特開 2023-112740 レーザ装置及びこれを備えたレーザ加工装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023112740

(43)【公開日】2023-08-15

(54)【発明の名称】レーザ装置及びこれを備えたレーザ加工装置

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/064 20140101AFI20230807BHJP

【ＦＩ】

B23K26/064 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022014627

(22)【出願日】2022-02-02

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】西田 和弘

(72)【発明者】

【氏名】石川 諒

(72)【発明者】

【氏名】本藤 拓磨

(72)【発明者】

【氏名】森岡 元希

【テーマコード（参考）】

4E168

【Ｆターム（参考）】

4E168CB12

4E168DA03

4E168DA04

4E168DA39

4E168EA17

4E168EA20

4E168EA24

4E168KA02

(57)【要約】

【課題】短波長のレーザ光を光ファイバで伝送した場合の光伝送効率の低下を抑制できるレーザ装置を提供する。
【解決手段】レーザ装置１００は、所定の波長のレーザ光ＬＢを発生させるレーザ発振器１０と、入射端４８にレーザ光ＬＢが入射され、レーザ光ＬＢを伝送して出射端４９からレーザ光ＬＢを出射する光ファイバ４０と、を少なくとも備えている。光ファイバ４０は、軸心に設けられたコア領域４１と、半径方向でコア領域４１の外側に配置され、第１屈折率ｎ１を有する第１クラッド領域４２と、を少なくとも有している。コア領域４１は、軸心に設けられた中空領域４１ａと、断面視で中空領域４１ａを取り囲むように設けられた第１リングコア領域４１ｂとで構成される。第１リングコア領域４１ｂは中空領域４１ａに連続して設けられる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の波長のレーザ光を発生させるレーザ発振器と、
入射端に前記レーザ光が入射され、前記レーザ光を伝送して出射端から前記レーザ光を出射する光ファイバと、を少なくとも備え、
前記光ファイバは、
軸心に設けられたコア領域と、
半径方向で前記コア領域の外側に配置され、第１屈折率を有する第１クラッド領域と、を少なくとも有し、
前記コア領域は、軸心に設けられた中空領域と、断面視で前記中空領域を取り囲むようにかつ前記中空領域に連続して設けられた第１リングコア領域とで構成され、
前記第１リングコア領域の屈折率である第２屈折率は、前記第１屈折率よりも高いことを特徴とするレーザ装置。

【請求項2】

請求項１に記載のレーザ装置において、
前記光ファイバは、少なくとも、
前記半径方向で前記第１クラッド領域の外側に配置され、前記第２屈折率を有する第２リングコア領域と、
前記半径方向で前記第２リングコア領域の外側に配置され、前記第２屈折率より低く、前記第１クラッド領域と同じ前記第１屈折率を有する第２クラッド領域と、をさらに有することを特徴とするレーザ装置。

【請求項3】

請求項２に記載のレーザ装置において、
前記レーザ光は、少なくとも前記中空領域と前記第１リングコア領域とに入射され、前記光ファイバの前記出射端から出射されることを特徴とするレーザ装置。

【請求項4】

請求項３に記載のレーザ装置において、
前記中空領域に入射される前記レーザ光の光量は、前記第１リングコア領域に入射される前記レーザ光の光量よりも多いことを特徴とするレーザ装置。

【請求項5】

請求項１ないし４のいずれか１項に記載のレーザ装置において、
前記レーザ発振器と前記光ファイバとの間に光路変更機構をさらに備え、
前記光路変更機構は、前記レーザ光の光路を変更することで、前記中空領域に入射される前記レーザ光の光量に対する前記第１リングコア領域に入射される前記レーザ光の光量の比率を変更するように構成されていることを特徴とするレーザ装置。

【請求項6】

請求項１ないし５のいずれか１項に記載のレーザ装置において、
前記レーザ発振器と前記光ファイバとの間に集光位置変更機構をさらに備え、
前記集光位置変更機構は、前記レーザ光の集光位置を変更することで、前記光ファイバの入射端面における前記レーザ光のスポット径を変更するように構成されていることを特徴とするレーザ装置。

【請求項7】

請求項１ないし６のいずれか１項に記載のレーザ装置において、
前記第１リングコア領域と前記中空領域との間に、前記レーザ光に対して所定の反射率を有する反射層が介在していることを特徴とするレーザ装置。

【請求項8】

請求項１ないし７のいずれか１項に記載のレーザ装置において、
前記レーザ光の波長は、３００ｎｍ以上、５５０ｎｍ以下であることを特徴とするレーザ装置。

【請求項9】

請求項１ないし８のいずれか１項に記載のレーザ装置と、
前記光ファイバの前記出射端に取り付けられ、前記光ファイバで伝送された前記レーザ光を受け取って、ワークに向けて照射するレーザヘッドと、を少なくとも備えたことを特徴とするレーザ加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、レーザ装置及びこれを備えたレーザ加工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、レーザ光を照射してワークをレーザ加工する技術が広く知られている。この場合、作業安全性や加工場所の自由度等を確保するために、レーザ発振器で発生したレーザ光を光ファイバで伝送して、レーザ発振器から離れた場所でレーザ加工を行うことが多い。

【0003】

光ファイバは、通常、石英からなるコアとその周囲に設けられ、石英からなるクラッドとで構成される。コアの屈折率をクラッドの屈折率よりも高めることで、コアに光が閉じ込められ、光ファイバによる光伝送効率を確保できる。

【0004】

しかし、前述した従来の光ファイバによる光伝送効率には波長依存性があり、５５０ｎｍ以下の波長の光において、光伝送効率が急激に低下してしまう。

【0005】

そこで、多様な波長領域に対応するために、例えば、コアに相当する領域を中空構造とした、いわゆる中空ファイバが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第３８７７１５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、近年、レーザ加工の対象となるワークの材質が多様になっており、例えば、銅材のレーザ加工に関する要請が増加している。しかし、レーザ光の波長が、従来多く用いられている９５０ｎｍ～１１５０ｎｍ程度である場合、銅に対する光吸収率が低くなってしまう。このため、銅材をレーザ加工するには、４００ｎｍ～５００ｎｍ程度の波長のレーザ光が用いられる。

