特許 6437172 レーザ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6437172

(24)【登録日】2018年11月22日

(45)【発行日】2018年12月12日

(54)【発明の名称】レーザ装置

(51)【国際特許分類】

   H01S 5/40 20060101AFI20181203BHJP

   H01S 5/0683 20060101ALI20181203BHJP

   H01S 5/14 20060101ALI20181203BHJP

   B23K 26/00 20140101ALN20181203BHJP

【ＦＩ】

   H01S5/40

   H01S5/0683

   H01S5/14

   !B23K26/00 M

【請求項の数】10

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2018-541451(P2018-541451)

(86)(22)【出願日】2018年4月2日

(86)【国際出願番号】JP2018014166

【審査請求日】2018年8月8日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100118762

【弁理士】

【氏名又は名称】高村 順

(72)【発明者】

【氏名】京藤 友博

(72)【発明者】

【氏名】桂 智毅

(72)【発明者】

【氏名】森田 大輔

(72)【発明者】

【氏名】竹内 宏之

(72)【発明者】

【氏名】玄田 裕美

【審査官】 島田 英昭

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−０５４２９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３０３３６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１４８２２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１４５８１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１３４９７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１７０７０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３１７８４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１８／０２０７０９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１７−０９８５０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１１２６０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／１５５８９５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１５−１９５２７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２２８４５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００８／０４５６５３（ＷＯ，Ａ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｓ ５／００− ５／５０

Ｈ０１Ｓ ３／００− ３／３０

Ｂ２３Ｋ２６／００−２６／７０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに波長の異なるレーザ光を発生する複数のレーザダイオードと、
複数の前記レーザダイオードと共振器を構成する部分反射ミラーと、
前記共振器内に配置され、複数の前記レーザダイオードが出力する複数のレーザ光の一部を結合し、結合した前記複数のレーザ光を第１のレーザ光として前記部分反射ミラーの方向へ出射すると共に、前記複数のレーザ光の一部を第２のレーザ光として前記部分反射ミラーの方向とは異なる方向へ出射する波長分散素子と、
複数の前記第２のレーザ光の複数の光路に渡って配置されるビームダンパと、前記ビームダンパ上であって複数の前記第２のレーザ光のそれぞれの光路上に設けられる複数の熱電対とを含み、前記第２のレーザ光の強度を検出する出力検出部と、
を備えることを特徴とするレーザ装置。

【請求項2】

互いに波長の異なるレーザ光を発生する複数のレーザダイオードと、
複数の前記レーザダイオードと共振器を構成する部分反射ミラーと、
前記共振器内に配置され、複数の前記レーザダイオードが出力する複数のレーザ光の一部を結合し、結合した前記複数のレーザ光を第１のレーザ光として前記部分反射ミラーの方向へ出射すると共に、前記複数のレーザ光の一部を第２のレーザ光として前記部分反射ミラーの方向とは異なる方向へ出射する波長分散素子と、
複数の前記第２のレーザ光のそれぞれの光路上に配置される複数のビームダンパと、複数の前記ビームダンパのそれぞれに設けられる複数の熱電対とを含み、前記第２のレーザ光の強度を検出する出力検出部と、
を備えることを特徴とするレーザ装置。

【請求項3】

互いに波長の異なるレーザ光を発生する複数のレーザダイオードと、
複数の前記レーザダイオードと共振器を構成する部分反射ミラーと、
前記共振器内に配置され、複数の前記レーザダイオードが出力する複数のレーザ光の一部を結合し、結合した前記複数のレーザ光を第１のレーザ光として前記部分反射ミラーの方向へ出射すると共に、前記複数のレーザ光の一部を第２のレーザ光として前記部分反射ミラーの方向とは異なる方向へ出射する波長分散素子と、
積分球と、前記積分球に設けられ、複数の前記第２のレーザ光のそれぞれの強度を検出する複数の出力計測センサとを含み、複数の前記出力計測センサのそれぞれが、前記積分球の内部で拡散された前記第２のレーザ光の強度を検出する出力検出部と、
を備えることを特徴とするレーザ装置。

