JP6154364B2

JP6154364B2 - Fiber laser equipment

Info

Publication number: JP6154364B2
Application number: JP2014219387A
Authority: JP
Inventors: 中居　道弘; 道弘中居
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2014-10-28
Filing date: 2014-10-28
Publication date: 2017-06-28
Anticipated expiration: 2034-10-28
Also published as: TW201618401A; KR101780866B1; JP2016086119A; TWI591919B; KR20160049978A

Description

本発明は、パルス幅の長い場合であっても、パルス時間波形が概ね矩形状の光で加工を行うことができるファイバレーザ装置に関する。 The present invention relates to a fiber laser device that can perform processing with light having a substantially rectangular pulse time waveform even when the pulse width is long.

レーザ光を用いて加工を行う加工機や、レーザ光を使ったメス等の医療機器等に用いるレーザ装置の一つとして、増幅用光ファイバにより種光を増幅して出射するファイバレーザ装置が用いられている。ファイバレーザ装置には、デューティー比(パルス周期に対するパルス光の幅の比)の小さいパルス状の光を出射するものがある。 A fiber laser device that amplifies and emits seed light using an optical fiber for amplification is used as one of laser devices used for processing machines that perform processing using laser light and medical devices such as scalpels that use laser light. It has been. Some fiber laser devices emit pulsed light having a small duty ratio (ratio of the width of the pulsed light to the pulse period).

このようなファイバレーザ装置から出射する光のパルス時間波形、すなわち１パルス当たりの光のパワーの時間的変化、及び、波長等は、被加工体の材料や厚さ等といった被加工体の性質や、被加工体を如何に加工するかといった加工方法等により決定される。例えば、パルス時間波形が概ね矩形状の光、すなわち、急峻に光のパワーが立ち上がり、一定の光のパワーを所定時間保って、急峻に光のパワーが立ち下がる形状の光を出射するファイバレーザ装置が求められる場合がある。 The pulse time waveform of light emitted from such a fiber laser device, that is, the temporal change in the power of light per pulse, the wavelength, and the like are the properties of the workpiece such as the material and thickness of the workpiece, It is determined by a processing method such as how to process the workpiece. For example, a fiber laser device that emits light having a substantially rectangular pulse time waveform, that is, light having a shape in which the power of the light steeply rises and the light power sharply falls while maintaining a constant light power for a predetermined time. May be required.

このようにパルス時間波形が矩形に近い形状の光を出射するファイバレーザ装置が求められる理由は次の通りである。すなわち、必要以上に高いパワーの光が被加工体に照射されると、被加工体からプラズマが発生して、発生したプラズマが光を吸収し、所望の加工ができなくなる場合がある。一方、低いパワーの光が被加工体に照射されると、被加工体をアブレーションすることができずに不要な発熱が生じ、被加工体において意図しない熱ひずみが生じる場合がある。このため、被加工体の材質や加工方法によっては、パルス時間波形が概ね矩形状の光を用いて加工を行いたいという要請があり、上記のファイバレーザ装置が求められるのである。 The reason why a fiber laser device that emits light having a pulse time waveform close to a rectangle is required is as follows. That is, when light having a higher power than necessary is irradiated onto the workpiece, plasma may be generated from the workpiece, and the generated plasma may absorb the light, preventing desired processing. On the other hand, when light of low power is irradiated on the workpiece, the workpiece cannot be ablated, and unnecessary heat generation occurs, which may cause unintended thermal distortion in the workpiece. For this reason, depending on the material of the workpiece and the processing method, there is a demand for processing using light having a substantially rectangular pulse time waveform, and the above-described fiber laser device is required.

下記特許文献１には、このようなパルス時間波形が概ね矩形状の光を出射しようとするファイバレーザ装置が記載されている。この特許文献１のファイバレーザ装置は、ＭＯ−ＰＡ（Master Oscillator−Power Amplifier）型のファイバレーザ装置であり、種光源（ＭＯ）は、パルス時間波形が概ね矩形状の種光を出射する。具体的には、この種光の時間波形は、立ち上がり時間が１ｎ秒程度となる急峻な立ち上がり時間を有し、５ｎ秒程度の所定時間一定のパワーが保たれ、立ち下がり時間が２ｎ秒程度となる急峻な立ち下がり時間を有する。特許文献１によれば、当該種光がファイバ増幅器（ＰＡ）で増幅されて出射することで、ファイバレーザ装置は概ね矩形状の光を出射できるとしている。なお、その際、増幅された光の一部はラマンシフトされる。 Patent Document 1 listed below describes a fiber laser device that attempts to emit light having such a pulse time waveform that is substantially rectangular. The fiber laser device of Patent Document 1 is a MO-PA (Master Oscillator-Power Amplifier) type fiber laser device, and a seed light source (MO) emits seed light having a substantially rectangular pulse time waveform. Specifically, the time waveform of this seed light has a steep rise time with a rise time of about 1 nsec, a constant power is maintained for a predetermined time of about 5 nsec, and the fall time is about 2 nsec. Has a steep fall time. According to Patent Document 1, the fiber laser device can emit substantially rectangular light when the seed light is amplified by a fiber amplifier (PA) and emitted. At that time, part of the amplified light is Raman shifted.

特表２００３−５３６２６６号公報Special table 2003-536266 gazette

しかし、ファイバ増幅器における１パルス内での光の増幅率は一定では無い。具体的には、パルスの立ち上がり側の光成分は高い増幅率で増幅される傾向があり、パルスの立ち下がり側に進むにつれ増幅率が低くなる傾向がある。従って、ファイバ増幅器から出射する光のパルス時間波形の形状は、ファイバ増幅器へ入力される種光のパルス時間波形の形状から変形し易く、特許文献１に記載のファイバレーザ装置のように種光源から出射する光のパルス時間波形が概ね矩形状の場合であっても、ファイバ増幅器から出射する光のパルス時間波形は矩形状から変形し易い。特にパルス幅が例えば１００ｎ秒といった具合に長い場合、すなわち１パルス当たりの時間が長い場合には、更にこの傾向が顕著となる。 However, the amplification factor of light within one pulse in the fiber amplifier is not constant. Specifically, the light component on the rising side of the pulse tends to be amplified with a high amplification factor, and the amplification factor tends to decrease as it proceeds toward the falling side of the pulse. Therefore, the shape of the pulse time waveform of the light emitted from the fiber amplifier is easily deformed from the shape of the pulse time waveform of the seed light input to the fiber amplifier, and from the seed light source as in the fiber laser device described in Patent Document 1. Even when the pulse time waveform of the emitted light is substantially rectangular, the pulse time waveform of the light emitted from the fiber amplifier is easily deformed from the rectangular shape. In particular, when the pulse width is long, such as 100 ns, that is, when the time per pulse is long, this tendency becomes more remarkable.

