JPH0745887A

JPH0745887A - 固体レーザ装置、レーザ加工装置ならびに光ファイバのコーティング方法

Info

Publication number: JPH0745887A
Application number: JP19064393A
Authority: JP
Inventors: Akira Ishimori; 彰石森; Taku Yamamoto; 卓山本; Junichi Nishimae; 順一西前; Kimiharu Yasui; 公治安井; Masaki Kuzumoto; 昌樹葛本; Masaki Seguchi; 正記瀬口; Kazuki Kuba; 一樹久場
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1993-07-30
Filing date: 1993-07-30
Publication date: 1995-02-14

Abstract

(57)【要約】【目的】入射損失を極めて少なく抑えながら、簡単な
構成にてレーザ光を光ファイバへ伝達可能にする。【構成】レーザ共振器Ｒ内にビーム径縮小のための集
光レンズ８０を設置し、レーザ光伝播用の光ファイバ９
の入射端面がレーザ共振器Ｒの出力ミラーの一部または
全部を構成するようにし、レーザ光７が光ファイバ９内
に直接導光されるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、指向性のよいレーザ
光を放出する固体レーザ装置、上記レーザ光によりレー
ザ加工を行うレーザ加工装置および上記レーザ光を導出
する光ファイバのコーティング方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図２５は例えばレーザー学会編、「レー
ザーハンドブック」、オーム社、ｐ．２２２に示された
従来のレーザ装置を応用した固体レーザ装置を示す断面
図であり、図において、１は全反射ミラー、２は部分反
射コーティングが施された出力ミラーである。

【０００３】また、３は活性固体媒質を含む固体素子
で、ヤグレーザを例にとれば、活性固体媒質としてＮｄ
をドーピングしたＮｄ：ＹＡＧ（ＹｔｔｒｉｕｍＡｌ
ｍｉｎｕｍＧａｒｎｅｔ）、４は光源であって、例え
ばアークランプで形成されている。

【０００４】５は光源４を点灯する電源、６は光源４の
集光器であって、例えば断面形状が楕円状で内面は光反
射面より構成されている。７は全反射ミラー１と出力２
で構成されたレーザ共振器内に発生したレーザ光、７０
は外部に取り出されたレーザ光である。

【０００５】また、８はレーザ光を光ファイバに導光す
るための結合レンズ、９はレーザ光を伝送するための光
ファイバ、１００は基台、１０１はレンズホルダー、１
０２は光ファイバホルダーである。

【０００６】次に動作について説明する。従来の固体レ
ーザ装置は上記のように構成されており、光源４と固体
素子３を集光器６内に配置し、光源４から投光された光
は固体素子３中に集光入射される。これにより、活性固
体媒質が励起されてレーザ媒質となる。

【０００７】レーザ媒質より発生された自然放出光は、
各ミラー１，２で構成されるレーザ共振器間を往復する
間に増幅されてレーザ光７となり、所定値以上の大きさ
に達すると指向性のよいレーザ光７０としてレーザ共振
器Ｒの外部に放出される。

【０００８】外部へ取り出されたレーザ光７０は結合レ
ンズ８によって光ファイバ９の入射端面へ集光照射さ
れ、光ファイバ９内へ導光される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の固体レーザ装置
は以上のように構成されているので、光ファイバ９へレ
ーザ光を導入するためには、結合レンズ８が不可欠であ
り、このため装置が複雑になる上、光ファイバの位置調
整が必要で、かつレンズおよび光ファイバ端面でのレー
ザ光７０の反射による損失が避けられないなどの問題点
があった。

【００１０】請求項１乃至請求項７の発明は上記のよう
な問題点を解消するためになされたもので、装置構成が
簡単で、かつ光ファイバへの反射による入射損失を非常
に少なく抑えることができる固体レーザ装置を得ること
を目的とする。

【００１１】また、請求項８乃至請求項１０の発明は複
数の光ファイバへ同時にレーザ光の導光ができ、装置構
成が簡単で、かつ光ファイバへの反射による入射損失を
非常に少なく抑えることができる固体レーザ装置を得る
ことを目的とする。

【００１２】また、請求項１１乃至請求項１３の発明は
効率よくレーザ加工を行うことができるレーザ加工装置
を得ることを目的とする。

【００１３】また、請求項１４の発明は簡単な装置構成
でレーザ共振器外部より波長安定化のための光を導入す
ることができる固体レーザ装置を得ることを目的とす
る。

【００１４】また、請求項１５および請求項１６の発明
は簡単な装置構成で出力光のモニタを行い、あるいは容
易に最大出力を得る共振器条件を見いだすことのできる
固体レーザ装置を得ることを目的とする。

【００１５】また、請求項１７の発明は請求項１乃至請
求項９、請求項１３乃至請求項１５に係わる固体レーザ
装置および請求項１０乃至請求項１２に係わるレーザ加
工装置に用いる光ファイバのコーティングを安価かつ容
易に実施できる光ファイバのコーティング方法を得るこ
とを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る固
体レーザ装置は、共振器内部にビーム径縮小のためのレ
ンズを設置し、レーザ光伝播用の光ファイバ入射端面
が、レーザの出力ミラーの一部または全部となるように
構成したものである。

【００１７】請求項２の発明に係る固体レーザ装置は、
出力ミラーが光ファイバへのビーム導入手段となるよう
に構成したものである。

【００１８】請求項３の発明に係る固体レーザ装置は、
出力ミラーとして円柱形状のものを用い、その直径を光
ファイバの直径と概略等しくし、かつ光ファイバに密着
もしくは近接配置したものである。

【００１９】請求項４の発明に係る固体レーザ装置は、
出力ミラーとして円錐の先を切り落とした形状のものを
用い、その先端の直径を光ファイバの直径と概略等しく
し、かつ光ファイバに密着もしくは近接配置したもので
ある。

【００２０】請求項５の発明に係る固体レーザ装置は、
出力ミラーとしてグレーデッドインデックスレンズを用
い、これを光ファイバに密着もしくは近接配置したもの
である。

【００２１】請求項６の発明に係る固体レーザ装置は、
レーザ媒質のレーザ光出射側の端面に全反射コーティン
グを施すとともに、伝送用の光ファイバの入射端面を上
記レーザ媒質のレーザ光出射端面に密着したものであ
る。

【００２２】請求項７の発明に係る固体レーザ装置は、
レーザ共振器内で光ファイバとレーザ光の結合を行わ
せ、光ファイバの出射端面と全反射ミラーとによってレ
ーザ共振器を構成するようにしたものである。

【００２３】請求項８の発明に係る固体レーザ装置は、
請求項１乃至請求項７記載の固体レーザ装置に光ファイ
バ束を用いたものである。

【００２４】請求項９の発明に係る固体レーザ装置は、
レーザ共振器が不安定共振器となっており、光ファイバ
束をその不安定共振器の出力ミラーのレーザ出力部の位
置に設置したものである。

【００２５】請求項１０の発明に係る固体レーザ装置
は、レーザ光伝播用の光ファイバ束の入射端面が凹面
で、かつ部分反射コーティングが施され、それぞれが独
立のレーザ共振器の出力ミラーの一部または全部となる
ように構成したものである。

