JP6301897B2 - クーラントを循環させるための循環路を備える光ファイバ中継ユニット - Google Patents

Description

本発明は、クーラントを循環させるための循環路を備える光ファイバ中継ユニットに関する。

複数の光ファイバを互いに光学的に接続する光ファイバ中継アダプタが知られている（例えば、特許文献１）。また、入射したレーザ光を複数の光ファイバへ選択的に導光するレーザ光路選択手段を持った装置が知られている（例えば、特許文献２）。

特開２００９−１０３８３８号公報 特開２０００−２６３２７０号公報

レーザ加工システムにおいて、レーザ発振器によって生成されたレーザ光を光ファイバに中継するための光ファイバ中継ユニットが用いられる。このような光ファイバ中継ユニットにおいては、受光したレーザ光によって該光ファイバ中継ユニットの構成要素が発熱し得る。従来、水漏れ等によって光学部品を汚染することなく、光ファイバ中継ユニットに生じた熱を効率的に除去する技術が求められている。

また、従来は、冷却を行うときに結露が発生するのを防止すべく、外気温、湿度、およびクーラント温度を監視し、制御する必要があった。さらに、外部からクーラントを導入する場合には、クーラント供給管等の部材を敷設する必要があることから、光ファイバ中継ユニットを設置する場所に制限が生じる。そのため、設置場所の制限のない光ファイバ中継ユニットが求められている。

レーザ光を受光して光ファイバへ中継する光ファイバ中継ユニットは、光ファイバ中継ユニットを伝搬するレーザ光によって該光ファイバ中継ユニットに発生した熱を除去するためのクーラントが循環する、閉じられた循環路と、循環路においてクーラントを流動させて循環させるクーラント循環装置とを備える。

光ファイバ中継ユニットは、レーザ光を集光する光学部材を保持する本体部をさらに備えてもよい。循環路は、本体部に形成された穴、または本体部に取り付けられた管によって画定されてもよい。

光ファイバ中継ユニットは、循環路に隣接して配置された放熱フィンをさらに備えてもよい。光ファイバ中継ユニットは、光ファイバ中継ユニットから熱を除去する気流を発生させるファンをさらに備えてもよい。

光ファイバ中継ユニットは、光ファイバ中継ユニットの温度を検出する温度検出部と、温度検出部が検出した温度に基づいて、ファンを制御するファン制御部とをさらに備えてもよい。光ファイバ中継ユニットは、レーザ発振器制御部がレーザ発振器へ送信するレーザ発振指令に基づいて、ファンを制御するファン制御部をさらに備えてもよい。

光ファイバ中継ユニットは、ファンの動作を監視するファン監視部をさらに備えてもよい。光ファイバ中継ユニットは、クーラント循環装置の動作を監視する循環装置監視部をさらに備えてもよい。

一実施形態に係るレーザ発振器の図である。 図１に示す光ファイバ中継ユニットの図である。 他の実施形態に係る光ファイバ中継ユニットの図である。 さらに他の実施形態に係る光ファイバ中継ユニットの図である。 他の実施形態に係るレーザ発振器の図である。 図５に示す光ファイバ中継ユニットの図である。 図６および図９に示す光ファイバ中継ユニットのブロック図である。 一実施形態に係るレーザ加工システムの図である。 図８に示す光ファイバ中継ユニットの図である。 図７に示す光ファイバ中継ユニットの動作フローの一例を示すフローチャートである。 図１０中のステップＳ８のフローの一例を示すフローチャートである。 他の実施形態に係るレーザ加工システムの図である。 図１２に示すレーザ加工システムのブロック図である。 図１３に示すレーザ加工システムの動作フローの一例を示すフローチャートである。 図１４中のステップＳ３８のフローの一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。まず、図１を参照して、一実施形態に係るレーザ発振器１０について説明する。レーザ発振器１０は、共振器部１２、ビームコンバイナ１４、第１の光ファイバ１６、第２の光ファイバ１８、温度調整装置２０、および光ファイバ中継ユニット３０を備える。

共振器部１２は、複数のレーザダイオードモジュール１２ａ、１２ｂ、および１２ｃを有する。レーザダイオードモジュール１２ａ、１２ｂ、および１２ｃの各々は、レーザ光を生成し、生成したレーザ光をビームコンバイナ１４へ出射する。

ビームコンバイナ１４は、レーザダイオードモジュール１２ａ、１２ｂ、および１２ｃから出射されたレーザ光を受光し、これらレーザ光を結合する。そして、ビームコンバイナ１４は、結合したレーザ光を第１の光ファイバ１６へ導光する。

第１の光ファイバ１６は、予め定められたコア径（例えば、１００μｍ）を有し、そのコア部でレーザ光を伝搬させる。第１の光ファイバ１６は、その第１端１６ａがビームコンバイナ１４に融着される一方、その第２端１６ｂが光ファイバ中継ユニット３０に接続されている。

第２の光ファイバ１８は、第１の光ファイバ１６とは異なるコア径（例えば、２００μｍ）を有し、そのコア部でレーザ光を伝搬させる。第２の光ファイバ１８は、その第１端１８ａが光ファイバ中継ユニット３０に接続される一方、その第２端（図示せず）は、レーザ発振器１０の外部の光学部品（図示せず）に接続される。

温度調整装置２０は、複数のファン２２を有し、レーザ発振器１０を制御するレーザ発振器制御部（図示せず）からの指令に応じて、レーザ発振器１０内で気流を発生させる。

本実施形態においては、光ファイバ中継ユニット３０は、温度調整装置２０によって発生された気流を受けるように、配置されている。光ファイバ中継ユニット３０は、温度調整装置２０によって発生された気流によって放熱される。

次に、図２を参照して、光ファイバ中継ユニット３０について説明する。光ファイバ中継ユニット３０は、第１の光ファイバ１６と第２の光ファイバ１８とを互いに光学的に接続し、第１の光ファイバ１６内を伝搬してきたレーザ光を、第２の光ファイバ１８へ中継する。

光ファイバ中継ユニット３０は、本体部３２、光学部材３４、循環路３６、およびクーラント循環装置３８を備える。本体部３２は、中空部材であって、その内部にレーザ光Ａの光路を画定している。本体部３２は、光学部材３４を内部に保持している。

本体部３２の一端３２ａには、第１のコネクタ部４０が設けられ、該第１のコネクタ部４０に、第１の光ファイバ１６の第２端１６ｂが接続されている。第１の光ファイバ１６内を伝搬したレーザ光は、本体部３２の内部へ出射される。

一方、本体部３２の他端３２ｂには、第２のコネクタ部４２が設けられ、該第２のコネクタ部４２に、第２の光ファイバ１８の第１端１８ａが接続されている。第２の光ファイバ１８は、光学部材３４を通過したレーザ光を受光し、レーザ発振器１０の外部の光学部品へ伝搬する。

光学部材３４は、コリメートレンズ等を有し、本体部３２の内部に画定されたレーザ光Ａの光路上に、配置されている。光学部材３４は、第１の光ファイバ１６から本体部３２内へ出射されたレーザ光をコリメートおよび集光し、第２の光ファイバ１８へ導光する。

循環路３６は、液体または気体のクーラントを循環させるための、閉じられた流路である。本実施形態においては、循環路３６は、本体部３２に形成された穴によって画定され、光学部材３４を取り囲むように環状に延びている。クーラントは、例えば、水、ロングライフクーラント、または防食材の添加された溶液を含む。