そこで、本発明は、パルス幅の長い場合であっても、パルス時間波形が概ね矩形状の光で加工を行うことができるファイバレーザ装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a fiber laser device that can perform processing with light having a substantially rectangular pulse time waveform even when the pulse width is long.

本発明のファイバレーザ装置は、Ｑスイッチによりパルス状とされた所定波長の光を出射する種光源と、前記種光源から出射する前記所定波長の光を増幅する増幅用光ファイバと、前記増幅用光ファイバから出射する前記所定波長の光の一次散乱光及び二次散乱光を誘導ラマン散乱により発生させる波長変換ユニットと、前記波長変換ユニットから出射する光が入射し、前記一次散乱光を透過すると共に前記所定波長の光及び前記二次散乱光の透過を抑制する光フィルタと、を備えることを特徴とするものである。 The fiber laser device of the present invention includes a seed light source that emits light of a predetermined wavelength that is pulsed by a Q switch, an amplification optical fiber that amplifies the light of the predetermined wavelength emitted from the seed light source, and the amplification light source A wavelength conversion unit that generates primary scattered light and secondary scattered light emitted from an optical fiber by stimulated Raman scattering, and light emitted from the wavelength conversion unit is incident and transmits the primary scattered light. And an optical filter that suppresses transmission of the light of the predetermined wavelength and the secondary scattered light.

Ｑスイッチによりパルス状とされた光のパルス時間波形は概ねガウス分布形状をしている。このような形状の光を増幅用光ファイバで増幅させると、当該形状を保ちつつ増幅させることができる。この性質は、増幅される光のパルス幅が長い場合であっても然程変わらない。そして、このガウス分布形状の光のうち、波長変換ユニットにおいてある特定のパワー密度より高いパワー密度となる光成分が誘導ラマン散乱により波長シフトして一次散乱光となる。一次散乱光とならない光成分は、ガウス分布形状における裾引き部分を含むパワー密度の低い光であり、所定波長のままとされる。また、一次散乱光のうち、上記特定のパワー密度とは別の特定のパワー密度よりも高いパワー密度となる光成分が誘導ラマン散乱により波長シフトして二次散乱光となる。二次散乱光となる光成分は、ガウス分布形状の頂点部分を含み、パワー密度の高い光である。一次散乱光のパルス時間波形は、ガウス分布形状の光から裾引き部分を含むパワー密度の低い光と頂点部分を含むパワー密度の高い光とが除かれるため、概ね矩形状となる。光フィルタでは、波長変換されない所定波長の光及び二次散乱光の透過が抑制され、一次散乱光は透過する。従って、このファイバレーザ装置は、パルス幅が長い場合であっても、パルス時間波形が概ね矩形状の光を出射することができる。このようにして本発明のファイバレーザ装置によれば、パルス幅の長い場合であっても、パルス時間波形が概ね矩形状の光で加工を行うことができる。 The pulse time waveform of the light pulsed by the Q switch has a generally Gaussian distribution shape. When the light having such a shape is amplified by the amplification optical fiber, the light can be amplified while maintaining the shape. This property does not change so much even when the pulse width of the amplified light is long. Of the light having the Gaussian distribution shape, a light component having a power density higher than a specific power density in the wavelength conversion unit is shifted in wavelength by stimulated Raman scattering to become primary scattered light. The light component that does not become primary scattered light is light having a low power density including a tail portion in the Gaussian distribution shape, and is kept at a predetermined wavelength. Further, among the primary scattered light, a light component having a power density higher than a specific power density different from the specific power density is wavelength-shifted by stimulated Raman scattering to become secondary scattered light. The light component that becomes the secondary scattered light is light having a high power density, including the apex portion of the Gaussian distribution shape. The pulse time waveform of the primary scattered light has a generally rectangular shape because light having a low power density including the tailing portion and light having a high power density including the apex portion are removed from the light having a Gaussian distribution shape. In the optical filter, transmission of light having a predetermined wavelength that is not wavelength-converted and secondary scattered light is suppressed, and primary scattered light is transmitted. Therefore, this fiber laser device can emit light having a substantially rectangular pulse time waveform even when the pulse width is long. As described above, according to the fiber laser device of the present invention, even when the pulse width is long, processing can be performed with light having a substantially rectangular pulse time waveform.

或いは、本発明のファイバレーザ装置は、Ｑスイッチによりパルス状とされた所定波長の光を出射する種光源と、前記種光源から出射する前記所定波長の光を増幅する増幅用光ファイバと、前記増幅用光ファイバから出射する前記所定波長の光の一次散乱光及び二次散乱光を誘導ラマン散乱により発生させる波長変換ユニットと、前記波長変換ユニットから出射する光が入射し、前記一次散乱光及び前記二次散乱光を透過すると共に前記所定波長の光の透過を抑制する光フィルタと、を備え、前記フィルタから出射する光は、前記一次散乱光を吸収し前記二次散乱光を透過する被加工体に照射されることを特徴とするものである。 Alternatively, the fiber laser device of the present invention includes a seed light source that emits light of a predetermined wavelength that is pulsed by a Q switch, an amplification optical fiber that amplifies the light of the predetermined wavelength emitted from the seed light source, A wavelength conversion unit for generating primary scattered light and secondary scattered light of the predetermined wavelength emitted from the amplification optical fiber by stimulated Raman scattering, light emitted from the wavelength conversion unit is incident, and the primary scattered light and An optical filter that transmits the secondary scattered light and suppresses transmission of the light having the predetermined wavelength, and the light emitted from the filter absorbs the primary scattered light and transmits the secondary scattered light. The workpiece is irradiated with light.

このファイバレーザ装置では、ガウス分布形状における裾引き部分を含む低パワー密度の光は、光フィルタで透過が抑制される。また、二次散乱光となる高パワー密度の光はファイバレーザ装置から出射されるものの被加工体を透過する。従って、このファイバレーザ装置は、一次散乱光により被加工体を加工することができる。この一次散乱光のパルス時間波形は、上記のように概ね矩形状とされる。従って、このファイバレーザ装置によっても、パルス幅の長い場合であっても、パルス時間波形が概ね矩形状の光で加工を行うことができる。 In this fiber laser device, transmission of low power density light including a tail portion in a Gaussian distribution shape is suppressed by an optical filter. In addition, light having a high power density, which becomes secondary scattered light, is emitted from the fiber laser device but passes through the workpiece. Therefore, this fiber laser device can process the workpiece by the primary scattered light. The pulse time waveform of the primary scattered light is generally rectangular as described above. Therefore, even with this fiber laser device, even when the pulse width is long, processing can be performed with light having a substantially rectangular pulse time waveform.