【0008】

しかし、この波長領域の光を従来の光ファイバで伝送した場合、光伝送効率が低下してしまうことは前述した通りである。したがって、ワークに照射されるレーザ光の伝送損失が増大してしまう。

【0009】

一方、特許文献１に開示されるような従来の中空ファイバを用いた場合、光伝送効率は低下しない。しかし、従来の中空ファイバを用いた場合、ワークに照射されるレーザ光のビームプロファイルをレーザ加工の態様に応じて制御することが難しくなる。

【0010】

本開示はかかる点に鑑みてなされたもので、その目的は、近紫外から緑色の短波長のレーザ光を光ファイバで伝送した場合の光伝送効率の低下を抑制し、レーザ加工の態様に応じたビームプロファイルを有するレーザ光を照射可能なレーザ装置及びこれを備えたレーザ加工装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記目的を達成するため、本開示に係るレーザ装置は、所定の波長のレーザ光を発生させるレーザ発振器と、入射端に前記レーザ光が入射され、前記レーザ光を伝送して出射端から前記レーザ光を出射する光ファイバと、を少なくとも備え、前記光ファイバは、軸心に設けられたコア領域と、半径方向で前記コア領域の外側に配置され、第１屈折率を有する第１クラッド領域と、を少なくとも有し、前記コア領域は、軸心に設けられた中空領域と、断面視で前記中空領域を取り囲むようにかつ前記中空領域に連続して設けられた第１リングコア領域とで構成され、前記第１リングコア領域の屈折率である第２屈折率は、前記第１屈折率よりも高いことを特徴とする。

【0012】

本開示に係るレーザ加工装置は、前記レーザ装置と、前記光ファイバの前記出射端に取り付けられ、前記光ファイバで伝送された前記レーザ光を受け取って、ワークに向けて照射するレーザヘッドと、を少なくとも備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本開示によれば、短波長のレーザ光を光ファイバで伝送した場合の光伝送効率の低下を抑制できる。また、レーザ加工の態様に応じたビームプロファイルを有するレーザ光を照射でき、良好なレーザ加工を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施形態に係るレーザ加工装置の概略構成図である。

【図2】図１のＩＩ－ＩＩ線での光ファイバ４０の断面図である。

【図3】比較のための光ファイバ４０Ａの断面模式図である。

【図4】比較のための別の光ファイバ４０Ｂの断面模式図である。

【図5A】図２に示す光ファイバ４０にレーザ光を伝送した後のレーザ光のビームプロファイルを示す模式図である。

【図5B】図３に示す光ファイバ４０Ａにレーザ光を伝送した後のレーザ光のビームプロファイルを示す模式図である。

【図5C】図４に示す光ファイバ４０Ｂにレーザ光を伝送した後のレーザ光のビームプロファイルを示す模式図である。

【図6A】図３に示す光ファイバ４０Ａにレーザ光を伝送後、光ファイバ４０Ａから出射されたレーザ光が照射されたワークの断面模式図である。

【図6B】図２に示す光ファイバ４０にレーザ光を伝送後、光ファイバ４０から出射されたレーザ光が照射されたワークの断面模式図である。

【図7】光ファイバの伝送損失の波長依存性を示す図である。

【図8】変形例１に係る光ファイバ４０Ｃの断面模式図である。

【図9】図８に示す光ファイバを伝送した後のレーザ光のビームプロファイルを示す模式図である。

【図10】変形例２に係るレーザ加工装置の概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

【0016】

（実施形態１）
［レーザ加工装置の構成］
図１は、本実施形態に係るレーザ加工装置の概略構成図を示す。

【0017】

レーザ加工装置２００は、レーザ装置１００と光結合ユニット２０と集光ユニット３０とレーザヘッド５０とステージ６０とマニピュレータ７０とを有している。レーザ装置１００は、レーザ発振器１０と光ファイバ４０とを有している。なお、レーザ装置１００に、これ以外の部品、例えば、後で述べる光路変更機構２３や集光位置変更機構３５が含まれていてもよい。

【0018】

また、以降の説明において、光結合ユニット２０から集光ユニット３０に向かうレーザ光ＬＢの進行方向をＺ方向と呼び、光結合ユニット２０の光路変更機構２３から折り返しミラー２２に向かう方向をＸ方向と呼び、Ｘ方向及びＺ方向とそれぞれ交差する方向をＹ方向と呼ぶことがある。

【0019】

レーザ発振器１０は、複数のレーザモジュール１１とレーザ光合成器１２とを有している。複数のレーザモジュール１１からそれぞれ出射されたレーザ光がレーザ光合成器１２で合成されて１本のレーザ光ＬＢとして出射される。本実施形態において、レーザ光ＬＢの波長は、４５０ｎｍであるが、特にこれに限定されず、短波長であればよい。なお、本願明細書において、「短波長」とは、３００ｎｍ以上、５５０ｎｍ以下の範囲をいう。

【0020】

光結合ユニット２０は、筐体２１の内部に折り返しミラー２２と光路変更機構２３とを有している。折り返しミラー２２は筐体２１の内部に固定配置されており、レーザ光ＬＢを光路変更機構２３に向けて反射する。なお、図１に示す例では、レーザ発振器１０が筐体２１の内部に配置されているが、筐体２１の外部に配置されてもよい。

【0021】

光路変更機構２３は、ミラー２４とピエゾステージ２５とピエゾアクチュエータ２６とを有している。ミラー２４は、折り返しミラー２２で反射されたレーザ光ＬＢを集光ユニット３０の集光レンズ３２に向けて反射する。ミラー２４はピエゾステージ２５に一体に取り付けられており、ピエゾアクチュエータ２６はピエゾステージ２５に取り付けられている。ピエゾアクチュエータ２６を駆動することで、ピエゾステージ２５及びミラー２４は、Ｙ方向と平行な軸回りに傾動し、ミラー２４で反射されたレーザ光ＬＢの光軸を所定の範囲で変化させる。なお、光路変更機構２３に対してレーザ光ＬＢが直接入射される場合は、折り返しミラー２２は省略されうる。なお、光路変更機構２３は、レーザ光ＬＢの集光レンズ３２に対する出射位置を２軸方向（図１におけるＸ方向及びＹ方向）に調整可能な構成であっても良い。この場合、ミラー２４をピエゾアクチュエータ２６により２軸方向に可動する構成であっても良い。