クーラント循環装置３８は、例えば電動ポンプであって、循環路３６に配置された回転体と、該回転体を回転させるモータとを有する。本実施形態においては、クーラント循環装置３８は、レーザ発振器１０の温度調整装置２０が稼働しているときに、動作する。クーラント循環装置３８は、循環路３６内に封入された流体に圧力変動を生じさせ、循環路３６内の流体を流動させる。これにより、クーラントは循環路３６内を循環する。

このように、循環路３６は、光ファイバ中継ユニット３０の外部に設置された外部機器（例えばクーラント供給装置）に流体的に接続されることなく、該循環路３６の内部に流体を封入することができ、封入した流体を流動させた場合に該流体を循環させることのできる、閉流路である。

本体部３２内を伝搬するレーザ光Ａが光学部材３４に入射すると、入射したレーザ光の一部が該光学部材３４に吸収され、これにより該光学部材３４が発熱する。このように発生した熱を除去するために、循環路３６内にクーラントを封入し、クーラント循環装置３８によって、該クーラントを循環路３６内で循環させる。

次に、図３を参照して、他の実施形態に係る光ファイバ中継ユニット５０について説明する。なお、以下に説明する種々の実施形態において、既述の実施形態と同様の要素には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。

光ファイバ中継ユニット５０は、光ファイバ中継ユニット３０の代わりに、図１に示すレーザ発振器１０に適用することができる。光ファイバ中継ユニット５０は、第１の光ファイバ１６と第２の光ファイバ１８とを互いに光学的に接続し、第１の光ファイバ１６内を伝搬してきたレーザ光を、第２の光ファイバ１８へ中継する。

光ファイバ中継ユニット５０は、本体部５２、光学部材３４、循環路５４、およびクーラント循環装置３８を備える。本体部５２は、中空部材であって、その内部にレーザ光Ａの光路を画定している。

本体部５２は、光学部材３４を内部に保持している。本体部５２の一端５２ａには、第１のコネクタ部４０が設けられている一方、本体部５２の他端５２ｂには、第２のコネクタ部４２が設けられている。

循環路５４は、上述の循環路３６と同様に、クーラントを循環させるための、閉じられた流路である。本実施形態においては、循環路５４は、本体部５２の周囲に取り付けられた、該本体部５２とは別体の管によって画定されている。循環路５４は、光学部材３４を取り囲むように環状に延びている。クーラント循環装置３８は、循環路５４内に封入された流体を循環させる。

次に、図４を参照して、さらに他の実施形態に係る光ファイバ中継ユニット６０について説明する。光ファイバ中継ユニット６０は、光ファイバ中継ユニット３０の代わりに、図１に示すレーザ発振器１０に適用することができる。

光ファイバ中継ユニット６０は、第１の光ファイバ１６と第２の光ファイバ１８とを互いに光学的に接続し、第１の光ファイバ１６内を伝搬してきたレーザ光を、第２の光ファイバ１８へ中継する。

光ファイバ中継ユニット６０は、本体部６２、光学部材３４、循環路６４、放熱フィン６７および６９、ならびに、クーラント循環装置３８を備える。本体部６２は、中空部材であって、その内部にレーザ光Ａの光路を画定している。

本体部６２は、光学部材３４を内部に保持している。本体部６２の一端６２ａには、第１のコネクタ部４０が設けられている一方、本体部６２の他端６２ｂには、第２のコネクタ部４２が設けられている。

循環路６４は、クーラントを循環させるための、閉じられた流路である。本実施形態においては、循環路６４は、流路６４ａ、流路６４ｂ、流路６４ｃ、流路６４ｄ、流路６４ｅ、流路６４ｆ、流路６４ｇ、および流路６４ｈを含む。

流路６４ａは、本体部６２に形成された穴によって画定されている。流路６４ｂは、本体部６２および第１のコネクタ部４０とは別体の管によって画定されており、流路６４ａおよび流路６４ｃに流体的に接続されている。

流路６４ｃは、第１の光ファイバ１６の周囲において第１のコネクタ部４０に形成された穴によって画定されている。流路６４ｄは、本体部６２および第１のコネクタ部４０とは別体の管によって画定されており、流路６４ｃおよび流路６４ｅに流体的に接続されている。

流路６４ｅは、本体部６２に形成された穴によって画定されている。流路６４ｅは、流路６４ａとは異なる領域を通過するように配置されている。本実施形態においては、流路６４ａおよび６４ｅは、全ての光学部材３４の近傍を通過するように配置されている。

流路６４ｆは、本体部６２および第２のコネクタ部４２とは別体の管によって画定されており、流路６４ｅおよび流路６４ｇに流体的に接続されている。流路６４ｇは、第２の光ファイバ１８の周囲において第２のコネクタ部４２に形成された穴によって画定されている。

流路６４ｈは、本体部６２および第２のコネクタ部４２とは別体の管によって画定されており、流路６４ａおよび流路６４ｇに流体的に接続されている。これら流路６４ａ〜６４ｈは、互いに連通し、閉じられた循環路６４を形成している。

放熱フィン６７および６９は、本体部６２の外周面に取り付けられている。具体的には、放熱フィン６７は、流路６４ａに隣接して配置されており、主に流路６４ａ内を流動するクーラントから熱を除去する。一方、放熱フィン６９は、流路６４ｅに隣接して配置されており、主に流路６４ｅ内を流動するクーラントから熱を除去する。

上述した光ファイバ中継ユニット３０、５０、６０においては、循環路３６、５４、６４は、閉じられた流路として構成されている。したがって、クーラント循環装置３８を動作させることによって、クーラントを、光ファイバ中継ユニット３０、５０、６０内で循環させ、これにより、光ファイバ中継ユニット３０、５０、６０に生じた熱を除去することができる。

この構成によれば、循環路３６、５４、６４にクーラントを外部機器（クーラント供給装置）から供給する必要がない。したがって、外部機器からクーラントを供給するためのクーラント供給管を接続するジョイント部を、循環路３６、５４、６４に設ける必要もない。

したがって、該ジョイント部からクーラント供給管を取り外す作業、または、該ジョイント部とクーラント供給管との取付不良等によって、クーラントがジョイント部から漏出する可能性を排除できる。これにより、クーラントの漏出によって光学部材３４等の部材が汚染されてしまうのを、確実に防止できる。

また、循環路３６、５４、６４に外部機器からクーラントの供給をすることがないので、使用者は、外部機器から供給されるクーラントの品質管理（例えば、ｐＨ値）を行う必要がない。その一方で、使用者は、循環路３６、５４、６４内のクーラントを定期的に交換することで、クーラントの品質を容易に管理できる。

また、上述の光ファイバ中継ユニット３０および５０においては、循環路３６および５４は、光学部材３４を取り囲むように配置されている。この構成によれば、光ファイバ中継ユニット３０および５０内を伝搬するレーザ光によって発熱し易い部分を、効果的に冷却することができる。

また、上述の光ファイバ中継ユニット６０においては、流路６４ａ、６４ｅは、光学部材３４の近傍を通過するように配置されている。この構成によれば、光ファイバ中継ユニット６０内を伝搬するレーザ光によって発熱し易い部分を、効果的に冷却することができる。

また、光ファイバ中継ユニット６０においては、放熱フィン６７および６９は、それぞれ、流路６４ａおよび６４ｅに隣接して配置されている。この構成によれば、光ファイバ中継ユニット６０内を伝搬するレーザ光によって発熱し易い部分を、さらに効果的に冷却することができる。

