出するようにしてもよい。 FIG. 6 is a diagram showing an example of supplying cooling water to the water-cooled plate according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6A, the cooling water W may be supplied and drained individually to the water cooling plates 41 and 42. That is, the cooling water W is supplied to the water supply port 41a of the water cooling plate 41, and the cooling water W circulating in the flow path formed inside the water cooling plate 41 is discharged from the drain port 41b of the water cooling plate 41. Then, separately from the water cooling plate 41, the cooling water W is supplied to the water supply port 42a of the water cooling plate 42, and the cooling water W circulating in the flow path formed inside the water cooling plate 42 is used as the drain port 42b of the water cooling plate 42. It may be discharged from.

図６（ｂ）に示す通り、水冷プレート４１に対して冷却水Ｗの供給を行い、水冷プレート４１から水冷プレート４２に冷却水Ｗを供給し、水冷プレート４２から冷却水Ｗを排水するようにしても良い。つまり、水冷プレート４１の排水口４１ｂと、水冷プレート４２の給水口４２ａとを接続管ＣＰで接続する。水冷プレート４１の給水口４１ａに冷却水Ｗを供給し、水冷プレート４１の内部に形成された流路を循環した冷却水を水冷プレート４１の排水口４１ｂから水冷プレート４２の給水口４２ａに供給する。そして、水冷プレート４２の内部に形成された流路を循環した冷却水を水冷プレート４２の排水口４２ｂから排出するようにしてもよい。 As shown in FIG. 6B, the cooling water W is supplied to the water cooling plate 41, the cooling water W is supplied from the water cooling plate 41 to the water cooling plate 42, and the cooling water W is drained from the water cooling plate 42. You may. That is, the drain port 41b of the water cooling plate 41 and the water supply port 42a of the water cooling plate 42 are connected by a connecting pipe CP. The cooling water W is supplied to the water supply port 41a of the water cooling plate 41, and the cooling water circulated in the flow path formed inside the water cooling plate 41 is supplied from the drain port 41b of the water cooling plate 41 to the water supply port 42a of the water cooling plate 42. .. Then, the cooling water circulating in the flow path formed inside the water cooling plate 42 may be discharged from the drain port 42b of the water cooling plate 42.

ここで、図６（ｂ）に示す例において、水冷プレート４１，４２の順で冷却水Ｗを循環させるのは、水冷プレート４１には発熱量が大きな共振器１３（特に、増幅用ファイバ２１）が搭載されているためである。つまり、コンバイナ１２よりも発熱量が大きな共振器１３（特に、増幅用ファイバ２１）を優先して冷却するためである。尚、共振器１３（特に、増幅用ファイバ２１）の発熱量がさほど大きくない場合には、水冷プレート４２，４１の順で冷却水Ｗを循環させても良い。 Here, in the example shown in FIG. 6B, the cooling water W is circulated in the order of the water-cooled plates 41 and 42 because the water-cooled plate 41 generates a large amount of heat of the resonator 13 (particularly, the amplification fiber 21). This is because is installed. That is, this is because the resonator 13 (particularly, the amplification fiber 21), which generates a larger amount of heat than the combiner 12, is preferentially cooled. If the amount of heat generated by the resonator 13 (particularly, the amplification fiber 21) is not so large, the cooling water W may be circulated in the order of the water cooling plates 42 and 41.

〈ファイバレーザ装置の製造方法〉
図７は、本発明の第１実施形態によるファイバレーザ装置の製造方法の一部を示すフローチャートである。具体的に、図７に示すフローチャートは、ファイバレーザ装置１が備えるゲインモジュール３１ｃの製造方法を示すものである。 <Manufacturing method of fiber laser equipment>
FIG. 7 is a flowchart showing a part of a method for manufacturing a fiber laser apparatus according to the first embodiment of the present invention. Specifically, the flowchart shown in FIG. 7 shows a method of manufacturing the gain module 31c included in the fiber laser device 1.

ファイバレーザ装置１のゲインモジュール３１ｃを製造する場合には、まず、共振器１３を水冷プレート４１の搭載面ＰＬ１に搭載する工程（工程Ｓ１１）と、コンバイナ１２を水冷プレート４２の搭載面ＰＬ２搭載する工程（工程Ｓ１２）とが行われる。尚、図２では、工程Ｓ１１の後に工程Ｓ１２が行われる例について図示しているが、工程Ｓ１２の後に工程Ｓ１１が行われても良い。或いは、行程Ｓ１１，Ｓ１２は並行して行われても良い。 When manufacturing the gain module 31c of the fiber laser device 1, first, the step of mounting the resonator 13 on the mounting surface PL1 of the water-cooled plate 41 (step S11) and the combiner 12 are mounted on the mounting surface PL2 of the water-cooled plate 42. The step (step S12) is performed. Although FIG. 2 shows an example in which the process S12 is performed after the process S11, the process S11 may be performed after the process S12. Alternatively, the steps S11 and S12 may be performed in parallel.