【００２６】請求項１１の発明に係るレーザ加工装置
は、請求項１乃至請求項１０までのいずれかに記載の固
体レーザ装置から発生し、かつ光ファイバにて伝播され
たレーザ光を、集光光学系により集光し、レーザ加工を
行うようにしたものである。

【００２７】請求項１２の発明に係るレーザ加工装置
は、請求項８乃至請求項１０までのいずれかに記載の固
体レーザ装置から発生し、かつ複数の光ファイバにて伝
播されたレーザ光を、複数の集光光学系により集光し、
同時に複数のレーザ加工を行うようにしたものである。

【００２８】請求項１３の発明に係るレーザ加工装置
は、請求項８乃至請求項１０のいずれかに記載の固体レ
ーザ装置を有し、複数の集光光学系に、該固体レーザ装
置のそれぞれから別々の光ファイバにて伝播された複数
のレーザ光をまとめて集光させ、同時に複数のレーザ加
工を行わせるようにしたものである。

【００２９】請求項１４の発明に係る固体レーザ装置
は、レーザ共振器の全反射ミラーの一部あるいは全部を
光ファイバ端面で構成し、かつ発振波長安定化手段によ
り上記光ファイバの反対側の端面に発振波長安定化用の
光を入射させるようにしたものである。

【００３０】請求項１５の発明に係る固体レーザ装置
は、レーザ共振器の全反射ミラーの一部あるいは全部を
光ファイバ端面で構成し、かつ上記光ファイバの反対側
の端面に光モニタを設置したものである。

【００３１】請求項１６の発明に係る固体レーザ装置
は、請求項１５に記載の固体レーザ装置に加え、出力ミ
ラーの角度を自動調整する手段を設けたものである。

【００３２】請求項１７の発明に係る光ファイバのコー
ティング方法は、多数の光ファイバを、滑らかな側面を
持つ金属製あるいはガラス製あるいは樹脂製の円筒型の
治具の中に、接着剤等で隙間なく固定し、治具ごとまと
めて光ファイバ端面を研磨し、治具側面を用いて真空を
保つように光ファイバ端面を真空槽内に導入して、上記
光ファイバの端面を同時にコーティングするようにした
ものである。

【００３３】

【作用】請求項１の発明における固体レーザ装置は、光
ファイバがレーザ共振器に出力ミラーとして直接結合し
ており、レーザ光はすべて光ファイバ内に直接取り出さ
れる。

【００３４】請求項２の発明における固体レーザ装置
は、出力ミラーからのレーザ出力が出力ミラーそのもの
によって光ファイバ端面に直接結合され、レーザ光が効
率よく光ファイバ内に取り出される。

【００３５】請求項３の発明における固体レーザ装置
は、レーザ光が円柱形状の出力ミラー内を内部全反射を
繰り返しながら光ファイバ端面まで伝播し、レーザ光が
効率よく光ファイバ内に取り出される。

【００３６】請求項４の発明における固体レーザ装置
は、レーザ光が円錐形状の出力ミラー内を内部全反射を
繰り返してビーム径を縮小しながら光ファイバ端面まで
伝播し、レーザ光が効率よく光ファイバ内に取り出され
る。

【００３７】請求項５の発明における固体レーザ装置
は、レーザ光がグレーデッドインデックスレンズである
出力ミラーによって光ファイバ端面に集光され、レーザ
光が効率よく光ファイバ内に取り出される。

【００３８】請求項６の発明における固体レーザ装置
は、レーザ光がレーザ媒質への光ファイバ密着部分から
のみすべてロスなく光ファイバ内に直接取り出される。

【００３９】請求項７の発明における固体レーザ装置
は、光ファイバ自身がレーザ共振器内に組み込まれ、発
生したレーザ光はすべて光ファイバからロスなく直接取
り出される。

【００４０】請求項８の発明における固体レーザ装置
は、光ファイバ束のそれぞれの光ファイバすべてに簡単
な構成で効率よく光を伝送する。

【００４１】請求項９の発明における固体レーザ装置
は、不安定型共振器により光ファイバ端面位置で平面波
となるため、光ファイバ束のそれぞれの光ファイバに対
して均一にロスなく光を伝送する。

【００４２】請求項１０の発明における固体レーザ装置
は、光ファイバ束のそれぞれの光ファイバに対して独立
にレーザ共振器を構成するので、すべての光ファイバに
均一にロスなく光を伝送する。

【００４３】請求項１１の発明におけるレーザ加工装置
は、固体レーザ装置から発生されたレーザ光を加工物近
傍まで伝送し、集光光学系により加工物表面にレーザ光
を集光することにより、効率よく加工を行う。

【００４４】請求項１２の発明におけるレーザ加工装置
は、固体レーザ装置から発生された複数のレーザ光を複
数の加工物近傍まで伝送し、集光光学系により加工物表
面にレーザ光を集光することにより、一台の固体レーザ
装置によって同時に複数のレーザ加工を効率よく行う。

【００４５】請求項１３の発明におけるレーザ加工装置
は、それぞれの集光光学系に複数の固体レーザ装置から
の光が伝播されるため、たとえ一台の固体レーザ装置が
故障してもそれぞれの加工装置にはほとんど影響なく、
同時に複数のレーザ加工を信頼性よく行う。

【００４６】請求項１４の発明における固体レーザ装置
は、発振波長安定化用の光がレーザ共振器の一部をなす
光ファイバ端面より入射されるため、簡単な構成で固体
レーザ装置の波長を安定化させる。

【００４７】請求項１５の発明における固体レーザ装置
は、レーザ共振器の一部をなす光ファイバより直接光モ
ニタへモニタ光が導かれるため、簡単な構成で固体レー
ザ装置の動作状況をモニタする。

【００４８】請求項１６の発明における固体レーザ装置
は、レーザ共振器の一部をなす光ファイバを介して光モ
ニタより得た出力により、出力ミラーの角度調整を行
い、固体レーザ装置の動作を安定化する。

【００４９】請求項１７の発明における光ファイバのコ
ーティング方法は、請求項１乃至請求項１０、請求項１
４乃至請求項１６の固体レーザ装置および請求項１１乃
至請求項１３のレーザ加工装置に用いる光ファイバを多
数同時に研磨し、同時にコーティングする。

【００５０】

【実施例】実施例１．以下、請求項１の発明の一実施例
を図について説明する。図１において、１は全反射ミラ
ー、２は部分反射コーティングが施された出力ミラーで
ある。

【００５１】また、３は活性固体媒質を含む固体素子
で、ヤグレーザを例にとれば、活性固体媒質としてＮｄ
をドーピングしたＮｄ：ＹＡＧ（ＹｔｔｒｉｕｍＡｌ
ｍｉｎｕｍＧａｒｎｅｔ）、４は光源であって、例え
ばアークランプで形成されている。

【００５２】５は光源４を点灯する電源、６は光源４の
集光器であって、例えば断面形状が楕円状で内面は光反
射面より構成されている。７はミラー１，２で構成され
たレーザ共振器内に発生したレーザ光である。

【００５３】また、８０は共振器内部に設置された集光
レンズ（集光光学系）、９１は光ファイバ９の入射端面
に施されたレーザに対し部分反射する、部分反射コーテ
ィングである。さらに、固体素子３および集光レンズ８
０の両端面にはレーザ光に対する無反射コーティングが
施されている。

