特開 2023-121597 制御装置、制御方法、及びファイバレーザ装置

(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】P2023121597

(43)【公開日】2023-08-31

(54)【発明の名称】制御装置、制御方法、及びファイバレーザ装置

(51)【国際特許分類】

   H01S 3/0941 20060101AFI20230824BHJP

   H01S 3/067 20060101ALI20230824BHJP

   H01S 5/062 20060101ALI20230824BHJP

   H01S 5/042 20060101ALI20230824BHJP

【ＦＩ】

H01S3/0941

H01S3/067

H01S5/062

H01S5/042

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022025022

(22)【出願日】2022-02-21

(71)【出願人】

【識別番号】000005186

【氏名又は名称】株式会社フジクラ

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】山本 達也

【テーマコード（参考）】

5F172

5F173

【Ｆターム（参考）】

5F172AF06

5F172AM08

5F172DD03

5F172EE15

5F172EE19

5F172NN23

5F172NQ06

5F172NQ34

5F173MA07

5F173ME44

5F173SC10

5F173SE02

5F173SG04

(57)【要約】

【課題】レーザ出力の変化に伴うＬＤモジュールの発振波長のシフトを抑える技術を実現する。
【解決手段】制御装置（１）は、出力可変なファイバレーザに励起光を供給する複数のＬＤモジュール（２）を制御する。制御装置（１）は、ファイバレーザのレーザ出力の設定値に応じて、複数のＬＤモジュール（２）のうち、駆動電流を供給するＬＤモジュールの個数を設定する制御部（１４）を備えている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

出力可変なファイバレーザに励起光を供給する複数のＬＤ（Laser Diode）モジュールを制御する制御装置であって、
前記ファイバレーザのレーザ出力の設定値に応じて、前記複数のＬＤモジュールのうち、駆動電流を供給するＬＤモジュールの個数を設定する制御部を備えている、
ことを特徴とする制御装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記設定値が小さくなるほど、駆動電流を供給するＬＤモジュールの個数を少なく設定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記設定値を表すアナログ信号である出力設定信号を、各ＬＤモジュールに供給する駆動電流を表すアナログ信号である電流設定信号に変換する複数の可変抵抗器を含み、前記制御部から出力されるデジタル信号である抵抗設定信号に従って各可変抵抗器の抵抗値を設定するデジタルポテンションメータを更に備えている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の制御装置。

【請求項4】

アナログ信号である前記出力設定信号を、前記制御部に供給するデジタル信号である出力設定信号に変換するＡＤコンバータを更に備えている、
ことを特徴とする請求項３に記載の制御装置。

【請求項5】

前記制御部から出力されるデジタル信号である制御信号を、前記設定値を表すデジタル信号である出力設定信号と、前記デジタルポテンションメータに供給するアナログ信号である前記抵抗設定信号とに分離するデマルチプレクサと、
前記デマルチプレクサから出力されるデジタル信号である前記出力設定信号を、前記デジタルポテンションメータに供給するアナログ信号である前記出力設定信号に変換するＤＡコンバータを更に備えている、
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の制御装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記ファイバレーザの設定可能な任意のレーザ出力に対して、各ＬＤモジュールの発振波長が９６０ｎｍ以上９６８ｎｍ以下の波長帯域から外れないように、駆動電流を供給するＬＤモジュールの個数を決定する、
ことを特徴とする請求項１～５の何れか一項に記載の制御装置。

【請求項7】

出力可変なファイバレーザに励起光を供給する複数のＬＤ（Laser Diode）モジュールを制御する制御方法であって、
前記ファイバレーザの出力の設定値に応じて前記複数のＬＤモジュールのうち、駆動電流を供給するＬＤモジュールの個数を設定する制御工程を含んでいる、
ことを特徴とする制御方法。

【請求項8】

請求項１～６の何れか一項に記載の制御装置を備えている、
ことを特徴とするファイバレーザ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、出力可変なファイバレーザに励起光を供給する複数のＬＤ（Laser Diode）モジュールを制御する制御装置及び制御方法に関する。また、そのような制御装置を備えたファイバレーザ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

レーザ加工の分野では、ファイバレーザが広く用いられている。このようなファイバレーザにおいては、光ファイバに添加されたＹｂなどの希土類元素を、ＬＤモジュールから出力されたレーザ光（以下、「励起光」とも記載する）を用いて励起することによって、レーザ光の再帰的な増幅を実現している。