次に、コンバイナ１２及び共振器１３の検査が行われる（工程Ｓ１３）。コンバイナ１２の検査としては、例えば、コンバイナ１２に対して特定波長の光を入射させ、コンバイナ１２に入力される光のパワーとコンバイナ１２から出力される光のパワーとの比を求める検査が挙げられる。共振器１３の検査としては、例えば、共振器１３に対して励起光の波長と同じ波長の光を入射させ、共振器１３の共振特性を求める検査が挙げられる。尚、コンバイナ１２及び共振器１３の検査は、コンバイナ１２及び共振器１３が水冷プレート４２，４１にそれぞれ搭載されている状態で行われる。 Next, the combiner 12 and the resonator 13 are inspected (step S13). Examples of the inspection of the combiner 12 include an inspection in which light of a specific wavelength is incident on the combiner 12 and the ratio of the power of light input to the combiner 12 to the power of light output from the combiner 12 is obtained. .. Examples of the inspection of the resonator 13 include an inspection in which light having the same wavelength as the excitation light is incident on the resonator 13 to obtain the resonance characteristics of the resonator 13. The inspection of the combiner 12 and the resonator 13 is performed in a state where the combiner 12 and the resonator 13 are mounted on the water cooling plates 42 and 41, respectively.

次いで、水冷プレート４１，４２を固定具に固定する工程が行われる（工程Ｓ１４）。ここで用いられる固定具は、水冷プレート４１，４２の相対的な位置関係を固定するためのものである。この固定具は、例えば、水冷プレート４１，４２を、図４（ａ）に示す横並び状態で固定し、或いは、図４（ｂ）に示す縦並び状態で固定する。 Next, a step of fixing the water-cooled plates 41 and 42 to the fixture is performed (step S14). The fixture used here is for fixing the relative positional relationship of the water cooling plates 41 and 42. In this fixture, for example, the water-cooled plates 41 and 42 are fixed in the side-by-side state shown in FIG. 4A, or in the vertically-arranged state shown in FIG. 4B.

続いて、コンバイナ１２と共振器１３とを接続する工程が行われる（工程Ｓ１５）。具体的には、水冷プレート４１，４２が固定具に固定されている状態で、コンバイナ１２の＋Ｘ側の端部と、共振器１３の前方の端部（共振器用ファイバ２２の前方の端部）とを、例えば、融着接続する工程が行われる。 Subsequently, a step of connecting the combiner 12 and the resonator 13 is performed (step S15). Specifically, with the water-cooled plates 41 and 42 fixed to the fixture, the + X side end of the combiner 12 and the front end of the resonator 13 (the front end of the resonator fiber 22). And, for example, a step of fusion-bonding is performed.

続いて、水冷プレート４１，４２に冷却水Ｗの配管を接続する工程が行われる（工程Ｓ１６）。例えば、図６（ｂ）に示す通り、水冷プレート４１，４２の順で冷却水Ｗを循環させる場合には、水冷プレート４１の排水口４１ｂと水冷プレート４２の給水口４２ａとの間に接続管ＣＰを接続する。そして、水冷プレート４１の給水口４１ａに冷却水Ｗの供給用の配管を接続し、水冷プレート４２の排水口４２ｂに冷却水Ｗの排出用の配管を接続する。 Subsequently, a step of connecting the piping of the cooling water W to the water cooling plates 41 and 42 is performed (step S16). For example, as shown in FIG. 6B, when the cooling water W is circulated in the order of the water cooling plates 41 and 42, a connecting pipe is connected between the drain port 41b of the water cooling plate 41 and the water supply port 42a of the water cooling plate 42. Connect the CP. Then, a pipe for supplying the cooling water W is connected to the water supply port 41a of the water cooling plate 41, and a pipe for discharging the cooling water W is connected to the drain port 42b of the water cooling plate 42.

尚、図２では、工程Ｓ１５の後に工程Ｓ１６が行われる例について図示しているが、工程Ｓ１６の後に工程Ｓ１５が行われても良い。或いは、行程Ｓ１５，Ｓ１６は並行して行われても良い。以上の工程が終了すると、固定具に固定された水冷プレート４１，４２を、固定具とともにモジュール筐体４０に収容する工程が行われる（工程Ｓ１７）。以上にて、図７に示す一連の工程が終了する。 Although FIG. 2 shows an example in which step S16 is performed after step S15, step S15 may be performed after step S16. Alternatively, the steps S15 and S16 may be performed in parallel. When the above steps are completed, a step of accommodating the water-cooled plates 41 and 42 fixed to the fixture in the module housing 40 together with the fixture is performed (step S17). This completes the series of steps shown in FIG. 7.

以上の通り、本実施形態では、コンバイナ１２及び共振器１３を異なる水冷プレート４２，４１にそれぞれ搭載し、コンバイナ１２が搭載された水冷プレート４２と、共振器１３が搭載された水冷プレート４１とをモジュール筐体４０に収容するようにしている。これにより、コンバイナ１２が搭載された水冷プレート４２と、共振器１３が搭載された水冷プレート４１とを熱的に絶縁することができる。その結果、共振器１３（特に、増幅用ファイバ２１）で発せられた熱が、コンバイナ１２に影響を及ぼすのを避けることができ、ファイバレーザ装置１の入出力効率の低下を防止することができる。 As described above, in the present embodiment, the combiner 12 and the resonator 13 are mounted on different water cooling plates 42 and 41, respectively, and the water cooling plate 42 on which the combiner 12 is mounted and the water cooling plate 41 on which the resonator 13 is mounted are mounted. It is accommodated in the module housing 40. As a result, the water-cooled plate 42 on which the combiner 12 is mounted and the water-cooled plate 41 on which the resonator 13 is mounted can be thermally insulated. As a result, it is possible to prevent the heat generated by the resonator 13 (particularly, the amplification fiber 21) from affecting the combiner 12, and it is possible to prevent a decrease in the input / output efficiency of the fiber laser device 1. ..