【００５４】さらに、９はレーザ光を伝送するための光
ファイバ、１００は基台、１０１はレンズホルダー、１
０２は光ファイバホルダーである。

【００５５】次に動作について説明する。光源４と固体
素子３は内面が光源４に対して反射体、例えば白色セラ
ミックで構成された集光器６の中に配置される。電源５
で点灯された光源４から光が投光され、投光された光
は、直接もしくは集光器６内で反射された後間接的に固
体素子３６に導かれる。

【００５６】固体素子３に導かれた光の一部は固体素子
３に吸収され、固体素子３を励起してレーザ媒質とす
る。レーザ媒質より発生された自然放出光は、全反射ミ
ラー１と光ファイバ９端面の部分反射コーティング９１
とで形成されているレーザ共振器Ｒ間を往復する間に増
幅されてレーザ光７となり、部分反射コーティング９１
を介して直接光ファイバ９内に導光される。

【００５７】一般に、レーザ光の光ファイバへの入射ロ
スの原因として、光ファイバ端面での反射や、ビーム径
が光ファイバ径より大きいことなどあげられる。この実
施例では光ファイバ９端面での反射光はそのままレーザ
発振器Ｒ内にフィードバックされるため、ロスの原因と
はならない。

【００５８】また、一般に固体素子３は直径３ｍｍ以上
のものが用いられ、光ファイバ９径は１ｍｍ以下である
が、それぞれの位置でのビーム径は集光レンズ８０の配
置と共振器構成の工夫により、十分実用的な値に設定す
ることができる。

【００５９】例えば、固体素子３に直径４ｍｍ，長さ１
００ｍｍのＮｄ：ＹＡＧを使用し、全反射ミラー１の曲
率を１ｍ、集光レンズ８０の集光距離を５０ｍｍ、集光
レンズ８０の焦点距離を５０ｍｍ、集光レンズ８０の焦
点位置に配置された光ファイバ９端面を平面とし、全反
射ミラー１と集光レンズ８０間の距離を４００ｍｍとす
ると、レーザ光７の光ファイバ９端面の部分反射コーテ
ィング９１でのビーム径は、固体素子３端面上でのビー
ム径の十分の一以下になる。

【００６０】従って、光ファイバ９のコア径を４００μ
ｍ程度にすると、光ファイバ９へのレーザ光７の入射ロ
スがほとんどなくなり、発振したレーザ光７を極めて効
率よく、光ファイバ９に導光することができる。

【００６１】なお、上記実施例では単一の集光レンズ８
０を用いた例を示したが、複数のレンズから構成される
テレスコープを用いてもよい。

【００６２】また、上記実施例では固体レーザの基本波
長の発振器の例を示したが、レーザ共振器Ｒ内部に高調
波発生素子等を導入し、第２高調波あるいはさらに高次
の高調波を発生させるレーザに適用してもよい。

【００６３】さらに、上記実施例ではランプ励起の固体
レーザについて示したが、半導体レーザ励起の固体レー
ザ、あるいは他のレーザ等に適用してもよく、上記実施
例と同様の効果を奏する。

【００６４】実施例２．図２は請求項１の発明の他の実
施例を示す断面図であり、図において、２は出力ミラ
ー、１０はインデックスマッチング液、２１は出力ミラ
ー２の全反射コーティングであり、光ファイバ９の入射
端面はインデックスマッチング液１０を介して出力ミラ
ー２の全反射コーティング２１に密着している。

【００６５】また、この全反射コーティング２１は、空
気と接しているかぎり全反射性を保つが、インデックス
マッチング液１０に接している部分のみ一部光を透過さ
せる。

【００６６】レーザ光７は集光レンズ８０により出力ミ
ラーの全反射コーティング２１の位置では光ファイバ９
の直径以下となっており、発生したレーザ光７はインデ
ックスマッチング液１０を介して直接光ファイバ９内に
導光される。

【００６７】この実施例によると、万一光ファイバ９が
破損した場合にも、容易にこの光ファイバ９を他と交換
できる長所がある。また、光ファイバ９の入射端面での
ビーム径が光ファイバ９の直径よりも大きくても、全反
射コーティング２１によりレーザ共振器中Ｒに戻されロ
スにならない。

【００６８】なお、この実施例ではインデックスマッチ
ング液１０を用いたが、単に光ファイバタ９を密着させ
て漏れ光を光ファイバ９に導いてもよい。また、出力ミ
ラー２のコーティング２１を部分反射コーティングと
し、光ファイバホルダー１０２がレーザ光に対して全反
射となるように構成してもよい。

【００６９】実施例３．図３は請求項３の発明の一実施
例を示す断面図であり、図において、２Ａは円柱形状の
出力ミラー、２２は出力ミラー２Ａの部分反射コーティ
ングである。出力ミラー２Ａの側面は光学研磨が施され
ており、その直径は光ファイバ９のコア径と概略等しく
構成されている。

【００７０】光ファイバ９の入射面は、出力ミラー２Ａ
に密着もしくは近接配置されている。レーザ光７は集光
レンズ８０により出力ミラー２Ａの部分反射コーティン
グ２２の位置では光ファイバ９の直径以下となってお
り、出力ミラー２Ａ内に直接導光される。

【００７１】出力ミラー２Ａの内部で広がるレーザ光７
は円柱形状のミラーの側面で全反射を繰り返して導光さ
れ、概略同じコア径を持つ光ファイバ９に直接結合され
るので、ほとんどロスなくレーザ光７が光ファイバ９へ
導かれる。

【００７２】この実施例によると、光ファイバ９のロス
をなくしながら、レーザ共振器Ｒと光ファイバ９が分離
できるので、レーザ共振器Ｒの変更、光ファイバ９のメ
ンテナンスが容易になる。

【００７３】実施例４．図４は請求項４の発明の一実施
例を示す断面図であり、図において、２Ｂは円錐の先を
切り落とした形状を持った出力ミラーである。この出力
ミラー２Ｂの側面は光学研磨が施されており、コーティ
ングなしか、あるいは全反射を保証するためのコーティ
ングが施されている。

【００７４】出力ミラー２Ｂの先端の直径は光ファイバ
９のコア径と概略等しく構成されており、この光ファイ
バ９の入射面は、出力ミラー２Ｂに密着もしくは近接配
置されている。

【００７５】レーザ光７の径は、出力ミラー２Ｂの部分
反射コーティング２２の位置では大きいが、出力ミラー
２Ｂ中でレーザ光７が円錐状のミラーの側面で全反射を
繰り返しながら小さい領域へ導光し、円錐の先の径と概
略同じコア径を持つ光ファイバ９に結合される。以上の
動作により、ほとんどロスなくレーザ光が光ファイバ９
へ導かれる。

【００７６】この実施例によると、部品点数が少なくな
り、装置の信頼性が増すとともに、レーザ共振器Ｒ内部
で集光レンズ８０が不要となるので、レーザ共振器Ｒの
調整が容易となる。

【００７７】実施例５．図５は請求項２の発明の一実施
例を示す断面図であり、図において、２Ｃは凸レンズの
機能を持った出力ミラーである。光ファイバ９の入射面
は、出力ミラー２Ｃの位置から出力ミラー２Ｃによる凸
レンズの焦点距離だけ離れた位置に配置されている。

