特許 7288394 ファイバヒューズ検出装置、及びこれを用いたレーザ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-05-30

(45)【発行日】2023-06-07

(54)【発明の名称】ファイバヒューズ検出装置、及びこれを用いたレーザ装置

(51)【国際特許分類】

   G01M 11/00 20060101AFI20230531BHJP

   H01S 3/00 20060101ALI20230531BHJP

   H01S 3/067 20060101ALI20230531BHJP

【ＦＩ】

G01M11/00 R

H01S3/00 G

H01S3/067

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2019219166

(22)【出願日】2019-12-03

(65)【公開番号】P2021089191

(43)【公開日】2021-06-10

【審査請求日】2022-05-25

(73)【特許権者】

【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】100143764

【弁理士】

【氏名又は名称】森村 靖男

(72)【発明者】

【氏名】阪本 真一

【審査官】小野寺 麻美子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－２３８７０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１２７９０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０９００５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２２７７７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０９２６１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｍ １１／００ － Ｇ０１Ｍ １１／０８

Ｈ０１Ｓ ３／００ － Ｈ０１Ｓ ３／０２

Ｈ０１Ｓ ３／０４ － Ｈ０１Ｓ ３／０９５９

Ｈ０１Ｓ ３／１０ － Ｈ０１Ｓ ３／１０２

Ｈ０１Ｓ ３／１０５ － Ｈ０１Ｓ ３／１３１

Ｈ０１Ｓ ３／１３６ － Ｈ０１Ｓ ３／２１３

Ｈ０１Ｓ ３／２３ － Ｈ０１Ｓ ４／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

接続部を有する複数の光ファイバと、前記接続部を含むそれぞれの前記光ファイバの一部を覆い、遮光性の壁部を有する筐体と、前記筐体の内部空間に配置され、ファイバヒューズの発生により前記光ファイバから発生する光を検出する少なくとも１つの光検出部と、を備えるファイバヒューズ検出装置と、
前記筐体の外部から前記光ファイバのコアに光を出射する複数の光源と、
を備え、
前記光ファイバは、前記筐体の外部において前記接続部よりも前記光源側で切断可能で、
前記光源側における切断された前記光ファイバの先端面は、前記筐体の内部に導入可能である
ことを特徴とするレーザ装置。

【請求項2】

制御部を更に備え、
前記制御部は、前記光検出部が前記ファイバヒューズの発生により前記光ファイバから発生する光を検出する場合に前記光源を停止させる
ことを特徴とする請求項１に記載のレーザ装置。

【請求項3】

いずれかの前記光ファイバの前記コアを伝搬する光のパワーが１ｋＷ以上である
ことを特徴とする請求項１または２に記載のレーザ装置。

【請求項4】

前記光源から出射される光の波長は赤外光の波長帯域であり、当該光の波長帯域における前記光検出部の検出感度よりも、前記ファイバヒューズによって前記光ファイバから発生する光の波長帯域における前記光検出部の検出感度は高い
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のレーザ装置。

【請求項5】

光学部品を更に備え、
一部の前記光ファイバは、複数であり、前記光源から出射される光の進行方向の上流側で前記光学部品に接続され、
他の一部の前記光ファイバは、前記光源から出射される光の進行方向の下流側で前記光学部品に接続され、
前記筐体は、前記上流側のそれぞれの前記光ファイバの前記一部と、前記下流側の少なくとも１つの前記光ファイバの前記一部とを覆い、
前記光検出部は、前記筐体に覆われる前記上流側の前記光ファイバの前記一部において前記ファイバヒューズの発生により当該光ファイバから発生する光、及び、前記筐体に覆われる前記下流側の前記光ファイバの前記一部において前記ファイバヒューズの発生により当該光ファイバから発生する光を検出する
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】

前記光学部品は、複数の前記光源から出射される光を合波するコンバイナであり、
前記一部の前記光ファイバは、前記光学部品に前記上流側で接続され、それぞれの前記光源から出射する光を前記コンバイナに伝搬し、
前記他の一部の前記光ファイバは、前記光学部品に前記下流側で接続され、前記コンバイナから出射する光を伝搬する
ことを特徴とする請求項５に記載のレーザ装置。

【請求項7】

前記内部空間は、閉空間である
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】

前記壁部の内壁面の少なくとも一部は、前記ファイバヒューズの発生によって前記光ファイバから発生する光を前記光検出部に向けて反射する光反射性を有する
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項または２に記載のレーザ装置。

【請求項9】

前記壁部は金属から成る
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】

前記光検出部の数は、前記接続部の数よりも少ない
ことを特徴とする請求項１から９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、ファイバヒューズ検出装置、及びこれを用いたレーザ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、例えば光通信分野において、伝送容量の増加に伴い、光ファイバに伝搬される光の強度（パワー）が増加している。高強度の光が伝搬される光ファイバでは、出力端部の汚れ、光ファイバの製造時における光ファイバ内部への汚れの混入、または光ファイバの設計時に予期していない方法での光ファイバの使用などにより、ファイバヒューズが起こり得る。ファイバヒューズとは、光ファイバのコアが局所的に高温となり、この高温の部分がコアを伝搬する光を吸収することで光が光源側に向かって進行する現象をいう。ファイバヒューズは、光ファイバのみならず、光ファイバに接続された光源をも破壊してしまう可能性がある。このためファイバヒューズの検出が重要となっている。

【0003】

例えば、特許文献１には、ファイバヒューズの発生を検出するファイバヒューズ検出部品が開示されている。ファイバヒューズ検出部品は、ファイバヒューズ発生時に、光ファイバから発生する可視光を検出する光受光器を備える。ファイバヒューズ検出部品は、可視光を検出する光受光器から出力される電気信号を用いてファイバヒューズの発生を検出する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１２－１２７９０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に開示されるファイバヒューズ検出部品では、光受光器は光ファイバから漏れ出る外光に対して何ら遮光されていない。この外光としては、例えば、光源から出射され光ファイバのコアを伝搬した光を挙げることができる。従って、例えば、当該光の波長帯域は、赤外域である。このため、光受光器は、外光の影響を受けやすく、ファイバヒューズ発生時に光ファイバから発生する本来検出すべき光を高精度に検出できないという懸念がある。ファイバヒューズによる光が高精度に検出されないと、光源の駆動が適切に停止しない場合があり、ファイバヒューズによる損傷が光ファイバにおける広い範囲や光源にまで広がってしまうという懸念がある。

【0006】

そこで、本発明は、ファイバヒューズ発生時に光ファイバから発生する光を高精度に検出することができるファイバヒューズ検出装置、及びこれを用いた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】

【0007】

上記課題を解決するため、本発明のファイバヒューズ検出装置は、接続部を有する少なくとも１つの光ファイバと、前記接続部を含む前記光ファイバの一部を覆い、遮光性の壁部を有する筐体と、前記筐体の内部空間に配置され、ファイバヒューズの発生により前記光ファイバから発生する光を検出する少なくとも１つの光検出部と、を備えることを特徴とする。

