特許 7502073 レーザ加工装置

(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】2024-06-10

(45)【発行日】2024-06-18

(54)【発明の名称】レーザ加工装置

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/064 20140101AFI20240611BHJP

【ＦＩ】

B23K26/064 K

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020073266

(22)【出願日】2020-04-16

(65)【公開番号】P2021169116

(43)【公開日】2021-10-28

【審査請求日】2023-03-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】津田 寿昭

【審査官】岩見 勤

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１８－５２４１７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１５９８５７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－０２９３７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２６３２０８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０３７２４４４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｋ ２６／０６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の光源装置と、
前記光源装置のそれぞれと光学的に結合された複数の入力光ファイバが束ねられた束部の第一端部と、一つの出力光ファイバの第二端部と、を光学的に結合したコンバイナと、
前記第二端部とは反対側で前記出力光ファイバと光学的に結合され前記複数の光源装置からのレーザ光を出力する光学ヘッドと、
を備え、
前記複数の入力光ファイバは、第一入力光ファイバと、当該第一入力光ファイバと並べて配置された第二入力光ファイバと、を有し、
前記第一入力光ファイバと光学的に結合された前記光源装置は、第一レーザ光を出射し、
前記第二入力光ファイバと光学的に結合された前記光源装置は、前記第一レーザ光とは波長が異なる第二レーザ光を出射し、
前記コンバイナから前記光学ヘッドの出射端までのいずれかの位置に、前記第一レーザ光を含む第一波長帯域および前記第二レーザ光を含む第二波長帯域の光を透過する反射防止膜を備えた、レーザ加工装置。

【請求項2】

前記第二入力光ファイバとして、複数の第二入力光ファイバを備えた、請求項１に記載のレーザ加工装置。

【請求項3】

前記複数の第二入力光ファイバは、前記第一入力光ファイバの周囲を取り囲むように配置された、請求項２に記載のレーザ加工装置。

【請求項4】

前記第一レーザ光は赤外レーザ光であり、前記第二レーザ光は青色レーザ光である、請求項１～３のうちいずれか一つに記載のレーザ加工装置。

【請求項5】

前記第一レーザ光は赤外レーザ光であり、前記第二レーザ光は緑色レーザ光である、請求項１～３のうちいずれか一つに記載のレーザ加工装置。

【請求項6】

前記第一レーザ光は青色レーザ光であり、前記第二レーザ光は緑色レーザ光である、請求項１～３のうちいずれか一つに記載のレーザ加工装置。

【請求項7】

前記第一レーザ光は緑色レーザ光であり、前記第二レーザ光は青色レーザ光である、請求項１～３のうちいずれか一つに記載のレーザ加工装置。

【請求項8】

前記入力光ファイバとサブ光ファイバとを光学的に結合したカプラを備え、
前記カプラは、前記コンバイナからの光を前記入力光ファイバと前記サブ光ファイバとに、前記入力光ファイバに分岐される光の強度が前記サブ光ファイバに分岐される光の強度よりも大きくなるよう分岐する、請求項１～７のうちいずれか一つに記載のレーザ加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レーザ加工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、空間光学系によって波長の異なる複数のレーザ光を結合する光学ヘッドを有したレーザ加工装置が知られている（例えば、非特許文献１）。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0003】

【文献】「レーザーライン社の高出力青色ダイレクト半導体レーザ装置とその適用例」、第１９回 光・レーザー技術展 専門技術セミナー Ｌａｓｅｒ－５、２０１９年１２月５日

【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、上記従来のレーザ加工装置は、光学ヘッドの構造が複雑であり、これにより、例えば、装置構成の大型化や、装置の製造の手間やコストの増大といった課題があった。

【0005】

そこで、本発明の課題の一つは、例えば、波長の異なる複数のレーザ光を合波して出射することが可能であり、より構成を簡素化することが可能なレーザ加工装置を得ること、にある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のレーザ加工装置は、例えば、複数の光源装置と、前記光源装置のそれぞれと光学的に結合された複数の入力光ファイバが束ねられた束部の第一端部と、一つの出力光ファイバの第二端部と、を光学的に結合したコンバイナと、前記第二端部とは反対側で前記出力光ファイバと光学的に結合され前記複数の光源装置からのレーザ光を出力する光学ヘッドと、を備え、前記複数の入力光ファイバは、第一入力光ファイバと、当該第一入力光ファイバと並べて配置された第二入力光ファイバと、を有し、前記第一入力光ファイバと光学的に結合された前記光源装置は、第一レーザ光を出射し、前記第二入力光ファイバと光学的に結合された前記光源装置は、前記第一レーザ光とは波長が異なる第二レーザ光を出射する。