また、本実施形態では、コンバイナ１２及び共振器１３が異なる水冷プレート４１，４２にそれぞれ搭載されているため、コンバイナ１２及び共振器１３を個別に冷却することができる。これにより、コンバイナ１２及び共振器１３が同じ冷却プレートに搭載されている場合に比べて、コンバイナ１２及び共振器１３の放熱を容易に行うことができる。 Further, in the present embodiment, since the combiner 12 and the resonator 13 are mounted on different water cooling plates 41 and 42, respectively, the combiner 12 and the resonator 13 can be cooled individually. As a result, heat can be easily dissipated from the combiner 12 and the resonator 13 as compared with the case where the combiner 12 and the resonator 13 are mounted on the same cooling plate.

また、本実施形態では、ゲインモジュール３１ｃを製造する際に、コンバイナ１２及び共振器１３の水冷プレート４１，４２への搭載、並びに、コンバイナ１２及び共振器１３の検査を個別に行うことができる。また、検査を終えたコンバイナ１２及び共振器１３を、水冷プレート４１，４２にそれぞれ搭載された状態でそのままモジュール筐体４０に収容することができる。このため、ゲインモジュール３１ｃの製造性を向上させることができる。 Further, in the present embodiment, when the gain module 31c is manufactured, the combiner 12 and the resonator 13 can be mounted on the water-cooled plates 41 and 42, and the combiner 12 and the resonator 13 can be individually inspected. Further, the combiner 12 and the resonator 13 that have been inspected can be housed in the module housing 40 as they are in a state of being mounted on the water cooling plates 41 and 42, respectively. Therefore, the manufacturability of the gain module 31c can be improved.

〔第２実施形態〕
〈ファイバレーザ装置〉
図８は、本発明の第２実施形態によるファイバレーザ装置の要部構成を示す図である。尚、図８においては、図１に示す構成と同様の構成には同一の符号を付してある。以下では、図１を用いて説明した構成と同様の構成については説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。 [Second Embodiment]
<Fiber laser device>
FIG. 8 is a diagram showing a main configuration of a fiber laser apparatus according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 8, the same reference numerals are given to the same configurations as those shown in FIG. In the following, the description of the same configuration as that described with reference to FIG. 1 will be omitted, and only the different parts will be described.

図８に示す通り、本実施形態のファイバレーザ装置２は、図１に示すファイバレーザ装置１と同様に、励起光源１１、コンバイナ１２、共振器１３、デリバリファイバ１４、及び出力端１５を備える。但し、本実施形態のファイバレーザ装置２は、コンバイナ１２が、共振器１３の後方（共振器１３とデリバリファイバ１４との間）に配置されている点が、図１に示すファイバレーザ装置１と異なる。コンバイナ１２は、励起光源１１の各々が射出した励起光を、共振器１３の後方の端部（共振器用ファイバ２３の後方の端部）に結合させる。このようなファイバレーザ装置１は、いわゆる後方励起型のファイバレーザ装置である。 As shown in FIG. 8, the fiber laser device 2 of the present embodiment includes an excitation light source 11, a combiner 12, a resonator 13, a delivery fiber 14, and an output end 15, similarly to the fiber laser device 1 shown in FIG. However, the fiber laser device 2 of the present embodiment is different from the fiber laser device 1 shown in FIG. 1 in that the combiner 12 is arranged behind the resonator 13 (between the resonator 13 and the delivery fiber 14). different. The combiner 12 couples the excitation light emitted by each of the excitation light sources 11 to the rear end of the resonator 13 (the rear end of the resonator fiber 23). Such a fiber laser device 1 is a so-called backward excitation type fiber laser device.

図９は、本発明の第２実施形態におけるゲインモジュールの構成を模式的に示す図である。図９に示す通り、ゲインモジュール３１ｃは、図３に示すゲインモジュール３１ｃと同様に、共振器１３が搭載された水冷プレート４１（第１冷却プレート）と、コンバイナ１２が搭載された水冷プレート４２（第２冷却プレート）とが、モジュール筐体４０内に収容された構成である。但し、本実施形態では、コンバイナ１２が共振器１３の後方に配置されるように、水冷プレート４１に対する水冷プレート４２の位置が変更されている。 FIG. 9 is a diagram schematically showing a configuration of a gain module according to a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, the gain module 31c includes a water cooling plate 41 (first cooling plate) on which the resonator 13 is mounted and a water cooling plate 42 (first cooling plate) on which the combiner 12 is mounted, similarly to the gain module 31c shown in FIG. The second cooling plate) is housed in the module housing 40. However, in the present embodiment, the position of the water cooling plate 42 with respect to the water cooling plate 41 is changed so that the combiner 12 is arranged behind the resonator 13.

水冷プレート４１，４２は、第１実施形態と同様に、横並び状態とされていても良く（図４（ａ）参照）、縦並び状態とされていても良い（図４（ｂ）参照）。また、冷却水Ｗは、第１実施形態と同様に、水冷プレート４１，４２に対して個別に供給されても良く（図６（ａ）参照）、水冷プレート４１，４２の順で循環させても良い（図６（ｂ）参照）。また、水冷プレート４１，４２は、第１実施形態と同様に、搭載面ＰＬ１，ＰＬ２側における外縁部の少なくとも一部の断面形状が曲面Ｑとされていても良い（図５参照）。 The water-cooled plates 41 and 42 may be arranged side by side (see FIG. 4A) or vertically arranged (see FIG. 4B), as in the first embodiment. Further, the cooling water W may be individually supplied to the water cooling plates 41 and 42 as in the first embodiment (see FIG. 6A), and the cooling water W is circulated in the order of the water cooling plates 41 and 42. Also good (see FIG. 6 (b)). Further, as in the first embodiment, the water-cooled plates 41 and 42 may have a curved surface Q at least a part of the cross-sectional shape of the outer edge portion on the mounting surfaces PL1 and PL2 (see FIG. 5).