【0008】

このようなファイバヒューズ検出装置では、筐体は接続部を含む光ファイバの一部を覆い、壁部は筐体の外部における光ファイバの他の一部から漏れ出て筐体の内部空間に進行する外光を遮光する。上記のように、この外光は、例えば、光源から出射され光ファイバのコアを伝搬した光であり、赤外域の波長を有する。本ファイバヒューズ検出装置によれば、筐体の内部空間に配置された光検出部は、光ファイバの他の一部から漏れる外光の検出を抑制された状態で、ファイバヒューズ発生時に筐体の内部空間に配置された光ファイバのいずれかにおける接続部近傍から発生する光を検出する。従って、本ファイバヒューズ検出装置によれば、ファイバヒューズ発生時に光ファイバの接続部近傍から発生する光を高精度に検出することができる。

【0009】

また、前記内部空間は、閉空間であることが好ましい。

【0010】

この場合、光ファイバ及び光検出部が遮光性の壁部で囲われた閉空間内に収納されるため、光検出部への外光の進行が防止され、ファイバヒューズの発生により光ファイバから発生する光のＳ／Ｎ比が高まる。このため、光検出部はファイバヒューズ発生時に光ファイバから発生する光をより高精度に検出し得る。

【0011】

また、前記壁部の内壁面の少なくとも一部は、前記ファイバヒューズの発生によって前記光ファイバから発生する光の一部を前記光検出部に向けて反射する光反射性を有することが好ましい。

【0012】

この場合、ファイバヒューズの発生によって光ファイバから発生する光の一部は、光反射性の内壁面に伝搬して光検出部に向けて反射され、光検出部に伝搬し得る。また、光の他の一部は、光ファイバから光検出部に直接伝搬し得る。このため、より多くの光が光検出部に検出され得る。従って、本ファイバヒューズ検出装置によれば、ファイバヒューズの発生時に光ファイバから発生する光をより高精度に検出することができる。

【0013】

また、前記壁部は金属から成ることが好ましい。

【0014】

この場合、光ファイバから発生する光によって熱が発生する場合に、この熱の少なくも一部は、壁部で拡散し易い。このため、壁部の一部が高温になることを抑制し得る。また、この熱の少なくとも一部は、壁部を介して外部に放出され易くなり得る。従って、筐体の内部空間内における熱の籠りが抑制されて、熱による光ファイバの劣化を抑制し得る。

【0015】

また、前記光ファイバは、複数であり、複数の前記光ファイバのそれぞれの前記一部は、前記筐体の前記内部空間に配置されることが好ましい。

【0016】

複数の光ファイバそれぞれの一部が筐体の内部空間に配置されるため、複数の光ファイバのいずれかにファイバヒューズが発生しても、光検出部はファイバヒューズの発生によって複数の光ファイバのいずれかにおける接続部近傍から発生する光を検出し得る。従って、本ファイバヒューズ検出装置によれば、複数の光ファイバそれぞれにおけるファイバヒューズの発生をまとめて管理することができる。

【0017】

また、前記光検出部の数は、前記接続部の数よりも少ないことが好ましい。

【0018】

この場合であっても、筐体内における複数の光ファイバのいずれかでファイバヒューズが発生しても、光検出部はファイバヒューズの発生によって接続部近傍から発生する光を検出し得る。従って、本ファイバヒューズ検出装置によれば、少ない光検出部により、複数の光ファイバのいずれかにおけるファイバヒューズの発生を検出し得、簡易な構成とし得る。

【0019】

また、本発明のレーザ装置は、上記のいずれか１項に記載のファイバヒューズ検出装置と、前記光ファイバのコアに光を出射する少なくとも１つ光源と、を備えることを特徴とするものである。

【0020】

このレーザ装置では、光検出部が、ファイバヒューズの発生時に筐体の内部空間に配置された光ファイバにおける接続部近傍から発生する光を検出し得、何らかの対策を講じることができる。

【0021】

このレーザ装置は、制御部を更に備え、前記制御部は、前記光検出部が前記ファイバヒューズの発生により前記光ファイバから発生する光を検出する場合に前記光源を停止させることが好ましい。

【0022】

この場合、ファイバヒューズが光ファイバの接続部近傍に到達する際にレーザ装置の動作を停止し得、ファイバヒューズが発生した光ファイバを切り離して、新たな光ファイバに交換し得る。

【0023】

また、前記光ファイバのコアを伝搬する光のパワーは、１ｋＷ以上であることが好ましい。

【0024】

光のパワーが１ｋＷ以上であると、ファイバヒューズ発生時に当該ファイバヒューズが光ファイバ内を素早く進行する傾向がある。このため、ファイバヒューズ検出装置がレーザ装置等に用いられる場合に、ファイバヒューズの発生時には当該レーザ装置の駆動を素早く停止させる必要があり、それゆえファイバヒューズに対する検出精度が重要となる。本ファイバヒューズ検出装置は、光のパワーが１ｋＷ以上であっても、ファイバヒューズ発生時に光ファイバから発生する光を高精度に検出することができるため好ましい。

【0025】

また、前記光源から出射される光の波長は赤外光の波長帯域であり、当該光の波長帯域における前記光検出部の検出感度よりも、前記ファイバヒューズによって前記光ファイバから発生する光の波長帯域における前記光検出部の検出感度は高いことが好ましい。

【0026】

この場合、光ファイバのコアを伝搬する光が接続部等で漏洩する場合であっても、光検出部は、ファイバヒューズにより発生する光を優先的に検出できるため、誤検出を抑制することができる。例えば、ファイバヒューズの発生によって光ファイバから発生する光は、可視光を含むことが多い。従って、光ファイバのコアを伝搬する光である信号光が赤外光である場合、光検出部が可視光を検出し、赤外光の検出が抑制されることで、ファイバヒューズ発生時に光ファイバから発生するファイバヒューズに起因する光をより適切に検出することができる。

【0027】

また、前記光ファイバは、前記筐体の外部において前記接続部よりも前記光源側で切断可能で、前記光源側における切断された前記光ファイバの先端面は、前記筐体の内部に導入可能であることが好ましい。

【0028】

このような構成とされることで、ファイバヒューズが検出された場合、光ファイバが接続部で切断され、ファイバヒューズが発生した光ファイバが新たな光ファイバに交換された後に、光源側における切断された光ファイバの先端面は、筐体の内部に導入されて、交換された新たな光ファイバに接続し得る。接続部よりも光源側における光ファイバにはファイバヒューズが進行しておらず、当該光ファイバはファイバヒューズから保護される。このため、当該光ファイバは再利用され得、ファイバヒューズが発生した光ファイバのみの交換で済み、ファイバヒューズが発生して全ての光ファイバが交換される場合に比べてメンテナンス性の低下を抑制し得る。また、光ファイバの先端面は、ファイバヒューズが発生した光ファイバが接続されていた元の位置にて新たな光ファイバと接続し得る。

【0029】

また、上記レーザ装置は、光学部品を更に備え、前記光ファイバは複数とされ、一部の前記光ファイバは、前記光源から出射される光の進行方向の上流側で前記光学部品に接続され、他の一部の前記光ファイバは、前記光源から出射される光の進行方向の下流側で前記光学部品に接続され、前記筐体は、前記上流側の少なくとも１つの前記光ファイバの前記一部と、前記下流側の少なくとも１つの前記光ファイバの前記一部とを覆い、前記光検出部は、前記筐体に覆われる前記上流側の前記光ファイバの前記一部において前記ファイバヒューズの発生により当該光ファイバから発生する光、及び、前記筐体に覆われる前記下流側の前記光ファイバの前記一部において前記ファイバヒューズの発生により当該光ファイバから発生する光の少なくとも一方を検出することが好ましい。