また、上記のファイバレーザ装置において、前記一次散乱光のパルス幅の長さは１００ｎ秒以上とされることが好ましい。１００ｎ秒以上という長いパルス幅の光であっても、本発明のファイバレーザ装置によれば、パルス時間波形が概ね矩形状の光で加工を行うことができる。このように長いパルス幅の光により加工を行うことにより、一次散乱光の吸収率が低い材料を深い位置まで加工することができる。 In the above fiber laser device, it is preferable that the primary scattered light has a pulse width of 100 nsec or more. Even with light having a long pulse width of 100 nsec or longer, according to the fiber laser device of the present invention, processing can be performed with light having a pulse time waveform that is substantially rectangular. By processing with light having such a long pulse width, a material having a low primary scattered light absorption rate can be processed to a deep position.

さらに、この場合、前記一次散乱光のパルス幅の長さは５００ｎ秒以下とされることとしても良い。パルス幅が５００ｎ秒以下の光は、Ｑスイッチ発振で容易に得ることができる。 Further, in this case, the pulse width of the primary scattered light may be 500 nsec or less. Light having a pulse width of 500 nsec or less can be easily obtained by Q-switch oscillation.

以上説明したように、本発明によれば、パルス幅の長い場合であっても、パルス時間波形が概ね矩形状の光で加工を行うことができるファイバレーザ装置が提供される。 As described above, according to the present invention, there is provided a fiber laser device that can perform processing with light having a substantially rectangular pulse time waveform even when the pulse width is long.

本発明の第１実施形態に係るファイバレーザ装置を示す図である。1 is a diagram illustrating a fiber laser device according to a first embodiment of the present invention. 図１に示すファイバレーザ装置を伝搬する光のパルス時間波形及び波長を示す図である。It is a figure which shows the pulse time waveform and wavelength of the light which propagates the fiber laser apparatus shown in FIG. 本発明の第２実施形態に係るファイバレーザ装置を伝搬する光のパルス時間波形及び波長を示す図である。It is a figure which shows the pulse time waveform and wavelength of the light which propagate the fiber laser apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明に係るファイバレーザ装置の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a fiber laser device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るファイバレーザ装置を示す図である。 (First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a fiber laser device according to a first embodiment of the present invention.

図１に示すように、ファイバレーザ装置１は、種光を出射する種光源１０と、種光源を増幅するアンプ部２０と、波長変換ユニット３０と、光フィルタ４０とを備える。このようにファイバレーザ装置１は、種光源１０がＭＯ（Master Oscillator）とされ、アンプ部２０がＰＡ（Power Amplifier）とされるＭＯ−ＰＡ型のファイバレーザ装置である。 As shown in FIG. 1, the fiber laser device 1 includes a seed light source 10 that emits seed light, an amplifier unit 20 that amplifies the seed light source, a wavelength conversion unit 30, and an optical filter 40. As described above, the fiber laser device 1 is an MO-PA type fiber laser device in which the seed light source 10 is an MO (Master Oscillator) and the amplifier unit 20 is a PA (Power Amplifier).

種光源１０は、連続光を出射する連続光発生部１１と、Ｑスイッチ１２とを主な構成として有する。連続光発生部１１は、例えば、レーザダイオード、ファブリペロー型のファイバレーザ装置や固体レーザ装置等から構成される。Ｑスイッチ１２は、例えば、電気信号で外部から制御できるＡ／Ｏ素子（音響光学素子）から構成され、連続光発生部１１からの光が低損失な状態と高損失な状態とを繰り返すように制御される。 The seed light source 10 includes a continuous light generator 11 that emits continuous light and a Q switch 12 as main components. The continuous light generator 11 includes, for example, a laser diode, a Fabry-Perot type fiber laser device, a solid-state laser device, and the like. The Q switch 12 is composed of, for example, an A / O element (acousto-optic element) that can be controlled from the outside by an electrical signal, and repeats a low loss state and a high loss state of the light from the continuous light generator 11. Be controlled.

Ｑスイッチ１２がこのように制御されることにより、種光源１０からはパルス状の種光が出射する。この種光のパルス時間形状はガウス分布形状とされる。この種光の波長は、例えば１０６４ｎｍや１０８０ｎｍとされる。種光源１０から出射する種光は、光ファイバ１５に入射し、光ファイバ１５のコアを伝搬する。光ファイバ１５は、例えばシングルモードファイバとされ、この場合、種光は光ファイバ１５をシングルモードの光として伝搬する。 By controlling the Q switch 12 in this way, pulsed seed light is emitted from the seed light source 10. The pulse time shape of the seed light is a Gaussian distribution shape. The wavelength of the seed light is, for example, 1064 nm or 1080 nm. The seed light emitted from the seed light source 10 enters the optical fiber 15 and propagates through the core of the optical fiber 15. The optical fiber 15 is, for example, a single mode fiber. In this case, the seed light propagates through the optical fiber 15 as single mode light.

アンプ部２０は、励起光源２１と、増幅用光ファイバ２２と、光カプラ２３とを主な構成として有する。 The amplifier unit 20 includes an excitation light source 21, an amplification optical fiber 22, and an optical coupler 23 as main components.

励起光源２１は、複数のレーザダイオードを有して構成され、後述の増幅用光ファイバ２２に添加される希土類元素を励起する波長の励起光、例えば波長が９１５ｎｍの励起光を出射する。また、励起光源２１のそれぞれのレーザダイオードから出射する励起光は、光ファイバ２５に入射して、光ファイバ２５を伝搬する。光ファイバ２５としては、例えば、マルチモードファイバが挙げられ、この場合励起光は光ファイバ２５内をマルチモード光として伝搬する。 The excitation light source 21 includes a plurality of laser diodes, and emits excitation light having a wavelength for exciting rare earth elements added to the amplification optical fiber 22 described later, for example, excitation light having a wavelength of 915 nm. Further, the pumping light emitted from each laser diode of the pumping light source 21 enters the optical fiber 25 and propagates through the optical fiber 25. An example of the optical fiber 25 is a multimode fiber. In this case, pumping light propagates in the optical fiber 25 as multimode light.