【００７８】レーザ光７は、凸レンズの機能を持った出
力ミラー２Ｃによって光ファイバ９の入射端面に集光さ
れ、効率よく光ファイバ９内に導光される。

【００７９】この実施例によると、出力ミラー２Ｃが通
常の形状をしているため、安価となるとともに、レーザ
共振器Ｒの調整が容易となる。

【００８０】実施例６．図６は請求項５の発明の一実施
例を示す断面図であり、図において、１１はグレーデッ
ドインデックスレンズであり、焦点がレンズ端面に位置
するよう構成されている。１１１はグレーデッドインデ
ックスレンズ１１に施された部分反射コーティングであ
る。

【００８１】また、光ファイバ９の入射面は、グレーデ
ッドインデックスレンズ１１と密着あるいは近接配置さ
れている。レーザ光７はグレーデッドインデックスレン
ズ１１によって反対側の端面に集光され、この端面に密
着あるいは近接配置された光ファイバ９内に効率よく導
光される。

【００８２】この実施例によると、レーザ光７の集光位
置が必ずグレーデッドインデックスレンズ１１の端面の
中心になるため、光ファイバ９の位置設定が容易とな
る。

【００８３】なお、上記各実施例では単に光ファイバ９
を密着あるいは近接配置としたが、光ファイバ９とグレ
ーデッドインデックスレンズ１１をオプティカルコンタ
クトで結合させてもよい。また、光ファイバ９とグレー
デッドインデックスレンズ１１との間にインデックスマ
ッチング液１０を介在してもよい。

【００８４】実施例７．図７は請求項６の発明の一実施
例を示す断面図であり、図において、３１は固体素子３
の端面に施された全反射コーティングである。光ファイ
バ９の入射端面は固体素子３に密着あるいはインデック
スマッチング液１０を介して近接配置されており、この
密着または近接する部分のみレーザ光７に対して部分反
射となっている。

【００８５】レーザ共振器Ｒは全反射ミラー１と固体素
子３の全反射コーティング３１との間に形成されて、発
振したレーザ光７は光ファイバ９の入射端面からのみ取
り出されるので、レーザ出力は効率よく光ファイバ９内
に伝送される。

【００８６】この実施例によると、上記各実施例におけ
るような各出力ミラー２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃや集光レン
ズ１２をともに不要にできるため、構成が非常に簡単に
なり、低コストになる。

【００８７】実施例８．図８は請求項８の一実施例を示
す断面図であり、図において、３１は固体素子３の端面
に施された全反射コーティングである。９０は光ファイ
バ束であり、入射端面は固体素子３に密着あるいはイン
デックスマッチング液１０を介して近接配置されてお
り、この密着または近接する部分のみレーザ光７に対し
て部分反射となっている。

【００８８】なお、実施例７と同様に、レーザ共振器Ｒ
は全反射ミラー１と固体素子３の全反射コーティング３
１との間に形成され、発振したレーザ光７は光ファイバ
束９０の入射端面からのみ取り出されるので、レーザ出
力は効率よく光ファイバ束９０内に伝送される。

【００８９】この実施例によると、各出力ミラー２，２
Ａ，２Ｂ，２Ｃ、集光レンズ８０が不要となるばかりで
なく、簡単な構成で、複数の光ファイバに同時に効率よ
くレーザ光を導光できる。

【００９０】実施例９．図９は請求項９の発明の一実施
例を示す断面図であり、図において、２Ｄは出力ミラ
ー、２１は出力ミラー２Ｄの中心部に施された全反射コ
ーティングである。この出力ミラー２Ｄの曲率は、全反
射ミラー１とともにいわゆる負枝の不安定型共振器を構
成するように設定されている。

【００９１】また、光ファイバ束９０は図１０に示すよ
うに、全反射コーティング２１の周囲に並べて配置さ
れ、その端面は出力ミラー２Ｄの面と一致するように研
磨されており、全体として光ファイバ９が出力ミラー２
Ｄの中に埋め込まれる構造になっている。

【００９２】この実施例では、レーザ媒質より発生され
た自然放出光は、全反射ミラー１と出力ミラー２Ｄの全
反射コーティング２１間に形成されているレーザ共振器
Ｒ内を往復する間に増幅され、レーザ光７となる。

【００９３】また、図中、左から右へ伝播するレーザ光
７は平面波、右から左へ伝播するレーザ光は一回レーザ
共振器Ｒ内で集光した後拡大されて全反射ミラー１に達
し、全反射ミラー１によって再び平面波となって右へ伝
播する。出力ミラー２Ｄに達したレーザ光７の内、全反
射コーティング２１の外側へ達した光は光ファイバ９へ
導光される。

【００９４】この実施例によると、複数の光ファイバに
同時に効率よくレーザ光７を導光できる。また、不安定
型共振器を採用しているため、全ての光ファイバ９に均
一にレーザ光が導光される。

【００９５】なお、上記実施例では光ファイバ９の端面
に無反射コーティングを施したが、必ずしも光ファイバ
９の端面にはコーティングを施さなくてもよい。

【００９６】実施例１０．図１１は請求項９の発明の他
の実施例を示す断面図であり、図において、２Ｅは出力
ミラー、２１は出力ミラー２Ｅの中心部に施された全反
射コーティング、２２は出力ミラー２Ｅに施された無反
射コーティングである。

【００９７】この実施例では出力ミラー２Ｅの全反射コ
ーティング２１の面が共振器ミラーとなり、実施例９と
同様に、曲率は全反射ミラー１とともに、いわゆる負枝
の不安定型共振器を構成するように設定されている。

【００９８】光ファイバ束９０は全反射コーティング２
１の周囲に並べて配置され、その端面は出力ミラー２Ｅ
に密着あるいはインデックスマッチング液１０を介して
近接配置されている。

【００９９】この実施例によると特殊な加工を用いるこ
となく、容易に複数の光ファイバ９に同時に効率よくレ
ーザ光７を導光できる。また、実施例９と同様に、不安
定型共振器を採用しているため、すべての光ファイバ９
に均一にレーザ光７が導光される。

【０１００】実施例１１．図１２は請求項９の発明のさ
らに他の実施例を示す断面図であり、図において、３Ａ
は薄い板状、すなわちスラブ形状の固体素子、２Ｆは出
力ミラー、２１は出力ミラー２Ｆの光ファイバが埋め込
まれている部分以外に施された全反射コーティングであ
る。

【０１０１】出力ミラー２Ｆの曲率は、全反射ミラー１
とともに、スラブ厚み方向には安定型共振器、スラブの
幅方向には図１３に示すように負枝の不安定型共振器を
構成するように設定されている。ここで光ファイバ束９
０は全反射コーティング２１の横に並べて配置されてい
る。

【０１０２】この実施例によれば、レーザ媒質より発生
された自然放出光は全反射ミラー１と出力ミラー２Ｆの
全反射コーティング２１間に形成されているレーザ共振
器Ｒ間を往復する間に増幅され、レーザ光７となる。ス
ラブ厚み方向ではスラブ内でスラブの上下面で全反射を
繰り返すジグザグ光路をとる。