【0022】

集光ユニット３０は、筐体３１の内部に集光レンズ３２とシャッタ３３とビームダンパ３４とを有している。集光レンズ３２は、光路変更機構２３のミラー２４で反射されたレーザ光ＬＢを集光して光ファイバ４０に入射させる。シャッタ３３は、レーザ光ＬＢの光路中と光路外との間を移動可能に構成されており、所定の制御信号に応じてレーザ光ＬＢの光路を開閉する。シャッタ３３がレーザ光ＬＢの光路中に配置される場合、シャッタ３３で反射されたレーザ光ＬＢはビームダンパ３４に入射され、熱に変換される。なお、レーザ光ＬＢの集光位置を光ファイバ４０の入射端面に合わせるために、集光ユニット３０には、集光位置変更機構３５が設けられている。なお、図１では、集光位置変更機構３５は集光レンズ３２に連結されているが、特にこれに限定されない。例えば、集光レンズ３２の前段に図示しないコリメーションレンズを配置し、コリメーションレンズに集光位置変更機構３５を連結させてもよい。集光ユニット３０の集光位置変更機構３５がコリメーションレンズまたは集光レンズ３２をＺ方向に沿って移動させることで、レーザ光ＬＢの集光位置を光ファイバ４０の入射端面に合わせることができる。また、光ファイバ４０の入射端面におけるレーザ光ＬＢのスポット径を変更させることができる。

【0023】

光ファイバ４０は、入射端４８に集光ユニット３０からレーザ光ＬＢが入射され、レーザ光ＬＢを伝送して出射端４９からレーザ光ＬＢを出射する。出射端４９にレーザヘッド５０が取り付けられている。この光ファイバ４０の構造については後で詳述する。

【0024】

レーザヘッド５０は、内部に図示しない光学系、例えばコリメーションレンズと集光レンズとを有しており、レーザヘッド５０に伝送されたレーザ光ＬＢを平行光に変換した後、ワーク３００の表面に集光して、ワーク３００がレーザ溶接される。また、レーザヘッド５０のレーザ出射口は、図示しない保護ガラスで覆われている。

【0025】

ステージ６０は、ワーク３００を保持するとともに、レーザヘッド５０に対して相対的に移動するように構成されている。マニピュレータ７０は、レーザヘッド５０を保持するとともに、レーザヘッド５０を所望の位置に移動させるように構成されている。

【0026】

また、レーザ加工装置２００は、光路制御部９１とステージ制御部９２とマニピュレータ制御部９３とレーザ制御部９４とを有している。光路制御部９１は、ピエゾアクチュエータ２６とシャッタ３３の駆動機構（図示せず）と集光位置変更機構３５とに電気的に接続されており、ピエゾアクチュエータ２６の動作とシャッタ３３の開閉動作と集光位置変更機構３５の動作とを制御する。光路制御部９１からピエゾアクチュエータ２６に印加する制御電圧の大きさに応じて、光路変更機構２３の傾動範囲が変化し、後で述べるように、レーザ光ＬＢの光ファイバ４０への入射位置Ｐを変化させることができる。なお、ピエゾアクチュエータ２６とシャッタ３３の駆動機構と集光位置変更機構３５とはそれぞれ別の制御部で制御されてもよい。

【0027】

ステージ制御部９２は、ステージ６０に電気的に接続されており、レーザヘッド５０に対するステージ６０の相対動作、言い換えるとワーク３００に入射されるレーザ光ＬＢに対するステージ６０の相対位置を制御するように構成されている。例えば、ステージ制御部９２により、ステージ６０をレーザ光ＬＢの入射方向と交差する平面に沿って移動させることができる。あるいは、ステージ６０は、レーザ光ＬＢの入射方向と略平行な軸回りに回転させることができる。

【0028】

マニピュレータ制御部９３は、マニピュレータ７０に電気的に接続されており、マニピュレータ７０の動作を制御するように構成されている。なお、ステージ６０とマニピュレータ７０とが同じ制御部で制御されていてもよい。

【0029】

なお、ステージ制御部９２とマニピュレータ制御部９３とが連動して、マニピュレータ７０とステージ６０の両方を動作させる場合がある。通常は、マニピュレータ制御部９３によりマニピュレータ７０を動作させてレーザヘッド５０を移動させ、レーザ光ＬＢを溶接線に沿ってワーク３００の表面に照射させる。一方、マニピュレータ７０の動作範囲を超えて、レーザ光ＬＢを走査する場合は、マニピュレータ７０と同時にステージ制御部９２によりステージ６０も動作させる。このようにすることで、レーザ光ＬＢの照射範囲を拡大できる。また、溶接時間を短縮して作業効率を向上させたい場合も、ステージ制御部９２とマニピュレータ制御部９３とが連動して、マニピュレータ７０とステージ６０の両方を動作させることがある。なお、ステージ制御部９２によりステージ６０のみを移動させることでレーザ光ＬＢを溶接線に沿って移動させてもよい。

【0030】

レーザ制御部９４は、レーザ発振器１０に接続された電源８１及びレーザ発振器１０に接続されており、レーザ光ＬＢの出力開始及び出力停止のタイミングや期間、また、レーザ光ＬＢの出力を制御するように構成されている。

【0031】

光路制御部９１、ステージ制御部９２、マニピュレータ制御部９３及びレーザ制御部９４における前述の機能は、それぞれが有するハードウェア上で、所定の溶接プログラムを実行することで実現される。当該ハードウェアは、主にＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリで構成される。また、光路制御部９１、ステージ制御部９２、マニピュレータ制御部９３及びレーザ制御部９４が、図示しない上位コントローラに接続される場合は、上位コントローラで実行される溶接プログラムに基づいた実行命令が、光路制御部９１、ステージ制御部９２、マニピュレータ制御部９３及びレーザ制御部９４のそれぞれに送信され、所定の処理を実行する。なお、光路制御部９１、ステージ制御部９２、マニピュレータ制御部９３及びレーザ制御部９４が、一体化されて一つの制御部になっていてもよい。

【0032】

［光ファイバの構成］
図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線での断面図であり、光ファイバ４０の断面構造を示している。なお、図２及び後で示す図３，４において、光ファイバ４０，４０Ａ，４０Ｂの半径方向（以下、単に半径方向という）に関して、光ファイバ４０，４０Ａ，４０Ｂを構成する各層の屈折率分布も同時に示している。