【0003】

ＬＤモジュールから出力された励起光を効率的に利用するためには、発振波長が狭帯域であることが好ましい。なぜなら、ＬＤモジュールの発振波長が広帯域であると、希土類元素に吸収されない励起光（希土類元素の吸収スペクトルから外れた励起光）が増加し、励起光の利用効率が低下するためである。

【0004】

狭帯域化を図ったＬＤモジュールとしては、例えば、特許文献１に記載のレーザモジュールが挙げられる。特許文献１に記載のレーザモジュールにおいては、波長安定化素子を用いて発振波長の狭帯域化を実現している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２１－３４５３０号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

出力可変なファイバレーザにおいては、出力するレーザ光のパワー（以下、「レーザ出力」とも記載する）に応じて、励起光のパワーを変化させる必要がある。例えば、レーザ出力を小さくするためには、励起光のパワーを小さくする必要がある。そして、励起光のパワーを小さくするためには、ＬＤモジュールに供給する駆動電流を小さくする必要がある。特に、励起光源が複数のＬＤモジュールにより構成されている場合、個々のＬＤモジュールに供給する駆動電流を更に小さくする必要がある。

【0007】

このように、出力可変なファイバレーザ、特に、励起光源が複数のＬＤモジュールにより構成されているファイバレーザでは、個々のＬＤモジュールに供給される駆動電流の大きさが大きく変動する。このため、ＬＤモジュールの発振波長も大きくシフトし、その結果、励起光の利用効率が低下するという問題が生じる。

【0008】

なお、特許文献１に記載の技術を用いれば、このような問題を生じ難くすることができる。しかしながら、特許文献１に記載の技術を用いると、波長安定化素子の追加に伴う製造コストの増大に加えて、波長安定化素子の位置調整及び熱膨張管理に伴う歩留まりの低下が生じる。

【0009】

本発明の一態様は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、波長安定化素子を用いるのとは別の方法で、レーザ出力の変化に伴うＬＤモジュールの発振波長のシフトを抑える技術を実現することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の態様１に係る制御装置は、出力可変なファイバレーザに励起光を供給する複数のＬＤ（Laser Diode）モジュールを制御する制御装置であって、前記ファイバレーザのレーザ出力の設定値に応じて、前記複数のＬＤモジュールのうち、駆動電流を供給するＬＤモジュールの個数を設定する制御部を備えている。

【0011】

上記の構成によれば、波長安定化素子を用いるのとは別の方法で、レーザ出力の変化に伴うＬＤモジュールの発振波長のシフトを抑えることができる。

【0012】

本発明の態様２に係る制御装置においては、態様１の構成に加えて、前記制御部は、前記設定値が小さくなるほど、駆動電流を供給するＬＤモジュールの個数を少なく設定する、という構成が採用されている。

【0013】

上記の構成によれば、レーザ出力の変化に伴うＬＤモジュールの発振波長のシフトを抑えることができる。

【0014】

本発明の態様３に係る制御装置においては、態様１又は２の構成に加えて、前記設定値を表すアナログ信号である出力設定信号を、各ＬＤモジュールに供給する駆動電流を表すアナログ信号である電流設定信号に変換する複数の可変抵抗器を含み、前記制御部から出力されるデジタル信号である抵抗設定信号に従って各可変抵抗器の抵抗値を設定するデジタルポテンションメータを更に備えている、という構成が採用されている。

【0015】

上記の構成によれば、簡易な構成でレーザ出力の変化に伴うＬＤモジュールの発振波長のシフトを抑えることができる。

【0016】

本発明の態様４に係る制御装置においては、態様３の構成に加えて、アナログ信号である前記出力設定信号を、前記制御部に供給するデジタル信号である出力設定信号に変換するＡＤコンバータを更に備えている、という構成が採用されている。

【0017】

上記の構成によれば、レーザ出力の設定値がアナログ信号として制御装置に供給される場合に、簡単な構成でレーザ出力の変化に伴うＬＤモジュールの発振波長のシフトを抑えることができる。