【請求項4】

前記出力検出部は、前記積分球に設けられたサーマルセンサをさらに有し、
前記サーマルセンサの検出値に基づいて、前記出力計測センサの校正を行うことを特徴とする請求項３に記載のレーザ装置。

【請求項5】

前記出力検出部が計測した前記第２のレーザ光の強度に基づいて、前記レーザダイオードの出力制御を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のレーザ装置。

【請求項6】

前記出力検出部が計測した前記第２のレーザ光の強度を前記レーザ装置の状態情報として記録することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のレーザ装置。

【請求項7】

前記出力検出部が計測した前記第２のレーザ光の強度に基づいて、前記レーザ装置の異常を検知することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のレーザ装置。

【請求項8】

前記レーザ装置の異常を検知した場合、前記異常を通知するまたは前記レーザ装置を停止させることを特徴とする請求項７に記載のレーザ装置。

【請求項9】

前記第１のレーザ光は、前記波長分散素子を透過する光であり、
前記第２のレーザ光は、前記波長分散素子で反射する光であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のレーザ装置。

【請求項10】

前記第１のレーザ光は、前記波長分散素子で反射する光であり、
前記第２のレーザ光は、前記波長分散素子を透過する光であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のレーザ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数のレーザダイオードを使用して複数の波長の光を発振するレーザ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

レーザ光を使用して加工を行うレーザ加工装置の分野では、近年、複数のレーザダイオードを使用するレーザ発振器をレーザ光源として用いるレーザ加工装置が開発されている。特許文献１には、複数のレーザダイオードを使用して複数の波長の光を発振するレーザ加工装置が開示されている。このレーザ加工装置は、レーザダイオードの劣化などに起因して、出力されるレーザ光の強度が低下する場合があるため、レーザ光の強度を検出する機能を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６−７８０５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載のレーザ加工装置には、レーザ光の強度を検出するために新たに分散素子、分光素子などの光学部品が追加されており、装置サイズが大きくなるという問題があった。

【0005】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、装置サイズの増大を抑制することが可能なレーザ装置を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のレーザ装置は、互いに波長の異なるレーザ光を発生する複数のレーザダイオードと、複数のレーザダイオードと共振器を構成する部分反射ミラーと、共振器内に配置され、複数のレーザダイオードが出力する複数のレーザ光の一部を結合し、結合した複数のレーザ光を第１のレーザ光として部分反射ミラーの方向へ出射すると共に、複数のレーザ光の一部を第２のレーザ光として部分反射ミラーの方向とは異なる方向へ出射する波長分散素子と、複数の第２のレーザ光の複数の光路に渡って配置されるビームダンパと、ビームダンパ上であって複数の第２のレーザ光のそれぞれの光路上に設けられる複数の熱電対とを含み、第２のレーザ光の強度を検出する出力検出部と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明にかかるレーザ装置は、装置サイズの増大を抑制することが可能であるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施の形態１にかかるレーザ装置の構成を示す図

【図2】本発明の実施の形態２にかかるレーザ装置の構成を示す図

【図3】本発明の実施の形態３にかかるレーザ装置の構成を示す図

【図4】本発明の実施の形態４にかかるレーザ装置の構成を示す図

【図5】本発明の実施の形態５にかかるレーザ装置の構成を示す図

【図6】本発明の実施の形態１〜５にかかるレーザ装置のハードウェア構成を示す図

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に、本発明の実施の形態にかかるレーザ装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

【0010】

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかるレーザ装置１００Ａの構成を示す図である。レーザ装置１００Ａは、レーザ共振器１Ａと、演算部４と、制御部５と、記憶部６と、駆動電源７とを有する。

【0011】

レーザ共振器１Ａは、レーザダイオード４０−１，４０−２，４０−３と、部分反射ミラー５０と、波長分散素子６０と、出力検出部７０Ａとを有する。以下、レーザダイオード４０−１，４０−２，４０−３のそれぞれを区別する必要がない場合、単にレーザダイオード４０と称する。複数のレーザダイオードは、互いに異なる波長のレーザ光を発生することができる。レーザダイオード４０と部分反射ミラー５０とは共振器を構成している。複数のレーザダイオード４０が出力するレーザ光はレーザダイオード４０と部分反射ミラー５０との間で反射を繰り返し、増幅された後、一部の光が部分反射ミラー５０から取出される。