【0033】

図２に示すように、光ファイバ４０は、コア領域４１と第１クラッド領域４２と保護皮膜４７とを有している。コア領域４１は、中空領域４１ａと第１リングコア領域４１ｂとを有している。中空領域４１ａは、第１リングコア領域４１ｂの内部に設けられた中空状でかつ空気で満たされた領域である。中空領域４１ａは、光ファイバ４０の軸心に設けられている。第１リングコア領域４１ｂは、断面視でリング形状である。第１リングコア領域４１ｂは、石英からなり、中空領域４１ａの屈折率、つまり、空気の屈折率（＝１）よりも高い第２屈折率ｎ２を有している。第１リングコア領域４１ｂは、断面視で中空領域４１ａを取り囲むように設けられている。また、第１リングコア領域４１ｂは、中空領域４１ａに連続して設けられている。ただし、第１リングコア領域４１ｂと中空領域４１ａとの間には、レーザ光ＬＢに対して所定の反射率を有する反射層４６が介在している。つまり、断面視で、中空領域４１ａに連続して、かつ中空領域４１ａの半径方向外側に反射層４６が配置されている。また、断面視で、反射層４６に連続して、かつ反射層４６の半径方向外側に第１リングコア領域４１ｂが配置されている。

【0034】

第１クラッド領域４２は、断面視でリング形状であり、半径方向でコア領域４１の外側に配置されている。第１クラッド領域４２は、石英からなり、中空領域４１ａの屈折率、つまり、空気の屈折率よりも高く、第１リングコア領域４１ｂの第２屈折率ｎ２よりも低い第１屈折率ｎ１を有している。したがって、前述した光ファイバ４０の屈折率の構成は、図２に示すように、空気の屈折率（＝１）（中空領域４１ａ）＜第１屈折率ｎ１（第１クラッド領域４２）＜第２屈折率ｎ２（第１リングコア領域４１ｂ）となる。

【0035】

保護皮膜４７は、例えば、合成樹脂からなり、コア領域４１及び第１クラッド領域４２を機械的に保護するとともに、光ファイバ４０からレーザ光ＬＢが漏れ出たり、外部から光ファイバ４０に光が漏れ込んだりするのを防止する。

【0036】

図３は、図２の光ファイバ４０に対する比較のための光ファイバ４０Ａの断面模式図を示す。図３に示す光ファイバ４０Ａは、中空ファイバであり、光ファイバ４０Ａの軸心に、屈折率が１である空気で満たされた領域である中空領域４１ａと、その半径方向の外側に断面視でリング形状の第１クラッド領域４２とを有している。中空領域４１ａは、光ファイバ４０Ａのコア領域、つまり、レーザ光ＬＢが伝送される領域である。光ファイバ４０Ａの第１クラッド領域４２は、石英からなり、中空領域４１ａの屈折率、つまり、空気の屈折率（＝１）よりも高い第２屈折率ｎ２を有している。また、第１クラッド領域４２の半径方向の外側に保護皮膜４７を有している。なお、第１クラッド領域４２の内周面に、レーザ光ＬＢに対して所定の反射率を有する反射層（図示せず）が設けられていてもよい。

【0037】

光ファイバ４０Ａの屈折率の構成は、図３に示すように、空気の屈折率（中空領域４１ａ）（＝１）＜第２屈折率ｎ２（第１クラッド領域４２）となる。

【0038】

図４は、さらに比較のための別の光ファイバ４０Ｂの断面模式図を示す。図４に示す光ファイバ４０Ｂは、マルチコアファイバであり、第１コア領域４３と前述の第１クラッド領域４２と第２コア領域４４と第２クラッド領域４５と保護皮膜４７とを有している。第１コア領域４３は、断面視で円形であり、光ファイバ４０Ｂの軸心に設けられている。軸心に設けられた第１コア領域４３は、中実状で石英からなり、第２屈折率ｎ２を有している。

【0039】

第１クラッド領域４２は、断面視でリング形状であり、半径方向で第１コア領域４３の外側に配置されている。光ファイバ４０Ｂの第１クラッド領域４２は、石英からなり、第１コア領域４３よりも低い第１屈折率ｎ１を有している。

【0040】

第２コア領域４４は、断面視でリング形状であり、半径方向で第１クラッド領域４２の外側に配置されている。第２コア領域４４は、石英からなり、光ファイバ４０Ｂの第１クラッド領域４２の第１屈折率ｎ１より高く、第１コア領域４３の第２屈折率ｎ２と同じ第２屈折率ｎ２を有している。なお、以降の説明において、第２コア領域４４を第２リングコア領域４４と呼ぶことがある。

【0041】

第２クラッド領域４５は、断面視でリング形状であり、半径方向で第２コア領域４４の外側に配置されている。第２クラッド領域４５は、石英からなり、空気の屈折率（＝１）よりも高く第１屈折率ｎ１よりも低い第３屈折率ｎ３を有している。したがって、前述の光ファイバ４０Ｂの屈折率の構成は、図４に示すように、第２屈折率ｎ２（第１コア領域４３、第２コア領域４４）＞第１屈折率ｎ１（光ファイバ４０Ｂの第１クラッド領域４２）＞第３屈折率ｎ３（第２クラッド領域４５）＞（空気の屈折率＝１）となる。

【0042】

なお、図２～４において、光ファイバ４０，４０Ａ，４０Ｂの入射端面に入射されるレーザ光ＬＢのスポットの外径を破線で示している。図２に示すように、本実施形態の光ファイバ４０では、レーザ光ＬＢは、中空領域４１ａと第１リングコア領域４１ｂとの両方に伝送される。なお、本実施形態では、中空領域４１ａに入射されるレーザ光ＬＢの光量が、第１リングコア領域４１ｂに入射されるレーザ光ＬＢの光量よりも多くなるように、光ファイバ４０へのレーザ光ＬＢの入射状態（入射領域）が調整される。

【0043】

例えば、光路変更機構２３によりレーザ光ＬＢの光路を変更することで、中空領域４１ａに入射されるレーザ光ＬＢの光量に対する第１リングコア領域４１ｂに入射されるレーザ光ＬＢの光量の比率（第１リングコア領域４１ｂに入射されるレーザ光ＬＢの割合）が変更される。