【0030】

この場合、ファイバヒューズが上流側の光ファイバ及び下流側の光ファイバの少なくとも一方で発生しても、光検出部は、ファイバヒューズの発生によって当該光ファイバの接続部近傍から発生する光を検出し得る。従って、本レーザ装置によれば、上流側の光ファイバ及び下流側の光ファイバにおけるファイバヒューズの発生をまとめて管理することができる。また、ファイバヒューズが上流側の光ファイバの接続部近傍よりも下流で発生する場合であっても、ファイバヒューズが光源に到達する前にレーザ装置の動作が停止することで、光源はファイバヒューズから保護され得る。また、ファイバヒューズが下流側の光ファイバの接続部よりも下流で発生する場合であっても、ファイバヒューズが光学部品に到達する前にレーザ装置の動作が停止することで、光学部品はファイバヒューズから保護され得る。

【0031】

また、前記光源は、複数であり、前記光学部品は、複数の前記光源から出射される光を合波するコンバイナであり、前記一部の前記光ファイバは、複数であるとともに、それぞれの前記光源から出射する光を前記コンバイナに伝搬し、前記他の一部の前記光ファイバは、前記コンバイナから出射する前記光を伝搬し、前記光検出部は、前記光学部品に前記上流側で接続され前記筐体に覆われる少なくとも１つの前記光ファイバの前記一部において前記ファイバヒューズの発生により当該光ファイバから発生する光、及び、前記光学部品に前記下流側で接続され前記筐体に覆われる少なくとも１つの前記光ファイバの前記一部において前記ファイバヒューズの発生により当該光ファイバから発生する光の少なくとも一方を検出することが好ましい。

【0032】

この場合、ファイバヒューズがコンバイナの上流側における光ファイバ及びコンバイナの下流側における光ファイバの少なくとも一方に発生する場合に、光検出部は、ファイバヒューズの発生によって当該光ファイバの接続部近傍から発生する光を検出し得る。従って、本レーザ装置によれば、コンバイナの上流側における光ファイバ及びコンバイナの下流側における光ファイバにおけるファイバヒューズの発生をまとめて管理することができる。また、ファイバヒューズがコンバイナの上流側における光ファイバの接続部近傍よりも下流で発生する場合であっても、ファイバヒューズが光源に到達する前にレーザ装置の動作が停止することで、光源はファイバヒューズから保護され得る。また、ファイバヒューズがコンバイナとコンバイナの下流側における光ファイバの接続部近傍よりも下流で発生する場合であっても、ファイバヒューズがコンバイナに到達する前にレーザ装置の動作が停止することで、コンバイナはファイバヒューズから保護され得る。

【発明の効果】

【0033】

以上のように、本発明によれば、ファイバヒューズ発生時に光ファイバから発生する光を高精度に検出することができるファイバヒューズ検出装置、及びこれを用いたレーザ装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】本発明の実施形態におけるレーザ装置を示す図である。

【図2】図１のレーザ装置におけるそれぞれの光源を示す図である。

【図3】図１のレーザ装置のファイバヒューズ検出装置を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0035】

以下、本発明に係るレーザ装置の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。以下に例示する実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良することができる。なお、理解の容易のため、それぞれの図において一部が誇張して記載される場合等がある。

【0036】

図１は、本発明にかかるレーザ装置を示す図である。図１に示すように、本実施形態のレーザ装置１は、複数の光源２と、それぞれの光源２から出射する光を伝搬する光ファイバ２１と、光ファイバ２１からの光が入射するデリバリ光ファイバ１０（以下、光ファイバ１０と呼ぶことがある）と、光学部品であるコンバイナ２５と、デリバリ光ファイバ１０からの光が入射する光ファイバ５０と、光ファイバ５０の端部に設けられる出力端部６０と、ファイバヒューズ検出装置３と、制御部１００と、を主な構成として備える。

【0037】

図２は、レーザ装置１におけるそれぞれの光源２を示す図である。図２に示すように、本実施形態では、それぞれの光源２は、励起光を出射する励起光源４０と、励起光源４０から出射する励起光が入射し、励起光により励起される活性元素が添加される増幅用光ファイバ３０と、を主な構成として備える。またそれぞれの光源２は、増幅用光ファイバ３０の一端に接続される光ファイバ３１と、光ファイバ３１に設けられる第１ＦＢＧ（Fibber Bragg Gratings）３３と、光ファイバ３１に励起光を入射するためのコンバイナ３５と、増幅用光ファイバ３０の他端に接続される光ファイバ３２と、光ファイバ３２に設けられる第２ＦＢＧ３４と、を主な構成としてさらに備える。増幅用光ファイバ３０と第１ＦＢＧ３３と第２ＦＢＧ３４とで共振器が形成され、本実施形態の光源２は共振器型のファイバレーザ装置とされる。

【0038】

励起光源４０は、複数のレーザダイオード４１から構成される。励起光源４０は、増幅用光ファイバ３０に添加される活性元素を励起する波長の励起光を出射する。励起光源４０のそれぞれのレーザダイオード４１は、励起光用光ファイバ４５に接続される。レーザダイオード４１から出射する光は、それぞれのレーザダイオード４１に光学的に接続される励起光用光ファイバ４５を伝搬する。励起光用光ファイバ４５としては、例えば、マルチモードファイバを挙げることができ、この場合、励起光は励起光用光ファイバ４５をマルチモード光として伝搬する。本実施形態では、励起光の波長は、例えば９１５ｎｍとされる。

【0039】

増幅用光ファイバ３０は、コアと、コアの外周面を隙間なく囲む内側クラッドと、内側クラッドの外周面を被覆する外側クラッドと、外側クラッドの外周面を被覆する被覆層とから構成されている。本実施形態では、増幅用光ファイバ３０のコアは活性元素としてイッテルビウム（Ｙｂ）が添加された石英から成り、必要に応じて屈折率を上昇させるゲルマニウム等の元素が添加されている。なお、本実施形態とは異なるが、増幅する光の波長に合わせて、活性元素としてイッテルビウム以外の希土類元素が添加されても良い。このような希土類元素としては、ツリウム（Ｔｍ）、セリウム（Ｃｅ）、ネオジム（Ｎｄ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、エルビウム（Ｅｒ）等が挙げられる。さらに活性元素として、希土類元素の他に、ビスマス（Ｂｉ）等が挙げられる。また、増幅用光ファイバ３０の内側クラッドを構成する材料としては、例えば、何らドーパントが添加されていない純粋石英が挙げられる。なお、内側クラッドに例えばフッ素等の屈折率を低下させる元素が添加されてもよい。また、増幅用光ファイバ３０の外側クラッドを構成する材料としては、例えば、内側クラッドより屈折率の低い樹脂が挙げられ、増幅用光ファイバ３０の被覆層を構成する材料としては、例えば、外側クラッドを構成する樹脂とは異なる樹脂が挙げられる。増幅用光ファイバ３０は、シングルモードファイバとされるが、パワーの大きな信号光が増幅用光ファイバ３０のコアを伝搬可能なように、コアの直径がマルチモードファイバと同様とされつつも、シングルモードの光を伝搬する構成とされても良い。また、増幅用光ファイバ３０はマルチモードファイバとされても良い。