【0018】

本発明の態様５に係る制御装置においては、態様３又は４の構成に加えて、前記制御部から出力されるデジタル信号である制御信号を、前記設定値を表すデジタル信号である出力設定信号と、前記デジタルポテンションメータに供給するアナログ信号である前記抵抗設定信号とに分離するデマルチプレクサと、前記デマルチプレクサから出力されるデジタル信号である前記出力設定信号を、前記デジタルポテンションメータに供給するアナログ信号である前記出力設定信号に変換するＤＡコンバータを更に備えている、という構成が採用されている。

【0019】

上記の構成によれば、レーザ出力の設定値が通信により制御装置に通知される場合に、簡単な構成でレーザ出力の変化に伴うＬＤモジュールの発振波長のシフトを抑えることができる。

【0020】

本発明の態様６に係る制御装置においては、態様１～５の何れかの構成に加えて、前記制御部は、前記ファイバレーザの設定可能な任意のレーザ出力に対して、各ＬＤモジュールの発振波長が９６０ｎｍ以上９６８ｎｍ以下の波長帯域から外れないように、駆動電流を供給するＬＤモジュールの個数を決定する、という構成が採用されている。

【0021】

上記の構成によれば、ファイバレーザの増幅媒質がＹｂ添加ファイバである場合に、レーザ出力の変化に伴うＬＤモジュールの発振波長のシフトを効果的に抑えることができる。

【0022】

本発明の態様７に係る制御方法は、出力可変なファイバレーザに励起光を供給する複数のＬＤ（Laser Diode）モジュールを制御する制御方法であって、前記ファイバレーザの出力の設定値に応じて前記複数のＬＤモジュールのうち、駆動電流を供給するＬＤモジュールの個数を設定する制御工程を含んでいる。

【0023】

上記の構成によれば、波長安定化素子を用いるのとは別の方法で、レーザ出力の変化に伴うＬＤモジュールの発振波長のシフトを抑えることができる。

【0024】

本発明の態様８に係るファイバレーザ装置は、態様１～６の何れかの制御装置を備えている。

【0025】

上記の構成によれば、レーザ出力の変化に伴うＬＤモジュールの発振波長のシフトを抑えることができる。その結果、複数のＬＤモジュールから出力される励起光を効率的に利用することができる。

【0026】

なお、「波長安定化素子を用いるのとは別の方法で」とは、波長安定化素子を用いないことを含意せず、したがって、ＬＤモジュールに波長安定化素子が含まれる態様も、発明の範疇に含まれる。

【発明の効果】

【0027】

本発明の一態様によれば、波長安定化素子を用いるのとは別の方法で、レーザ出力の変化に伴うＬＤモジュールの発振波長のシフトを抑える技術を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明の一態様に係る制御装置の構成を示すブロック図である。

【図2】図１に示す制御装置の変形例を示すブロック図である。

【図3】図１に示す制御装置を備えるファイバレーザ装置の構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

（制御装置の構成）
本発明の一実施形態に係る制御装置１の構成について、図１を参照して説明する。図１は、制御装置１の構成を示すブロック図である。なお、図１においては、アナログ信号の経路を実線で示し、デジタル信号の経路を点線で示している。

【0030】

制御装置１は、出力可変なファイバレーザに励起光を供給するＬＤモジュール群２を制御するための装置である。ここで、ＬＤモジュール群２は、ｎ個のＬＤモジュール群Ｇ１～Ｇｎの集合であり、各ＬＤモジュール群Ｇｉは、ｍ個のＬＤモジュールＬＤＭｉの集合である。ここで、ｎは、２以上の任意の自然数であり、ｍは、１以上の任意の自然数であり、ｉは、１以上ｎ以下の各自然数である。図１においては、ｎ及びｍが、それぞれ４である場合の構成を例示している。

【0031】

制御装置１は、デジタルポテンションメータ１１と、ＬＤドライバ群１２と、ＡＤコンバータ１３と、制御部１４と、を備えている。ここで、ＬＤドライバ群１２は、ｎ個のＬＤドライバＬＤＤ１～ＬＤＤｎの集合である。

【0032】

制御装置１には、出力設定信号ＰＳ（Ａ）が入力される。ここで、出力設定信号ＰＳ（Ａ）は、ファイバレーザのレーザ出力の設定値を表すアナログ信号である。出力設定信号ＰＳ（Ａ）は、デジタルポテンションメータ１１及びＡＤコンバータ１３に供給される。