増幅用光ファイバ２２は、コアと、コアの外周面を隙間なく囲む内側クラッドと、内側クラッドの外周面を被覆する外側クラッドと、外側クラッドの外周面を被覆する被覆層とから構成される光ファイバである。コアは、励起光源２１から出射する励起光により励起される希土類元素が添加された石英から成る。上記のように種光の波長が１０６４ｎｍや１０８０ｎｍである場合、添加される希土類としては、イッテルビウム（Ｙｂ）を挙げることができる。また、種光の波長が他の波長であれば他の希土類を用いることができ、上記Ｙｂの他にツリウム（Ｔｍ）、セリウム（Ｃｅ）、ネオジウム（Ｎｄ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、エルビウム（Ｅｒ）等を添加することができる。また、内側クラッドの屈折率はコアの屈折率よりも低く、外側クラッドの屈折率は内側クラッドの屈折率よりもさらに低くされている。従って、コアには、上記希土類元素の他に、例えば、屈折率を上昇させるゲルマニウム等の元素が添加されている。この場合、クラッドは、例えば、何らドーパントが添加されていない純粋石英から成る。また、外側クラッドは、例えば、紫外線硬化樹脂から成り、被覆層は、例えば、外側クラッドを構成する樹脂とは異なる紫外線硬化樹脂から成る。 The amplification optical fiber 22 includes a core, an inner cladding that surrounds the outer peripheral surface of the core without a gap, an outer cladding that covers the outer peripheral surface of the inner cladding, and a coating layer that covers the outer peripheral surface of the outer cladding. It is a fiber. The core is made of quartz to which a rare earth element excited by excitation light emitted from the excitation light source 21 is added. As described above, when the wavelength of the seed light is 1064 nm or 1080 nm, the rare earth added may include ytterbium (Yb). In addition, if the wavelength of the seed light is other wavelength, other rare earth can be used. Besides Yb, thulium (Tm), cerium (Ce), neodymium (Nd), europium (Eu), erbium (Er ) And the like can be added. The refractive index of the inner cladding is lower than the refractive index of the core, and the refractive index of the outer cladding is further lower than the refractive index of the inner cladding. Therefore, in addition to the rare earth element, for example, an element such as germanium that increases the refractive index is added to the core. In this case, the cladding is made of, for example, pure quartz to which no dopant is added. The outer cladding is made of, for example, an ultraviolet curable resin, and the coating layer is made of, for example, an ultraviolet curable resin that is different from the resin constituting the outer cladding.

光カプラ２３は、光ファイバ１５及びそれぞれの光ファイバ２５と、増幅用光ファイバ２２の入射端とを接続している。具体的には、光カプラ２３において、光ファイバ１５のコアが、増幅用光ファイバ２２のコアに接続されており、さらにそれぞれの光ファイバ２５のコアが、増幅用光ファイバ２２の内側クラッドに接続されている。従って、種光源１０から出射する種光は、増幅用光ファイバ２２のコアに入射し、励起光源２１から出射する励起光は、増幅用光ファイバ２２の内側クラッドに入射する。増幅用光ファイバ２２では、後述のように種光のパワーが増幅され、パワー密度の高い光が出射する。 The optical coupler 23 connects the optical fiber 15 and each optical fiber 25 to the incident end of the amplification optical fiber 22. Specifically, in the optical coupler 23, the core of the optical fiber 15 is connected to the core of the amplification optical fiber 22, and the core of each optical fiber 25 is connected to the inner cladding of the amplification optical fiber 22. Has been. Accordingly, the seed light emitted from the seed light source 10 enters the core of the amplification optical fiber 22, and the excitation light emitted from the excitation light source 21 enters the inner cladding of the amplification optical fiber 22. In the amplification optical fiber 22, the power of the seed light is amplified as described later, and light having a high power density is emitted.

波長変換ユニット３０には、増幅用光ファイバ２２から出射する光が入射する。波長変換ユニット３０は、例えば光ファイバから成り、増幅用光ファイバ２２で増幅された光が入射する場合に誘導ラマン散乱が生じて、この光の一次散乱光及び二次散乱光が生じるように構成させる。増幅用光ファイバ２２から出射する光の波長が１０６４ｎｍである場合、波長変換ユニットでは、波長が１１２０ｎｍの一次散乱光及び波長が１１７５ｎｍの二次散乱光が生じる。また、増幅用光ファイバ２２から出射する光の波長が１０８０ｎｍである場合、波長変換ユニットでは、波長が１１３５ｎｍの一次散乱光及び波長が１１９０ｎｍの二次散乱光が生じる。 Light emitted from the amplification optical fiber 22 enters the wavelength conversion unit 30. The wavelength conversion unit 30 is made of, for example, an optical fiber, and is configured such that stimulated Raman scattering occurs when light amplified by the amplification optical fiber 22 is incident, and primary scattered light and secondary scattered light are generated. Let When the wavelength of the light emitted from the amplification optical fiber 22 is 1064 nm, the wavelength conversion unit generates primary scattered light having a wavelength of 1120 nm and secondary scattered light having a wavelength of 1175 nm. When the wavelength of light emitted from the amplification optical fiber 22 is 1080 nm, the wavelength conversion unit generates primary scattered light having a wavelength of 1135 nm and secondary scattered light having a wavelength of 1190 nm.

波長変換ユニット３０が光ファイバから成り、波長が１０６４ｎｍや１０８０ｎｍでありパワーが４ｋＷの光が入射する場合、この光ファイバは、例えば、コアの直径が９μｍとされ、全長が４０ｍ程度のシングルモードファイバとされる。 When the wavelength conversion unit 30 is made of an optical fiber and the wavelength is 1064 nm or 1080 nm and light with a power of 4 kW is incident, this optical fiber is, for example, a single mode fiber having a core diameter of 9 μm and a total length of about 40 m. It is said.

光フィルタ４０には、波長変換ユニット３０から出射する光が入射する。光フィルタ４０は、増幅用光ファイバ２２によって増幅された光の透過が抑制され、この光の一次散乱光を透過し、さらに、この光の二次散乱光の透過が抑制される。つまり、光フィルタ４０は、上記一次散乱光を透過するバンドパスフィルタとされる。上述のように、波長変換ユニットから波長が１０６４ｎｍの光、波長が１１２０ｎｍの一次散乱光、及び、波長が１１７５ｎｍの二次散乱光が出射する場合、例えば、波長が１０９０ｎｍ以下の光及び波長が１１５０ｎｍ以上の光の透過が抑制される構成とされる。また、上述のように、波長変換ユニットから波長が１０８０ｎｍの光、波長が１１３５ｎｍの一次散乱光、及び、波長が１１９０ｎｍの二次散乱光が出射する場合、波長が１１０５ｎｍ以下の光及び波長が１１６５ｎｍ以上の光の透過が抑制される構成とされる。 The light emitted from the wavelength conversion unit 30 enters the optical filter 40. The optical filter 40 suppresses the transmission of the light amplified by the amplification optical fiber 22, transmits the primary scattered light of the light, and further suppresses the transmission of the secondary scattered light of the light. That is, the optical filter 40 is a band-pass filter that transmits the primary scattered light. As described above, when light having a wavelength of 1064 nm, primary scattered light having a wavelength of 1120 nm, and secondary scattered light having a wavelength of 1175 nm are emitted from the wavelength conversion unit, for example, light having a wavelength of 1090 nm or less and wavelength of 1150 nm The above transmission of light is suppressed. Further, as described above, when light having a wavelength of 1080 nm, primary scattered light having a wavelength of 1135 nm, and secondary scattered light having a wavelength of 1190 nm are emitted from the wavelength conversion unit, the light having a wavelength of 1105 nm or less and the wavelength of 1165 nm are emitted. The above transmission of light is suppressed.