【0044】

また、集光位置変更機構３５によりレーザ光ＬＢの集光位置を変更することで、光ファイバ４０の入射端面におけるレーザ光ＬＢのスポットのサイズが変更される。このことにより、中空領域４１ａに入射されるレーザ光ＬＢの光量に対する第１リングコア領域４１ｂに入射されるレーザ光ＬＢの光量の比率が変更されてもよい。

【0045】

図３に示す光ファイバ４０Ａでは、レーザ光ＬＢは中空領域４１ａに照射される。図４に示す光ファイバ４０Ｂでは、レーザ光ＬＢは第１コア領域４３と第１クラッド領域４２と第２コア領域４４とに照射される。

【0046】

［レーザ加工時のレーザ光のビームプロファイル及びワークの状態］
図５Ａは、図２に示す光ファイバ４０にレーザ光ＬＢを伝送した後のレーザ光ＬＢのビームプロファイルの模式図を示す。図５Ｂは、図３に示す光ファイバ４０Ａにレーザ光を伝送した後のレーザ光のビームプロファイルの模式図を示す。図５Ｃは、図４に示す光ファイバ４０Ｂにレーザ光を伝送した後のレーザ光のビームプロファイルの模式図を示す。

【0047】

なお、図５Ａ～５Ｃに示すレーザ光ＬＢのビームプロファイルは簡略化して図示している。また、説明の便宜上、レーザ光ＬＢの光軸をＺ方向とした場合、Ｘ方向に関する一次元のビームプロファイルのみ図示しているが、実際には、Ｚ方向のレーザ光ＬＢの光軸を中心として、Ｘ方向の軸とＹ方向の軸とでなす平面において、等方的に同じビームプロファイルとなっている。また、図５Ａに示すレーザ光ＬＢのビームプロファイルの最大光強度を例えば１として、図５Ａ～５Ｃに示すレーザ光ＬＢのビームプロファイルの光強度を規格化して示している。また、Ｘ方向における「０」は、光ファイバ４０，４０Ａ，４０Ｂの軸心位置に相当する。

【0048】

図６Ａは、図３に示す光ファイバ４０Ａに伝送され、光ファイバ４０Ａから出射された後のレーザ光が照射されたワークの断面模式図を示し、図６Ｂは、図２に示す光ファイバ４０に伝送され、光ファイバ４０から出射された後のレーザ光が照射されたワークの断面模式図を示す。

【0049】

図７は、光ファイバの伝送損失の波長依存性を示す。なお、図７には、コア内の光がクラッドで反射されながら進むステップインデックス型のシングルコア構造の光ファイバにおける伝送損失の波長依存性を示している。

【0050】

図５Ａに示すように、図２に示す本実施形態の光ファイバ４０にレーザ光ＬＢを伝送した後のレーザ光ＬＢのビームプロファイルは、Ｘ＝０となる位置にピークを有し（以下、センターピークＣＰという）、かつセンターピークＣＰの両縁が持ち上がった形状となる。なお、以降の説明において、センターピークＣＰの両縁に位置する持ち上がった部分を第１サイドピークＳＰ１と呼ぶことがある。

【0051】

センターピークＣＰは、光ファイバ４０に伝送したレーザ光ＬＢのうち、中空領域４１ａに伝送した成分に相当し、第１サイドピークＳＰ１は、第１リングコア領域４１ｂに伝送した成分に相当する。

【0052】

図５Ｂに示すように、図３に示す光ファイバ４０Ａにレーザ光ＬＢを伝送した後のレーザ光ＬＢのビームプロファイルは、Ｘ＝０となる位置にセンターピークＣＰを有している。また、Ｘ＝０となる位置を中心とした単峰状のガウシアン分布となる。図５Ａに示すセンターピークＣＰの光強度と図５Ｂに示すセンターピークＣＰの光強度とは略同じである。

【0053】

図５Ｃに示すように、図４に示す光ファイバ４０Ｂにレーザ光ＬＢを伝送した後のレーザ光ＬＢのビームプロファイルは、Ｘ＝０となる位置にセンターピークＣＰを有している。また、センターピークＣＰの両側に２つのピーク（以下、第２サイドピークＳＰ２という）を有している。センターピークＣＰは、光ファイバ４０Ｂに伝送したレーザ光ＬＢのうち、第１コア領域４３に伝送した成分に相当し、第２サイドピークＳＰ２は、第２コア領域４４に伝送した成分に相当する。

【0054】

図５Ｃに示すセンターピークＣＰの光強度は、図５Ａに示すセンターピークＣＰの光強度よりも大幅に低下している。図７に示すように、本実施形態におけるレーザ光ＬＢの波長領域では、石英からなる第１コア領域４３での伝送損失が大きくなるためである。また、センターピークＣＰと第２サイドピークＳＰ２との間では、図５Ａに示す場合に比べて、光強度が大幅に低下している。これは、第１コア領域４３と第２コア領域４４との間に第１クラッド領域４２が存在しているためである。

【0055】

次に、図６Ａ及び図６Ｂを用いて、レーザ加工時のワーク３００の状態について説明する。本実施形態のワーク３００は、銅からなる板材であるが、特にこれに限定されず、適宜他の材質や形状を採りうる。

【0056】

レーザ光ＬＢを照射してワーク３００をレーザ溶接する場合、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、レーザ光ＬＢの照射箇所にキーホール４０１が形成され、さらにその周囲に溶融池４０２が形成される。また、溶接方向に沿って、溶融池４０２の後方（溶接方向の後方）に溶融池４０２が固化した固化部４０３が形成される。

【0057】

ここで、図３に示す光ファイバ４０Ａにレーザ光ＬＢを伝送した後、光ファイバ４０Ａから出射されたレーザ光ＬＢをワーク３００に照射した場合、図５Ｂに示すビームプロファイルを反映して、図６Ａに示すように、レーザ光ＬＢの照射箇所は狭くなり、キーホール４０１の直径が狭くなる。また、レーザ光ＬＢの照射箇所の中央と周縁とでの入熱エネルギーの差も大きくなってくる。