【0040】

光ファイバ３１は、コアに活性元素が添加されていない点を除き増幅用光ファイバ３０と同じ構成とされる。光ファイバ３１は、増幅用光ファイバ３０の一端に接続されている。従って、増幅用光ファイバ３０のコアと光ファイバ３１のコアとが光学的に結合し、増幅用光ファイバ３０の内側クラッドと光ファイバ３１の内側クラッドとが光学的に結合している。

【0041】

第１ＦＢＧ３３は、光ファイバ３１のコアに設けられている。第１ＦＢＧ３３は、光ファイバ３１の長手方向に沿って一定の周期で屈折率が高くなる部分が繰り返されることで構成されている。この周期が調整されることにより、第１ＦＢＧ３３は、励起状態とされた増幅用光ファイバ３０の活性元素が放出する光のうち所定の波長帯域の光を反射する。

【0042】

また、コンバイナ３５において、光ファイバ３１の内側クラッドに励起光用光ファイバ４５のコアが接続されている。こうして、励起光源４０と接続される励起光用光ファイバ４５と増幅用光ファイバ３０の内側クラッドとは、光ファイバ３１の内側クラッドを介して、光学的に結合される。

【0043】

また、コンバイナ３５において、光ファイバ３１に光ファイバ３６が接続されている。光ファイバ３６は、例えば、光ファイバ３１のコアと同じ直径のコアを有する光ファイバとされる。光ファイバ３６の一端は光ファイバ３１に接続されており、光ファイバ３６のコアと光ファイバ３１のコアとが光学的に結合している。また、光ファイバ３６のコンバイナ３５側と反対側には熱変換部Ｅが接続されている。

【0044】

光ファイバ３２は、活性元素が添加されていないことを除いて増幅用光ファイバ３０のコアと同様のコアと、当該コアの外周面を隙間なく囲み増幅用光ファイバ３０の内側クラッドと同様の構成のクラッドと、クラッドの外周面を被覆する被覆層とから構成されている。光ファイバ３２は、増幅用光ファイバ３０の他端に接続されており、増幅用光ファイバ３０のコアと光ファイバ３２のコアとが光学的に結合している。

【0045】

第２ＦＢＧ３４は、光ファイバ３２のコアに設けられている。第２ＦＢＧ３４は、光ファイバ３２の長手方向に沿って一定の周期で屈折率が高くなる部分が繰り返されることで構成されている。この構成により、第２ＦＢＧ３４は、第１ＦＢＧ３３が反射する光の少なくとも一部の波長の光を第１ＦＢＧ３３よりも低い反射率で反射する。

【0046】

また、光ファイバ３２の増幅用光ファイバ３０側と反対側には、図１に示す光ファイバ２１が接続部８１を介して接続されており、光ファイバ３２と光ファイバ２１とで１つの光ファイバが形成されている。光ファイバ２１の構成は、光ファイバ３２と同様とされる。接続部８１は、光ファイバ３２の端部と光ファイバ２１の端部とが接した状態で、光ファイバ３２のコアが光ファイバ２１のコアに光学的に結合され、光ファイバ３２から光ファイバ２１に光が伝搬するように構成されればよい。例えば、接続部８１は、光ファイバ３２の端部と光ファイバ２１の端部とが融着された構成とされたり、光ファイバ３２の端面と光ファイバ２１の端面とが突き合わされた状態で接した構成とされる。

【0047】

それぞれの光ファイバ２１のコアは、デリバリ光ファイバ１０のコアとコンバイナ２５により光学的に結合されている。デリバリ光ファイバ１０は、例えばマルチモードの光が伝搬するマルチモードファイバとされる。コンバイナ２５は、例えば、テーパ状に加工されたブリッジファイバとされる。この場合、それぞれの光ファイバ２１のコアは、コンバイナ２５であるブリッジファイバの大口径側の端面に接続され、デリバリ光ファイバ１０のコアは、コンバイナ２５であるブリッジファイバの小口径側の端面に接続される。こうして、コンバイナ２５を介して、それぞれの光ファイバ２１のコアとデリバリ光ファイバ１０のコアとが光学的に結合される。別言すると、光ファイバ２１は、光源２から出射される光の進行方向の上流側で光学部品であるコンバイナ２５に接続される。また、デリバリ光ファイバ１０は、光源２から出射される光の進行方向の下流側で光学部品であるコンバイナ２５に接続される。光ファイバ３２，２１は、それぞれの光源２から出射する光をコンバイナ２５に伝搬し、光ファイバ１０，５０は、コンバイナ２５から出射する光を伝搬する。なお、コンバイナ２５は、それぞれの光ファイバ２１のコアとデリバリ光ファイバ１０のコアとを光学的に結合させるものであれば、上記のブリッジファイバに限らず、例えば、それぞれの光ファイバ２１のコアがデリバリ光ファイバ１０のコアに直接接続されてもよい。

【0048】

デリバリ光ファイバ１０のコンバイナ２５側と反対側には、光ファイバ５０が接続部８３を介して接続されており、デリバリ光ファイバ１０と光ファイバ５０とで１つの光ファイバが形成されている。光ファイバ５０の構成は、デリバリ光ファイバ１０と同様とされる。また、接続部８３の構成は、デリバリ光ファイバ１０のコアと光ファイバ５０のコアとを光学的に結合するものであればよく、例えば接続部８１と同様の構成とされる。

【0049】

出力端部６０は、光ファイバ５０から伝搬された光を加工体等に出射する部材であり、例えば光ファイバ５０のコアよりも直径の大きなガラスロッドとされる。なお、出力端部６０は、光ファイバ５０の端部とされてもよいし、光ファイバ５０の端部に取り付けられたレンズなどの光学部品とされてもよい。

【0050】

図３は、本実施形態のファイバヒューズ検出装置を示す図である。ファイバヒューズ検出装置３は、光ファイバと、筐体７０と、少なくとも１つの光検出部９０と、を主な構成として備える。この光ファイバは、接続部８１で接続される光ファイバ３２と光ファイバ２１とから成る光ファイバや、接続部８３で接続されるデリバリ光ファイバ１０と光ファイバ５０とから成る光ファイバである。本実施形態では、１つの光検出部９０が配置されている例を示す。

【0051】

筐体７０は、レーザ装置１の全体を覆う図示しない筐体とは別体となっている。筐体７０の容積は、レーザ装置１の全体を覆う筐体の容積よりも小さい。レーザ装置１の全体を覆う筐体は、当該筐体の外部から筐体の内部空間に進行する外光を遮光する遮光性を有する。筐体７０は、接続部８１によって接続された光ファイバ３２の一部及び光ファイバ２１の一部と、接続部８３によって接続されたデリバリ光ファイバ１０の一部及び光ファイバ５０の一部と、光検出部９０とを覆い、これらを筐体７０の内部空間に収納する。