また、光ファイバ中継ユニット６０においては、放熱フィン６７、６９によって、いわゆる空冷式で、循環路６４内を流動するクーラントから熱を除去している。この構成によれば、光ファイバ中継ユニット６０の構成部材の温度が露点以下まで下がることがないので、光ファイバ中継ユニット６０の構成部材に結露が発生してしまうのを防止できる。

なお、光ファイバ中継ユニット３０の循環路３６、および、光ファイバ中継ユニット６０の流路６４ａ、６４ｅは、本体部３２および６２の内部に埋設された管によって画定されてもよい。この管は、銅のような金属またはナイロンのような樹脂から作製されてもよい。

次に、図５〜図７を参照して、他の実施形態に係るレーザ発振器７０について説明する。レーザ発振器７０は、例えばＹＡＧ発振器であって、共振器部７２、増幅部７４、および光ファイバ中継ユニット１００を備える。

共振器部７２は、出力鏡７６、リア鏡７８、半導体レーザ８０ａ、およびＹＡＧロッド８０ｂを有し、レーザ発振器制御部（図示せず）からの指令に応じてレーザ光を生成し、生成したレーザ光を出力鏡７６から出射する。

増幅部７４は、複数のミラー８２、８４、８６、および８８を有する。これらミラー８２、８４、８６、および８８は、出力鏡７６から出射されたレーザ光Ａの光路を形成し、該レーザ光Ａを光ファイバ中継ユニット１００へ導光する。

図６に示すように、光ファイバ中継ユニット１００は、本体部１０２、シャッタユニット１０４、１０６、および１０８、ならびに、集光レンズ１１０、１１２、および１１４を有する。

本体部１０２は、開口１０２ａを有する中空部材であって、シャッタユニット１０４、１０６、および１０８、ならびに、集光レンズ１１０、１１２、および１１４といった光学部材を内部に保持している。増幅部７４のミラー８８から伝搬してきたレーザ光Ａは、開口１０２ａを通して、本体部１０２の内部に入射する。

シャッタユニット１０４は、ミラー１１６、ミラー駆動部１１８、およびクーラントジャケット１２０を有する。ミラー１１６は、開口１０２ａから入射したレーザ光Ａの光路を遮蔽する遮蔽位置と、該光路から退避する退避位置との間で移動可能となるように、配置される。

ミラー１１６が遮蔽位置に配置されているとき、開口１０２ａから入射したレーザ光Ａは、ミラー１１６によって反射されて、集光レンズ１１０へ導光される。一方、ミラー１１６が退避位置に配置されているとき、開口１０２ａから入射したレーザ光Ａは、シャッタユニット１０４を通過して、シャッタユニット１０６へ向かって伝搬する。

ミラー駆動部１１８は、例えばサーボモータを有し、レーザ発振器制御部（図示せず）からの指令に応じて、ミラー１１６を遮蔽位置と退避位置との間で移動させる。クーラントジャケット１２０は、ミラー１１６に隣接して配置されている。クーラントジャケット１２０の内部には、クーラントを流動させるための穴が形成されている。

シャッタユニット１０６は、上述のシャッタユニット１０４と同様の構成を有する。具体的には、シャッタユニット１０６は、ミラー１２２、ミラー駆動部１２４、およびクーラントジャケット１２６を有する。

ミラー１２２は、シャッタユニット１０４のミラー１１６が退避位置に配置されているときに該シャッタユニット１０４を通過したレーザ光Ａの光路を遮蔽する遮蔽位置と、該光路から退避する退避位置との間で移動可能に配置されている。

ミラー１１６が退避位置に配置され、且つミラー１２２が遮蔽位置に配置されているとき、本体部１０２へ入射したレーザ光Ａは、ミラー１２２によって反射されて、集光レンズ１１２へ導光される。一方、ミラー１１６および１２２が退避位置に配置されているとき、本体部１０２へ入射したレーザ光Ａは、シャッタユニット１０４および１０６を通過して、シャッタユニット１０８へ向かって伝搬する。

ミラー駆動部１２４は、ミラー１２２を退避位置と遮蔽位置との間で移動させる。クーラントジャケット１２６は、ミラー１２２に隣接して配置されている。クーラントジャケット１２６の内部には、クーラントを流動させるための穴が形成されている。

シャッタユニット１０８は、ミラー１２８およびクーラントジャケット１３０を有する。ミラー１２８は、シャッタユニット１０６のミラー１２２が退避位置に配置されているときに該シャッタユニット１０６を通過したレーザ光Ａの光路を遮蔽する位置に固定されている。

ミラー１２８に入射したレーザ光Ａは、集光レンズ１１４へ向かって反射される。クーラントジャケット１３０は、ミラー１２８に隣接して配置されている。クーラントジャケット１３０の内部には、クーラントを流動させるための穴が形成されている。

集光レンズ１１０、１１２、および１１４は、それぞれ、ミラー１１６、１２２、および１２８によって反射されたレーザ光を集光し、光ファイバ１３８、１４０、および１４２へ導光する。

本体部１０２には、コネクタ部１３２、１３４、および１３６が設けられている。コネクタ部１３２には、光ファイバ１３８の一端が接続されている。光ファイバ１３８は、集光レンズ１１０によって集光されたレーザ光を受光し、レーザ発振器７０の外部の光学部品へ伝搬する。

同様に、コネクタ部１３４には、光ファイバ１４０の一端が接続されている。光ファイバ１４０は、集光レンズ１１２によって集光されたレーザ光を受光し、外部の光学部品へ伝搬する。

同様に、コネクタ部１３６には、光ファイバ１４２の一端が接続されている。光ファイバ１４２は、集光レンズ１１４によって集光されたレーザ光を受光し、外部の光学部品へ伝搬する。

このように、光ファイバ中継ユニット１００は、レーザ発振器制御部（図示せず）からの指令に応じて、共振器部７２にて生成されたレーザ光Ａを、計３本の光ファイバ１３８、１４０、および１４２のいずれかに選択的に導光する。

光ファイバ中継ユニット１００は、循環路１４４、放熱フィン１４６、ファン１４８、クーラント循環装置３８、温度検出部１５４、および制御部１５６をさらに備える。循環路１４４は、クーラントを循環させるための、閉じられた流路である。

具体的には、循環路１４４は、流路１４４ａ、１４４ｂ、１４４ｃ、１４４ｄ、１４４ｅ、１４４ｆ、１４４ｇ、１４４ｈ、１４４ｉ、１４４ｊ、１４４ｋ、１４４ｌ、１４４ｍ、１４４ｎ、１４４ｏ、１４４ｐ、および１４４ｑを有する。

流路１４４ａは、本体部１０２とは別体の管によって画定されている。流路１４４ａは、三又部１４４ａ_４を有し、その第１端１４４ａ_１が流路１４４ｑに、その第２端１４４ａ_２が流路１４４ｂに、その第３端１４４ａ_３が流路１４４ｈに、それぞれ流体的に接続されている。

流路１４４ｂは、光ファイバ１３８の周囲においてコネクタ部１３２に形成された穴によって画定されている。流路１４４ｃは、コネクタ部１３２および１３４とは別体の管によって画定されており、流路１４４ｂおよび１４４ｄに流体的に接続されている。

流路１４４ｄは、光ファイバ１４０の周囲においてコネクタ部１３４に形成された穴によって画定されている。流路１４４ｅは、コネクタ部１３４および１３６とは別体の管によって画定されており、流路１４４ｄおよび１４４ｆに流体的に接続されている。