【0007】

前記レーザ加工装置は、例えば、前記第二入力光ファイバとして、複数の第二入力光ファイバを備える。

【0008】

前記レーザ加工装置では、例えば、前記複数の第二入力光ファイバは、前記第一入力光ファイバの周囲を取り囲むように配置される。

【0009】

前記レーザ加工装置では、例えば、前記第一レーザ光は赤外レーザ光であり、前記第二レーザ光は青色レーザ光である。

【0010】

前記レーザ加工装置では、例えば、前記第一レーザ光は赤外レーザ光であり、前記第二レーザ光は緑色レーザ光である。

【0011】

前記レーザ加工装置では、例えば、前記第一レーザ光は青色レーザ光であり、前記第二レーザ光は緑色レーザ光である。

【0012】

前記レーザ加工装置では、例えば、前記第一レーザ光は緑色レーザ光であり、前記第二レーザ光は青色レーザ光である。

【0013】

前記レーザ加工装置は、例えば、前記コンバイナから前記光学ヘッドの出射端までのいずれかの位置に、前記第一レーザ光を含む第一波長帯域および前記第二レーザ光を含む第二波長帯域の光を透過する反射防止膜を備える。

【0014】

前記レーザ加工装置は、例えば、前記入力光ファイバとサブ光ファイバとを光学的に結合したカプラを備え、前記カプラは、前記コンバイナからの光を前記入力光ファイバと前記サブ光ファイバとに、前記入力光ファイバに分岐される光の強度が前記サブ光ファイバに分岐される光の強度よりも大きくなるよう分岐する。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、例えば、波長の異なる複数のレーザ光を合波して出射することが可能であり、より構成を簡素化することが可能なレーザ加工装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、実施形態のレーザ加工装置の例示的な模式図である。

【図2】図２は、実施形態のレーザ加工装置に含まれるコンバイナの例示的な模式図（断面図）である。

【図3】図３は、図２のコンバイナのIII－III断面において複数の入力光ファイバが束ねられている状態を示す説明図である。

【図4】図４は、レーザ光の波長に対する各金属材料の光の吸収率を示すグラフである。

【図5】図５は、実施形態のレーザ加工装置に含まれる誘電体多層膜フィルタの反射率の波長スペクトルを示すグラフである。

【図6】図６は、実施形態の第１変形例のレーザ加工装置の例示的な模式図である。

【図7】図７は、実施形態の第２変形例のレーザ加工装置に含まれるコンバイナにおいて複数の入力光ファイバが束ねられている状態を示す説明図であって、図３と同等位置での図である。

【図8】図８は、実施形態の第３変形例のコンバイナの図３と同等位置での断面において複数の入力光ファイバが束ねられている状態を示す説明図である。

【図9】図９は、実施形態の第４変形例のコンバイナの図３と同等位置での断面において複数の入力光ファイバが束ねられている状態を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の例示的な実施形態および変形例が開示される。以下に示される実施形態および変形例の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果（効果）は、一例である。本発明は、以下の実施形態および変形例に開示される構成以外によっても実現可能である。また、本発明によれば、構成によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）のうち少なくとも一つを得ることが可能である。

【0018】

以下に示される実施形態および変形例は、同様の構成を備えている。よって、各実施形態および変形例の構成によれば、当該同様の構成に基づく同様の作用および効果が得られる。また、以下では、それら同様の構成には同様の符号が付与されるとともに、重複する説明が省略される場合がある。

【0019】

本明細書において、序数は、部品や部位等を区別するために便宜上付与されており、優先順位や順番を示すものではない。

【0020】

また、図２において、Ｘ方向を矢印Ｘで表している。なお、Ｘ方向は、長手方向や、延び方向と称されうる。

【0021】

［レーザ装置の構成］
図１は、実施形態のレーザ加工装置１の模式図である。レーザ加工装置１は、複数の光源装置１００と、複数の入力光ファイバ１１と、一つの出力光ファイバ１２と、光結合器１０と、光学ヘッド２０と、を備えている。レーザ加工装置１は、加工対象Ｗに光学ヘッド２０からレーザ光を照射することにより、例えば、溶接や、切断のような、加工対象Ｗのレーザ加工を行う。

【0022】

光源装置１００は、それぞれ、レーザ装置であり、レーザ光を出力する。光源装置１００は、例えば、複数のレーザ素子が直列接続された発光素子群を含んでいる。なお、光源装置１００は、ファイバレーザを含んでいてもよい。

【0023】

光源装置１００には、それぞれ、入力光ファイバ１１が光学的に結合されている。入力光ファイバ１１は、それぞれ、光学的に結合された光源装置１００が出力したレーザ光を、導波する。

【0024】

光結合器１０は、複数の入力光ファイバ１１と、一つの出力光ファイバ１２とを、光学的に接続している（結合している）。出力光ファイバ１２は、デリバリファイバとも称されうる。