【0033】

デジタルポテンションメータ１１は、出力設定信号ＰＳ（Ａ）を電流設定信号ＣＳ１～ＣＳｎに変換するためのｎ個の可変抵抗器Ｒ１～Ｒｎを含む。ここで、各電流設定信号ＣＳｉは、ＬＤモジュールＬＤＭｉに供給する駆動電流Ｉｉを指定するアナログ信号である。各電流設定信号ＣＳｉは、ＬＤドライバＬＤＤｉに提供される。デジタルポテンションメータ１１は、後述する制御部１４から取得した抵抗設定信号ＲＳに従って、可変抵抗器Ｒ１～Ｒｎの抵抗値を設定する。ここで、抵抗値指定信号ＲＳは、可変抵抗器Ｒ１～Ｒｎの抵抗値を指定するデジタル信号である。

【0034】

ＬＤドライバ群１２を構成する各ＬＤドライバＬＤＤｉは、デジタルポテンションメータ１１から取得した電流設定信号ＣＳｉに従って、ＬＤモジュールＬＤＭｉに供給する駆動電流Ｉｉを設定する。各ＬＤドライバＬＤＤｉとしては、例えば、定電流回路を用いることができる。ＬＤモジュール群２を構成する各ＬＤモジュールＬＤＭｉは、ＬＤドライバＬＤＤｉから供給された駆動電流Ｉｉに応じたレーザ光を出力する。ｎ×ｍ個のＬＤモジュールＬＤＭ１～ＬＤＭｎから出力されたレーザ光は、励起光としてファイバレーザに供給される。

【0035】

ＡＤコンバータ１３は、アナログ信号である出力設定信号ＰＳ（Ａ）を、デジタル信号である出力設定信号ＰＳ（Ｄ）に変換する。出力設定信号ＰＳ（Ｄ）は、制御部１４に提供される。制御部１４は、ＡＤコンバータ１３から取得した出力設定信号ＰＳ（Ｄ）に基づいて、デジタルポテンションメータ１１に提供する抵抗設定信号ＲＳを生成する。抵抗設定信号ＲＳを生成するために、制御部１４は、以下の処理を実行する。

【0036】

すなわち、制御部１４は、ＡＤコンバータ１３から取得した出力設定信号ＰＳ（Ｄ）を参照して、ファイバレーザのレーザ出力の設定値を特定する（処理１）。また、制御部１４は、処理１にて特定した設定値に応じて、ＬＤモジュールＬＤＭ１～ＬＤＭｎのうち、駆動電流を供給するＬＤモジュールの個数を決定する（処理２）。この際、制御部１４は、処理１にて特定した設定値が小さくなるほど、駆動電流を供給するＬＤモジュールの個数を少なく設定する。また、制御部１４は、処理２にて決定した個数のＬＤモジュールを、ＬＤモジュール群２から選択する（処理３）。また、制御部１４は、処理１にて特定した設定値、及び、処理２にて特定した個数に応じて、可変抵抗器Ｒ１～Ｒｎの抵抗値を決定する（処理４）。ここで、処理３にて選択されなかったＬＤモジュールに対応する可変抵抗器の抵抗値は、その可変抵抗器の最大抵抗値に設定される。これにより、処理３にて選択されなかったＬＤモジュールには駆動電流が実質的に供給されず、処理３にて選択されたＬＤモジュールのみに駆動電流が供給されることになる。また、制御部１４は、処理４にて決定した可変抵抗器Ｒ１～Ｒｎの抵抗値を表す抵抗設定信号ＲＳを生成する（処理５）。

【0037】

なお、本実施形態においては、ｎ×ｍ個のＬＤモジュールＬＤＭ１～ＬＤＭｎがｎ個のＬＤモジュール群Ｇ１～Ｇｎに束ねられており、駆動電流Ｉ１～Ｉｎの設定は、ＬＤモジュール群Ｇｉ毎に行われる。したがって、上述した処理２においては、ＬＤモジュール群Ｇ１～Ｇｎのうち、駆動電流を供給するＬＤモジュール群の個数が決定される。また、上述した処理３においては、処理２にて決定した個数のＬＤモジュール群が、ＬＤモジュール群Ｇ１～Ｇｎから選択される。