【0012】

波長分散素子６０は、レーザダイオード４０と部分反射ミラー５０とが構成する共振器内に配置される。波長分散素子６０は、例えば回折格子である。波長分散素子６０は、複数のレーザダイオード４０が出射した複数のレーザ光を回折し、次数毎に分離する。図１に示す例では、波長分散素子６０は透過型の回折格子であり、各レーザ光の１次回折光を結合して第１のレーザ光１０とし、部分反射ミラー５０の方向に向けて出射すると共に、０次回折光を第２のレーザ光２０ａ，２０ｂ，２０ｃとし、部分反射ミラー５０の方向とは異なる方向に向けて出射する。以下第２のレーザ光２０ａ，２０ｂ，２０ｃのそれぞれを区別する必要がない場合、単に、第２のレーザ光２０と称する。なお図１ではレーザダイオード４０−１，４０−２，４０−３のそれぞれが出射した光が波長分散素子６０を回折し、次数毎に分離するときに光が進む方向を矢印で示している。部分反射ミラー５０で反射した光が波長分散素子６０に入射する場合、波長分散素子６０は、入射した光をそれぞれの波長の光に分離してレーザダイオード４０−１，４０−２，４０−３のそれぞれに向けて出射する。レーザダイオード４０には、部分反射ミラー５０で反射して波長分散素子６０で分離された光を反射する反射ミラーが設けられている。

【0013】

レーザダイオード４０−１は波長λ１のレーザ光を出力し、レーザダイオード４０−２は波長λ２のレーザ光を出力し、レーザダイオード４０−３は波長λ３のレーザ光を出力する。この場合、第１のレーザ光１０は、波長λ１，λ２，λ３の光を含んでおり、第２のレーザ光２０ａは波長λ３の光であり、第２のレーザ光２０ｂは波長λ２の光であり、第２のレーザ光２０ｃは波長λ３の光である。

【0014】

出力検出部７０Ａは、第２のレーザ光２０の強度を検出する。出力検出部７０Ａは、複数の出力計測センサ７１ａ，７１ｂ，７１ｃを有する。以下、出力計測センサ７１ａ，７１ｂ，７１ｃのそれぞれを区別する必要がない場合、単に出力計測センサ７１と称する。複数の出力計測センサ７１のそれぞれは、出力検出部７０Ａに入射する複数の第２のレーザ光２０ａ，２０ｂ，２０ｃのそれぞれの光路上に配置される。例えば、出力計測センサ７１ａは第２のレーザ光２０ａの光路上に配置され、出力計測センサ７１ｂは第２のレーザ光２０ｂの光路上に配置され、出力計測センサ７１ｃは第２のレーザ光２０ｃの光路上に配置される。複数の出力計測センサ７１ａ，７１ｂ，７１ｃのそれぞれは、レーザ光の波長に対する受光感度を示す感度特性が互いに異なる。感度特性は、複数のレーザ光のそれぞれの波長に対する受光感度を示す。複数の出力計測センサ７１のそれぞれは、複数の波長の第２のレーザ光２０のそれぞれの強度を検出し、検出した強度を示す検出信号を出力する。

【0015】

出力検出部７０Ａは、検出した第２のレーザ光２０の強度を示す検出信号を、演算部４に出力する。演算部４は、出力検出部７０Ａの出力する検出信号に基づいて、駆動電源７がレーザダイオード４０−１，４０−２，４０−３のそれぞれに印加する駆動電圧を演算する。具体的には、演算部４は、複数のレーザダイオード４０の強度低下を補うために、それぞれのレーザダイオード４０が出力するレーザ光の強度が目標値に近づくように、複数のレーザダイオード４０のそれぞれに印加する駆動電圧を演算する。演算部４は、演算して得られた駆動電圧を、制御部５に出力する。