【０１０３】固体素子３Ａのスラブ幅方向では、図１３
に示すように、左から右へ伝播するレーザ光７は平面
波、右から左へ伝播するレーザ光７は一回レーザ共振器
Ｒ内で集光した後拡大されて全反射ミラー１に達し、全
反射ミラー１によって再び平面波となって右へ伝播す
る。出力ミラー２Ｆに達したレーザ光７の内、全反射コ
ーティング２１の横へ達した光は光ファイバ９へ導光さ
れる。

【０１０４】この実施例においても、複数の光ファイバ
に同時に効率よくレーザ光７を導光できる。また、不安
定型共振器を採用しているため、全ての光ファイバ９に
均一にレーザ光７が導光される。

【０１０５】実施例１２．図１４は請求項７の発明の一
実施例を示す断面図であり、図において、１２０は光フ
ァイバ９に施された無反射コーティング、９２は光ファ
イバ９に施された部分反射コーティングである。

【０１０６】また、レーザ共振器Ｒは全反射ミラー１と
光ファイバ９の部分反射コーティング９２によって構成
される。すなわち、光ファイバ９の光路がレーザ共振器
Ｒ内の光路の一部となっている。

【０１０７】この実施例では光ファイバ９の伝送モード
に合わせてレーザ発振モードが定まり、その結果、光フ
ァイバ９の伝送効率が高いという利点がある。

【０１０８】なお、上記実施例では単に光ファイバ９と
したが、単一モードの光ファイバ９を用いることもで
き、この場合、発振モードは単一モードとなる。また、
光ファイバ９Ｋ出射端に部分反射コーティング９２を施
したが、この部分を一部の円形開口を残して残りを全反
射コーティングとするホールカップリングの形態として
もよい。

【０１０９】実施例１３．図１５は請求項７の発明の他
の実施例を示す断面図であり、図において、３１は固体
素子３の端面に施された全反射コーティングで、光ファ
イバ束９０の端面に面している部分は無反射、その他の
部分は全反射となるようなコーティングになっている。

【０１１０】１２０は光ファイバ束９０に施された無反
射コーティング、９２は光ファイバ束９０に施された部
分反射コーティングである。レーザ共振器Ｒは全反射ミ
ラー１と光ファイバ９の部分反射コーティング９２によ
って構成される。すなわち、実施例１２と同様に、光フ
ァイバ束９０のそれぞれの光路がレーザ共振器Ｒ内の光
路の一部となっている。

【０１１１】この実施例においても、光ファイバ９の伝
送モードに合わせてレーザ発振モードが定まり、その結
果、光ファイバ９の伝送効率が高い上に、多数の光ファ
イバ９に同時に伝送できるという利点がある。

【０１１２】また、単一モードの光ファイバ９を用いる
こともできる。この場合には、それぞれの光ファイバ９
から出射されるレーザ光７の発振モードは単一モードと
なり、それぞれの光の位相が揃っているため、全体のビ
ームの集光特性も単一モードに準じたものとなり、その
結果、大きな断面積を持つレーザ媒質から効率よく集光
性の高いレーザ光７を得ることができる。

【０１１３】実施例１４．図１６は請求項１０の発明の
一実施例を示す断面図であり、図において、９０は光フ
ァイバ束で、それぞれの光ファイバの入射端面１３０は
凹面で、かつ部分反射コーティング９２が施されてい
る。レーザ共振器Ｒは平面で構成される全反射ミラー１
とそれぞれの光ファイバの入射端面１３０によって光フ
ァイバ９の数と同数構成される。

【０１１４】この実施例においては、多数の光ファイバ
９に同時にレーザ光７が伝送できると同時に、固体素子
３の大きさによって光ファイバ９の数を増減するだけ
で、共振器ミラーの見直しを行う必要なく、効率のよい
レーザを実現することができる。

【０１１５】実施例１５．図１７は請求項１１の発明の
一実施例を示す断面図であり、図において、１２は集光
レンズ、１４０は部分反射コーティング、８００は加工
物、８１０は加工ノズル、８２０は加工ガスの導入口で
ある。

【０１１６】これによれば、固体レーザ装置から発生さ
れて、光ファイバ９中に直接導光されたレーザ光７は、
光ファイバ９の反対側端部より出射される。そして、こ
のレーザ光７は集光レンズ１２により集光され、この集
光されたビームを用いて加工物８００のレーザ加工を行
う。

【０１１７】この実施例においては、光ファイバ９によ
る導光がほとんどロスなく行われるので、加工物８００
のレーザ加工を効率よく行える。

【０１１８】なお、この実施例においては、実施例１に
示すレーザ共振器Ｒを用いた固体レーザ装置を例にして
説明したが、実施例２乃至実施例７および実施例１２に
記載の固体レーザ装置を用いた場合にも同様の効果を有
する。

【０１１９】実施例１６．図１８は請求項１２の発明の
一実施例を示す断面図であり、図において、９０は光フ
ァイバ束で、それぞれの光ファイバ９の入射端面１３０
は凹面で、かつ部分反射コーティング９１が施されてい
る。レーザ共振器Ｒは平面で構成される全反射ミラー１
とそれぞれの光ファイバの入射端面１３０とによって光
ファイバ９の数と同数構成される。

【０１２０】光ファイバ束９０は光ファイバ９の数以下
に分岐され、それぞれに集光レンズ１２，加工ノズル８
１０を備え、分岐の数の加工を同時に効率よく行うこと
ができる。

【０１２１】なお、この実施例においては、実施例１４
に示すレーザ共振器Ｒを用いた固体レーザ装置を例にし
て説明したが、実施例８乃至実施例１１あるいは実施例
１３に記載の固体レーザ装置を用いた場合にも同様の効
果を有する。

【０１２２】実施例１７．図１９は請求項１３の発明の
一実施例を示す断面図であり、これはそれぞれ複数の光
ファイバ９に直接レーザ光７が導光される複数個の固体
レーザ装置から、一本ずつあるいは数本ずつ光ファイバ
９を取り出して、一つの加工ノズル８１０にまとめるこ
とにより、複数のレーザ加工を同時に行う様子を示して
いる。

【０１２３】この実施例によると、例えばメンテナンス
のために一台の固体レーザ装置が使えない場合にも、加
工ノズル８１０におけるパワーの減少は少なく、十分安
定に加工を行うことができる。この結果、加工装置の信
頼性が格段に向上する。

【０１２４】なお、この実施例においては、実施例１４
に示すレーザ共振器Ｒを用いた固体レーザ装置を例にし
て説明したが、実施例８乃至実施例１１あるいは実施例
１３に記載の固体レーザ装置を用いた場合にも同様の効
果を有する。

【０１２５】実施例１８．図２０は請求項１４の発明の
一実施例を示す断面図であり、図において、２Ｇは出力
ミラー、１３は固体レーザ装置の周波数安定化を行うた
めの発振波安定化手段としてのシーダ用光源、１４はシ
ーダ光、１５はシーダ光１４を光ファイバ９内に導光す
るための集光レンズ、７０は外部に取り出されたレーザ
ビーム、１５０は光ファイバ９の端面に施された高反射
コーティングである。