〈ファイバレーザ装置の製造方法〉
本実施形態のファイバレーザ装置２は、第１実施形態のファイバレーザ装置１とは、励起光源１１及びコンバイナ１２が共振器１３の後方に配置されている点において異なるだけであり、第１実施形態の製造方法と同様の方法で製造される。このため、本実施形態の製造方法については省略する。 <Manufacturing method of fiber laser equipment>
The fiber laser device 2 of the present embodiment differs from the fiber laser device 1 of the first embodiment only in that the excitation light source 11 and the combiner 12 are arranged behind the resonator 13. It is manufactured by the same method as the manufacturing method of. Therefore, the manufacturing method of this embodiment will be omitted.

以上の通り、本実施形態では、第１実施形態と同様に、コンバイナ１２及び共振器１３を異なる水冷プレート４２，４１にそれぞれ搭載し、コンバイナ１２が搭載された水冷プレート４２と、共振器１３が搭載された水冷プレート４１とをモジュール筐体４０に収容するようにしている。このため、ファイバレーザ装置１の入出力効率の低下を防止することができる。また、コンバイナ１２及び共振器１３が同じ冷却プレートに搭載されている場合に比べて、コンバイナ１２及び共振器１３の放熱を容易に行うことができる。更に、ゲインモジュール３１ｃの製造性を向上させることができる。 As described above, in the present embodiment, similarly to the first embodiment, the combiner 12 and the resonator 13 are mounted on different water cooling plates 42 and 41, respectively, and the water cooling plate 42 on which the combiner 12 is mounted and the resonator 13 are mounted. The mounted water-cooled plate 41 is housed in the module housing 40. Therefore, it is possible to prevent a decrease in the input / output efficiency of the fiber laser device 1. Further, heat dissipation of the combiner 12 and the resonator 13 can be easily performed as compared with the case where the combiner 12 and the resonator 13 are mounted on the same cooling plate. Further, the manufacturability of the gain module 31c can be improved.

また、本実施形態のファイバレーザ装置２は、後方励起型のファイバレーザ装置であるため、共振器１３で生成された信号光は、コンバイナ１２を介してデリバリファイバ１４に入射する。このため、水冷プレート４１，４２を熱的に絶縁し、コンバイナ１２が共振器１３（特に、増幅用ファイバ２１）で発せられた熱の影響を受けないようにすることで、コンバイナ１２のデリバリファイバ１４に接続されたファイバ（信号光が伝播するファイバ）への応力が低減する。その結果、信号光のビーム品質の低下を防止することができる。 Further, since the fiber laser device 2 of the present embodiment is a rear-excitation type fiber laser device, the signal light generated by the resonator 13 is incident on the delivery fiber 14 via the combiner 12. Therefore, the water-cooled plates 41 and 42 are thermally insulated so that the combiner 12 is not affected by the heat generated by the resonator 13 (particularly, the amplification fiber 21), so that the delivery fiber of the combiner 12 is not affected. The stress on the fiber connected to 14 (the fiber through which the signal light propagates) is reduced. As a result, it is possible to prevent deterioration of the beam quality of the signal light.

また、本実施形態では、コンバイナ１２が搭載された水冷プレート４２と、共振器１３が搭載された水冷プレート４１とがモジュール筐体４０に収容されている。このため、コンバイナ１２が搭載された水冷プレート４２と、共振器１３が搭載された水冷プレート４１とが異なるモジュール３１に収容されている場合に比べて、共振器１３とコンバイナ１２との間の光ファイバの長さを短くすることができる。これにより、誘導ラマン散乱（ＳＲＳ：Stimulated Raman Scattering）光の発生を抑制することができる。 Further, in the present embodiment, the water cooling plate 42 on which the combiner 12 is mounted and the water cooling plate 41 on which the resonator 13 is mounted are housed in the module housing 40. Therefore, the light between the resonator 13 and the combiner 12 is compared with the case where the water-cooled plate 42 on which the combiner 12 is mounted and the water-cooled plate 41 on which the resonator 13 is mounted are housed in different modules 31. The length of the fiber can be shortened. This makes it possible to suppress the generation of induced Raman scattering (SRS) light.

〔第３実施形態〕
〈ファイバレーザ装置〉
図１０は、本発明の第３実施形態によるファイバレーザ装置の要部構成を示す図である。尚、図１０においては、図１，図８に示す構成と同様の構成には同一の符号を付してある。以下では、図１，図８を用いて説明した構成と同様の構成については説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。 [Third Embodiment]
<Fiber laser device>
FIG. 10 is a diagram showing a main configuration of a fiber laser apparatus according to a third embodiment of the present invention. In FIG. 10, the same reference numerals are given to the same configurations as those shown in FIGS. 1 and 8. In the following, the description of the same configuration as that described with reference to FIGS. 1 and 8 will be omitted, and only the different parts will be described.

図１０に示す通り、本実施形態のファイバレーザ装置３は、第１励起光源１１ａ（前方励起光源）、第２励起光源１１ｂ（後方励起光源）、第１コンバイナ１２ａ、第２コンバイナ１２ｂ、共振器１３、デリバリファイバ１４、及び出力端１５を備える。このようなファイバレーザ装置３は、第１励起光源１１ａ及び第２励起光源１１ｂを備える双方向励起型のファイバレーザ装置である。 As shown in FIG. 10, the fiber laser apparatus 3 of the present embodiment includes a first excitation light source 11a (forward excitation light source), a second excitation light source 11b (rear excitation light source), a first combiner 12a, a second combiner 12b, and a resonator. It includes 13, a delivery fiber 14, and an output terminal 15. Such a fiber laser device 3 is a bidirectional excitation type fiber laser device including a first excitation light source 11a and a second excitation light source 11b.