流路１４４ｆは、光ファイバ１４２の周囲においてコネクタ部１３６に形成された穴によって画定されている。流路１４４ｈは、本体部１０２に形成された穴によって画定されている。流路１４４ｈは、集光レンズ１１０、１１２、および１１４の近傍を通過するように延び、その一端が流路１４４ａに流体的に接続されている一方、その他端が流路１４４ｇに流体的に接続されている。

流路１４４ｇは、コネクタ部１３６および本体部１０２とは別体の管によって画定されている。流路１４４ｇは、三又部１４４ｇ_４を有し、その第１端１４４ｇ_１が流路１４４ｆに、その第２端１４４ｇ_２が流路１４４ｈに、その第３端１４４ｇ_３が流路１４４ｉに、それぞれ流体的に接続されている。

流路１４４ｉは、放熱フィン１４６を貫通するように該放熱フィン１４６に形成された穴によって画定されている。流路１４４ｊは、本体部１０２および放熱フィン１４６とは別体の管によって画定されており、流路１４４ｉおよび１４４ｋに流体的に接続されている。

流路１４４ｋ、１４４ｍ、１４４ｏ、および１４４ｑの各々は、本体部１０２に形成された穴によって画定されている。一方、流路１４４ｌ、１４４ｎ、および１４４ｐは、それぞれ、クーラントジャケット１３０、１２６、および１２０の内部に形成された穴によって画定されている。

このように、本実施形態においては、循環路１４４の一部が、シャッタユニット１０４、１０６、および１０８の構成要素（すなわち、クーラントジャケット１３０、１２６、および１２０）に形成されている。

流路１４４ｌ、１４４ｎ、および１４４ｐは、流路１４４ｋ、１４４ｍ、１４４ｏ、および１４４ｑよりも大きな相当直径（断面積）を有するように形成されている。したがって、これら流路１４４ｌ、１４４ｎ、および１４４ｐは、循環路１４４内を流れるクーラントを一時的に溜めることができるクーラント溜り部として機能する。上述の流路１４４ａ〜１４４ｑは、互いに連通し、閉じられた循環路１４４を形成している。

放熱フィン１４６は、本体部１０２の外面上に取り付けられている。上述したように、放熱フィン１４６には、該放熱フィン１４６を貫通する穴が形成されており、該穴によって、流路１４４ｉが画定されている。

ファン１４８は、放熱フィン１４６に隣接して配置されている。ファン１４８は、複数の羽根を有する回転体（図示せず）と、該回転体を回転させるファンモータ１５０（図７）とを有する。ファン１４８は、放熱フィン１４６に気流を生じさせるように、配置される。

ファン１４８には、エンコーダ１５２（図７）が取り付けられている。エンコーダ１５２は、ファン１４８の回転体の回転数を検出し、回転数に係るデータを制御部１５６へ送信する。

温度検出部１５４は、熱電対または白金測温抵抗体等を有し、本体部１０２に取り付けられている。温度検出部１５４は、該温度検出部１５４が配置されている部位の温度を検出し、温度に係るデータを制御部１５６へ送信する。

クーラント循環装置３８は、流路１４４ａに配置された回転体（図示せず）と、該回転体を回転させるモータ１５８（図７）とを有する。モータ１５８は、例えばサーボモータであって、制御部１５６からの指令に応じて、回転体を回転駆動する。こうして、クーラント循環装置３８は、循環路１４４内に封入された流体に圧力変動を生じさせ、流体を循環路１４４内で循環させる。

クーラント循環装置３８には、エンコーダ１６０（図７）が取り付けられている。エンコーダ１６０は、クーラント循環装置３８の回転体の回転数を検出し、回転数に係るデータを制御部１５６へ送信する。

制御部１５６は、ＣＰＵおよび記憶部（ともに図示せず）等を有し、ファンモータ１５０、およびクーラント循環装置３８のモータ１５８の動作を制御する。制御部１５６は、本体部１０２に取り付けられ得る。

本実施形態においては、制御部１５６は、温度検出部１５４によって検出された温度に基づいて、ファン１４８の回転数を制御する。なお、この動作については、後述する。

次に、図８を参照して、一実施形態に係るレーザ加工システム１７０について説明する。レーザ加工システム１７０は、レーザ発振器１７２および光ファイバ中継ユニット１８０を備える。

レーザ発振器１７２は、上述のレーザ発振器１０と同様の共振器部１２、ビームコンバイナ１４、第１の光ファイバ１６、および温度調整装置２０を有する。レーザ発振器１７２には、クーラント供給管１７４が接続されている。

また、クーラント供給管１７４は、レーザ発振器１７２の外部に設置されたクーラント供給装置１７６に接続されている。クーラント供給装置１７６は、クーラント供給管１７４を介して、レーザ発振器１７２の内部に形成されたクーラント流路（図示せず）にクーラントを供給し、レーザ発振器１７２を冷却する。

次に、図７および図９を参照して、光ファイバ中継ユニット１８０について説明する。光ファイバ中継ユニット１８０は、レーザ発振器１７２の第１の光ファイバ１６内を伝搬してきたレーザ光を、第２の光ファイバ１８へ中継する。

光ファイバ中継ユニット１８０は、上述の光ファイバ中継ユニット６０と、以下の点で相違する。すなわち、光ファイバ中継ユニット１８０は、ファン１４８、温度検出部１５４、および制御部１５６をさらに備える。

本実施形態においては、ファン１４８は、放熱フィン６７に隣接して配置されている。ファン１４８は、放熱フィン６７に気流を生じさせるように、配置される。また、温度検出部１５４は、本体部６２に取り付けられている。

制御部１５６は、温度検出部１５４によって検出された温度に基づいて、ファン１４８の回転数を制御する。制御部１５６は、本体部６２に取り付けられ得る。

次に、図７および図１０を参照して、光ファイバ中継ユニット１００、１８０の動作について説明する。図１０に示すフローは、制御部１５６が、使用者、上位コントローラ、またはレーザ加工プログラム等から動作指令を受け付けたときに、開始する。

ステップＳ１において、制御部１５６は、クーラント循環装置３８を始動する。具体的には、制御部１５６は、モータ１５８に回転指令を送り、クーラント循環装置３８の回転体を、予め定められた回転数Ｐ_０で回転させる。これにより、循環路１４４、６４内に封入された流体が流動し、循環路１４４、６４内を循環する。

ステップＳ２において、制御部１５６は、クーラント循環装置３８の回転数Ｐを取得する。具体的には、制御部１５６は、エンコーダ１６０に指令を送り、クーラント循環装置３８の回転体の回転数Ｐを検出する。制御部１５６は、回転数Ｐに係るデータをエンコーダ１６０から取得する。

ステップＳ３において、制御部１５６は、ステップＳ２にて取得した回転数Ｐが、予め定められた回転数の閾値Ｐ_１よりも小さい（すなわち、Ｐ＜Ｐ_１）か否かを判定する。

この閾値Ｐ_１は、クーラント循環装置３８が正常に動作していると推定できる回転数Ｐの下限値（０＜Ｐ_１＜Ｐ_０）であって、使用者によって予め定められ、制御部１５６の記憶部に記憶される。一例として、閾値Ｐ_１は、ステップＳ１にてモータ１５８に送信された回転指令Ｐ_０の５０％に設定される。

制御部１５６は、Ｐ＜Ｐ_１である（すなわち、ＹＥＳ）と判定した場合、ステップＳ４へ進む。一方、制御部１５６は、Ｐ≧Ｐ_１である（すなわち、ＮＯ）と判定した場合、ステップＳ５へ進む。