【0058】

この場合、図６Ａに示すように、具体的には、キーホール４０１の直径が狭くなるとともに、内部にくびれを生じやすくなる。くびれた部分で、キーホール４０１の内壁がくっつくと、ワーク３００の内部に空洞を生じてしまうおそれがある。また、空洞内で金属蒸気が加熱されて、溶融池４０２が突沸し、ワーク３００の表面にスパッタが付着するおそれがある。また、キーホール４０１の開口が不十分となる場合は、キーホール４０１の開口部が閉じやすくなる。この場合も、ワーク３００の内部に空洞を生じたり、ワーク３００の表面にスパッタが付着したりするおそれがある。

【0059】

一方、図１に示す光路変更機構２３及び集光位置変更機構３５の少なくとも一方を動作させることで、図２に示すように、レーザ光ＬＢを光ファイバ４０の第１コア領域４１における中空領域４１ａと第１リングコア領域４１ｂとの２か所に入射させることができる。

【0060】

これにより、図２に示す本実施形態の光ファイバ４０にレーザ光ＬＢを伝送した後、光ファイバ４０から出射されたレーザ光ＬＢをワーク３００に照射した場合、青紫や緑色等の短波長のレーザ光ＬＢを光ファイバ４０で伝送した場合の光伝送効率の低下（伝送損失）を抑制できる。また、さらに図５Ａに示すビームプロファイルを反映して、レーザ光ＬＢの照射箇所は、図５Ｂに示す場合よりも広くなり、図６Ｂに示すように、キーホール４０１の開口部が広がる。また、図５Ａに示すビームプロファイルを反映して、レーザ光ＬＢの照射箇所の周縁では、図５Ｂに示す場合よりも入熱量が大きくなる。つまり、第１サイドピークＳＰ１に起因して、図５Ｂに示す場合よりも入熱量が大きくなる。したがって、レーザ光ＬＢの照射箇所の中央と周縁とでの入熱エネルギーの差は、図５Ｂに示す場合よりも小さくなる。

【0061】

この場合、図６Ｂに示すように、具体的には、キーホール４０１の開口部が広がり、キーホール４０１の内部に金属蒸気が閉じ込められるのを防止できる。また、第１サイドピークＳＰ１により、キーホール４０１の開口部が広がり、溶融した金属が下方にそらされることで、溶融池４０２が安定化し、キーホール４０１の開口部からの金属蒸気の排出性が向上し、金属蒸気の運動エネルギーを小さくできる。このことにより、溶融した金属がスパッタとなってワーク３００の表面に付着するのを防止できる。

【0062】

また、キーホール４０１の開口部が広がり、キーホール４０１が、レーザＬＢの進行方向において、キーホール４０１の先に比べてキーホール４０１の開口部がより広がった形状の順テーパ状の傾斜形状となる。このことにより、キーホール４０１の内壁に照射されるレーザ光ＬＢの光量が増加し、前述のくびれが発生するのを防止できる。これらのことにより、スパッタや空洞の発生が抑制され、良好なレーザ溶接を行うことができる。

【0063】

なお、図４に示す光ファイバ４０Ｂを伝送した後のレーザ光ＬＢをワーク３００に照射した場合、図５Ｃに示すビームプロファイルを反映して、レーザ光ＬＢの照射箇所における入熱量が、図５Ａに示す場合よりも小さくなる。よって、安定したキーホール４０１を形成するために、レーザ光ＬＢの出力を図５Ａに示す場合よりも大幅に増加させる必要がある。しかし、このことにより、レーザ加工装置２００の稼働時の消費電力が大きくなり、運転コストが増大するという問題を生じる。

【0064】

また、第２サイドピークＳＰ２に起因して、レーザ光ＬＢの照射箇所の周縁での入熱量は増加するものの、センターピークＣＰと第２サイドピークＳＰ２との間での入熱量は、図５Ａに示す場合よりも大幅に小さくなる。

【0065】

このため、図示しないが、キーホール４０１の開口部近傍で溶融池４０２の流動性が低下し、キーホール４０１の開口部が十分に広がらないおそれがある。また、このことにより、キーホール４０１の内壁に照射されるレーザ光ＬＢの光量が図５Ａに示す場合よりも減少し、キーホール４０１にくびれが発生しやすくなる。したがって、この場合も、ワーク３００の内部に空洞を生じたり、ワーク３００の表面にスパッタが付着したりするおそれがある。

【0066】

なお、ワーク３００にキーホール４０１を形成せずにレーザ溶接を行う場合も、図２に示す光ファイバ４０を用いて、中空領域４１ａに入射されるレーザ光ＬＢの光量に対する第１リングコア領域４１ｂに入射されるレーザ光ＬＢの光量の比率を調整することで、レーザ光ＬＢの照射箇所における入熱量及びその分布を適正化できる。

【0067】

また、レーザ溶接に限らず、ワーク３００のレーザ切断やレーザ穴開け等の用途に本実施形態のレーザ加工装置２００が適用可能なことは言うまでもない。レーザ加工の態様に応じてレーザ光ＬＢのビームプロファイルを変化させることで、スパッタ等の加工不良を低減して良好なレーザ加工を行うことができる。

【0068】

［効果等］
以上説明したように、本実施形態に係るレーザ装置１００は、レーザ光ＬＢを発生させるレーザ発振器１０と、入射端４８にレーザ光ＬＢが入射され、レーザ光ＬＢを伝送して出射端４９からレーザ光ＬＢを出射する光ファイバ４０と、を備えている。

【0069】

光ファイバ４０は、図２に示すように、軸心に設けられたコア領域４１と、半径方向でコア領域４１の外側に配置され、第１屈折率ｎ１を有する第１クラッド領域４２と、を有している。

【0070】

コア領域４１は、軸心に設けられた中空領域４１ａと、断面視で中空領域４１ａを取り囲むようにかつ中空領域４１ａに連続して設けられた第１リングコア領域４１ｂとで構成される。中空領域４１ａの屈折率は、空気の屈折率（＝１）と同じである。第１リングコア領域４１ｂの屈折率である第２屈折率ｎ２は、空気の屈折率（＝１）よりも高い第１クラッド領域４２の第１屈折率ｎ１よりも高い。