【0016】

制御部５は、演算部４が出力する駆動電圧に従って、駆動電源７を制御する。記憶部６は、制御部５が駆動電源７を制御するために用いられる各種のパラメータなどを記憶する。駆動電源７は、制御部５の制御に従って、レーザダイオード４０−１，４０−２，４０−３のそれぞれに電力を供給する。なお、上記の例では、演算部４は、複数のレーザダイオード４０のそれぞれに供給する駆動電圧を演算することとしたが、直列接続で複数のレーザダイオード４０全体の出力を制御するように、駆動電圧を演算してもよい。

【0017】

制御部５は、出力検出部７０Ａが検出した第２のレーザ光２０の強度をレーザ装置１００Ａの状態情報として記憶部６に記憶させることもできる。また制御部５は、出力検出部７０Ａが検出した第２のレーザ光２０の強度に基づいて、レーザ装置１００Ａの異常を検知することができる。例えば制御部５は、第２のレーザ光２０の強度が閾値以上低下したことを検知すると、レーザ装置１００Ａに異常が発生していると判断して、異常をユーザに通知したり、レーザ装置１００Ａの動作を停止させたりすることができる。

【0018】

以上説明したように本発明の実施の形態１にかかるレーザ装置１００Ａによれば、複数のレーザダイオード４０と部分反射ミラー５０とが共振器を構成し、共振器内に波長分散素子６０が配置される。波長分散素子６０は、複数のレーザダイオード４０が出力する複数のレーザ光の一部を結合した第１のレーザ光を部分反射ミラー５０の方向へ出射し、複数のレーザ光の残部である第２のレーザ光を部分反射ミラー５０の方向とは異なる方向へ出射する。そして、出力検出部７０Ａは、第２のレーザ光２０の強度を検出する。

【0019】

上記の構成によれば、レーザ装置１００Ａは、複数の波長の光を結合するための波長分散素子を用いて強度のモニタ用の光を生成しているため、レーザ光の強度を検出するために新たに分散素子、分光素子などの光学部品を追加する必要がなく、レーザ装置１００Ａの装置サイズの増大を抑制することが可能である。また分散素子などの部品は高価である場合が多い。したがって、高価な部品の数を低減することができ、製造コストを抑制することも可能になる。

【0020】

またレーザ装置１００Ａの出力検出部７０Ａは、複数の出力計測センサ７１ａ，７１ｂ，７１ｃを含む。出力計測センサ７１ａ，７１ｂ，７１ｃのそれぞれは、波長毎の第２のレーザ光２０ａ，２０ｂ，２０ｃのそれぞれの光路上に配置され、第２のレーザ光２０ａ，２０ｂ，２０ｃのそれぞれの強度を計測する。これにより、レーザ装置１００Ａは、波長毎に分離してレーザ光の強度を検出することが可能になる。したがって、レーザ装置１００Ａの出力を波長毎に管理することができるようになり、センサ感度の適正化を図り、安定した出力検出を実現することが可能になる。

【0021】

またレーザ装置１００Ａは、出力検出部７０Ａが波長毎にレーザ光の強度を検出することが可能であるため、検出した第２のレーザ光２０の強度に基づいて、レーザダイオード４０の出力制御を行うことができる。またレーザ装置１００Ａは、検出した第２のレーザ光２０の強度をレーザ装置１００Ａの状態情報として記録してもよい。レーザ装置１００Ａの状態情報として記録しておくことで、レーザ装置１００Ａの出力の変動を把握することが可能になる。

【0022】

実施の形態２．
図２は、本発明の実施の形態２にかかるレーザ装置１００Ｂの構成を示す図である。レーザ装置１００Ｂは、レーザ共振器１Ｂと、演算部４と、制御部５と、記憶部６と、駆動電源７とを有する。

【0023】

レーザ共振器１Ｂは、レーザダイオード４０−１，４０−２，４０−３と、部分反射ミラー５０と、波長分散素子６０と、出力検出部７０Ｂとを有する。レーザ装置１００Ｂは、レーザ装置１００Ａの出力検出部７０Ａの代わりに出力検出部７０Ｂを有する点以外はレーザ装置１００Ａと同様であるため、ここでは説明を省略する。以下、レーザ装置１００Ａと異なる点を主に説明する。