【0038】

（制御装置の効果）
制御装置１においては、ファイバレーザのレーザ出力の設定値に応じて、ＬＤモジュールＬＤＭ１～ＬＤＭｎのうち、駆動電流を供給するＬＤモジュールの個数を決定する。これにより、設定値が小さいときには、駆動電流を供給するＬＤモジュールの個数を少なくすることができる。その結果、選択されたＬＤモジュールの各々に供給される駆動電流を、全てのＬＤモジュールＬＤＭ１～ＬＤＭｎに供給する場合よりも大きくすることができる。したがって、個々のＬＤモジュールに供給される駆動電流が小さくなり過ぎることによる発振波長のシフトを抑えることができる。

【0039】

以下、この効果を、具体例に即して説明する。以下では、ＬＤモジュール群Ｇ１～Ｇｎの個数ｎを４とし、各ＬＤモジュール群Ｇｉに属するＬＤモジュールＬＤＭｉの個数ｍを４とする。したがって、ＬＤモジュールＬＤＭ１～ＬＤＭ４の総数ｍ×ｎは、１６個である。

【0040】

下記の表１は、ファイバレーザのレーザ出力の設定値（以下、「レーザ出力」とも記載）と、ＬＤモジュールＬＤＭ１～ＬＤＭ４のうち、駆動電流が供給されるＬＤモジュールの個数（以下、「駆動ＬＤＭ個数」とも記載）との関係を例示した表である。

【0041】

【表1】

【0042】

表１に示した例において、制御部１４は、レーザ出力が１．０９ｋＷ以下であるとき、駆動ＬＤＭ個数を４個に設定し、駆動電流を供給するＬＤモジュールとして１系統のＬＤモジュールＬＤＭ１を選択する。また、制御部１４は、レーザ出力が１．１ｋＷ以上２．０９ｋＷ以下であるとき、駆動ＬＤＭ個数を８個に設定し、駆動電流を供給するＬＤモジュールとして２系統のＬＤモジュールＬＤＭ１～ＬＤＭ２を選択する。また、制御部１４は、レーザ出力が２．１ｋＷ以上３．０９ｋＷ以下であるとき、駆動ＬＤＭ個数を１２個に設定し、駆動電流を供給するＬＤモジュールとして３系統のＬＤモジュールＬＤＭ１～ＬＤＭ３を選択する。また、制御部１４は、レーザ出力が３．１ｋＷ以上であるとき、駆動ＬＤＭ個数を１６個に設定し、駆動電流を供給するＬＤモジュールとして４系統のＬＤモジュールＬＤＭ１～ＬＤＭ４を選択する。

【0043】

下記の表２は、レーザ出力が０．５ｋＷ、１．０ｋＷ、１．５ｋＷ、２．０ｋＷ、２．５ｋＷ、３．０ｋＷ、３．５ｋＷ、４．０ｋＷのときのファイバレーザの状態を例示した表である。表２においては、ファイバレーザの状態として、（１）最大出力に対するレーザ出力の割合（以下、「出力率」とも記載）、（２）ＬＤモジュール群２の総出力（以下、「励起出力」とも記載）、（３）駆動電流が供給されるＬＤモジュールの系統数（以下、「駆動ＬＤＭ系統数」とも記載）、（４）駆動電流が供給されるＬＤモジュールの個数（以下、「駆動ＬＤＭ個数」とも記載）、（５）個々のＬＤモジュールに供給される駆動電流（以下、「駆動電流」とも記載）を示している。

【0044】

【表2】

【0045】

例えば、レーザ出力が０．５ｋＷである場合、全てのＬＤモジュールＬＤＭ１～ＬＤＭ４を駆動すると、個々のＬＤモジュールに供給される駆動電流は２．０Ａになる。これに対し、制御装置１を用いて駆動するＬＤモジュールを１系統／４個のＬＤモジュールＬＤＭ１に制限すると、個々のＬＤモジュールに供給される駆動電流は８．０Ａになる。したがって、この場合、個々のＬＤモジュールに供給される駆動電流が小さくなることにより生じる発振波長のシフトを、全てのＬＤモジュールＬＤＭ１～ＬＤＭ４を駆動する場合よりも小さくすることができる。或いは、レーザ出力が１．０ｋＷである場合、全てのＬＤモジュールＬＤＭ１～ＬＤＭ４を駆動すると、個々のＬＤモジュールに供給される駆動電流は４．０Ａになる。これに対し、制御装置１を用いて駆動するＬＤモジュールを１系統／４個のＬＤモジュールＬＤＭ１に制限すると、個々のＬＤモジュールの各々に供給される駆動電流は１６．０Ａになる。したがって、この場合、個々のＬＤモジュールに供給される駆動電流が小さくなることにより生じる発振波長のシフトを、全てのＬＤモジュールＬＤＭ１～ＬＤＭ４を駆動する場合よりも小さくすることができる。レーザ出力が１．５ｋＷ、２．０ｋＷ、２．５ｋＷ、３．０ｋＷの場合についても、同様のことが言える。