【０１２６】この実施例によれば、シーダ用光源１３か
らのシーダ光１４は光ファイバ９を伝搬し、高反射コー
ティング１５０からレーザ共振器Ｒ内にわずかに放射さ
れる。レーザ媒質より発生された自然放出光は出力ミラ
ー２Ｇと光ファイバ９端面の高反射コーティング１５０
間で形成されているレーザ共振器Ｒ間を往復する間に増
幅されて、レーザ光７となり、出力ミラー２Ｇから外に
レーザ光７０として取り出される。

【０１２７】この際、シーダ光１４と同じ波長を持つ光
が選択的に発振する。この実施例ではシーダ用光源１３
の波長を制御することで、レーザ光７の波長を選択的す
ることができるため、簡単な構成で波長の安定化が可能
となる。

【０１２８】実施例１９．図２１は請求項１５の発明の
一実施例を示す断面図であり、図において、２Ｇは出力
ミラー、１６は光モニタ、１５０は光ファイバ９の端面
に施された高反射コーティングである。

【０１２９】この実施例によれば、レーザ媒質より発生
された自然放出光は、出力ミラー２Ｇと光ファイバ９端
面の高反射のコーティング１５０間で形成されているレ
ーザ共振器Ｒ間を往復する間に増幅されて、レーザ光７
となり、出力ミラー２Ｇから外にレーザ光７０として取
り出される。

【０１３０】この際も高反射コーティング１５０より発
振しているレーザ光の一部が、光ファイバ９に導光さ
れ、光モニタ１６でパワーが検出される。これにより、
簡単な構成で、レーザ光７のパワーモニタが可能とな
る。

【０１３１】実施例２０．図２２は請求項１６の発明の
一実施例を示す断面図であり、図において、１７は出力
ミラー２Ｈの角度をｘ−ｙ二次元にわたって制御する角
度制御手段としての角度制御装置、１８は光モニタ１６
の出力により角度制御装置１７に信号を送るコントロー
ラである。

【０１３２】このコントローラ１８は角度制御装置１７
に、例えばｘ方向の角度を変える指示を出し、角度の変
化と出力の変化をモニタして最大出力を得るｘ方向の角
度を見いだす。次に、ｙ方向の角度を変え、最大出力を
得るｙ方向の角度を見いだす。

【０１３３】以上の作業を繰り返して出力ミラーの角度
を最大出力を得るように設定することができ、これによ
り、簡単な構成でレーザ光７のパワーモニタに基づい
て、容易に最大出力を得る共振器条件を見いだすことの
できる、固体レーザ装置が得られる。

【０１３４】実施例２１．図２３および図２４は請求項
１７の発明の一実施例による光ファイバ９のコーティン
グ方法を説明する図である。図２３において、１０３は
光ファイバ束９０をまとめる円筒型の治具で、側面はＯ
リングで気密可能な程度に研磨されている。また、図２
４において、１０４は真空チャンバ、１０５は真空ポン
プ、１０６はコーティング用の材料、１０７はヒータ、
１０８はヒータ用電源である。

【０１３５】この実施例によれば、図２３に示すよう
に、光ファイバ束９０は円筒型の治具１０３中に圧入も
しくは耐熱性の接着剤で埋め込まれ、その入射端面１６
０がまとめて光学研磨される。次に、図２４に示すよう
に、光ファイバ束９０の端面を真空チャンバ１０４内に
固定する。

【０１３６】この真空チャンバ１０４の光ファイバ束９
０端面の反対側には、コーティング用の材料１０６をヒ
ータ１０７とともに固定する。そして真空チヤンバ１０
４内をポンプ１０５で排気し、次いでヒータ用電源１０
８によりヒータの温度を上昇させてコーティング用の材
料を蒸発させ、いわゆる真空蒸着法にてコーティングを
生成する。蒸着の後、円筒型の治具１０３を真空チャン
バ１０４から取り出し、円筒型の治具１０３および光フ
ァイバ束９０を分解する。

【０１３７】この実施例によると、大量の光ファイバ９
が同時に処理でき、部分反射，全反射等のコーティング
を施した光ファイバ９を安価に得ることができる。

【０１３８】また、円筒型の治具１０３を石英などの光
学部材で製作し、光ファイバ９とまとめて研磨およびコ
ーティングすることにより、実施例９や実施例１１に用
いる光ファイバ９を容易に得ることができる。

【０１３９】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれば
共振器内部にビーム縮小のためのレンズを設置し、レー
ザ光伝播用の光ファイバの入射端面がレーザ共振器の出
力ミラーの一部または全部となるよう構成したので、レ
ーザ光はすべて光ファイバ内に直接取り出され、装置構
成が簡単で、かつ光ファイバへの反射による入射損失を
非常に少なく抑えられるものが得られる効果がある。

【０１４０】また、請求項２の発明によれば出力ミラー
が光ファイバへのビーム導入手段となるよう構成したの
で、出力ミラーからのレーザ出力が出力ミラーそのもの
によって光ファイバ端面に直接結合され、レーザ光が効
率よく光ファイバ内に取り出されるものが得られる効果
がある。

【０１４１】また、請求項３の発明によれば出力ミラー
として円柱形状のものを用い、その直径を光ファイバの
直径と概略等しくし、かつ光ファイバに密着もしくは近
接配置するように構成したので、出力ミラーの作成が容
易で、かつレーザを効率よく光ファイバ内に取り出せる
ものが得られる効果がある。

【０１４２】また、請求項４の発明によれば出力ミラー
として円錐の先を切り落とした形状のものを用い、その
先端の直径を光ファイバの直径と概略等しくし、光ファ
イバに密着もしくは近接配置するように構成したので、
共振器内の集光レンズが不要となり、かつレーザ光を効
率よく光ファイバ内に取り出せるものが得られる効果が
ある。

【０１４３】また、請求項５の発明によれば、出力ミラ
ーとしてグレーデッドインデックスレンズを用い、かつ
光ファイバに密着もしくは近接配置するように構成した
ので、簡単な構成で、レーザ光を光ファイバ端面に集光
でき、レーザ光を効率よく光ファイバ内に取り出せるも
のが得られる効果がある。

【０１４４】また、請求項６の発明によれば固体素子の
レーザ光出射側の端面に全反射コーティングを施すとと
もに、伝送用の光ファイバの入射端面を上記固体素子の
レーザ光出射側端面に密着するように構成したので、レ
ーザ光を、固体素子への光ファイバ密着部分からのみす
べてロスなく光ファイバ内に直接取り出せるものが得ら
れる効果がある。

【０１４５】また、請求項７の発明によればレーザ共振
器内に光ファイバとレーザ光の結合手段を備え、光ファ
イバの出射端面と全反射ミラーによってレーザ共振器を
構成したので、光ファイバ自身がそのレーザ共振器内に
組み込まれることとなり、発生したレーザ光をすべて光
ファイバからロスなく直接取り出せるものが得られる効
果がある。

【０１４６】また、請求項８の発明によれば請求項１乃
至請求項７記載の固体レーザ装置に光ファイバ束を用い
るように構成したので、光ファイバ束のそれぞれの光フ
ァイバすべてに簡単な構成で効率よく光を伝送できるも
のが得られる効果がある。