ステップＳ４において、制御部１５６は、警告信号を生成する。例えば、制御部１５６は、「クーラント循環装置の動作に異常あり」との画像または音声の形態で、警告信号を生成する。そして、制御部１５６は、生成した警告信号を表示部またはスピーカ（図示せず）へ送信し、表示部またはスピーカを介して、使用者に警告を報知する。

このように、本実施形態においては、制御部１５６は、ステップＳ２およびＳ３によって、クーラント循環装置３８の回転数Ｐを監視し、回転動作に異常がある場合（ステップＳ３にてＹＥＳ）に、ステップＳ４にて使用者に警告を発信している。したがって、制御部１５６は、クーラント循環装置３８の動作を監視する循環装置監視部１９０（図７）としての機能を有する。

ステップＳ５において、制御部１５６は、光ファイバ中継ユニット１００、１８０の温度Ｔを取得する。具体的には、制御部１５６は、温度検出部１５４に指令を送り、光ファイバ中継ユニット１００、１８０の温度Ｔを検出する。制御部１５６は、温度Ｔに係るデータを温度検出部１５４から取得する。

ステップＳ６において、制御部１５６は、ステップＳ５にて取得した温度Ｔが、予め定められた温度の閾値Ｔ_１よりも低い（すなわち、Ｔ＜Ｔ_１）か否かを判定する。この閾値Ｔ_１は、ファン１４８を動作させる必要のない、光ファイバ中継ユニット１００、１８０の温度の下限値であって、使用者によって予め定められ、制御部１５６の記憶部に記憶される。

制御部１５６は、Ｔ＜Ｔ_１である（すなわち、ＹＥＳ）と判定した場合、ステップＳ７へ進む。一方、制御部１５６は、Ｔ≧Ｔ_１である（すなわち、ＮＯ）と判定した場合、ステップＳ８へ進む。

ステップＳ７において、制御部１５６は、ファン１４８の回転数Ｒをゼロに制御する。具体的には、制御部１５６は、ファンモータ１５０へ指令を送り、ファンモータ１５０の回転を停止する。

ステップＳ８において、制御部１５６は、ファン１４８の動作スキームを実行する。このステップＳ８について、図１１を参照して説明する。

ステップＳ８の開始後、ステップＳ２１において、制御部１５６は、直近に実行したステップＳ５にて取得した温度Ｔが、上記の閾値Ｔ_１以上、且つ、予め定められた温度の閾値Ｔ_２よりも小さい（すなわち、Ｔ_１≦Ｔ＜Ｔ_２）か否かを判定する。この閾値Ｔ_２は、閾値Ｔ_１よりも大きな値として使用者によって予め定められ、制御部１５６の記憶部に記憶される。

制御部１５６は、Ｔ_１≦Ｔ＜Ｔ_２である（すなわちＹＥＳ）と判定した場合、ステップＳ２２へ進む。一方、制御部１５６は、Ｔ_２≦Ｔである（すなわちＮＯ）と判定した場合、ステップＳ２３へ進む。

ステップＳ２２において、制御部１５６は、ファン１４８を第１の回転数Ｒ_１で駆動する。具体的には、制御部１５６は、第１の回転数Ｒ_１に相当する第１の回転指令を生成し、ファンモータ１５０へ送信する。ファンモータ１５０は、第１の回転指令に従って、ファン１４８の回転体を第１の回転数Ｒ_１で回転駆動する。

ステップＳ２３において、制御部１５６は、直近に実行したステップＳ５にて取得した温度Ｔが、上記の閾値Ｔ_２以上、且つ、予め定められた温度の閾値Ｔ_３よりも小さい（すなわち、Ｔ_２≦Ｔ＜Ｔ_３）か否かを判定する。この閾値Ｔ_３は、閾値Ｔ_２よりも大きな値として使用者によって予め定められ、制御部１５６の記憶部に記憶される。

制御部１５６は、Ｔ_２≦Ｔ＜Ｔ_３である（すなわちＹＥＳ）と判定した場合、ステップＳ２４へ進む。一方、制御部１５６は、Ｔ_３≦Ｔである（すなわちＮＯ）と判定した場合、ステップＳ２５へ進む。

ステップＳ２４において、制御部１５６は、ファン１４８を第２の回転数Ｒ_２（＞Ｒ_１）で駆動する。具体的には、制御部１５６は、第２の回転数Ｒ_２に相当する第２の回転指令を生成し、ファンモータ１５０へ送信する。ファンモータ１５０は、第２の回転指令に従って、ファン１４８の回転体を第２の回転数Ｒ_２で回転駆動する。

ステップＳ２５において、制御部１５６は、ファン１４８を第３の回転数Ｒ_３（＞Ｒ_２）で駆動する。具体的には、制御部１５６は、第３の回転数Ｒ_３に相当する第３の回転指令を生成し、ファンモータ１５０へ送信する。

ファンモータ１５０は、第３の回転指令に従って、ファン１４８の回転体を第３の回転数Ｒ_３で回転駆動する。一例として、第３の回転数Ｒ_３は、ファン１４８の最大許容回転数に設定される。

このように、本実施形態においては、制御部１５６は、ステップＳ２１〜Ｓ２５において、温度検出部１５４が検出した温度Ｔに応じた回転数で、ファン１４８を動作させている。したがって、制御部１５６は、温度検出部１５４が検出した温度Ｔに基づいてファン１４８を制御するファン制御部１９２（図７）としての機能を有する。

ステップＳ２６において、制御部１５６は、ファン１４８の回転数Ｒを取得する。具体的には、制御部１５６は、エンコーダ１５２に指令を送り、ファン１４８の回転体の回転数Ｒを検出し、回転数Ｒに係るデータをエンコーダ１５２から取得する。

ステップＳ２７において、制御部１５６は、ステップＳ２６にて取得した回転数Ｒが、予め定められた回転数の閾値Ｒ_４よりも小さい（すなわち、Ｒ＜Ｒ_４）か否かを判定する。

この閾値Ｒ_４は、ファン１４８が正常に動作していると推定できる回転数Ｒの下限値であって、使用者によって予め定められ、制御部１５６の記憶部に記憶される。一例として、閾値Ｒ_４は、ステップＳ２２、Ｓ２４、またはＳ２５にて制御部１５６がファンモータ１５０に送信した回転指令Ｒ_１、Ｒ_２、またはＲ_３の５０％の値として、設定される。

制御部１５６は、Ｒ＜Ｒ_４である（すなわち、ＹＥＳ）と判定した場合、ステップＳ２８へ進む。一方、制御部１５６は、Ｒ≧Ｒ_４である（すなわち、ＮＯ）と判定した場合、図１０中のステップＳ９へ進む。

ステップＳ２８において、制御部１５６は、警告信号を生成する。例えば、制御部１５６は、「ファンの動作に異常あり」との画像または音声の形態で、警告信号を生成する。そして、制御部１５６は、生成した警告信号を表示部またはスピーカ（図示せず）へ送信し、該表示部または該スピーカを介して、使用者に警告を報知する。

このように、本実施形態においては、制御部１５６は、ステップＳ２６およびＳ２７によって、ファン１４８の回転数Ｒを監視し、回転動作に異常がある場合（ステップＳ２７にてＹＥＳ）に、ステップＳ２８にて使用者に警告を発信している。したがって、制御部１５６は、ファン１４８の動作を監視するファン監視部１９４（図７）としての機能を有する。