【0024】

出力検出部７０Ｂは、１つのビームダンパ７２と複数の熱電対７３ａ，７３ｂ，７３ｃとを有する。ビームダンパ７２は、複数の第２のレーザ光２０ａ，２０ｂ，２０ｃの複数の光路に渡って配置される。ビームダンパ７２は、第２のレーザ光２０を効率よく吸収してレーザ光を終端する吸収体である。複数の熱電対７３ａ，７３ｂ，７３ｃは、ビームダンパ７２上に設けられている。以下、複数の熱電対７３ａ，７３ｂ，７３ｃのそれぞれを区別する必要がない場合、単に熱電対７３と称する。熱電対７３は例えばレーザダイオード４０と同数設けられ、複数の熱電対７３のそれぞれは、複数の第２のレーザ光２０のそれぞれの光路上に設けられる。具体的には、熱電対７３ａは第２のレーザ光２０ａの光路上に配置され、熱電対７３ｂは第２のレーザ光２０ｂの光路上に配置され、熱電対７３ｃは第２のレーザ光２０ｃの光路上に配置されている。ビームダンパ７２に第２のレーザ光２０が入射すると、第２のレーザ光２０の入射点の周囲ではビームダンパ７２の温度が上昇する。熱電対７３は、この温度変化を検出することができる。

【0025】

以上説明したように、本発明の実施の形態２にかかるレーザ装置１００Ｂによれば、出力検出部７０Ｂは、複数の第２のレーザ光２０の複数の光路に渡って配置されるビームダンパ７２と、ビームダンパ７２上であって複数の第２のレーザ光２０のそれぞれの光路上に設けられる複数の熱電対７３とを含む。このような構成の出力検出部７０Ｂを用いることで、実施の形態１の出力検出部７０Ａの構成と比較して、出力検出部７０Ｂは安価に製造することが可能であり、装置の製造コストを抑制することが可能になる。また出力検出部７０Ｂによれば、出力検出部７０Ａで用いられる出力センサのような感度変化が少ないため、長期的に安定した検出機能を実現することが可能である。

【0026】

実施の形態３．
図３は、本発明の実施の形態３にかかるレーザ装置１００Ｃの構成を示す図である。レーザ装置１００Ｃは、レーザ共振器１Ｃと、演算部４と、制御部５と、記憶部６と、駆動電源７とを有する。

【0027】

レーザ共振器１Ｃは、レーザダイオード４０−１，４０−２，４０−３と、部分反射ミラー５０と、波長分散素子６０と、出力検出部７０Ｃとを有する。レーザ装置１００Ｃは、レーザ装置１００Ａの出力検出部７０Ａの代わりに出力検出部７０Ｃを有する点以外はレーザ装置１００Ａと同様であるため、ここでは説明を省略する。以下、レーザ装置１００Ａと異なる点を主に説明する。

【0028】

出力検出部７０Ｃは、複数の第２のレーザ光２０のそれぞれの光路上に配置される複数のビームダンパ７２ａ，７２ｂ，７２ｃと、複数のビームダンパ７２ａ，７２ｂ，７２ｃのそれぞれに設けられる複数の熱電対７３ａ，７３ｂ，７３ｃとを含む。つまり、出力検出部７０Ｃは、出力検出部７０Ｂのビームダンパ７２の代わりに、複数のビームダンパ７２ａ，７２ｂ，７２ｃを有し、熱電対７３ａ，７３ｂ，７３ｃとビームダンパ７２ａ，７２ｂ，７２ｃとを１対１で配置している。以下、複数のビームダンパ７２ａ，７２ｂ，７２ｃのそれぞれを区別する必要がない場合、単にビームダンパ７２と称する。

【0029】

以上説明したように、本実施の形態３にかかるレーザ装置１００Ｃによれば、レーザ装置１００Ｃの出力検出部７０Ｃは、複数のビームダンパ７２と、複数の熱電対７３とを含む。上記のような構成の出力検出部７０Ｃを用いることで、実施の形態１の出力検出部７０Ａの構成と比較して、出力検出部７０Ｃは安価に製造することが可能であり、装置の製造コストを抑制することが可能になる。また出力検出部７０Ｃによれば、出力検出部７０Ａで用いられる出力センサのような感度変化が少ないため、長期的に安定した検出機能を実現することが可能である。