【0052】

筐体７０は壁部７１を有し、本実施形態では、壁部７１は、筐体７０の外部に位置する光ファイバ３２，２１，１０，５０の他の一部のいずれかから漏れ出て筐体７０の内部空間に進行しようとする外光を遮光する遮光性を有する。この外光は、例えば、後述するように光源２から出射され光ファイバ３２，２１，１０，５０のコアを伝搬する光が光ファイバ３２，２１，１０，５０から漏洩する光であり、赤外域の波長の光である。本実施形態では、筐体７０は、光ファイバ３２，２１，１０，５０が筐体７０の壁部７１を貫通する図示しない貫通口を除いて密閉され、内部空間が暗い箱体であることが好ましい。従って、筐体７０の内部空間は、光ファイバを伝搬すること以外で光が遮蔽される光学的な閉空間であることが好ましい。壁部７１を貫通する光ファイバ３２，２１，１０，５０は、例えば、図示しない遮光性の樹脂によって壁部７１に固定されることが好ましい。壁部７１の図示しない貫通口には、この樹脂が充填されることが好ましい。壁部７１は、遮光性のため、例えば、アルミニウムやステンレススチール等の金属から成ることが好ましい。

【0053】

また、本実施形態では、壁部７１の内壁面７１Ｓの少なくとも一部は、光ファイバ３２，２１，１０，５０から発生する光の少なくとも一部を光検出部９０に向けて反射する光反射性を有する。この光ファイバ３２，２１，１０，５０から発生する光とは、後述のように光ファイバ３２，２１，１０，５０においてファイバヒューズが発生する場合に光ファイバ３２，２１，１０，５０から発生する光である。壁部７１の内壁面７１Ｓの光ファイバ３２，２１，１０，５０から発生する光の反射率は、例えば、略９０％以上であることが好ましい。このような壁部７１の内壁面７１Ｓの少なくとも一部は、アルミニウムやステンレススチール等の金属から成ることが好ましい。壁部７１が上記のようにアルミニウムやステンレススチール等の金属から成れば、必然的に壁部７１の内壁面７１Ｓも金属から成るため、壁部７１の内壁面７１Ｓを容易に光反射性とし得る。

【0054】

また、筐体７０は、筐体７０を冷却する水冷板７３に載置される。水冷板７３は、例えば、アルミニウムやステンレススチール等の金属から成る。なお、当該水冷板７３が筐体７０の一部とされてもよい。

【0055】

なお、筐体７０の内部空間において、例えば、接続部８１は接続部８３に対して概ね同一直線上に配置されてもよい。

【0056】

本実施形態では、１つの光検出部９０が接続部８１と接続部８３との間に配置されており、光検出部９０の数は接続部８１，８３の数よりも少なくなっている。

【0057】

光検出部９０は、筐体７０の内部空間に配置された光ファイバ３２，２１，１０，５０から発生する光を検出する。この光は、上記のようにファイバヒューズの発生によって光ファイバ３２，２１，１０，５０から発生する光である。詳細には、当該光は、光ファイバ３２，２１，１０，５０のコアを伝搬するそれぞれの光を光ファイバ３２，２１，１０，５０が吸収することによって発熱し、当該発熱によって発生する光である。以下において、光ファイバ３２，２１，１０，５０から発生する光とは、筐体７０の内部空間に配置された光ファイバ３２，２１，１０，５０の少なくとも１つから発生する光をいう。一般的に、ファイバヒューズにより光ファイバ３２，２１，１０，５０から発生する光は、可視光の波長帯域を含む波長である。従って、光検出部９０は、例えば可視光を検出する。可視光の波長は、例えば、４００ｎｍから７００ｎｍとされる。また、本実施形態では、光源２から出射され光ファイバ３２，２１，１０，５０のコアを伝搬する光は、例えば波長１０７０ｎｍといった赤外域の波長である。光ファイバ３２，２１，１０，５０のコアを伝搬する光は、信号光と呼ばれる場合がある。上記のように光検出部９０が可視光を検出するのであれば、光検出部９０によって検出される光の波長は、光ファイバ３２，２１，１０，５０それぞれのコアを伝搬する光の波長よりも短い。これらの光の波長の差を用いて、光検出部９０は、ファイバヒューズによって光ファイバ３２，２１，１０，５０から発生する光の検出感度が、光源２から出射されて光ファイバ３２，２１，１０，５０のコアを伝搬する光の検出感度よりも高くされることが好ましい。一般的に、ファイバヒューズにより発生する光は可視光領域の波長を含むため、例えば、４００ｎｍから７００ｎｍの波長帯域に含まれる光における光検出部９０の検出感度が、１０００ｎｍから１１００ｎｍの波長帯域に含まれる波長の光における光検出部９０の検出感度よりも高くされることが好ましい。更に、光検出部９０は、光ファイバ３２，２１，１０，５０から発生する光を検出し、光ファイバ３２，２１，１０，５０のコアを伝搬する光と同じ波長の光の検出が抑制されることが好ましい。

【0058】

光検出部９０には、例えば、フォトダイオードが用いられる。光検出部９０には、可視光領域の画像を撮影するＣＣＤカメラ、可視光領域に感度を持つビューア、温度分布を検出するサーモビューアーなどの撮像素子が用いられてもよい。光ファイバ３２，２１，１０，５０のいずれかから発生する光が赤外光であれば、光検出部９０として、ＧａＡｓ系の検出器が用いられてもよい。

【0059】

光検出部９０は、ファイバヒューズの発生によって光ファイバ３２，２１，１０，５０から発生する光を検出すると、検出した光を基にアナログの電気信号を生成し、アナログの電気信号を図示しないＡ／Ｄ変換器に出力する。Ａ／Ｄ変換器は、このアナログの電気信号をデジタルの電気信号に変換し、デジタルの電気信号を制御部１００に出力する。

【0060】

なお、本実施形態では、例えば、ファイバヒューズが接続部８１，８３近傍に到達して、ファイバヒューズの検出によりレーザ装置１が停止した場合、光ファイバ３２，１０は、筐体７０の外部において接続部８１，８３よりも光源２側で切断可能である。この光ファイバ３２，１０は、レーザ装置１に配置されるために必要な最低限以上の余分な長さを有している。別言すると、光ファイバ３２，１０は、レーザ装置１に配置に対して余分な長さ部分である余長部を備える。光源２側における切断された光ファイバ３２，１０の先端面は、引っ張られると、余分な長さがあるため筐体７０の内部に導入可能である。

【0061】

制御部１００は、デジタルの電気信号を基に、光源２の励起光源４０の駆動を制御する。制御部１００は、例えば、マイクロコントローラ、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large-scale Integrated Circuit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などの集積回路やＮＣ（Numerical Control）装置を用いることができる。また、制御部１００は、ＮＣ装置を用いた場合、機械学習器を用いたものであってもよく、機械学習器を用いないものであってもよい。