このような光フィルタ４０としては、ガラス上にフィルタ膜が形成された光フィルタを挙げることができる。このようなフィルタ膜としては、複数種類の誘電体膜が繰り返し積層された誘電体多層膜を挙げることができる。また、光フィルタ４０は、増幅用光ファイバ２２から出射する光の進行方向に対して、フィルタ面が傾斜して配置されることが好ましい。フィルタ面が傾斜して配置されることにより、光フィルタ４０が非透過の光を反射する場合に、反射した光を適切に取り出し易いためである。 An example of such an optical filter 40 is an optical filter in which a filter film is formed on glass. An example of such a filter film is a dielectric multilayer film in which a plurality of types of dielectric films are repeatedly laminated. The optical filter 40 is preferably disposed with the filter surface inclined with respect to the traveling direction of the light emitted from the amplification optical fiber 22. This is because when the optical filter 40 reflects non-transmitted light, the reflected light can be easily taken out by arranging the filter surface inclined.

次に、このようなファイバレーザ装置１の動作について説明する。 Next, the operation of such a fiber laser device 1 will be described.

図２は、ファイバレーザ装置１を伝搬する光のパルス時間波形及び波長を示す図である。具体的には、図２は、種光源１０から出射する光、アンプ部２０から出射する光、波長変換ユニット３０から出射する光、光フィルタ４０から出射する光のそれぞれについて、パルス時間波形及び波長を示している。それぞれパルス時間波形及び波長を示す図において、縦軸が光のパワー密度を示し、横軸が時間を示す。なお、以下の説明では、種光源から波長が１０６４ｎｍの光が出射する場合について説明する。 FIG. 2 is a diagram illustrating a pulse time waveform and a wavelength of light propagating through the fiber laser device 1. Specifically, FIG. 2 shows a pulse time waveform and a wavelength for each of the light emitted from the seed light source 10, the light emitted from the amplifier unit 20, the light emitted from the wavelength conversion unit 30, and the light emitted from the optical filter 40. Is shown. In each of the diagrams showing the pulse time waveform and the wavelength, the vertical axis indicates the power density of light, and the horizontal axis indicates time. In the following description, a case where light having a wavelength of 1064 nm is emitted from the seed light source will be described.

まず、種光源１０のＱスイッチ１２は、予め定められた一定の周期で光が低損失な状態と高損失な状態とを繰り返すようにスイッチング動作をする。そして、連続光発生部１１から出射する光がこのスイッチング動作に同期したパルス状の光とされて、種光源１０からパルス状の種光が一定の周期で出射する。図２に示すように、Ｑスイッチ１２を用いた種光源１０から出射する種光のパルス時間波形はガウス分布形状とされる。また、種光源１０から出射する種光の波長は、上述のように１０６４ｎｍとされる。種光源１０から出射する種光は、光ファイバ１５のコアを伝搬して、光カプラ２３から増幅用光ファイバ２２のコアに入射する。 First, the Q switch 12 of the seed light source 10 performs a switching operation so as to repeat a low loss state and a high loss state of light at a predetermined fixed period. And the light radiate | emitted from the continuous light generation part 11 is made into the pulse-shaped light synchronized with this switching operation | movement, and the pulse-shaped seed light radiate | emits from the seed light source 10 with a fixed period. As shown in FIG. 2, the pulse time waveform of the seed light emitted from the seed light source 10 using the Q switch 12 has a Gaussian distribution shape. The wavelength of the seed light emitted from the seed light source 10 is 1064 nm as described above. The seed light emitted from the seed light source 10 propagates through the core of the optical fiber 15 and enters the core of the amplification optical fiber 22 from the optical coupler 23.

なお、この種光のデューティー比は、例えば、「種光源１０から種光が出射される周期時間」：「種光源１０から種光が出射している期間（種光のパルス幅の長さ）」が１０：１とされる。本実施形態では、光のパルス幅の長さは、後述のようにファイバレーザ装置１から出射する光のパルス幅の長さが１００ｎ秒以上４００ｎ秒以下となるような長さとされる。 The duty ratio of the seed light is, for example, “periodic time when seed light is emitted from the seed light source 10”: “period during which seed light is emitted from the seed light source 10 (length of pulse width of seed light). Is 10: 1. In the present embodiment, the length of the pulse width of the light is set such that the length of the pulse width of the light emitted from the fiber laser device 1 is not less than 100 nsec and not more than 400 nsec, as will be described later.

また、励起光源２１のそれぞれのレーザダイオードから励起光が出射する。励起光源２１のそれぞれのレーザダイオードから出射する励起光の波長は、上述のように、例えば９１５ｎｍとされる。そして、それぞれのレーザダイオードから出射する励起光は、光ファイバ２５を伝搬し光カプラ２３から増幅用光ファイバ２２の内側クラッドに入射する。 In addition, excitation light is emitted from each laser diode of the excitation light source 21. As described above, the wavelength of the excitation light emitted from each laser diode of the excitation light source 21 is, for example, 915 nm. The excitation light emitted from each laser diode propagates through the optical fiber 25 and enters the inner cladding of the amplification optical fiber 22 from the optical coupler 23.