再度、図１０を参照して、ステップＳ９において、制御部１５６は、使用者、上位コントローラ、またはレーザ加工プログラム等から動作停止指令を受け付けたか否かを判定する。

制御部１５６は、動作停止指令を受け付けた（すなわち、ＹＥＳ）と判定した場合、ステップＳ１０へ進む。一方、制御部１５６は、動作停止指令を受け付けていない（すなわち、ＮＯ）と判定した場合、ステップＳ２へ戻る。

ステップＳ１０において、制御部１５６は、上述のステップＳ７と同様に、制御部１５６は、回転数Ｒをゼロに制御する。

ステップＳ１１において、制御部１５６は、クーラント循環装置３８を停止する。具体的には、制御部１５６は、モータ１５８に指令を送り、クーラント循環装置３８のモータ１５８を停止させる。そして、制御部１５６は、図１０に示すフローを終了する。

上述のように、光ファイバ中継ユニット１００、１８０においては、循環路１４４、６４が閉じられた流路として構成されているので、クーラント循環装置３８を動作させることによって、クーラントを、光ファイバ中継ユニット１００、１８０内で循環させることができる。

この構成によれば、クーラントを循環路１４４、６４に外部機器（クーラント供給装置）から供給する必要がないので、循環路１４４、６４にクーラント供給管を接続するジョイント部を設ける必要もない。

したがって、該ジョイント部からクーラント供給管を取り外す作業、または、該ジョイント部とクーラント供給管との取付不良等によって、クーラントが漏出する可能性を排除できる。

また、光ファイバ中継ユニット１００、１８０においては、放熱フィン１４６、６７、６９とファン１４８とを用いて、いわゆる空冷式で、循環路１４４、６４内を流動するクーラントから放熱している。この構成によれば、光ファイバ中継ユニット１００、１８０の構成部材の温度が露点以下まで下がることがないので、光ファイバ中継ユニット１００、１８０の構成部材に結露が発生してしまうのを防止できる。

また、光ファイバ中継ユニット１００、１８０においては、制御部１５６は、光ファイバ中継ユニット１００、１８０の温度Ｔを検出し、ファン１４８を、温度Ｔに応じた回転数で動作させている（ステップＳ２１〜Ｓ２５）。この構成によれば、ファン１４８の稼働効率を最適化することができるので、消費電力を抑えることができる。

また、光ファイバ中継ユニット１００、１８０においては、制御部１５６は、ファン１４８の動作を監視し、ファン１４８の動作に異常があることを検出したとき（ステップＳ２７にてＹＥＳ）に、使用者にその旨を警告している（ステップＳ２８）。

この構成によれば、例えばファン１４８の回転体に塵埃等の異物が付着して該回転体の回転が阻害された等の不具合が発生したときに、使用者は、該不具合を自動的且つ直感的に認識でき、その結果、ファン１４８を交換または修理するといった対策を、迅速に講じることができる。

また、光ファイバ中継ユニット１００、１８０においては、制御部１５６は、クーラント循環装置３８の動作を監視し、該クーラント循環装置３８の動作に異常があることを検出したとき（ステップＳ３にてＹＥＳ）に、使用者にその旨を警告している（ステップＳ４）。

この構成によれば、例えばクーラント循環装置３８の回転体に異物が付着して該回転体の回転が阻害された等の不具合が発生したときに、使用者は、該不具合を自動的且つ直感的に認識でき、その結果、クーラント循環装置３８を交換または修理するといった対策を、迅速に講じることができる。

また、光ファイバ中継ユニット１００においては、シャッタユニット１０４、１０６、および１０８の構成要素（すなわち、クーラントジャケット１２０、１２６、１３０）に、クーラント溜り部を設けている。この構成によれば、ミラー１１６、１２２、１２８に入射したレーザ光Ａによって該ミラー１１６、１２２、１２８に生じた熱を効果的に除去することができる。

また、光ファイバ中継ユニット１００においては、循環路１４４の流路１４４ｈは、集光レンズ１１０、１１２、および１１４の近傍を通過するように形成されている。この構成によれば、集光レンズ１１０、１１２、および１１４に入射したレーザ光によって該集光レンズ１１０、１１２、および１１４に生じた熱を効果的に除去することができる。

次に、図１２および図１３を参照して、他の実施形態に係るレーザ加工システム２００について説明する。レーザ加工システム２００は、ダイレクトダイオードレーザ（ＤＤＬ）加工システムであって、レーザ発振器１７２、光ファイバ中継ユニット１８０、およびレーザ発振器制御部２０２を備える。

レーザ発振器制御部２０２は、レーザ発振器１７２のレーザ光生成動作を制御する。具体的には、レーザ発振器制御部２０２は、レーザ出力指令、周波数指令、またはデューティー指令等の、レーザ発振器１７２から出射させるべきレーザ光のレーザパワーに関する指令を、該レーザ発振器１７２へ送信する。

レーザ発振器制御部２０２は、光ファイバ中継ユニット１８０の制御部１５６に通信可能に接続されている。制御部１５６およびレーザ発振器制御部２０２は、互いに通信しつつ、ワーク（図示せず）へのレーザ加工プロセスを実行する。

次に、図１３〜図１５を参照して、レーザ加工システム２００の動作について説明する。図１４に示すフローは、レーザ発振器制御部２０２が、使用者、上位コントローラ、またはレーザ加工プログラム等から、レーザ加工指令を受け付けたときに、開始する。

ステップＳ３１において、制御部１５６は、上述のステップＳ１と同様に、クーラント循環装置３８のモータ１５８に回転指令を送り、クーラント循環装置３８を回転数Ｐ_０で回転させる。これにより、光ファイバ中継ユニット１８０の循環路６４（図９）内に封入された流体が流動し、循環路６４内を循環する。

ステップＳ３２において、レーザ発振器制御部２０２は、レーザ光を生成する。具体的には、レーザ発振器制御部２０２は、上記のレーザ加工指令に従って、レーザ発振器１７２から出射させるべきレーザ光のレーザパワーに関する指令（レーザ発振指令）を、レーザ発振器１７２へ送信する。

具体的には、レーザ発振器制御部２０２は、連続発振（ＣＷ）のレーザ出力指令、パルス発振（ＰＷ）の周波数指令またはデューティー指令を、レーザ発振器１７２へ送信する。レーザ発振器１７２は、レーザ発振器制御部２０２から受信した指令に従って、レーザ光を生成し、第１の光ファイバ１６を介して光ファイバ中継ユニット１８０へ出力する。

光ファイバ中継ユニット１８０は、レーザ発振器１７２から出力されたレーザ光を、第２の光ファイバ１８へ中継する。そして、レーザ光は、第２の光ファイバ１８を介してレーザ加工ヘッド（図示せず）へ伝送され、該レーザ加工ヘッドからワークＷへ照射される。これにより、ワークは、レーザ加工指令に従って、レーザ加工される。

ステップＳ３３において、制御部１５６は、ステップＳ３２にてレーザ発振器制御部２０２がレーザ発振器１７２へ送信した指令を、該レーザ発振器制御部２０２から取得する。具体的には、制御部１５６は、レーザ発振器１７２へ送信されたレーザ出力指令、周波数指令、またはデューティー指令を、レーザ発振器制御部２０２から取得する。