【0062】

次にレーザ装置１の動作について説明する。

【0063】

まず、それぞれの光源２において、励起光源４０のそれぞれのレーザダイオード４１から励起光が出射する。励起光源４０から出射した励起光は、励起光用光ファイバ４５と光ファイバ３１とを介して、増幅用光ファイバ３０の内側クラッドに入射する。増幅用光ファイバ３０の内側クラッドに入射した励起光は主にこの内側クラッドを伝搬して、増幅用光ファイバ３０のコアを通過する際にコアに添加されている活性元素を励起する。励起状態とされた活性元素は自然放出光を放出し、この自然放出光のうち一部の波長の光が第１ＦＢＧ３３により反射され、反射された光のうち第２ＦＢＧ３４が反射する波長の光が第２ＦＢＧ３４で反射される。このため、第１ＦＢＧ３３と第２ＦＢＧ３４との間、すなわち共振器内を光が往復し、増幅用光ファイバ３０のコアを伝搬するときの誘導放出により光が増幅され、レーザ発振状態が生じる。このときの光の波長は、例えば１０７０ｎｍとされる。そして、増幅された光のうち一部の光は、第２ＦＢＧ３４を透過して光ファイバ３２から出射する。この光は、光ファイバ２１からコンバイナ２５を介してデリバリ光ファイバ１０のコアに入射する。

【0064】

本実施形態では、デリバリ光ファイバ１０がマルチモードファイバであれば、デリバリ光ファイバ１０のコアに入射した光は、コアをマルチモードで伝搬する。そして、コアを伝搬する光は、デリバリ光ファイバ１０から光ファイバ５０に伝搬して、出力端部６０から出射する。この出射光は、加工体等に照射される。なお、光ファイバ３２，２１，１０，５０それぞれのコアを伝搬する光のパワーは、例えば、１ｋＷ以上とされる。

【0065】

上記のように光が光ファイバを伝搬する過程において、例えば、出力端部６０の汚れ、光ファイバ３２，２１，１０，５０の製造時における光ファイバ３２，２１，１０，５０の内部への汚れの混入、または光ファイバ３２，２１，１０，５０の設計時に予期していない方法での光ファイバ３２，２１，１０，５０の使用などにより、ファイバヒューズが発生することがある。ファイバヒューズは光ファイバのコアを伝搬する光の上流側に向かって進行する。つまり、ファイバヒューズは光源２に向かって進行する。ファイバヒューズが発生すると、ファイバヒューズが筐体７０の内部空間に配置された光ファイバ３２，２１，１０，５０のいずれかを進行し、ファイバヒューズが進行した光ファイバ３２，２１，１０，５０から光が発生する。光の一部は、壁部７１に伝搬し、光反射性を有する壁部７１の内壁面７１Ｓによって光検出部９０に向けて反射され、光検出部９０に伝搬する。また、光の他の一部は、光検出部９０に直接伝搬する。そして、この光は、筐体７０の内部空間に配置された光検出部９０によって検出される。なお、光検出部９０のファイバヒューズによって光ファイバ３２，２１，１０，５０から発生する光の検出感度が、光ファイバ３２，２１，１０，５０のコアを伝搬する光と同じ波長の光の検出感度よりも高ければ、光ファイバ３２，２１，１０，５０のコアを伝搬する光が接続部８１，８３等で漏洩する場合であっても、この漏洩する光よりもファイバヒューズによって光ファイバ３２，２１，１０，５０で発生する光を優先的に検出するため好ましい。また、筐体７０の外部に位置する光ファイバ３２，２１，１０，５０の他の一部のいずれかから漏れ出た外光は壁部７１によって遮光され、光検出部９０への外光の進行が抑制される。

【0066】

光検出部９０は、光ファイバ３２，２１，１０，５０から発生した光を検出すると、アナログの電気信号を図示しないＡ／Ｄ変換器に出力する。Ａ／Ｄ変換器は、アナログの電気信号をデジタルの電気信号に変換し、デジタルの電気信号を制御部１００に出力する。制御部１００は、デジタルの電気信号を基に光源２を制御して光源２の励起光源４０の駆動を停止させる。

【0067】

また、ファイバヒューズが接続部８１，８３近傍に到達して、ファイバヒューズの検出によりレーザ装置１が停止した場合、光ファイバ３２，１０は切断されてもよく、この場合、ファイバヒューズが発生した光ファイバ２１，５０が新たな光ファイバに交換されてもよい。この後に、光源２側における切断された光ファイバ３２，１０の先端面は、引っ張られて筐体７０の内部に導入されて、交換された新たな光ファイバに接続されてもよい。

【0068】

以上説明したように、本実施形態のファイバヒューズ検出装置３は、接続部８１，８３を有する少なくとも１つの光ファイバ３２，２１，１０，５０と、接続部８１，８３を含む光ファイバ３２，２１，１０，５０の一部を覆い、遮光性の壁部７１を有する筐体７０と、筐体７０の内部空間に配置され、ファイバヒューズの発生によって光ファイバ３２，２１，１０，５０から発生する光を検出する少なくとも１つの光検出部９０と、を備える。

【0069】

筐体７０の内部空間に配置された光検出部９０は、ファイバヒューズ発生時に筐体７０の内部空間に配置された光ファイバ３２，２１，１０，５０のいずれかにおける接続部８１，８３近傍から発生する光を検出する。また、光検出部９０へ進行しようとする外光は壁部７１によって遮光されるため、光検出部９０は、外光の検出を抑制された状態となる。従って、ファイバヒューズ検出装置３は、ファイバヒューズ発生時に光ファイバ３２，２１，１０，５０の接続部８１，８３近傍から発生する本来検出すべき光を高精度に検出することができる。

【0070】

また、本実施形態のレーザ装置１では、ファイバヒューズ検出装置３の光検出部９０により光が検出されると、制御部１００によって、光源２の励起光源４０の駆動が停止される。このため、ファイバヒューズによる損傷が光ファイバ３２，２１，１０，５０における広範囲や光源２に広がる前にレーザ装置１を停止し得る。また、ファイバヒューズが光ファイバ３２，２１の接続部８１近傍や、デリバリ光ファイバ１０と光ファイバ５０との接続部８３近傍に到達する際にレーザ装置１の動作を停止し得、ファイバヒューズが発生した光ファイバを切り離して、新たな光ファイバに交換し得る。従って、ファイバヒューズが発生しても、光ファイバ３２，２１，１０，５０が交換可能となり、レーザ装置１のメンテナンス性を向上させることができる。

【0071】

また、本実施形態では、筐体７０の内部空間は、閉空間である。このため、光検出部９０への外光の進行が防止され、ファイバヒューズの発生により光ファイバから発生する光のＳ／Ｎ比が高まる。従って、光検出部９０は、ファイバヒューズ発生時に光ファイバ３２，２１，１０，５０から発生する光をより適切に検出し得る。また、閉空間内は暗いため、光検出部９０はファイバヒューズ発生時に光ファイバ３２，２１，１０，５０から発生する光を容易に検出し得る。従って、本実施形態のレーザ装置１によれば、ファイバヒューズ発生時に光ファイバ３２，２１，１０，５０から発生する光をより高精度に検出することができる。また、筐体７０は、レーザ装置１の全体を覆う図示しない筐体とは別体であるため、外光に対する遮光率が向上し、Ｓ／Ｎ比が高まる。従って、ファイバヒューズ発生時に光ファイバ３２，２１，１０，５０から発生する光をより高精度に検出することができる。なお光が高精度に検出されるのであれば、筐体７０が省略され、レーザ装置１の全体を覆う図示しない筐体が筐体７０として機能してもよい。

【0072】

本実施形態では、壁部７１の内壁面７１Ｓの少なくとも一部は、ファイバヒューズの発生によって光ファイバ３２，２１，１０，５０から発生する光の少なくとも一部を光検出部９０に向けて反射する光反射性を有する。