こうして光カプラ２３から増幅用光ファイバ２２のコアに入射した種光は当該コアを伝搬し、増幅用光ファイバの内側クラッドに入射した励起光は内側クラッドを主に伝搬する。増幅用光ファイバ２２では、励起光がコアを通過する際にコアに添加されている希土類元素に吸収されて、希土類元素は励起される。そして、種光が増幅用光ファイバ２２に入射していない期間では、希土類元素の励起状態が高くなる。一方、パルス状の種光が増幅用光ファイバ２２に入射すると、励起された希土類元素は種光により誘導放出を起こし、この誘導放出により種光のパワーが増幅されて、増幅用光ファイバ２２からパルス状の光が出射する。増幅用光ファイバ２２は、パルス時間波形がガウス分布形状の光が入射すると、入射光に対してパワー密度が増幅したガウス分布形状の光を出射する。従って、図２に示すように、増幅用光ファイバ２２からは、パルス時間波形が種光をパワー密度方向に延伸したガウス分布形状の光が出射する。 Thus, the seed light incident on the core of the amplification optical fiber 22 from the optical coupler 23 propagates through the core, and the excitation light incident on the inner cladding of the amplification optical fiber mainly propagates through the inner cladding. In the amplification optical fiber 22, when the excitation light passes through the core, it is absorbed by the rare earth element added to the core, and the rare earth element is excited. In the period when the seed light is not incident on the amplification optical fiber 22, the excited state of the rare earth element is high. On the other hand, when the pulsed seed light is incident on the amplification optical fiber 22, the excited rare earth element causes stimulated emission by the seed light, and the power of the seed light is amplified by this stimulated emission. Pulsed light is emitted. When light with a pulse time waveform having a Gaussian distribution is incident, the amplification optical fiber 22 emits light with a Gaussian distribution having a power density amplified with respect to the incident light. Therefore, as shown in FIG. 2, light having a Gaussian distribution shape in which the pulse time waveform extends the seed light in the power density direction is emitted from the amplification optical fiber 22.

増幅用光ファイバ２２から出射した光は、波長変換ユニット３０に入射する。波長変換ユニット３０では、入射した光のうち、ある特定のパワー密度より高いパワー密度の光成分が波長１１２０ｎｍの一次散乱光とされる。更に、波長変換ユニット３０内において一次散乱光とされる光のうち、さらにパワー密度の高い光成分が波長１１７５ｎｍの二次散乱光とされる。そして、波長変換ユニット３０からは、波長変換されない光、一次散乱光及び二次散乱光が出射する。波長変換ユニット３０から出射する光のパルス時間波形は、増幅用光ファイバ２２から出射する光のパルス時間波形と同じである。このうち、図２に示すように、波長変換されない波長１０６４ｎｍの光はガウス分布形状における裾引き部分を含むパワー密度の低い光であり、二次散乱光である波長１１７５ｎｍの光はガウス分布形状の頂点部分を含むパワー密度の高い光である。そして、残りの一次散乱光である波長１１２０ｎｍの光は、波長変換されない光と二次散乱光に挟まれた、パルス時間波形が概ね矩形状の光である。 The light emitted from the amplification optical fiber 22 enters the wavelength conversion unit 30. In the wavelength conversion unit 30, a light component having a power density higher than a specific power density in the incident light is used as primary scattered light having a wavelength of 1120 nm. Further, among the light that is the primary scattered light in the wavelength conversion unit 30, the light component having a higher power density is the secondary scattered light having a wavelength of 1175 nm. The wavelength conversion unit 30 emits light that is not wavelength-converted, primary scattered light, and secondary scattered light. The pulse time waveform of the light emitted from the wavelength conversion unit 30 is the same as the pulse time waveform of the light emitted from the amplification optical fiber 22. Among these, as shown in FIG. 2, the light with a wavelength of 1064 nm that is not wavelength-converted is light with a low power density including a tail portion in the Gaussian distribution shape, and the light with a wavelength of 1175 nm that is secondary scattered light has a Gaussian distribution shape. Light with high power density including the apex. The remaining light having a wavelength of 1120 nm, which is the primary scattered light, is light having a substantially rectangular pulse time waveform sandwiched between light that is not wavelength-converted and secondary scattered light.

波長変換ユニット３０から出射する光は、バンドパスフィルタである光フィルタ４０に入射する。上記のように光フィルタ４０は、増幅用光ファイバ２２から出射する光及びこの光の二次散乱光の透過が抑制され、この光の一次散乱光を透過する。従って、一次散乱光である波長１１２０の光は光フィルタ４０を透過し、パワー密度の低い波長１０６４ｎｍの光及びパワー密度の高い波長１１７５ｎｍの光の透過は抑制される。従って、光フィルタ４０からは、パルス時間波形が概ね矩形状の光が出射する。図２では、光フィルタ４０で透過が抑制される波長１０６０ｎｍの光及び波長１１７５ｎｍの光が破線で示されている。また、光フィルタ４０から出射する光のパルス幅の長さは、１００ｎ秒以上４００ｎ秒以下とされる。 The light emitted from the wavelength conversion unit 30 enters the optical filter 40 that is a bandpass filter. As described above, the optical filter 40 suppresses transmission of the light emitted from the amplification optical fiber 22 and the secondary scattered light of this light, and transmits the primary scattered light of this light. Therefore, the light of wavelength 1120 which is the primary scattered light is transmitted through the optical filter 40, and the transmission of light having a wavelength of 1064 nm having a low power density and light having a wavelength of 1175 nm having a high power density is suppressed. Accordingly, light having a substantially rectangular pulse time waveform is emitted from the optical filter 40. In FIG. 2, light having a wavelength of 1060 nm and light having a wavelength of 1175 nm, whose transmission is suppressed by the optical filter 40, are indicated by broken lines. Further, the pulse width of the light emitted from the optical filter 40 is set to 100 nsec or more and 400 nsec or less.

光フィルタ４０を透過した光は、それ以上増幅されることなく、ファイバレーザ装置１から出射し、被加工体１００に照射される。この被加工体１００は波長１１２０ｎｍの光を吸収する。従って、被加工体１００は加工される。このように波長１１２０ｎｍの光を吸収する被加工体の材料としては、例えば、ＺｎＯ,Ｓｉ,Ｇｅ,Ｃｕ−Ｌｎ−Ｇａ−Ｓｅを挙げることができる。特に、被加工体１００が、波長１１２０ｎｍの光を５〜５０％で吸収する材料である場合、上記のようにパルス幅の長さが１００ｎ秒以上の長いパルス幅であることにより、深い位置まで光を侵入させて加工することができる。 The light transmitted through the optical filter 40 is emitted from the fiber laser device 1 without being further amplified, and is irradiated on the workpiece 100. The workpiece 100 absorbs light having a wavelength of 1120 nm. Therefore, the workpiece 100 is processed. Examples of the material of the workpiece that absorbs light having a wavelength of 1120 nm in this way include ZnO, Si, Ge, and Cu—Ln—Ga—Se. In particular, when the workpiece 100 is a material that absorbs light having a wavelength of 1120 nm at 5 to 50%, the pulse width is a long pulse width of 100 nsec or more as described above. It can be processed by intruding light.