図１０に示す通り、第１励起光源１１ａ及び第２励起光源１１ｂは、共振器１３を挟んで、それぞれ複数配置されている。第１励起光源１１ａは励起光（前方励起光）を共振器１３に向けて射出し、第２励起光源１１ｂは励起光（後方励起光）を共振器１３に向けて射出する。これら第１励起光源１１ａ及び第２励起光源１１ｂとしては、例えばレーザダイオードを用いることができる。 As shown in FIG. 10, a plurality of the first excitation light source 11a and the second excitation light source 11b are arranged with the resonator 13 interposed therebetween. The first excitation light source 11a emits excitation light (forward excitation light) toward the resonator 13, and the second excitation light source 11b emits excitation light (rear excitation light) toward the resonator 13. As the first excitation light source 11a and the second excitation light source 11b, for example, a laser diode can be used.

第１コンバイナ１２ａ及び第２コンバイナ１２ｂは、共振器１３を挟んだ両側に配置されている。第１コンバイナ１２ａは、第１励起光源１１ａの各々が射出した励起光を、共振器１３の前方の端部（共振器用ファイバ２２の前方の端部）に結合させる。第２コンバイナ１２ｂは、第２励起光源１１ｂの各々が射出した励起光を、共振器１３の後方の端部（共振器用ファイバ２３の後方の端部）に結合させる。 The first combiner 12a and the second combiner 12b are arranged on both sides of the resonator 13. The first combiner 12a couples the excitation light emitted by each of the first excitation light sources 11a to the front end of the resonator 13 (the front end of the resonator fiber 22). The second combiner 12b couples the excitation light emitted by each of the second excitation light sources 11b to the rear end of the resonator 13 (the rear end of the resonator fiber 23).

図１１は、本発明の第３実施形態におけるゲインモジュールの構成を模式的に示す図である。図１１に示す通り、ゲインモジュール３１ｃは、共振器１３が搭載された水冷プレート４１（第１冷却プレート）と、第１コンバイナ１２ａが搭載された水冷プレート４２（第２冷却プレート：第１プレート）と、第２コンバイナ１２ｂが搭載された水冷プレート４３（第２冷却プレート：第２プレート）とが、モジュール筐体４０内に収容された構成である。 FIG. 11 is a diagram schematically showing a configuration of a gain module according to a third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 11, the gain module 31c includes a water cooling plate 41 (first cooling plate) on which the resonator 13 is mounted and a water cooling plate 42 (second cooling plate: first plate) on which the first combiner 12a is mounted. And the water cooling plate 43 (second cooling plate: second plate) on which the second combiner 12b is mounted are housed in the module housing 40.

水冷プレート４３は、水冷プレート４１，４２と同様に、熱伝導性を有する材料により構成され、第２コンバイナ１２ｂを搭載する搭載面ＰＬ３を少なくとも有する部材である。例えば、水冷プレート４３は、アルミニウムにより構成された平面視形状が矩形形状の板状の部材であって、冷却水の流路が内部に形成された部材（いわゆる水冷板）である。尚、水冷プレート４３の材料は、熱伝導性を有する材料であればよく、アルミニウム以外のもの（例えば、銅）であっても良い。 Like the water-cooled plates 41 and 42, the water-cooled plate 43 is made of a material having thermal conductivity, and is a member having at least a mounting surface PL3 on which the second combiner 12b is mounted. For example, the water-cooled plate 43 is a plate-shaped member made of aluminum and having a rectangular shape in a plan view, and has a cooling water flow path formed inside (so-called water-cooled plate). The material of the water-cooled plate 43 may be any material other than aluminum (for example, copper) as long as it has thermal conductivity.

水冷プレート４３には、給水口４３ａと排水口４３ｂとが設けられている。給水口４３ａには、外部からの冷却水が供給され、排水口４３ｂからは、水冷プレート４３の内部に形成された流路を循環した冷却水が排出される。給水口４３ａ及び排水口４３ｂは、水冷プレート４３の搭載面ＰＬ３以外の部位に設けられている。例えば、給水口４３ａ及び排水口４３ｂは、水冷プレート４３の底面に設けられていても良く、側面に設けられていても良い。 The water cooling plate 43 is provided with a water supply port 43a and a drainage port 43b. Cooling water from the outside is supplied to the water supply port 43a, and cooling water circulated in the flow path formed inside the water cooling plate 43 is discharged from the drain port 43b. The water supply port 43a and the drain port 43b are provided at a portion other than the mounting surface PL3 of the water cooling plate 43. For example, the water supply port 43a and the drainage port 43b may be provided on the bottom surface of the water cooling plate 43, or may be provided on the side surface.