【0071】

本実施形態によれば、石英からなる公知の光ファイバを用いる場合に比べて、青紫や緑色等の短波長のレーザ光ＬＢを光ファイバ４０で伝送した場合の光伝送効率の低下（伝送損失）を抑制でき、高出力のレーザ光ＬＢを光ファイバ４０から出射できる。また、レーザ加工の態様に応じたビームプロファイルを有するレーザ光ＬＢを照射でき、良好なレーザ加工を行うことができる。

【0072】

レーザ光ＬＢは、中空領域４１ａと第１リングコア領域４１ｂとに入射され、光ファイバ４０の出射端４９から出射される。この場合、中空領域４１ａに入射されるレーザ光ＬＢの光量は、第１リングコア領域４１ｂに入射されるレーザ光ＬＢの光量よりも多いことが好ましい。

【0073】

このようにすることで、短波長のレーザ光ＬＢを光ファイバ４０で伝送した場合の光伝送効率の低下を抑制しつつ、キーホール４０１の開口部がより広がった傾斜形状となることで、キーホール４０１の内壁に照射されるレーザ光ＬＢの光量が増加し、スパッタの発生が抑制され、良好なレーザ溶接を行うことができる。また、レーザ溶接のみならず、これ以外のレーザ加工の態様に応じたビームプロファイルを有するレーザ光ＬＢを照射でき、良好なレーザ加工を行うことができる。

【0074】

レーザ発振器１０と光ファイバ４０との間に光路変更機構２３をさらに備えるのが好ましい。光路変更機構２３は、レーザ光ＬＢの光路を変更することで、中空領域４１ａに入射されるレーザ光ＬＢの光量に対する第１リングコア領域４１ｂに入射されるレーザ光ＬＢの光量の比率を変更するように構成されているのが好ましい。

【0075】

このようにすることで、レーザ加工の態様に応じて、ワーク３００に照射されるレーザ光ＬＢのビームプロファイルやスポット径を変更でき、良好なレーザ加工を行うことができる。

【0076】

レーザ発振器１０と光ファイバ４０との間に集光位置変更機構３５をさらに備えてもよい。集光位置変更機構３５は、レーザ光ＬＢの集光位置を変更することで、光ファイバ４０の入射端面におけるレーザ光ＬＢのスポット径を変更するように構成されている。

【0077】

このようにすることで、レーザ加工の態様に応じて、レーザ光ＬＢのビームプロファイルやスポット径を変更でき、良好なレーザ加工を行うことができる。

【0078】

レーザ光ＬＢが入射されるコア領域（第１コア領域）４１における、第１リングコア領域４１ｂと中空領域４１ａとの間には、レーザ光ＬＢに対して所定の反射率を有する反射層４６が介在していることが好ましい。具体的には、第１リングコア領域４１ｂの内周面に反射層４６が設けられる。これにより、短波長のレーザ光ＬＢを光ファイバ４０、４０Ｃで伝送した場合の光伝送効率の低下をより抑制でき、高出力のレーザ光ＬＢを光ファイバ４０から出射できる。

【0079】

前述したように、中空領域４１ａの屈折率（＝１）は、第１リングコア領域４１ｂの屈折率である第２屈折率ｎ２よりも低い。よって、中空領域４１ａに伝送されるレーザ光ＬＢに対して、第１リングコア領域４１ｂは光閉じ込め機能を有さない。このため、レーザ光ＬＢの伝送中に中空領域４１ａから第１リングコア領域４１ｂにレーザ光ＬＢが漏れ出すと、光ファイバ４０から出射されるレーザ光ＬＢに対する中空領域４１ａに伝送されるレーザ光ＬＢの比率が低下してしまう。つまり、レーザ光ＬＢを光ファイバ４０で伝送した場合の光伝送効率が低下してしまうことがある。

【0080】

第１リングコア領域４１ｂと中空領域４１ａとの間に反射層４６を介在させることで、中空領域４１ａから第１リングコア領域４１ｂへのレーザ光ＬＢの漏れ出しを確実に抑制できる。ひいてはレーザ光ＬＢを光ファイバ４０で伝送した場合の光伝送効率の低下を確実に抑制でき、高出力のレーザ光ＬＢを光ファイバ４０から出射できる。

【0081】

なお、反射層４６の材質や構造は、レーザ光ＬＢの波長や反射率の許容範囲に応じて適宜変更されうる。例えば、レーザ光ＬＢの波長が５５０ｎｍ程度の場合、反射層４６として銀膜を適用できる。反射率を１００％に近づけたい場合やレーザ光ＬＢの波長が４００ｎｍ未満になる場合等であれば、反射層４６として誘電体多層膜を適用できる。誘電体多層膜は、互いに屈折率の異なる誘電体膜を交互に積層した構造である。誘電体膜間の屈折率差やそれぞれの膜厚を適切に設定することで、所望の反射率を得ることができる。

【0082】

レーザ光ＬＢの波長は、前述した通り、３００ｎｍ以上、５５０ｎｍ以下である。なお、青色レーザのレーザ加工への適用という観点から見れば、レーザ光ＬＢの波長は、４００ｎｍ以上、５００ｎｍ以下であってもよい。

【0083】

本実施形態によれば、当該波長域のレーザ光ＬＢを効率良く光ファイバ４０で伝送できるため、高出力のレーザ光ＬＢを光ファイバ４０から出射できる。

【0084】

本実施形態に係るレーザ加工装置２００は、レーザ装置１００と、光ファイバ４０の出射端４９に取り付けられ、光ファイバ４０で伝送されたレーザ光ＬＢを受け取って、ワーク３００に向けて照射するレーザヘッド５０と、を少なくとも備えている。

【0085】

このようにすることで、短波長のレーザ光ＬＢを光ファイバ４０で伝送した場合の光伝送効率の低下を抑制でき、高出力のレーザ光ＬＢを光ファイバ４０から出射できる。また、レーザ加工の態様に応じたビームプロファイルを有するレーザ光ＬＢをワーク３００に向けて照射でき、良好なレーザ加工を行うことができる。

【0086】

＜変形例１＞
図８は、本変形例に係る光ファイバの断面模式図を示し、図９は、図８に示す光ファイバ４０Ｃにレーザ光を伝送した後のレーザ光のビームプロファイルの模式図を示す、なお、説明の便宜上、図８及び以降に示す各図面において、実施形態と同様の箇所については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