なお、上記説明では、種光源から波長が１０６４ｎｍの光が出射する場合について説明したが、例えば、種光源から波長１０８０ｎｍの光が出射する場合については、上記説明において一次散乱光の波長を１１３５ｎｍとし、二次散乱光の波長を１１９０ｎｍとすればよい。波長１１３５ｎｍの光を吸収する被加工体の材料としては、例えば、Ｓｉ,ＳｎＯ,ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）を挙げることができる。特に、被加工体１００の材料がＳｉ,ＳｎＯの場合には、波長１１３５ｎｍの吸収率を５〜５０％とすることができ、この場合にも被加工体１００の深い位置まで光を侵入させて加工することができる。 In the above description, the case where light having a wavelength of 1064 nm is emitted from the seed light source has been described. For example, in the case where light having a wavelength of 1080 nm is emitted from the seed light source, the wavelength of the primary scattered light is set to 1135 nm in the above description. The wavelength of the secondary scattered light may be 1190 nm. Examples of the material of the workpiece that absorbs light having a wavelength of 1135 nm include Si, SnO, and ITO (indium tin oxide). In particular, when the material of the workpiece 100 is Si or SnO, the absorptance at a wavelength of 1135 nm can be set to 5 to 50%. In this case as well, the light penetrates to a deep position of the workpiece 100. Can be processed.

以上説明したように、本実施形態のファイバレーザ装置１では、Ｑスイッチによりパルス状とされた種光を増幅しているため、増幅後の光のパルス時間波形も概ねガウス分布形状をしている。そして、光フィルタ４０は、ガウス分布形状における裾引き部分を含むパワー密度の低い光（波長変換されない光）の透過を抑制するため、出射する光のパワー密度は急峻に立ち上がり、急峻に立ち下がる。また、光フィルタ４０は、ガウス分布形状における頂点部分を含むパワー密度の高い光（二次散乱光とされる光）の透過も抑制する。従って、パワー密度の立ち上がり後から立ち下がり前まで一定のパワー密度を保つことができる。これは、パルス幅が長い場合であっても然程変わらない。こうして、本実施形態のファイバレーザ装置１によれば、パルス幅の長い光であっても、パルス時間波形が概ね矩形状の光を出射することができ、この光で被加工体１００の加工を行うことができる。 As described above, in the fiber laser device 1 of the present embodiment, since the seed light that has been pulsed by the Q switch is amplified, the pulse time waveform of the amplified light also has a substantially Gaussian distribution shape. . Then, the optical filter 40 suppresses transmission of light with low power density (light that has not undergone wavelength conversion) including a tail portion in the Gaussian distribution shape, so that the power density of emitted light rises sharply and falls sharply. The optical filter 40 also suppresses transmission of light with high power density (light that is assumed to be secondary scattered light) including the apex portion in the Gaussian distribution shape. Therefore, a constant power density can be maintained from the rise of the power density to the fall of the power density. This is not so different even when the pulse width is long. Thus, according to the fiber laser device 1 of the present embodiment, even a light having a long pulse width can emit light having a substantially rectangular pulse time waveform, and the workpiece 100 is processed with this light. It can be carried out.

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図３を参照して詳細に説明する。なお、特に説明する場合を除き、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して重複する説明を省略する。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. Note that, unless otherwise specified, the same or equivalent components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

本実施形態のファイバレーザ装置は、光フィルタ４０が波長変換ユニット３０で生じる二次散乱光を透過する点において、図１に示すファイバレーザ装置１と異なり、他の構成は、図１に示すファイバレーザ装置１と同様とされる。つまり、第１実施形態の光フィルタ４０がバンドパスフィルタであったのに対し、本実施形態のファイバレーザ装置の光フィルタ４０はハイパスフィルタとされる。 The fiber laser device of this embodiment is different from the fiber laser device 1 shown in FIG. 1 in that the optical filter 40 transmits the secondary scattered light generated in the wavelength conversion unit 30, and the other configuration is the fiber shown in FIG. This is the same as the laser device 1. That is, while the optical filter 40 of the first embodiment is a bandpass filter, the optical filter 40 of the fiber laser device of this embodiment is a highpass filter.

図３は、本実施形態に係るファイバレーザ装置を伝搬する光のパルス時間波形及び波長を図２と同様の手法で示す図である。図３に示すように、本実施形態のファイバレーザ装置では、波長変換ユニット３０から出射する光は、第１実施形態のファイバレーザ装置１と同様とされる。従って、光フィルタ４０には、波長変換されない光、一次散乱光、及び、二次散乱光が入射する。光フィルタ４０では、波長変換されない光の透過が抑制されるため、光フィルタ４０からは一次散乱光及び二次散乱光が出射する。 FIG. 3 is a diagram showing a pulse time waveform and a wavelength of light propagating through the fiber laser device according to the present embodiment by the same method as in FIG. As shown in FIG. 3, in the fiber laser device of this embodiment, the light emitted from the wavelength conversion unit 30 is the same as that of the fiber laser device 1 of the first embodiment. Accordingly, light that is not wavelength-converted, primary scattered light, and secondary scattered light are incident on the optical filter 40. In the optical filter 40, since transmission of light that is not wavelength-converted is suppressed, primary scattered light and secondary scattered light are emitted from the optical filter 40.

出射した光は、被加工体１００に照射される。しかし、本実施形態の被加工体１００は、一次散乱光を吸収するものの、二次散乱光と透過する材料から成る。このような材料としては、第１実施形態で例示したように一次散乱光の波長が１１２０ｎｍであり二次散乱光の波長が１１７５ｎｍである場合、例えば、ＺｎＯ,Ｓｉ,Ｇｅ,Ｃｕ−Ｉｎ−Ｇａ−Ｓｅ,を挙げることができる。また、このような材料として、一次散乱光の波長が１１３５ｎｍであり二次散乱光の波長が１１９０ｎｍである場合、例えば、Ｓｉ,ＳｎＯ,ＩＴＯを挙げることができる。 The emitted light is applied to the workpiece 100. However, the workpiece 100 of the present embodiment is made of a material that absorbs primary scattered light but transmits secondary scattered light. As such a material, as exemplified in the first embodiment, when the wavelength of the primary scattered light is 1120 nm and the wavelength of the secondary scattered light is 1175 nm, for example, ZnO, Si, Ge, Cu—In—Ga. -Se. Further, as such a material, when the wavelength of the primary scattered light is 1135 nm and the wavelength of the secondary scattered light is 1190 nm, for example, Si, SnO, and ITO can be cited.

図３に示すように、一次散乱光のパルス時間波形は、第１実施形態と同様にして、概ね矩形状をしている。従って、本実施形態のファイバレーザ装置によっても、被加工体１００を選ぶことにより、パルス幅の長い場合であっても、パルス時間波形が概ね矩形状の光で加工を行うことができる。 As shown in FIG. 3, the pulse time waveform of the primary scattered light is substantially rectangular as in the first embodiment. Therefore, even with the fiber laser device of this embodiment, by selecting the workpiece 100, even when the pulse width is long, processing can be performed with light having a substantially rectangular pulse time waveform.