水冷プレート４１，４２，４３は、横並び状態とされていても良く（図４（ａ）参照）、縦並び状態とされていても良い（図４（ｂ）参照）。また、冷却水Ｗは、水冷プレート４１，４２，４３に対して個別に供給されても良く（図６（ａ）参照）、水冷プレート４１，４２，４３の順で（或いは、水冷プレート４１，４３，４２の順で）循環させても良い（図６（ｂ）参照）。尚、水冷プレート４１から排出される冷却水Ｗを２分岐させて、水冷プレート４２，４３に並列して供給するようにしても良い。また、水冷プレート４１，４２，４３は、搭載面ＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬ３側における外縁部の少なくとも一部の断面形状が曲面Ｑとされていても良い（図５参照）。 The water-cooled plates 41, 42, and 43 may be arranged side by side (see FIG. 4A) or vertically arranged (see FIG. 4B). Further, the cooling water W may be individually supplied to the water cooling plates 41, 42, 43 (see FIG. 6A), and the cooling water W may be supplied in the order of the water cooling plates 41, 42, 43 (or the water cooling plates 41, It may be circulated (in the order of 43 and 42) (see FIG. 6 (b)). The cooling water W discharged from the water cooling plate 41 may be branched into two and supplied in parallel with the water cooling plates 42 and 43. Further, the water-cooled plates 41, 42, 43 may have a curved surface Q at least a part of the cross-sectional shape of the outer edge portion on the mounting surfaces PL1, PL2, PL3 side (see FIG. 5).

〈ファイバレーザ装置の製造方法〉
本実施形態のファイバレーザ装置３は、第１実施形態のファイバレーザ装置１とは、第２励起光源１１ｂ、第２コンバイナ１２ｂ、及び水冷プレート４３が追加された点において異なるが、基本的には、第１実施形態の製造方法と同様の方法で製造される。このため、本実施形態の製造方法については省略する。 <Manufacturing method of fiber laser equipment>
The fiber laser device 3 of the present embodiment is different from the fiber laser device 1 of the first embodiment in that a second excitation light source 11b, a second combiner 12b, and a water cooling plate 43 are added, but basically. , It is manufactured by the same method as the manufacturing method of the first embodiment. Therefore, the manufacturing method of this embodiment will be omitted.

〈変形例〉
図１２は、本発明の第３実施形態によるファイバレーザ装置が備えるゲインモジュールの変形例を示す図である。図１２に示す通り、本変形例に係るゲインモジュール３１ｃは、水冷プレート４２が省略されており、第１コンバイナ１２ａ及び第２コンバイナ１２ｂが共に水冷プレート４３に搭載されたものである。 <Modification example>
FIG. 12 is a diagram showing a modified example of the gain module included in the fiber laser apparatus according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 12, in the gain module 31c according to the present modification, the water cooling plate 42 is omitted, and both the first combiner 12a and the second combiner 12b are mounted on the water cooling plate 43.

第１コンバイナ１２ａと共振器１３とは、光ファイバＦＢ１によって接続されている。図２に示す通り、光ファイバＦＢ１は、共振器１３の前方の端部（共振器用ファイバ２２の前方の端部）に接続され、共振器１３の後方側まで引き回されて第１コンバイナ１２ａに接続されている。ここで、光ファイバＦＢ１内における信号光のパワーは、共振器１３で生成されて第２コンバイナ１２ｂ側に出力される信号光にパワーに比べて著しく小さい。このため、光ファイバＦＢ１が長くでも、信号光のパワーに起因する誘導ラマン散乱は生じづらい。 The first combiner 12a and the resonator 13 are connected by an optical fiber FB1. As shown in FIG. 2, the optical fiber FB1 is connected to the front end of the resonator 13 (the front end of the resonator fiber 22) and is routed to the rear side of the resonator 13 to the first combiner 12a. It is connected. Here, the power of the signal light in the optical fiber FB1 is significantly smaller than the power of the signal light generated by the resonator 13 and output to the second combiner 12b side. Therefore, even if the optical fiber FB1 is long, induced Raman scattering due to the power of the signal light is unlikely to occur.

以上の通り、本実施形態では、第１コンバイナ１２ａ、第２コンバイナ１２ｂ、及び共振器１３を異なる水冷プレート４２，４３，４１にそれぞれ搭載し、第１コンバイナ１２ａが搭載された水冷プレート４２と、第２コンバイナ１２ｂが搭載された水冷プレート４３と、共振器１３が搭載された水冷プレート４１とをモジュール筐体４０に収容するようにしている。また、変形例では、第１コンバイナ１２ａ及び第２コンバイナ１２ｂを水冷プレート４３に搭載し、共振器１３を水冷プレート４１に搭載し、第１コンバイナ１２ａ及び第２コンバイナ１２ｂが搭載された水冷プレート４３と、共振器１３が搭載された水冷プレート４１とをモジュール筐体４０に収容するようにしている。 As described above, in the present embodiment, the first combiner 12a, the second combiner 12b, and the resonator 13 are mounted on different water cooling plates 42, 43, 41, respectively, and the water cooling plate 42 on which the first combiner 12a is mounted and the water cooling plate 42. The water-cooled plate 43 on which the second combiner 12b is mounted and the water-cooled plate 41 on which the resonator 13 is mounted are housed in the module housing 40. Further, in the modified example, the first combiner 12a and the second combiner 12b are mounted on the water cooling plate 43, the resonator 13 is mounted on the water cooling plate 41, and the water cooling plate 43 on which the first combiner 12a and the second combiner 12b are mounted. And the water-cooled plate 41 on which the resonator 13 is mounted are housed in the module housing 40.

このため、ファイバレーザ装置３の入出力効率の低下を防止することができる。また、第１コンバイナ１２ａ、第２コンバイナ１２ｂ、及び共振器１３が同じ冷却プレートに搭載されている場合に比べて、第１コンバイナ１２ａ、第２コンバイナ１２ｂ、及び共振器１３の放熱を容易に行うことができる。更に、ゲインモジュール３１ｃの製造性を向上させることができる。 Therefore, it is possible to prevent a decrease in the input / output efficiency of the fiber laser device 3. Further, heat dissipation of the first combiner 12a, the second combiner 12b, and the resonator 13 can be easily performed as compared with the case where the first combiner 12a, the second combiner 12b, and the resonator 13 are mounted on the same cooling plate. be able to. Further, the manufacturability of the gain module 31c can be improved.