【0030】

またレーザ装置１００Ｃの出力検出部７０Ｃは、複数の第２のレーザ光２０のそれぞれの光路上に配置される複数のビームダンパ７２と、複数のビームダンパ７２のそれぞれに設けられる複数の熱電対７３とを含む。実施の形態２の出力検出部７０Ｂでは、第２のレーザ光２０ａ，２０ｂ，２０ｃが１つのビームダンパ７２に照射されるため、各第２のレーザ光２０がビームダンパ７２に入射する位置が近いほど、第２のレーザ光２０によって温度上昇する領域が重なりやすくなる。これに対して、出力検出部７０Ｃでは、第２のレーザ光２０ａ，２０ｂ，２０ｃのそれぞれが異なるビームダンパ７２ａ，７２ｂ，７２ｃのそれぞれに照射される。このため、実施の形態２の出力検出部７０Ｂと比較して、波長毎の第２のレーザ光２０の出力を検出する精度が向上する。

【0031】

実施の形態４．
図４は、本発明の実施の形態４にかかるレーザ装置１００Ｄの構成を示す図である。レーザ装置１００Ｄは、レーザ共振器１Ｄと、演算部４と、制御部５と、記憶部６と、駆動電源７とを有する。

【0032】

レーザ共振器１Ｄは、レーザダイオード４０−１，４０−２，４０−３と、部分反射ミラー５０と、波長分散素子６０と、出力検出部７０Ｄとを有する。レーザ装置１００Ｄは、レーザ装置１００Ａの出力検出部７０Ａの代わりに出力検出部７０Ｄを有する点以外はレーザ装置１００Ａと同様であるため、ここでは説明を省略する。以下、レーザ装置１００Ａと異なる点を主に説明する。

【0033】

出力検出部７０Ｄは、積分球７４と、積分球７４に設けられた出力計測センサ７１ａ，７１ｂ，７１ｃとを有する。積分球７４には、波長分散素子６０から第２のレーザ光２０ａ，２０ｂ，２０ｃが入射する。複数の出力計測センサ７１ａ，７１ｂ，７１ｃのそれぞれは、積分球７４に入射したレーザ光の波長に対する受光感度を示す感度特性が互いに異なる。複数の出力計測センサ７１ａ，７１ｂ，７１ｃのそれぞれは、積分球７４に入射されたレーザ光の強度と感度特性とに応じて、レーザ光の強度を示す検出信号を演算部４に出力する。

【0034】

積分球７４に入射したレーザ光は、積分球７４の内部で拡散した後、複数の出力計測センサ７１ａ，７１ｂ，７１ｃのそれぞれの受光面に照射される。このため、複数の出力計測センサ７１ａ，７１ｂ，７１ｃのそれぞれに照射される光の強度が均一化される。したがって、複数の出力計測センサ７１ａ，７１ｂ，７１ｃの出力計測精度が向上する。

【0035】

以上説明したように、本発明の実施の形態４によれば、出力検出部７０Ｄは、第２のレーザ光２０ａ，２０ｂ，２０ｃを積分球７４の内部で拡散して強度を均一化した状態で、出力計測センサ７１ａ，７１ｂ，７１ｃが第２のレーザ光２０ａ，２０ｂ，２０ｃの強度を計測する。したがって、複数の出力計測センサ７１ａ，７１ｂ，７１ｃの出力計測精度が向上する。

【0036】

実施の形態５．
図５は、本発明の実施の形態５にかかるレーザ装置１００Ｅの構成を示す図である。レーザ装置１００Ｅは、レーザ共振器１Ｅと、演算部４と、制御部５と、記憶部６と、駆動電源７とを有する。

【0037】

レーザ共振器１Ｅは、レーザダイオード４０−１，４０−２，４０−３と、部分反射ミラー５０と、波長分散素子６０と、出力検出部７０Ｅとを有する。レーザ装置１００Ｅは、レーザ装置１００Ｄの出力検出部７０Ｄの代わりに出力検出部７０Ｅを有する点以外はレーザ装置１００Ｄと同様であるため、ここでは説明を省略する。以下、レーザ装置１００Ｄと異なる点を主に説明する。