【0046】

なお、ファイバレーザの増幅媒質がＹｂ添加ファイバである場合、各レーザ出力に対する駆動ＬＤＭ数は、ファイバレーザの設定可能な任意の出力値に対して、個々のＬＤモジュールの発振波長が９６０ｎｍ以上９６８ｎｍ以下の波長帯域から外れないように設定することが好ましい。なぜなら、この波長帯域においては、Ｙｂによる励起光の吸収量の波長依存性が、他の波長帯域と比べて小さいからである。また、この波長帯域においては、長波長になるほどＹｂによる励起光の吸収量が多くなり、高温になるほどＹｂによる励起光の吸収量が多くなる。前者の性質によれば、励起光のパワーが高くなる長波長側においてＹｂによる励起光の吸収量が多くなるので、残留励起光を減らすことができ、その結果、残留励起光に起因する光部品の劣化又は損傷を抑えることが可能になる。また、後者の性質によれば、レーザ発振時の発熱によりＹｂによる励起光の吸収量が多くなるので、Ｙｂ添加ファイバのファイバ長を短くすることができ、その結果、フォトダークニング及び誘導ラマン散乱の発生を抑制することが可能になる。

【0047】

（制御装置の変形例）
制御装置１の一変形例について、図２を参照して説明する。図２は、本変形例に係る制御装置１（以下、「制御装置１Ａ」と記載する）の構成を示すブロック図である。なお、図１においては、アナログ信号の経路を実線で示し、デジタル信号の経路を点線で示している。

【0048】

制御装置１Ａは、上述したデジタルポテンションメータ１１、ＬＤドライバ群１２、及び制御部１４に加えて、デマルチプレクサ１５、及びＤＡコンバータ１６を備えている。ＡＤコンバータ１３は、制御装置１Ａにおいて省略されている。

【0049】

本変形例においては、ファイバレーザのレーザ出力の設定値が通信（例えば、シリアル通信）によって制御装置１Ａに通知される。制御部１４は、出力設定信号ＰＳ（Ｄ）と抵抗設定信号ＲＳとを含む制御信号Ｃを出力する。上述したように、出力設定信号ＰＳ（Ｄ）は、ファイバレーザのレーザ出力の設定値を表すデジタル信号であり、抵抗設定信号ＲＳは、可変抵抗器Ｒ１～Ｒｎの抵抗値を指定するデジタル信号である。

【0050】

デマルチプレクサ１５は、制御部１４から取得した制御信号Ｃを、出力設定信号ＰＳ（Ｄ）と抵抗設定信号ＲＳとに分離する。出力設定信号ＰＳ（Ｄ）は、ＤＡコンバータ１６に供給され、抵抗設定信号ＲＳは、デジタルポテンションメータ１１に提供される。ＤＡコンバータ１６は、デマルチプレクサ１５から取得した出力設定信号ＰＳ（Ｄ）を、アナログ信号である出力設定信号ＰＳ（Ａ）に変換する。出力設定信号ＰＳ（Ａ）は、デジタルポテンションメータ１１に供給される。

【0051】

制御装置１Ａにおける制御部１４及びデジタルポテンションメータ１１の動作は、制御装置１における制御部１４及びデジタルポテンションメータ１１の動作と同様である。したがって、制御装置１Ａにおいても、制御装置１と同様の効果が得られる。

【0052】

なお、制御装置１Ａは、制御装置１と同様、ＡＤコンバータ１３を更に備えていてもよい。これにより、ファイバレーザのレーザ出力の設定値が通信によって通知される場合であっても、ファイバレーザのレーザ出力の設定値がアナログ信号として入力される場合であっても、制御装置１と同様の効果を得ることができる。

【0053】

（ファイバレーザの構成）
制御装置１を備えたファイバレーザ装置３の構成について、図３を参照して説明する。図３は、ファイバレーザ装置３の構成を示すブロック図である。