また、本実施形態のファイバレーザ装置３は、水冷プレート４１，４２，４３を熱的に絶縁し、第２コンバイナ１２ｂが共振器１３（特に、増幅用ファイバ２１）で発せられた熱の影響を受けないようにしているため、信号光のビーム品質の低下を防止することができる。また、共振器１３と第２コンバイナ１２ｂとの間の光ファイバの長さを短くすることができるため、誘導ラマン散乱光の発生を抑制することができる。 Further, in the fiber laser apparatus 3 of the present embodiment, the water-cooled plates 41, 42, and 43 are thermally insulated, and the second combiner 12b is affected by the heat generated by the resonator 13 (particularly, the amplification fiber 21). Since it is not received, it is possible to prevent deterioration of the beam quality of the signal light. Further, since the length of the optical fiber between the resonator 13 and the second combiner 12b can be shortened, the generation of induced Raman scattered light can be suppressed.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されることなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上述した実施形態のファイバレーザ装置１〜３は、１つの出力端１５を有するものであったが、出力端１５の先にさらに光ファイバ等を接続してもよい。また、出力端１５の先にビームコンバイナを接続し、複数のレーザ装置からのレーザ光を束ねるように構成されていてもよい。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments and can be freely modified within the scope of the present invention. For example, although the fiber laser devices 1 to 3 of the above-described embodiment have one output end 15, an optical fiber or the like may be further connected to the tip of the output end 15. Further, a beam combiner may be connected to the tip of the output terminal 15 so as to bundle the laser beams from a plurality of laser devices.

また、上述した第１〜第３実施形態のファイバレーザ装置１〜３に設けられたゲインモジュール３１ｃを、ＭＯＰＡ方式のファイバレーザ装置に採用してもよい。ＭＯＰＡ方式のファイバレーザ装置に採用される場合には、共振器用ファイバ２２，２３が省略されて増幅用ファイバ２１のみが水冷プレート４１に搭載されることになる。 Further, the gain module 31c provided in the fiber laser devices 1 to 3 of the first to third embodiments described above may be adopted in the MOPA type fiber laser device. When adopted in a MOPA type fiber laser device, the resonator fibers 22 and 23 are omitted, and only the amplification fiber 21 is mounted on the water cooling plate 41.

また、上述した第１〜第３実施形態のファイバレーザ装置１〜３は、水冷プレート４１〜４３を用いて共振器１３等の冷却を行うものであった。しかしながら、共振器１３等の冷却方式は、水冷式に限定されない。例えば、ヒートシンクによって共振器１３等の冷却を行うものであっても良い。 Further, the fiber laser devices 1 to 3 of the first to third embodiments described above cool the resonator 13 and the like by using the water cooling plates 41 to 43. However, the cooling method of the resonator 13 and the like is not limited to the water cooling method. For example, the resonator 13 or the like may be cooled by a heat sink.

１〜３…ファイバレーザ装置、１１…励起光源、１１ａ…第１励起光源、１１ｂ…第２励起光源、１２…コンバイナ、１２ａ…第１コンバイナ、１２ｂ…第２コンバイナ、２１…増幅用ファイバ、２２，２３…共振器用ファイバ、２２ａ…ＨＲ−ＦＢＧ、２３ａ…ＯＣ−ＦＢＧ、４０…モジュール筐体、４１〜４３…水冷プレート、４１ａ，４２ａ，４３ａ…給水口、４１ｂ，４２ｂ，４３ｂ…排水口、ＣＰ…接続管、ＰＬ１〜ＰＬ３…搭載面、Ｑ…曲面 1-3 ... Fiber laser device, 11 ... Excitation light source, 11a ... First excitation light source, 11b ... Second excitation light source, 12 ... Combiner, 12a ... First combiner, 12b ... Second combiner, 21 ... Amplification fiber, 22 , 23 ... Resonator fiber, 22a ... HR-FBG, 23a ... OC-FBG, 40 ... Module housing, 41-43 ... Water cooling plate, 41a, 42a, 43a ... Water supply port, 41b, 42b, 43b ... Drain port, CP ... Connection tube, PL1-PL3 ... Mounting surface, Q ... Curved surface

Claims (13)