ステップＳ３４において、制御部１５６は、ステップＳ３３にて取得した指令に基づいて、レーザ発振器１７２から出射されるレーザ光のレーザパワーＷを求める。

一例として、ステップＳ３２にて連続発振（ＣＷ）のレーザ出力指令（例えば５ｋＷ）が発信された場合、レーザ出力指令と、レーザ発振器１７２から出射されるレーザ光のレーザパワーとは、略一致することになる。

したがって、この場合、制御部１５６は、ステップＳ３３にて取得したレーザ出力指令（例えば５ｋＷ）を、レーザ発振器１７２から出射されるレーザ光のレーザパワーＷとして、記憶部に記憶する。

また、他の例として、制御部１５６は、ステップＳ３３にて周波数指令またはデューティー指令を取得した場合、周波数指令またはデューティー指令から、レーザパワーの平均値を算出する。制御部１５６は、算出した平均値を、レーザ発振器１７２から出射されるレーザ光のレーザパワーＷとして、制御部１５６の記憶部に記憶する。

ステップＳ３５において、制御部１５６は、上述のステップＳ２と同様に、エンコーダ１６０を介して、クーラント循環装置３８の回転体の回転数Ｐを取得する。

ステップＳ３６において、制御部１５６は、循環装置監視部１９０（図１３）として機能して、上述のステップＳ３と同様に、Ｐ＜Ｐ_１であるか否かを判定する。制御部１５６は、Ｐ＜Ｐ_１である（すなわち、ＹＥＳ）と判定した場合、ステップＳ３７へ進む。一方、制御部１５６は、Ｐ≧Ｐ_１である（すなわち、ＮＯ）と判定した場合、ステップＳ３８へ進む。

ステップＳ３７において、制御部１５６は、上述のステップＳ４と同様に、例えば「クーラント循環装置の動作に異常あり」との画像または音声の形態で、警告信号を生成する。そして、制御部１５６は、表示部またはスピーカ（図示せず）を介して、使用者に警告を報知する。

ステップＳ３８において、制御部１５６は、ファン１４８の動作スキームを実行する。このステップＳ３８について、図１５を参照して説明する。

ステップＳ３８の開始後、ステップＳ５１において、制御部１５６は、直近に実行したステップＳ３４にて求めたレーザパワーＷが、予め定められたレーザパワーの閾値Ｗ_１よりも小さい（すなわち、Ｗ＜Ｗ_１）か否かを判定する。この閾値Ｗ_１は、ファン１４８を動作させる必要のない、レーザパワーＷの下限値であって、使用者によって予め定められ、制御部１５６の記憶部に記憶される。

制御部１５６は、Ｗ＜Ｗ_１である（すなわちＹＥＳ）と判定した場合、ステップＳ５２へ進む。一方、制御部１５６は、Ｗ≧Ｗ_１である（すなわちＮＯ）と判定した場合、ステップＳ５３へ進む。

ステップＳ５２において、上述のステップＳ７と同様に、制御部１５６は、ファン１４８の回転数Ｒをゼロに制御する。

ステップＳ５３において、制御部１５６は、直近に実行したステップＳ３４にて求めたレーザパワーＷが、上記の閾値Ｗ_１以上、且つ、予め定められたレーザパワーの閾値Ｗ_２よりも小さい（すなわち、Ｗ_１≦Ｗ＜Ｗ_２）か否かを判定する。この閾値Ｗ_２は、閾値Ｗ_１よりも大きな値として使用者によって予め定められ、制御部１５６の記憶部に記憶される。

制御部１５６は、Ｗ_１≦Ｗ＜Ｗ_２である（すなわちＹＥＳ）と判定した場合、ステップＳ５４へ進む。一方、制御部１５６は、Ｗ_２≦Ｗである（すなわちＮＯ）と判定した場合、ステップＳ５５へ進む。

ステップＳ５４において、制御部１５６は、上述のステップＳ２２と同様に、第１の回転数Ｒ_１に相当する第１の回転指令を生成してファンモータ１５０へ送信し、ファン１４８を第１の回転数Ｒ_１で回転駆動する。

ステップＳ５５において、制御部１５６は、直近に実行したステップＳ３４にて求めたレーザパワーＷが、上記の閾値Ｗ_２以上、且つ、予め定められたレーザパワーの閾値Ｗ_３よりも小さい（すなわち、Ｗ_２≦Ｗ＜Ｗ_３）か否かを判定する。この閾値Ｗ_３は、閾値Ｗ_２よりも大きな値として使用者によって予め定められ、制御部１５６の記憶部に記憶される。

制御部１５６は、Ｗ_２≦Ｗ＜Ｗ_３である（すなわちＹＥＳ）と判定した場合、ステップＳ５６へ進む。一方、制御部１５６は、Ｗ_３≦Ｗである（すなわちＮＯ）と判定した場合、ステップＳ５７へ進む。

ステップＳ５６において、制御部１５６は、上述のステップＳ２４と同様に、第２の回転数Ｒ_２に相当する第２の回転指令を生成してファンモータ１５０へ送信し、ファン１４８を第２の回転数Ｒ_２で回転駆動する。

ステップＳ５７において、制御部１５６は、上述のステップＳ２５と同様に、第３の回転数Ｒ_３に相当する第３の回転指令を生成してファンモータ１５０へ送信し、ファン１４８を第３の回転数Ｒ_３で回転駆動する。

このように、本実施形態においては、制御部１５６は、ステップＳ３４において、レーザ発振器制御部２０２からレーザ発振器１７２へ送られる指令に基づいてレーザパワーＷを求め、ステップＳ５１〜Ｓ５７において、レーザパワーＷに応じた回転数で、ファン１４８を動作させている。

したがって、制御部１５６は、レーザ発振器制御部２０２からレーザ発振器１７２へ送られる指令に基づいてファン１４８を制御するファン制御部２０４（図１３）としての機能を有する。

ステップＳ５８において、制御部１５６は、上述のステップＳ２６と同様に、エンコーダ１５２を介して、ファン１４８の回転数Ｒを取得する。

ステップＳ５９において、制御部１５６は、ファン監視部１９４（図１３）として機能し、上述のステップＳ２７と同様に、Ｒ＜Ｒ _４ であるか否かを判定する。

制御部１５６は、Ｒ＜Ｒ _４ である（すなわち、ＹＥＳ）と判定した場合、ステップＳ６０へ進む。一方、制御部１５６は、Ｒ≧Ｒ _４ である（すなわち、ＮＯ）と判定した場合、図１４中のステップＳ３９へ進む。

ステップＳ６０において、制御部１５６は、上述のステップＳ２８と同様に、例えば「ファンの動作に異常あり」との画像または音声の形態で、警告信号を生成する。そして、制御部１５６は、表示部または該スピーカを介して、使用者に警告を報知し、図１４中のステップＳ４０へ進む。

再度、図１４を参照して、ステップＳ３９において、制御部１５６は、上述のステップＳ９と同様に、動作停止指令を受け付けたか否かを判定する。制御部１５６は、動作停止指令を受け付けた（すなわち、ＹＥＳ）と判定した場合、ステップＳ４０へ進む。一方、制御部１５６は、動作停止指令を受け付けていない（すなわち、ＮＯ）と判定した場合、ステップＳ３２へ戻る。

ステップＳ４０において、制御部１５６は、上述のステップＳ５２と同様に、ファン１４８の回転数Ｒをゼロに制御する。

ステップＳ４１において、制御部１５６は、上述のステップＳ１１と同様に、クーラント循環装置３８のモータ１５８に指令を送り、クーラント循環装置３８のモータ１５８を停止させる。そして、制御部１５６は、図１４に示すフローを終了する。