【0073】

ファイバヒューズの発生によって光ファイバ３２，２１，１０，５０から発生する光の一部は、光反射性の内壁面７１Ｓに伝搬し、内壁面７１Ｓによって光検出部９０に向けて反射され、光検出部９０に伝搬し得る。また光の残りの一部は、光ファイバ３２，２１，１０，５０から光検出部９０に直接伝搬し得る。このため、より多くの光が光検出部９０によって検出され得る。従って、本実施形態のファイバヒューズ検出装置３によれば、ファイバヒューズ発生時に光ファイバ３２，２１，１０，５０から発生する光をより高精度に検出することができる。

【0074】

また、本実施形態では、壁部７１が金属から成れば、光ファイバ３２，２１，１０，５０から発生する光によって熱が発生する場合において、この熱の少なくとも一部が壁部７１で拡散し易く、壁部の一部が高温になることを抑制し得る。また、この熱の少なくも一部が金属から成る壁部７１を介して外部に放出され易くなり得る。従って、筐体７０の内部空間内における熱の籠りが抑制されて、熱による光ファイバ３２，２１，１０，５０の劣化を抑制することができる。また、壁部７１が金属から成ることで、容易に壁部７１の内壁面７１Ｓを上記の光反射性にし得る。

【0075】

また、本実施形態では、本実施形態のファイバヒューズ検出装置３は、複数の光ファイバ３２，２１，１０，５０を有し、複数の光ファイバ３２，２１，１０，５０のそれぞれの一部は、筐体７０の内部空間に配置される。光ファイバ３２，２１，１０，５０のいずれかにファイバヒューズが発生しても、光検出部９０はファイバヒューズの発生によって光ファイバ３２，２１，１０，５０のいずれかにおける接続部８１，８３近傍から発生する光を検出し得る。従って、本実施形態のレーザ装置１によれば、複数の光ファイバそれぞれにおいて発生するファイバヒューズをまとめて管理することができる。また、光検出部９０は、接続部８１，８３のそれぞれに対して設けられる必要がない。このため、光検出部９０及び光検出部９０が配置される周辺回路が削減され、ファイバヒューズ検出装置３のコストダウンが可能となる。

【0076】

また、本実施形態では、光検出部９０の数は、接続部８１，８３の数よりも少ない。このような構成であっても、複数の光ファイバ３２，２１，１０，５０のいずれかでファイバヒューズが発生しても、光検出部９０はファイバヒューズの発生によって接続部８１，８３近傍から発生する光を検出し得る。従って、本実施形態のファイバヒューズ検出装置３によれば、少ない光検出部９０により、複数の光ファイバ３２，２１，１０，５０のいずれかにおけるファイバヒューズの発生を検出し得、光ファイバ３２，２１，１０，５０の数と光検出部９０の数とが同じ場合と比べて簡易な構成とし得る。

【0077】

また、レーザ装置１は、上記に記載のファイバヒューズ検出装置３と、光ファイバ３２，２１，１０，５０のコアに光を出射する少なくとも１つ光源２と、を備える。

【0078】

このレーザ装置１では、光検出部９０が、ファイバヒューズの発生時に筐体７０の内部空間に配置された光ファイバ３２，２１，１０，５０における接続部８１，８３近傍から発生する光を検出し得、何らかの対策を講じることができる。

【0079】

レーザ装置１は、制御部１００を更に備え、制御部１００は、光検出部９０がファイバヒューズの発生により光ファイバ３２，２１，１０，５０から発生する光を検出する場合に光源２を停止させる。

【0080】

この場合、ファイバヒューズが光ファイバ３２，２１，１０，５０の接続部８１，８３近傍に到達する際にレーザ装置１の動作が停止され得、ファイバヒューズが発生した光ファイバ３２，２１，１０，５０を切り離して、新たな光ファイバに交換し得る。

【0081】

また、本実施形態では、光ファイバ３２，２１，１０，５０のコアを伝搬する光のパワーは、１ｋＷ以上である。光のパワーが１ｋＷ以上であると、ファイバヒューズ発生時に当該ファイバヒューズが光ファイバ３２，２１，１０，５０の内部を素早く進行する傾向があり、ファイバヒューズによる損傷が光ファイバ３２，２１，１０，５０における広範囲及び光源２に広がることにつながる。このため、ファイバヒューズの発生時にはレーザ装置１の光源２の励起光源４０の駆動を素早く停止させる必要があり、それゆえファイバヒューズに対する検出精度が重要となる。本実施形態のレーザ装置１によれば、光のパワーが１ｋＷ以上であっても、ファイバヒューズ発生時に光ファイバ３２，２１，１０，５０から発生する光をより高精度に検出することができる。

【0082】

また、本実施形態では、光源２から出射される光の波長は赤外光の波長帯域であり、当該光の波長帯域における光検出部９０の検出感度よりも、ファイバヒューズによって光ファイバ３２，２１，１０，５０から発生する光の波長帯域における光検出部９０の検出感度は高い。光ファイバ３２，２１，１０，５０のコアを伝搬する光が接続部８１，８３等で漏洩する場合であっても、光検出部９０は、ファイバヒューズにより発生する光を優先的に検出できるため、誤検出を抑制することができる。一般的に、ファイバヒューズの発生によって光ファイバ３２，２１，１０，５０から発生する光は、可視光を含む。従って、光ファイバ３２，２１，１０，５０のコアを伝搬する光である信号光が赤外光である場合、光検出部９０が可視光を検出し、赤外光の検出が抑制されることで、ファイバヒューズ発生時に光ファイバ３２，２１，１０，５０から発生するファイバヒューズに起因する光をより適切に検出することができる。

【0083】

また、本実施形態では、光ファイバ３２，１０は、筐体７０の外部において接続部８１，８３よりも光源２側で切断可能で、光源２側における切断された光ファイバ３２，１０の先端面は、筐体７０の内部に導入可能である。

【0084】

ファイバヒューズが検出された場合、光ファイバ３２，１０は切断され、ファイバヒューズが発生した光ファイバ２１，５０が新たな光ファイバに交換された後に、光源２側における切断された光ファイバ３２，１０の先端面は、筐体７０の内部に導入されて、交換された新たな光ファイバに接続し得る。接続部８１，８３よりも光源２側における光ファイバ３２，１０にはファイバヒューズが進行しておらず、当該光ファイバ３２，１０はファイバヒューズから保護される。このため、当該光ファイバ３２，１０は再利用され得、ファイバヒューズが発生した光ファイバ１０，５０のみの交換で済み、ファイバヒューズが発生して全ての光ファイバ３２，２１，１０，５０が交換される場合に比べてメンテナンス性の低下を抑制し得る。また、光ファイバ３２，１０の先端面は、ファイバヒューズが発生した光ファイバ２１，５０と接続されていた接続部８１，８３の位置にて新たな光ファイバと接続し得る。