【0054】

ファイバレーザ装置３は、ＭＯＰＡ型の加工用ファイバレーザであり、制御装置１の他に、ＭＯ（Master Oscillator）部３１と、ＭＯ部３１にて生成されたレーザ光を増幅するＰＡ（Power Amplifier）部３２と、加工ヘッド３３と、を備えている。なお、加工ヘッド３３は、用途に応じて付け替えることが可能であり、また、省略することも可能である。なお、ファイバレーザ装置３は、制御装置１の代わりに、制御装置１Ａを備えていてもよい。

【0055】

本実施形態においては、ＭＯ部３１として、前方励起型のファイバレーザを用いている。ＭＯ部３１は、光ファイバ３１ａと、励起光源ユニット３１ｂと、コンバイナ３１ｃと、１対のＦＢＧ（Fiber Bragg Grating）３１ｄ１，３１ｄ２と、により構成することができる。

【0056】

光ファイバ３１ａは、コアに希土類元素が添加された光ファイバ（例えば、ダブルクラッドファイバ）である。光ファイバ３１ａのコアに添加する希土類元素は特に限定されないが、本実施形態においては、Ｙｂを用いている。光ファイバ３１ａの一端には、ミラーとして機能するＦＢＧ３１ｄ１が接続されており、光ファイバ３１ａの他端には、ハーフミラーとして機能するＦＢＧ３１ｄ２が接続されている。これにより、光ファイバ３１ａは、励起した希土類元素から放出されるレーザ光を再帰的に増幅する共振器として機能する。

【0057】

励起光源ユニット３１ｂは、光ファイバ３１ａのコアに添加された希土類元素を励起させるための励起光（前方励起光）を生成するための構成である。本実施形態においては、励起光源ユニット３１ｂとして、上述したＬＤモジュール群２を用いている。励起光源ユニット３１ｂにて生成された励起光は、コンバイナ３１ｃによって光ファイバ３１ａのインナークラッドに導入される。

【0058】

また、本実施形態においては、ＰＡ部３２として、ファイバアンプを用いている。ＰＡ部３２は、光ファイバ３２ａにより構成することができる。

【0059】

光ファイバ３２ａは、コアに希土類元素が添加された光ファイバ（例えば、ダブルクラッドファイバ）である。光ファイバ３２ａのコアに添加する希土類元素は特に限定されないが、本実施形態においては、Ｙｂを用いている。光ファイバ３２ａの一端には、ＭＯ部３１のＦＢＧ３１ｄ２が接続されている。これにより、光ファイバ３２ａは、ＭＯ部３１により生成されたレーザ光を増幅する増幅器として機能する。また、光ファイバ３２ａの他端には、加工ヘッド３３が接続されている。これにより、光ファイバ３２ａにより増幅されたレーザは、加工ヘッド３３を介してワークに照射される。

【0060】

制御装置１は、ファイバレーザ装置３のレーザ出力の設定値に応じて、励起光源ユニット３１ｂを構成するＬＤモジュールＬＤＭ１～ＬＤＭｎのうち、駆動電流を供給するＬＤモジュールの個数を決定する。これにより、設定値が小さいときには、駆動電流を供給するＬＤモジュールの個数を少なくすることができる。その結果、選択されたＬＤモジュールの各々に供給される駆動電流を、全てのＬＤモジュールＬＤＭ１～ＬＤＭｎに供給する場合よりも大きくすることができる。したがって、個々のＬＤモジュールに供給される駆動電流が小さくなり過ぎることによる発振波長のシフトを抑えることができる。これにより、励起光源ユニット３１ｂから供給されるレーザ光を、光ファイバ３１ａに添加された希土類元素に効率的に吸収させることができる。これにより、残留励起光を減らすことができ、その結果、光部品の劣化又は損傷を抑制することができる。また、これにより、光ファイバ３１ａのファイバ長を短くすることができ、その結果、フォトダークニング及び誘導ラマン散乱の発生を抑制することができる。

【0061】

（付記事項）
本発明は、上述した各実施形態に限定されるものでなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。上述した実施形態に含まれる各技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても、本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0062】

１ 制御装置
１１ デジタルポテンションメータ
１２ ＬＤドライバ群
１３ ＡＤコンバータ
１４ 制御部
１５ デマルチプレクサ
１６ ＤＡコンバータ
２ ＬＤモジュール群
３ ファイバレーザ装置

【図1】

【図2】

【図3】