本実施形態においては、制御部１５６は、ファン１４８を、レーザ発振器１７２から出力されるレーザ光のレーザパワーＷに応じた回転数で、動作させている（ステップＳ５１〜Ｓ５７）。この構成によれば、ファン１４８の稼働効率を最適化することができるので、消費電力を抑えることができる。

なお、上述の実施形態においては、制御部１５６は、レーザ発振器制御部２０２とは別の要素として設けられている。しかしながら、制御部１５６は、レーザ発振器制御部２０２に組み入れられてもよい。この場合、レーザ発振器制御部２０２が、制御部１５６としての機能を担う。

また、上述の循環路３６、５４、６４、および１４４に、クーラントを交換または注入するためのポートを形成してもよい。この場合、光ファイバ中継ユニット３０、５０、６０、１００、１８０の稼働時においては、該ポートは、蓋部材によって閉鎖される。

また、循環路３６、５４、６４、および１４４内のクーラントの液量を確認できる指示器をさらに設けてもよい。

また、上述のエンコーダ１５２、１６０の代わりに、モータ１５０、１５８のインピーダンスを検出するインピーダンス検出部を設けてもよい。ここで、不具合によってモータ１５０、１５８の回転が阻害された場合、モータ１５０、１５８のインピーダンスに変動が生じる。したがって、制御部１５６は、インピーダンス検出部が検出したインピーダンスに基づいて、モータ１５０、１５８の不具合を検出できる。

例えば、制御部１５６は、上述のステップＳ２において、インピーダンス検出部からモータ１５８のインピーダンスＺを取得する。次いで、ステップＳ３において、制御部１５６は、取得したインピーダンスＺが、予め定められたインピーダンスの閾値Ｚ_１とは異なる（例えば、差｜Ｚ−Ｚ_１｜が閾値以上である）か否かを判定する。

または、制御部１５６は、上述のステップＳ２６において、インピーダンス検出部からファンモータ１５０のインピーダンスＺを取得する。次いで、ステップＳ２７において、制御部１５６は、取得したインピーダンスＺが、予め定められたインピーダンスの閾値Ｚ_２とは異なる（例えば、差｜Ｚ−Ｚ_２｜が閾値以上である）か否かを判定する。このようなスキームによって、モータ１５０、１５８の動作異常を検知できる。

また、図６および図９に示す実施形態において、温度検出部１５４を本体部１０２、６２以外の要素に設置してもよい。例えば、図６に示す実施形態において、温度検出部１５４を、コネクタ部１３２、１３４、もしくは１３６、シャッタユニット１０４、１０６、もしくは１０８の構成要素（例えば、クーラントジャケット１２０、１２６、および１３０）、または、放熱フィン１４６に設置してもよい。

また、図９に示す実施形態において、温度検出部１５４を、コネクタ部４０もしくは４２、または、放熱フィン６７もしくは６９に設置してもよい。また、複数の温度検出部を設置してもよい。

また、図２および図３に示す循環路３６、５４を、図６に示す実施形態に適用することができる。また、図２〜図４、図６、および図８の実施形態の特徴を組み合わせることもできる。

例えば、図１に示す循環路３６を、図４に示す光ファイバ中継ユニット６０の本体部６２に形成することもできる。この場合、光ファイバ中継ユニット６０は、循環路３６内のクーラントを循環させる第１のクーラント循環装置と、循環路６４内のクーラントを循環させる第２のクーラント循環装置とを備え得る。このように、光ファイバ中継ユニットは、複数の循環路と、複数のクーラント循環装置とを備え得る。

図５に示す実施形態において、レーザ発振器７０のレーザ光生成動作を制御するレーザ発振器制御部と、光ファイバ中継ユニット１００の制御部１５６とを通信可能に接続し、図１４および図１５に示す動作フローを実行させることも可能である。

この場合、光ファイバ中継ユニット１００の制御部１５６は、上述のステップＳ３４において、レーザ発振器制御部からレーザ発振器７０へ送られる指令に基づいてレーザパワーＷを求め、上述のステップＳ５１〜Ｓ５７において、レーザパワーＷに応じた回転数で、ファン１４８を動作させることになる。

なお、上述の循環路３６，５４，６４，１４４に、リリーフバルブを設けてもよい。リリーフバルブは、循環路３６，５４，６４，１４４内のクーラントの圧力に応じて開閉する圧力調整弁である。

リリーフバルブは、光ファイバ中継ユニットを長期に亘って停止させた場合等に、クーラントが気化して循環路３６，５４，６４，１４４内の圧力が異常に上昇し、これにより、循環路３６，５４，６４，１４４が破損してしまうのを防止できる。

また、上述の流路６４ａ、６４ｅ、１４４ｂ、１４４ｄ、１４４ｆ、１４４ｉ、１４４ｋ、１４４ｍ、１４４ｏ、および１４４ｑを、本体部またはコネクタ部とは別体の管によって画定してもよい。

また、放熱フィン６７、６９、１４６は、光ファイバ中継ユニットの構成要素を冷却可能であれば、如何なる位置に設置されてもよい。

以上、発明の実施形態を通じて本発明を説明したが、上述の実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、本発明の実施形態の中で説明されている特徴を組み合わせた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得るが、これら特徴の組み合わせの全てが、発明の解決手段に必須であるとは限らない。さらに、上述の実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることも当業者に明らかである。

また、特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、工程、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」、「次いで」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１０，７０，１７２ レーザ発振器
３０，５０，６０，１００，１８０ 光ファイバ中継ユニット
３６，５４，６４，１４４ 循環路
３８ クーラント循環装置

Claims (8)

1. レーザ光を受光して光ファイバへ中継する光ファイバ中継ユニットであって、
   レーザ光が入射する入射部、及び該入射部に入射したレーザ光を外部へ出射する出射部を有する本体部と、
   前記本体部に保持され、前記入射部に入射したレーザ光をコリメート又は集光して前記出射部へ導光する光学部材と、
   前記本体部に設けられ、前記光ファイバ中継ユニットを伝搬するレーザ光によって該光ファイバ中継ユニットに発生した熱を除去するためのクーラントが循環する、閉じられた循環路と、
   前記循環路において前記クーラントを流動させて循環させるクーラント循環装置と、を備える、光ファイバ中継ユニット。
2. 前記循環路は、前記本体部に形成された穴、または前記本体部に取り付けられた管によって画定される、請求項１に記載の光ファイバ中継ユニット。
3. 前記循環路に隣接して配置された放熱フィンをさらに備える、請求項１または２に記載の光ファイバ中継ユニット。
4. 前記光ファイバ中継ユニットから熱を除去する気流を発生させるファンをさらに備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光ファイバ中継ユニット。
5. 前記光ファイバ中継ユニットの温度を検出する温度検出部と、
   前記温度検出部が検出した温度に基づいて、前記ファンを制御するファン制御部と、をさらに備える、請求項４に記載の光ファイバ中継ユニット。
6. レーザ発振器制御部がレーザ発振器へ送信するレーザ発振指令に基づいて、前記ファンを制御するファン制御部をさらに備える、請求項４に記載の光ファイバ中継ユニット。
7. 前記ファンの動作を監視するファン監視部をさらに備える、請求項４〜６のいずれか１項に記載の光ファイバ中継ユニット。
8. 前記クーラント循環装置の動作を監視する循環装置監視部をさらに備える、請求項１〜７のいずれか１項に記載の光ファイバ中継ユニット。

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