【０１４７】また、請求項９の発明によればレーザ共振
器が不安定型共振器となっており、上記光ファイバ束が
不安定型共振器の出力ミラーのレーザ出力部の位置に設
置されるように構成したので、光ファイバ束のそれぞれ
の光ファイバに対して、均一にロスなくレーザ光を伝送
できるものが得られる効果がある。

【０１４８】また、請求項１０の発明によればレーザ伝
播用の光ファイバ束の入射端面が凹面であり、かつ部分
反射コーティングが施され、それぞれが独立のレーザ共
振器の出力ミラーの一部または全部となるように構成
し、かつ光ファイバ束のそれぞれの光ファイバに対して
独立に共振器を構成するようにしたので、すべての光フ
ァイバに均一にロスなく光が伝送できるものが得られる
効果がある。

【０１４９】また、請求項１１の発明によれば固体レー
ザ装置から発生されたレーザ光を加工物近傍まで伝送
し、集光光学系により加工物表面にレーザ光を集光する
ように構成したので効率よくレーザ加工を行えるものが
得られる効果がある。

【０１５０】また、請求項１２の発明によれば上記請求
項８乃至請求項１０までのいずれかに記載の固体レーザ
から発生し、かつ複数の光ファイバにて伝播されたレー
ザ光を、複数の集光光学系により集光し、同時に複数の
レーザ加工を行えるように構成したので、効率よく放電
加工を行えるものが得られる効果がある。

【０１５１】また、請求項１３の発明によれば請求項８
乃至請求項１０のいずれかに記載の固体レーザ装置とレ
ーザ加工のための集光光学系をそれぞれ複数個備え、そ
れぞれの固体レーザ装置から発生し、それぞれ複数の光
ファイバにて伝播されたレーザ光をまとめて、一つの集
光光学系に各一の光ファイバを介して導入し、同時に複
数のレーザ加工を行えるように構成したので、たとえ一
台の固体レーザ装置が故障しても、それぞれの加工装置
にはほとんど影響なく、同時に、複数のレーザ加工を信
頼性よく行えるものが得られる効果がある。

【０１５２】また、請求項１４の発明によればレーザ共
振器の全反射ミラーの一部あるいは全部を光ファイバ端
面で構成し、かつ上記光ファイバの反対側の端面に発振
波長安定化用の光を入射させるように構成したので、簡
単な構成で固体レーザ装置の波長を安定化できるものが
得られる効果がある。

【０１５３】また、請求項１５の発明によればレーザ共
振器の全反射ミラーの一部あるいは全部を光ファイバ端
面で構成し、かつ上記光ファイバの反対側の端面に光モ
ニタを設置するように構成したので、簡単な構成で固体
レーザ装置の動作状況をモニタできるものが得られる効
果がある。

【０１５４】また、請求項１６の発明によればレーザ共
振器の全反射ミラーの一部あるいは全部を光ファイバ端
面で構成し、かつ上記光ファイバの反対側の端面に光モ
ニタを設置し、かつ出力ミラーの角度を自動調整するよ
うに構成したので、簡単な構成で、固体レーザ装置の動
作を安定化できるものが得られる効果がある。

【０１５５】また、請求項１７の発明によれば多数の光
ファイバを、滑らかな側面を持つ金属製あるいは樹脂製
の円筒型の治具の中に、接着剤等で隙間なく固定し、治
具ごとまとめて光ファイバ端面を研磨し、治具側面を用
いて真空を保つように光ファイバ端面を真空槽内に導入
して、上記光ファイバの端面を同時にコーティングする
ように構成したので、多数の光ファイバを同時に研磨
し、かつ同時にコーティングできるものが得られる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明の一実施例による固体レーザ装
置を示す縦断面図である。