【0038】

出力検出部７０Ｅは、出力計測センサ７１ａ，７１ｂ，７１ｃと、積分球７４と、サーマルセンサ７５とを有する。つまり、出力検出部７０Ｅは、出力検出部７０Ｄの構成に加えて、サーマルセンサ７５を有する。サーマルセンサ７５は、温度変化に基づいてレーザ出力の強度を検出するためのセンサである。サーマルセンサ７５は、複数の出力計測センサ７１ａ，７１ｂ，７１ｃに比べてセンサ出力の変動が少ない。このため、サーマルセンサ７５の出力は演算部４に入力され、定期的に出力計測センサ７１ａ，７１ｂ，７１ｃのセンサ出力の校正に用いられる。

【0039】

以上説明したように、本発明の実施の形態５にかかるレーザ装置１００Ｅによれば、出力検出部７０Ｅは、サーマルセンサ７５を用いて定期的に出力計測センサ７１ａ，７１ｂ，７１ｃのセンサ出力の校正を行う。このため、出力計測センサ７１ａ，７１ｂ，７１ｃの出力計測精度を向上させることが可能である。

【0040】

図６は、本発明の実施の形態１〜５にかかるレーザ装置１００Ａ〜１００Ｅのハードウェア構成を示す図である。レーザ装置１００Ａ〜１００Ｅが備える演算部４、制御部５および記憶部６は、プロセッサ９１およびメモリ９２を用いて実現することができる。

【0041】

プロセッサ９１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）ともいう）、又はシステムＬＳＩ（Large Scale Integration）である。

【0042】

メモリ９２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、又はＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）といった半導体メモリが該当する。半導体メモリは不揮発性メモリでもよいし揮発性メモリでもよい。またメモリ９２は、半導体メモリ以外にも、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク又はＤＶＤ（Digital Versatile Disc）でもよい。

【0043】

演算部４および制御部５の処理を実行するためのコンピュータプログラムをメモリ９２に格納しておき、プロセッサ９１がコンピュータプログラムを読み出して実行することにより、演算部４および制御部５の機能が実現される。

【0044】

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

【0045】

例えば、上記の実施の形態の図では、波長分散素子６０は透過型の回折格子としたが、反射型の波長分散素子６０が用いられてもよい。例えば、上記の実施の形態では、１次回折光を第１のレーザ光１０、０次回折光を第２のレーザ光２０としたが、光共振器の構成によって、第１のレーザ光１０、第２のレーザ光２０にどの次数の回折光を使用してもよい。

【符号の説明】

【0046】

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ レーザ共振器、４ 演算部、５ 制御部、６ 記憶部、７ 駆動電源、１０ 第１のレーザ光、２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ 第２のレーザ光、４０，４０−１，４０−２，４０−３ レーザダイオード、５０ 部分反射ミラー、６０ 波長分散素子、７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ，７０Ｄ，７０Ｅ 出力検出部、７１ａ，７１ｂ，７１ｃ 出力計測センサ、７２ ビームダンパ、７３ａ，７３ｂ，７３ｃ 熱電対、７４ 積分球、７５ サーマルセンサ、１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ レーザ装置。

【要約】

レーザ装置（１００Ａ）は、互いに波長の異なるレーザ光を発生する複数のレーザダイオード（４０−１，４０−２，４０−３）と、複数のレーザダイオード（４０−１，４０−２，４０−３）と共振器を構成する部分反射ミラー（５０）と、共振器内に配置され、複数のレーザダイオード（４０−１，４０−２，４０−３）が出力する複数のレーザ光の一部を結合し、結合した前記複数のレーザ光を第１のレーザ光（１０）として部分反射ミラー（５０）の方向へ出射すると共に、複数のレーザ光の一部を第２のレーザ光（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）として部分反射ミラー（５０）の方向とは異なる方向へ出射する波長分散素子（６０）と、第２のレーザ光（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）の強度を検出する出力検出部（７０Ａ）と、を備えることを特徴とする。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】