【0087】

図８に示す本変形例の光ファイバ４０Ｃは、以下に示す点で図２に示す光ファイバ４０と異なる。図８に示す光ファイバ４０Ｃは、半径方向で第１クラッド領域４２の外側に配置され、第２屈折率ｎ２を有する第２コア領域４４（第２リングコア領域４４）と、半径方向で第２コア領域４４の外側に配置され、第２屈折率ｎ２より低く、第１クラッド領域４２と同じ第１屈折率ｎ１を有する第２クラッド領域４５と、をさらに有している。したがって、光ファイバ４０Ｃの屈折率の構成は、図８に示すように、第２屈折率ｎ２（第１コア領域４１の第１リングコア領域４１ｂ、第２リングコア領域４４）＞第１屈折率ｎ１（第１クラッド領域４２、第２クラッド領域４５）＞空気の屈折率（＝１）（第１コア領域４１の中空領域４１ａ）となる。

【0088】

光ファイバ４０Ｃをこのように構成してもよく、例えば、光路変更機構２３及び集光位置変更機構３５の少なくとも一方を動作させることで、図８に示すように、レーザ光ＬＢを第１コア領域４１における中空領域４１ａと第１リングコア領域４１ｂと、さらに第２コア領域４４との３か所に入射させることができる。

【0089】

この場合、図９に示すように、レーザ光ＬＢのビームプロファイルは、図５Ａに太い実線で示す第１サイドピークＳＰ１が、破線で示す位置までさらに広がった形状となる。このことにより、青紫や緑色等の短波長のレーザ光ＬＢを光ファイバ４０で伝送した場合の光伝送効率の低下（伝送損失）を抑制できるとともに、広がった形状のビームプロファイルの第１サイドピークＳＰ１により、さらに、溶融池４０２を安定化させる効果が高まり、溶融した金属がスパッタとなってワーク３００の表面に付着するのを確実に防止できる。また、スパッタや空洞の発生が抑制され、良好なレーザ加工を行うことができる。

【0090】

なお、図８では、第２クラッド領域４５の屈折率を第１クラッド領域４２と同じ第１屈折率Ｎ１としたが、図４に示すように第３屈折率Ｎ３としてもよい。図４に示す例も含めて、第２クラッド領域４５の屈折率を第１屈折率Ｎ１よりさらに低い第３屈折率ｎ３とすることで、第２コア領域４４への光閉じ込めが強化され、レーザ光ＬＢを光ファイバ４０Ｃで伝送した場合の光伝送効率の低下を抑制できる。

【0091】

また、第２クラッド領域４５の半径方向の外側に１または複数のリングコア領域が設けられていてもよい。その場合、リングコア領域の間にクラッド領域が設けられることは言うまでもない。

【0092】

＜変形例２＞
図１０は、本変形例に係るレーザ加工装置の概略構成図を示す。

【0093】

レーザ加工用途が一義的に決まっているような場合には、図１に示すレーザ加工装置２００から１または複数の構成部品を省略して、図１０に示すレーザ加工装置２００にすることもできる。

【0094】

レーザヘッド５０を所定の位置に固定するとともに、ステージ６０を動かしてワーク３００をレーザ加工する場合は、図１０に示すように、マニピュレータ７０及びマニピュレータ制御部９３を省略できる。また、光ファイバ４０の入射端面へのレーザ光ＬＢの入射位置やスポット径を予め固定しておく場合は、図１０に示すように、光路変更機構２３や集光ユニット３０を省略できる。つまり、レーザ装置１００は、レーザ発振器１０と光ファイバ４０とのみで構成される。ただし、この場合も、レーザ光ＬＢを光ファイバ４０に結合されるための集光レンズ３２は必要である。集光レンズ３２は、例えば、図１０に示すように、レーザ発振器１０の内部に設けてもよい。

【0095】

本変形例によれば、実施形態に示す構成が奏するのと同様の効果を奏することができる。つまり、光ファイバの入射端４８に集光レンズ３２から予め設定した所定のスポットサイズ（集光サイズ）のレーザＬＢを入射することで、シン池な構成で、短波長のレーザ光ＬＢを光ファイバ４０で伝送した場合の光伝送効率の低下を抑制できる。また、さらに、高出力のレーザ光ＬＢを光ファイバ４０の出射端４９から出射できる。また、レーザ加工の態様に応じたビームプロファイルを有するレーザ光ＬＢを照射でき、良好なレーザ加工を行うことができる。

【0096】

（その他の実施形態）
実施形態及び変形例１，２に示す各構成要素を適宜組み合わせて、新たな実施形態とすることもできる。例えば、変形例１（図８参照）に示す光ファイバ４０Ｃを変形例２に示すレーザ装置１００に適用することも可能である。

【0097】

また、ピエゾアクチュエータ２６の代わりに別のアクチュエータ、例えば、ステッピングモータを用いてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0098】

本開示のレーザ装置は、短波長のレーザ光を光ファイバで伝送した場合の光伝送効率の低下を抑制できるため、有用である。

【符号の説明】

【0099】

１０ レーザ発振器
１１ レーザモジュール
１２ レーザ光合成器
２０ 光結合ユニット
２１ 筐体
２２ 折り返しミラー
２３ 光路変更機構
２４ ミラー
２５ ピエゾステージ
２６ ピエゾアクチュエータ（アクチュエータ）
３０ 集光ユニット
３１ 筐体
３２ 集光レンズ
３３ シャッタ
３４ ビームダンパ
３５ 集光位置変更機構
４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ 光ファイバ
４１、４３ コア領域（第１コア領域）
４１ａ 中空領域
４１ｂ 第１リングコア領域
４２ 第１クラッド領域
４４ 第２コア領域（第２リングコア領域）
４５ 第２クラッド領域
４６ 反射層
４７ 保護皮膜
４８ 入射端
４９ 出射端
５０ レーザヘッド
６０ ステージ
７０ マニピュレータ
８１ 電源
９１ 光路制御部
９２ ステージ制御部
９３ マニピュレータ制御部
９４ レーザ制御部
１００ レーザ装置
２００ レーザ加工装置
３００ ワーク
４０１ キーホール
４０２ 溶融池
４０３ 固化部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】