励起光を出力する励起光源と、増幅用ファイバと、前記励起光源から出力される励起光を前記増幅用ファイバに結合させるコンバイナと、を備えるファイバレーザ装置であって、
前記増幅用ファイバが搭載された第１冷却プレートと、
前記コンバイナが搭載された第２冷却プレートと、
前記第１冷却プレート及び前記第２冷却プレートを収容するモジュール筐体と、
を備えるファイバレーザ装置。 A fiber laser device including an excitation light source that outputs excitation light, an amplification fiber, and a combiner that couples the excitation light output from the excitation light source to the amplification fiber.
The first cooling plate on which the amplification fiber is mounted and
The second cooling plate on which the combiner is mounted and
A module housing for accommodating the first cooling plate and the second cooling plate,
A fiber laser device comprising. 前記モジュール筐体は、前記第１冷却プレート及び前記第２冷却プレートを、前記第１冷却プレートと前記第２冷却プレートとが離間した状態で収容する、請求項１記載のファイバレーザ装置。 The fiber laser device according to claim 1, wherein the module housing accommodates the first cooling plate and the second cooling plate in a state where the first cooling plate and the second cooling plate are separated from each other. 前記モジュール筐体は、前記第１冷却プレート及び前記第２冷却プレートを、横並び状態又は縦並び状態で収容する、請求項１又は請求項２記載のファイバレーザ装置。 The fiber laser apparatus according to claim 1 or 2, wherein the module housing accommodates the first cooling plate and the second cooling plate in a side-by-side or vertically-arranged state. 前記第１冷却プレート及び前記第２冷却プレートは、前記増幅用ファイバ及び前記コンバイナがそれぞれ搭載される搭載面側における外縁部の少なくとも一部の断面形状が曲面とされている、請求項１から請求項３の何れか一項に記載のファイバレーザ装置。 The first cooling plate and the second cooling plate are claimed from claim 1, wherein at least a part of the cross-sectional shape of the outer edge portion on the mounting surface side on which the amplification fiber and the combiner are mounted is curved. Item 3. The fiber laser apparatus according to any one of items 3. 前記第１冷却プレート及び前記第２冷却プレートは、冷却水が供給される給水口と、内部を循環した冷却水が排出される排水口とをそれぞれ備える、請求項１から請求項４の何れか一項に記載のファイバレーザ装置。 Any of claims 1 to 4, wherein the first cooling plate and the second cooling plate each include a water supply port to which cooling water is supplied and a drainage port to which cooling water circulating inside is discharged. The fiber laser apparatus according to one item. 前記第１冷却プレートの排水口と前記第２冷却プレートの給水口とを接続する樹脂製の接続管を備える、請求項５記載のファイバレーザ装置。 The fiber laser apparatus according to claim 5, further comprising a resin connecting pipe for connecting the drain port of the first cooling plate and the water supply port of the second cooling plate. 前記増幅用ファイバの両端には、ＦＢＧが形成された共振器用ファイバが接続されており、
少なくとも前記共振器用ファイバの前記ＦＢＧが形成された部分は、前記増幅用ファイバとともに前記第１冷却プレートに搭載される、
請求項１から請求項６の何れか一項に記載のファイバレーザ装置。 A resonator fiber in which an FBG is formed is connected to both ends of the amplification fiber.
At least the portion of the resonator fiber on which the FBG is formed is mounted on the first cooling plate together with the amplification fiber.
The fiber laser apparatus according to any one of claims 1 to 6. 前記コンバイナは、前記励起光源から出力される励起光を前記増幅用ファイバの何れか一方の端部に結合させる、請求項１から請求項７の何れか一項に記載のファイバレーザ装置。 The fiber laser device according to any one of claims 1 to 7, wherein the combiner couples the excitation light output from the excitation light source to one end of the amplification fiber. 前記励起光源は、第１励起光源と第２励起光源とを備え、
前記コンバイナは、前記第１励起光源から出力される励起光を前記増幅用ファイバの一方の端部に結合させる第１コンバイナと、前記第２励起光源から出力される励起光を前記増幅用ファイバの他方の端部に結合させる第２コンバイナと、を備える、
請求項１から請求項７の何れか一項に記載のファイバレーザ装置。 The excitation light source includes a first excitation light source and a second excitation light source.
The combiner is a first combiner that couples the excitation light output from the first excitation light source to one end of the amplification fiber, and the excitation light output from the second excitation light source of the amplification fiber. A second combiner, which is attached to the other end, is provided.
The fiber laser apparatus according to any one of claims 1 to 7. 前記第２冷却プレートは、前記第１コンバイナが搭載された第１プレートと、
前記第１プレートと離間して配置され、前記第２コンバイナが搭載された第２プレートと、
を備える請求項９記載のファイバレーザ装置。 The second cooling plate includes the first plate on which the first combiner is mounted and the first plate.
A second plate, which is arranged apart from the first plate and on which the second combiner is mounted,
9. The fiber laser apparatus according to claim 9. 前記第２冷却プレートには、前記第１コンバイナ及び前記第２コンバイナの双方が搭載される、請求項９記載のファイバレーザ装置。 The fiber laser apparatus according to claim 9, wherein both the first combiner and the second combiner are mounted on the second cooling plate. 励起光を出力する励起光源と、増幅用ファイバと、前記励起光源から出力される励起光を前記増幅用ファイバに結合させるコンバイナと、を備えるファイバレーザ装置の製造方法であって、
前記増幅用ファイバを第１冷却プレートに搭載する工程と、
前記コンバイナを第２冷却プレートに搭載する工程と、
前記増幅用ファイバと前記コンバイナとを接続する工程と、
前記第１冷却プレート及び前記第２冷却プレートをモジュール筐体に収容する工程と、
を備えるファイバレーザ装置の製造方法。 A method for manufacturing a fiber laser apparatus, comprising: an excitation light source that outputs excitation light, an amplification fiber, and a combiner that couples the excitation light output from the excitation light source to the amplification fiber.
The process of mounting the amplification fiber on the first cooling plate and
The process of mounting the combiner on the second cooling plate and
The step of connecting the amplification fiber and the combiner,
A step of accommodating the first cooling plate and the second cooling plate in the module housing, and
A method for manufacturing a fiber laser device. 前記第１冷却プレート及び前記第２冷却プレートを前記モジュール筐体に収容する前に、前記第１冷却プレート及び前記第２冷却プレートに冷却水の配管を接続する工程を備える、請求項１２記載のファイバレーザ装置の製造方法。 The twelfth aspect of claim 12, further comprising a step of connecting a cooling water pipe to the first cooling plate and the second cooling plate before accommodating the first cooling plate and the second cooling plate in the module housing. A method for manufacturing a fiber laser device.

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