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公開番号2025122532
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-21
出願番号2024018097
出願日2024-02-08
発明の名称レーザ装置
出願人パナソニックIPマネジメント株式会社
代理人個人,個人
主分類H01S 3/101 20060101AFI20250814BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】1つのレーザ光源から出射されるレーザビームをそれぞれ異なるファイバに任意のパワー比率で導光を可能とするレーザ装置を提供する。
【解決手段】レーザビームL1を出射するレーザ光源2と、レーザビームの入射位置に基づくパワー比率でレーザビームを分岐する回折光学素子3と、回折光学素子で分岐された複数のレーザビームL2A,L2Bをそれぞれ集光する複数の集光レンズ4A,4Bと、複数の集光レンズでそれぞれ集光されたレーザビームL3A,L3Bのファイバ入射側の端面に対する角度をそれぞれ変更する複数のプリズム5A,5Bと、複数のプリズムをそれぞれ透過したレーザビームL4A,L4Bをファイバ入射側の端面からそれぞれ入射させて伝送する複数のファイバ6A,6Bと、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
レーザビームを出射するレーザ光源と、
前記レーザビームの入射位置に基づくパワー比率で前記レーザビームを分岐する回折光学素子と、
前記回折光学素子で分岐された複数のレーザビームをそれぞれ集光する複数の集光レンズと、
前記複数の集光レンズでそれぞれ集光されたレーザビームのファイバ入射側の端面に対する角度をそれぞれ変更する複数のプリズムと、
前記複数のプリズムをそれぞれ透過したレーザビームを前記ファイバ入射側の端面からそれぞれ入射させて伝送する複数のファイバと、を備えたレーザ装置。
続きを表示（約 730 文字）【請求項２】
前記回折光学素子は、表面に、互いに異なる複数の回折格子パターンを備え、
前記回折光学素子を前記レーザビームの伝搬方向と交差する方向に移動させて、前記レーザビームの前記複数の回折格子パターンに対する入射位置を変更する駆動部をさらに備えた、請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項３】
レーザ照射中の前記レーザビームの状態の変動を示す特性量を検出する検出部と、
前記検出部で検出された前記特性量に基づいて前記レーザビームのパワー比率ズレ量と焦点位置ズレ量とのうちの少なくとも一方を算出する演算部と、
前記演算部で算出された前記レーザビームの前記パワー比率ズレ量と前記焦点位置ズレ量とのうちの前記少なくとも一方を補正するように前記レーザ装置の光学部品の位置を移動制御する制御部とをさらに備えた、請求項２に記載のレーザ装置。
【請求項４】
前記演算部で前記パワー比率ズレ量が算出されたとき、前記レーザビームの前記パワー比率ズレ量の補正は、前記光学部品として前記回折光学素子の位置を移動させることにより行う、請求項３に記載のレーザ装置。
【請求項５】
前記演算部で前記焦点位置ズレ量が算出されたとき、前記レーザビームの前記焦点位置ズレ量の補正は、前記光学部品として、前記ファイバ入射側の端面の位置と前記集光レンズの位置とのうちの少なくとも一方を移動させることにより行う、請求項３に記載のレーザ装置。
【請求項６】
前記回折光学素子に入射する前記レーザビームのプロファイル形状を変更する光学系をさらに備えた、請求項１から５のいずれか一項に記載のレーザ装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、レーザビームを出射するレーザ装置に関するものである。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
レーザ光源から出射されるレーザビームを、例えば、光学素子を用いて分岐させ、それぞれ異なるファイバにレーザビームの導光を可能とする、ビームスイッチを有したレーザ装置がある。
【０００３】
ビームスイッチは、例えば、複数ラインあるような生産設備において、必要なレーザ光源数の抑制につながることから、設備導入コストの削減等に効果がある。また、例えば、ファイバが何らかの影響で損傷した場合でも、ビームスイッチがあることでレーザ光源に直接影響を与えるリスクを抑えることができる。
【０００４】
１つのレーザ光源から出射されるレーザビームを複数ファイバのうちいずれか１つのファイバ、あるいは複数ファイバへ導光されるように選択的に切り替えるためのミラーと、レーザビームを集光する２つの集光レンズと、２本のファイバとを備えた、ビームスイッチを有したレーザ装置が特許文献１に開示されている。図２１は、従来技術のレーザ装置１０１の構成を示す概略図である。
【０００５】
図２１のレーザ装置１０１は、レーザ光源１０２と、モータ１０３と、ビームスプリッタ１０４と、全反射ミラー１０５と、第１ファイバ１０６Ａと、第２ファイバ１０６Ｂとを備えている。また、レーザ光源１０２は、レーザビームＬ１０１を出射する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
米国特許第７９８２９３５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
レーザ装置１０１は、レーザ光源１０２から出射されたレーザビームＬ１０１をビームスプリッタ１０４を用いて分岐させることから、各ファイバ１０６Ａ、１０６Ｂへ導光されるレーザパワー比率はビームスプリッタ１０４の光学仕様に依って決定され、複数ファイバへ任意のパワー比率でレーザビームを導光することが困難である。
【０００８】
そこで、本開示は、このような状況を鑑みてなされたものであって、レーザ光源からのレーザビームを複数ファイバへ任意のパワー比率で導光することができるレーザ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本開示の一態様に係るレーザ装置は、レーザビームを出射するレーザ光源と、
前記レーザビームの入射位置に基づくパワー比率で前記レーザビームを分岐する回折光学素子と、
前記回折光学素子で分岐された複数のレーザビームをそれぞれ集光する複数の集光レンズと、
前記複数の集光レンズでそれぞれ集光されたレーザビームのファイバ入射側の端面に対する角度をそれぞれ変更する複数のプリズムと、
前記複数のプリズムをそれぞれ透過したレーザビームを前記ファイバ入射側の端面からそれぞれ入射させて伝送する複数のファイバと、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の前記一態様に係るレーザ装置によれば、例えば１つのレーザ光源から出射されるレーザビームを、回折光学素子を用いて前記レーザビームの入射位置に基づくパワー比率で前記複数のレーザビームに分岐することで、それぞれ異なるファイバに任意のパワー比率で導光することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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