以上、本発明について、第１、第２実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。 The present invention has been described above by taking the first and second embodiments as examples, but the present invention is not limited to these.

例えば、光の波長は、上記実施形態で例示した波長に限らない。また、波長変換ユニット３０は、光ファイバから構成されなくても良い。また、光フィルタ４０が誘電体多層膜以外から成るものであっても良い。 For example, the wavelength of light is not limited to the wavelength exemplified in the above embodiment. Moreover, the wavelength conversion unit 30 does not need to be comprised from an optical fiber. Further, the optical filter 40 may be made of a material other than the dielectric multilayer film.

また、光のパルス幅は、１００ｎ秒より短くても良く、５００ｎ秒よりも長くても良い。ただし、光のパルス幅が１００ｎ秒以上という長いパルス幅の光により加工を行うことにより、一次散乱光の吸収率が低い材料を深い位置まで加工することができる。また、光のパルス幅が５００ｎ秒以下は、Ｑスイッチ発信により容易に得ることができる。 The pulse width of light may be shorter than 100 nsec or may be longer than 500 nsec. However, by processing with light having a long pulse width of 100 ns or more, the material having a low primary scattered light absorption rate can be processed to a deep position. In addition, a light pulse width of 500 nsec or less can be easily obtained by Q switch transmission.

以上説明したように、本発明によれば、パルス幅の長い場合であっても、パルス時間波形が概ね矩形状の光で加工を行うことができるファイバレーザ装置が提供され、加工機や、医療機器といったレーザ光を用いる分野での利用が期待される。 As described above, according to the present invention, there is provided a fiber laser device that can perform processing with light having a substantially rectangular pulse time waveform even when the pulse width is long. It is expected to be used in the field of laser light such as equipment.

１・・・ファイバレーザ装置
５・・・光出射部
１０・・・種光源
１２・・・Ｑスイッチ
２０・・・アンプ部
２１・・・励起光源
２２・・・増幅用光ファイバ
２５・・・光ファイバ
３０・・・波長変換ユニット
４０・・・光フィルタ
１００・・・被加工体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fiber laser apparatus 5 ... Light emission part 10 ... Seed light source 12 ... Q switch 20 ... Amplifier part 21 ... Excitation light source 22 ... Optical fiber 25 for amplification ... Optical fiber 30 ... wavelength conversion unit 40 ... optical filter 100 ... workpiece

Claims

Ｑスイッチによりパルス状とされた所定波長の光を出射する種光源と、
前記種光源から出射する前記所定波長の光を増幅する増幅用光ファイバと、
前記増幅用光ファイバから出射する前記所定波長の光の一次散乱光及び二次散乱光を誘導ラマン散乱により発生させる波長変換ユニットと、
前記波長変換ユニットから出射する光が入射し、前記一次散乱光を透過すると共に前記所定波長の光及び前記二次散乱光の透過を抑制する光フィルタと、
を備える
ことを特徴とするファイバレーザ装置。 A seed light source that emits light of a predetermined wavelength pulsed by a Q switch;
An amplification optical fiber that amplifies the light of the predetermined wavelength emitted from the seed light source;
A wavelength conversion unit that generates primary scattered light and secondary scattered light of the predetermined wavelength emitted from the amplification optical fiber by stimulated Raman scattering; and
An optical filter that receives light emitted from the wavelength conversion unit, transmits the primary scattered light, and suppresses transmission of the light of the predetermined wavelength and the secondary scattered light;
A fiber laser device comprising:

Ｑスイッチによりパルス状とされた所定波長の光を出射する種光源と、
前記種光源から出射する前記所定波長の光を増幅する増幅用光ファイバと、
前記増幅用光ファイバから出射する前記所定波長の光の一次散乱光及び二次散乱光を誘導ラマン散乱により発生させる波長変換ユニットと、
前記波長変換ユニットから出射する光が入射し、前記一次散乱光及び前記二次散乱光を透過すると共に前記所定波長の光の透過を抑制する光フィルタと、
を備え、
前記フィルタから出射する光は、前記一次散乱光を吸収し前記二次散乱光を透過する被加工体に照射される
ことを特徴とするファイバレーザ装置。 A seed light source that emits light of a predetermined wavelength pulsed by a Q switch;
An amplification optical fiber that amplifies the light of the predetermined wavelength emitted from the seed light source;
A wavelength conversion unit that generates primary scattered light and secondary scattered light of the predetermined wavelength emitted from the amplification optical fiber by stimulated Raman scattering; and
An optical filter that receives light emitted from the wavelength conversion unit, transmits the primary scattered light and the secondary scattered light, and suppresses transmission of light of the predetermined wavelength; and
With
The light emitted from the filter is irradiated to a workpiece that absorbs the primary scattered light and transmits the secondary scattered light.

前記一次散乱光のパルス幅の長さは１００ｎ秒以上とされる
ことを特徴とする請求項１または２に記載のファイバレーザ装置。 3. The fiber laser device according to claim 1, wherein a pulse width of the primary scattered light is 100 nsec or longer.

前記一次散乱光のパルス幅の長さは５００ｎ秒以下とされる
ことを特徴とする請求項３に記載のファイバレーザ装置。 4. The fiber laser device according to claim 3, wherein the length of the pulse width of the primary scattered light is 500 nsec or less.

ファイバレーザ装置を用いた被加工体の加工方法であって、  A method of processing a workpiece using a fiber laser device,
種光源からＱスイッチによりパルス状とされた所定波長の光を出射させ、  The seed light source emits light of a predetermined wavelength that is pulsed by a Q switch,
前記種光源から出射する前記所定波長の光を増幅用光ファイバで増幅させ、  Amplifying the light of the predetermined wavelength emitted from the seed light source with an amplification optical fiber;
前記増幅用光ファイバから出射する前記所定波長の光の一次散乱光及び二次散乱光を波長変換ユニットにおいて誘導ラマン散乱により発生させ、  The primary scattered light and the secondary scattered light emitted from the amplification optical fiber are generated by stimulated Raman scattering in the wavelength conversion unit, and
前記波長変換ユニットから出射する光が入射する光フィルタにおいて、前記一次散乱光及び前記二次散乱光を透過させると共に前記所定波長の光の透過を抑制させ、  In the optical filter on which the light emitted from the wavelength conversion unit is incident, the first scattered light and the second scattered light are transmitted and the transmission of the light having the predetermined wavelength is suppressed.
前記フィルタから出射する光を、前記一次散乱光を吸収し前記二次散乱光を透過する被加工体に照射させる  The light emitted from the filter is irradiated to a workpiece that absorbs the primary scattered light and transmits the secondary scattered light.
ことを特徴とする被加工体の加工方法。A processing method for a workpiece characterized by the above.