【0085】

また、レーザ装置１は、光学部品を備え、光ファイバ２１，１０は、複数である。一部の光ファイバ２１は、光源２から出射される光の進行方向の上流側で光学部品に接続される。他の一部の光ファイバ１０は、光源２から出射される光の進行方向の下流側で光学部品に接続され、筐体７０は、上流側の光ファイバ２１の一部と、下流の光ファイバ１０の一部とを覆う。そして、光検出部９０は、筐体７０に覆われる上流側の光ファイバ２１の一部においてファイバヒューズの発生により当該光ファイバから発生する光、及び、筐体７０に覆われる下流側の光ファイバ１０の一部においてファイバヒューズの発生により当該光ファイバから発生する光を検出する。

【0086】

この場合、ファイバヒューズが上流側の光ファイバ２１及び下流側の光ファイバ１０の少なくとも一方で発生する場合であっても、光検出部９０は、ファイバヒューズの発生によって当該光ファイバの接続部近傍から発生する光を検出し得る。従って、本レーザ装置１によれば、上流側の光ファイバ２１及び下流側の光ファイバ１０におけるファイバヒューズの発生をまとめて管理することができる。また、ファイバヒューズが上流側の光ファイバ３２，２１の接続部８１近傍よりも下流で発生する場合、ファイバヒューズが光源２に到達する前にレーザ装置１の動作が停止することで、光源２はファイバヒューズから保護され得る。また、ファイバヒューズが下流側の光ファイバ１０，５０の接続部８３よりも下流側でレーザ装置１の動作が停止することで、光学部品はファイバヒューズから保護され得る。なお、筐体は、光ファイバ２１に対して少なくとも１つの光ファイバ２１の一部を覆えばよい。また、筐体は、下流側の光ファイバが複数であれば、少なくとも１つの当該光ファイバの一部を覆えばよい。光検出部９０は、光ファイバ２１の一部においてファイバヒューズの発生により当該光ファイバから発生する光、及び、筐体７０に覆われる下流側の光ファイバ１０の一部においてファイバヒューズの発生により当該光ファイバから発生する光の少なくとも一方を検出すればよい。

【0087】

また、本実施形態では、光源２が複数であり、光学部品は、複数の光源２から出射される光を合波するコンバイナ２５であり、一部の光ファイバ３２，２１は、複数であるとともに、それぞれの光源２から出射する光をコンバイナ２５に伝搬し、他の一部の光ファイバ１０，５０は、コンバイナ２５から出射する光を伝搬する。光検出部９０は、光学部品に上流側で接続され筐体７０に覆われる光ファイバ３２，２１の一部においてファイバヒューズの発生により当該光ファイバから発生する光、及び、光学部品に下流側で接続され筐体７０に覆われる光ファイバ１０，５０の一部においてファイバヒューズの発生により当該光ファイバから発生する光を検出する。なお、光検出部９０は、少なくとも１つの光ファイバ３２，２１の一部においてファイバヒューズの発生により当該光ファイバから発生する光、及び、少なくとも１つの光ファイバ１０，５０の一部においてファイバヒューズの発生により当該光ファイバから発生する光の少なくとも一方を検出すればよい。

【0088】

この場合、ファイバヒューズがコンバイナ２５の上流側における光ファイバ３２，２１及びコンバイナ２５の下流側における光ファイバ１０，５０の少なくとも一方に発生する場合に、光検出部９０は、ファイバヒューズの発生によって当該光ファイバの接続部近傍から発生する光を検出し得る。従って、本レーザ装置１によれば、コンバイナ２５の上流側における光ファイバ３２，２１及びコンバイナ２５の下流側における光ファイバ１０，５０におけるファイバヒューズの発生をまとめて管理することができる。また、ファイバヒューズがコンバイナ２５の上流側における光ファイバ３２，２１の接続部８１近傍よりも下流で発生する場合であっても、ファイバヒューズが光源２に到達する前にレーザ装置１の動作が停止することで、光源２はファイバヒューズから保護され得る。また、ファイバヒューズがコンバイナ２５の下流側における光ファイバ１０，５０の接続部８３近傍よりも下流する場合であっても、ファイバヒューズがコンバイナ２５に到達する前にレーザ装置１の動作が停止することで、コンバイナ２５はファイバヒューズから保護され得る。

【0089】

以上、本発明について、上記実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、適宜変更することが可能である。

【0090】

例えば筐体７０は、光ファイバ３２，２１，１０，５０の長手軸の軸周りに光ファイバ３２，２１，１０，５０を巻回する周壁と光ファイバ３２，２１，１０，５０が挿通する挿通口とを有する筒体であってもよい。この場合、筐体７０内の内部空間は閉空間ではない。挿通口は、例えば、光ファイバ３２，２１，１０，５０の長手軸に対して直交して形成される。また、筐体７０は、Ｃリング形状の横断面を有する筒体であってもよい。

【0091】

また、複数の筐体７０が配置されていてもよく、一方の筐体７０は接続部８１によって接続された光ファイバ３２の一部及び光ファイバ２１の一部を覆い、他方の筐体７０は接続部８３によって接続されたデリバリ光ファイバ１０の一部及び光ファイバ５０の一部を覆ってもよい。また、複数の光ファイバ３２の一部及び光ファイバ２１の一部をそれぞれ個別に覆う、複数の筐体７０が配置されてもよい。これらの場合、光検出部９０は、筐体７０それぞれの内部空間に配置されていればよい。

【0092】

また、筐体７０は、接続部８３及びデリバリ光ファイバ１０の一部と光ファイバ５０の一部とを覆い、他の接続部や他の光ファイバを覆わなくてもよい。この場合であっても、例えば、デリバリ光ファイバ１０や光ファイバ５０を進行するファイバヒューズを検出することができる。或いは、筐体７０は、接続部８１及び光ファイバ２１の一部と光ファイバ３２の一部とを覆い、他の接続部や他の光ファイバを覆わなくてもよい。この場合であっても、例えば、光ファイバ２１や光ファイバ３２を進行するファイバヒューズを検出することができる。

【0093】

光検出部９０の数は、接続部８１の数と同じであってもよいし、接続部８３の数と同じであってもよい。光検出部９０の数は、接続部８１の数よりも多くてもよいし、接続部８３の数よりも多くてもよい。また、光検出部９０は、隣り合う接続部８１の間と接続部８１，８３の間との少なくとも１つに配置されてもよい。光検出部９０が隣り合う接続部８１の間に配置される場合、光検出部９０は、隣り合う接続部８１の間の少なくとも１つに配置されればよい。

【0094】

また、光学部品としてコンバイナ２５を挙げているが、これに限定される必要はない。光学部品は、例えば、光検出部９０は、または光ファイバ３２，２１，１０，５０に設けられるクラッドモードストリッパ等であってもよい。

【0095】

また、上記実施形態では、光源２がファイバレーザ装置から成る場合について説明をしたが、光源２が固体レーザ装置やガスレーザ装置であってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0096】

本発明によれば、ファイバヒューズ発生時に光ファイバから発生する光を高精度に検出することができるファイバヒューズ検出装置、及びこれを用いたレーザ装置が提供され、レーザ加工分野、医療分野等の様々な産業において利用可能である。

【符号の説明】

【0097】

１・・・レーザ装置
２・・・光源
３・・・ファイバヒューズ検出装置
１０・・・デリバリ光ファイバ
２１，３２，５０・・・光ファイバ
８１，８３・・・接続部
７０・・・筐体
７１・・・壁部
９０・・・光検出部

【図1】

【図2】

【図3】