【図２】請求項１の発明の他の実施例による固体レーザ
装置を示す縦断面図である。

【図３】請求項３の発明の一実施例による固体レーザ装
置を示す縦断面図である。

【図４】請求項４の発明の一実施例による固体レーザ装
置を示す縦断面図である。

【図５】請求項２の発明の一実施例による固体レーザ装
置を示す縦断面図である。

【図６】請求項５の発明の一実施例による固体レーザ装
置を示す縦断面図である。

【図７】請求項６の発明の一実施例による固体レーザ装
置を示す縦断面図である。

【図８】請求項８の発明の一実施例による固体レーザ装
置を示す縦断面図である。

【図９】請求項９の発明の一実施例による固体レーザ装
置を示す縦断面図である。

【図１０】図９におけるＸ−Ｘ線断面図である。

【図１１】請求項９の発明の他の実施例による固体レー
ザ装置を示す縦断面図である。

【図１２】請求項９の発明のさらに他の実施例による固
体レーザ装置を示す縦断面図である。

【図１３】図１２における要部を示す平面断面図であ
る。

【図１４】請求項７の発明の一実施例による固体レーザ
装置を示す縦断面図である。

【図１５】請求項７の発明の他の実施例による固体レー
ザ装置を示す縦断面図である。

【図１６】請求項１０の発明の一実施例による固体レー
ザ装置を示す縦断面図である。

【図１７】請求項１１の発明の一実施例によるレーザ加
工装置を示す縦断面図である。

【図１８】請求項１２の発明の一実施例によるレーザ加
工装置を示す縦断面図である。

【図１９】請求項１３の発明の一実施例によるレーザ加
工装置を示す縦断面図である。

【図２０】請求項１４の発明の一実施例による固体レー
ザ装置を示す縦断面図である。

【図２１】請求項１５の発明の一実施例による固体レー
ザ装置を示す縦断面図である。

【図２２】請求項１６の発明の一実施例による固体レー
ザ装置を示す縦断面図である。

【図２３】請求項１７の発明の実施例による光ファイバ
のコーティング方法に用いる治具を示す要部の斜視図で
ある。

【図２４】請求項１７の発明の実施例による光ファイバ
のコーティング方法に用いるコーティング装置を示す概
念図である。

【図２５】従来の固体レーザ装置を示す縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１全反射ミラー２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆ，２Ｇ出力
ミラー３固体素子４光源６集光器７レーザ光９光ファイバ１１グレーデッドインデックスレンズ１２集光レンズ（集光光学系）１３シーダ用光源（発振波長安定化手段）１６光モニタ１７角度制御装置（角度制御手段）１８コントローラ３１全反射コーティング９２部分反射コーティング１０３円筒型の治具１０４真空チャンバＲレーザ共振器１３０入射端面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者安井公治尼崎市塚口本町８丁目１番１号三菱電機株式会社中央研究所内 (72)発明者葛本昌樹尼崎市塚口本町８丁目１番１号三菱電機株式会社中央研究所内 (72)発明者瀬口正記尼崎市塚口本町８丁目１番１号三菱電機株式会社中央研究所内 (72)発明者久場一樹尼崎市塚口本町８丁目１番１号三菱電機株式会社中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源と、内面が該光源から投光された光
を反射する反射面で形成された集光器と、上記集光器内
に設置され、上記光源から投光された光で励起されてレ
ーザ媒質となり、光を発生する固体素子と、全反射ミラ
ーを用いて上記レーザ媒質から発生した光をレーザ光と
して取り出すレーザ共振器と、該レーザ光を伝送する光
ファイバとを備えた固体レーザ装置において、上記光フ
ァイバのレーザ光入射端面が、上記レーザ共振器を構成
するように上記全反射ミラーに対向配置された出力ミラ
ーの一部あるいは全部を構成し、かつ上記レーザ共振器
内に上記光ファイバ端面上のビーム径を光ファイバ径に
合わせて縮小するための縮小光学系を設けたことを特徴
とする固体レーザ装置。
【請求項２】光源と、内面が該光源から投光された光
を反射する反射面で形成された集光器と、上記集光器内
に設置され、上記光源から投光された光で励起されてレ
ーザ媒質となり、光を発生する固体素子と、全反射ミラ
ーを用いて上記レーザ媒質から発生した光をレーザ光と
して取り出すレーザ共振器と、該レーザ光を伝送する光
ファイバとを備えた固体レーザ装置において、上記レー
ザ共振器を構成するように上記全反射ミラーに対向配置
された出力ミラーが上記光ファイバへのビーム導入手段
となっていることを特徴とする固体レーザ装置。
【請求項３】出力ミラーの直径が光ファイバのコア径
と概略等しい円柱形状であり、上記出力ミラーと光ファ
イバが密着または接近配置されている請求項２記載の固
体レーザ装置。
【請求項４】出力ミラーが先端の切り落とされた円錐
形状であり、円錐先端の直径が光ファイバのコア径と概
略等しく、上記出力ミラーと光ファイバが密着または近
接配置されている請求項２記載の固体レーザ装置。
【請求項５】出力ミラーがグレーデッドインデックス
レンズであり、該グレーデッドインデックスレンズと光
ファイバが密着または近接配置されている請求項２記載
の固体レーザ装置。
【請求項６】光源と、内面が該光源から投光された光
を反射する反射面で形成された集光器と、上記集光器内
に設置され、上記光源から投光された光で励起されてレ
ーザ媒質となり、光を発生する固体素子と、全反射ミラ
ーを用いて上記レーザ媒質から発生した光をレーザ光と
して取り出すレーザ共振器と、該レーザ光を伝送する光
ファイバとを備えた固体レーザ装置において、上記レー
ザ媒質のレーザ光出射側の端面に全反射コーティングが
施されており、レーザ光が光ファイバ内に出射されるよ
うに、上記光ファイバの入射端面が上記レーザ媒質のレ
ーザ光出射側端面に密着されていることを特徴とする固
体レーザ装置。
【請求項７】光源と、内面が該光源から投光された光
を反射する反射面で形成された集光器と、上記集光器内
に設置され、上記光源から投光された光で励起されてレ
ーザ媒質となり、光を発生する固体素子と、全反射ミラ
ーを用いて上記レーザ媒質から発生した光をレーザ光と
して取り出すレーザ共振器と、該レーザ光を伝送する光
ファイバとを備えた固体レーザ装置において、上記光フ
ァイバにレーザを結合するように、該光ファイバの出射
端面に形成した部分反射コーティングと全反射ミラーと
によって上記レーザ共振器が構成されていることを特徴
とする固体レーザ装置。
【請求項８】光ファイバが光ファイバ束であることを
特徴とする請求項１乃至請求項７記載の固体レーザ装
置。
【請求項９】光源と、内面が該光源から投光された光
を反射する反射面で形成された集光器と、上記集光器内
に設置され、上記光源から投光された光で励起されてレ
ーザ媒質となり、光を発生する固体素子と、全反射ミラ
ーを用いて上記レーザ媒質から発生した光をレーザ光と
して取り出すレーザ共振器と、該レーザ光を伝送する光
ファイバ束とを備えた固体レーザ装置において、上記レ
ーザ共振器が不安定型共振器となっており、上記光ファ
イバ束が不安定型共振器の出力ミラーのレーザ出力部の
位置に設置されていることを特徴とする固体レーザ装
置。
【請求項１０】光源と、内面が該光源から投光された
光を反射する反射面で形成された集光器と、上記集光器
内に設置され、上記光源から投光された光で励起されて
レーザ媒質となり、光を発生する固体素子と、全反射ミ
ラーを用いて上記レーザ媒質から発生した光をレーザ光
として取り出すレーザ共振器と、該レーザ光を伝送する
光ファイバとを備えた固体レーザ装置において、上記光
ファイバが光ファイバ束となっており、該光ファイバ束
中のそれぞれの光ファイバの入射端面が凹面でありかつ
部分反射コーティングが施され、各一のレーザ媒質から
それぞれの光ファイバに対応した独立のレーザ共振器が
構成されていることを特徴とする固体レーザ装置。
【請求項１１】請求項１乃至請求項１０までのいずれ
かに記載の固体レーザ装置と、光ファイバにて伝播され
たレーザを集光し、レーザ加工を行う集光光学系とを備
えたレーザ加工装置。
【請求項１２】請求項８乃至請求項１０のいずれかに
記載の固体レーザ装置と、複数の光ファイバにて伝播さ
れたレーザ光を集光し、同時に複数のレーザ加工を行う
複数の集光光学系とを備えたレーザ加工装置。
【請求項１３】請求項８乃至請求項１０のいずれかに
記載の複数の固体レーザ装置と、該固体レーザ装置のそ
れぞれから別々の光ファイバにて伝播された複数のレー
ザ光をまとめて集光し、同時に複数のレーザ加工を行う
複数の集光光学系とを備えたレーザ加工装置。
【請求項１４】光源と、内面が該光源から投光された
光を反射する反射面で形成された集光器と、上記集光器
内に設置され、上記光源から投光された光で励起されて
レーザ媒質となり、光を発生する固体素子と、全反射ミ
ラーと出力ミラーで構成され、上記レーザ媒質から発生
した光をレーザ光として取り出すレーザ共振器とを備え
た固体レーザ装置において、上記レーザ共振器の全反射
ミラーの一部あるいは全部を光ファイバ端面で構成し、
かつ上記光ファイバの反対側の端面に発振波長安定化用
の光を入射させる発振波長安定化手段とを設けたことを
特徴とする固体レーザ装置。
【請求項１５】光源と、内面が該光源から投光された
光を反射する反射面で形成された集光器と、上記集光器
内に設置され、上記光源から投光された光で励起されて
レーザ媒質となり、光を発生する固体素子と、全反射ミ
ラーと出力ミラーで構成され、上記レーザ媒質から発生
した光をレーザ光として取り出すレーザ共振器とを備え
た固体レーザ装置において、上記レーザ共振器の全反射
ミラーの一部あるいは全部を光ファイバ端面で構成し、
かつ上記光ファイバの反対側の端面に光モニタを設置し
たことを特徴とする固体レーザ装置。
【請求項１６】出力ミラーの角度制御手段と、光モニ
タの出力を参照しながら最大の出力が得られるように上
記角度制御手段を制御するコントローラとを備えた請求
項１５記載の固体レーザ装置。
【請求項１７】多数の光ファイバを、滑らかな側面を
持つ金属製またはガラス製あるいは樹脂製の円筒型の治
具の中に、接着剤等で隙間なく固定し、上記治具ごとま
とめて上記多数の光ファイバ端面を研磨し、上記治具側
面を用いて真空を保つように上記光ファイバ端面を真空
チャンバ内に導入して、該多数の光ファイバの端面を同
時にコーティングする光ファイバのコーティング方法。