【0025】

また、出力光ファイバ１２と、光学ヘッド２０とは、コネクタ２１を介して光学的に接続されている。

【0026】

［光結合器の構成］
図２は、光結合器１０の模式図（断面図）である。光結合器１０は、複数の入力光ファイバ１１と、出力光ファイバ１２とを有し、当該複数の入力光ファイバ１１と、出力光ファイバ１２とを光学的に接続している（結合している）。光結合器１０は、所謂tapered fiber bundleであり、コンバイナの一例である。

【0027】

図３は、図２のIII－III断面において複数の入力光ファイバ１１が束ねられている状態を示す説明図である。簡単のため、図３において、各入力光ファイバ１１は、単なる丸で示されている。

【0028】

複数の入力光ファイバ１１は、１本の入力光ファイバ１１－１、および６本の入力光ファイバ１１－２、すなわち合計７本の入力光ファイバ１１を含んでいる。入力光ファイバ１１－１と入力光ファイバ１１－２とは並んでいる。本実施形態では、１本の入力光ファイバ１１－１は束の中心に配置されており、６本の入力光ファイバ１１－２は、入力光ファイバ１１－１の周囲を取り囲むように配置されている。この場合、複数の入力光ファイバ１１は最密充填となるように配置されていることが好ましい。本実施形態では、入力光ファイバ１１－１は、第一入力光ファイバの一例であり、入力光ファイバ１１－２は、第二入力光ファイバの一例である。

【0029】

入力光ファイバ１１は、それぞれ、コア１１ａと、コア１１ａの外周に形成されたクラッド１１ｂと、クラッド１１ｂの外周に形成された被覆１１ｃとを有している。コア１１ａおよびクラッド１１ｂは、それぞれ、例えば、石英系ガラスなどのガラスによって作られうる。また、被覆１１ｃは、例えば、合成樹脂材料によって作られうる。なお、被覆１１ｃは、Ｘ方向の端部においては除去されている。

【0030】

入力光ファイバ１１は、例えば、マルチモード光ファイバであるが、シングルモード光ファイバであってもよい。一例として、入力光ファイバ１１は、それぞれ、ＮＡが０．２２のマルチモード光ファイバである。なお、ＮＡは０．１５～０．２２であってもよい。

【0031】

出力光ファイバ１２は、コア１２ａと、当該コア１２ａの周囲を取り囲むクラッド１２ｂとを有した、マルチモード光ファイバである。コア１２ａおよびクラッド１２ｂは、例えば、石英系ガラスなどのガラスによって作られうる。また、出力光ファイバ１２は、クラッド１２ｂの外周に形成された被覆を有している。被覆は、例えば、合成樹脂材料によって作られうる。この場合の合成樹脂材料は、フッ素が添加された合成樹脂材料であってもよい。被覆は、Ｘ方向の反対方向の端部においては、除去されている。出力光ファイバ１２のＮＡは入力光ファイバ１１よりも大きい値に設定される。

【0032】

複数の入力光ファイバ１１のＸ方向の端部において、被覆１１ｃが除去された部分は、束ねられ、統合部１３を構成している。統合部１３は、テーパ部１３ａと、当該テーパ部１３ａに対してＸ方向に隣接した延部１３ｂと、を有している。統合部１３は、束部の一例である。

【0033】

テーパ部１３ａは、Ｘ方向に向かうにつれて、断面におけるコア１１ａの配置の相似性を維持しながら徐々に細くなっている。テーパ部１３ａでは、Ｘ方向に向かうにつれて、各コア１１ａは徐々に細くなり、かつ、複数のコア１１ａ間の距離が徐々に狭まっている。

【0034】

延部１３ｂは、テーパ部１３ａのＸ方向の端部の形状を維持したままＸ方向に延びている。延部１３ｂのＸ方向の端部１３ｃは、統合部１３のＸ方向の端部１３ｃであり、複数の入力光ファイバ１１の端部でもある。なお、延部１３ｂは無くてもよい。その場合、統合部１３のＸ方向の端部１３ｃは、テーパ部１３ａのＸ方向の端部となる。

【0035】

また、統合部１３においては、複数の入力光ファイバ１１のクラッド１１ｂは、一体化されてもよい。

【0036】

光結合器１０において、統合部１３のＸ方向の端部１３ｃと、出力光ファイバ１２の端部１２ｃとは、融着接続などによって光学的に接続されている（結合されている）。この場合、統合部１３、すなわち複数の入力光ファイバ１１と、出力光ファイバ１２とは、統合部１３の光軸Ａｘ１と出力光ファイバ１２の光軸Ａｘ２とが略一致するよう、接続される。なお、統合部１３の光軸Ａｘ１は、複数の入力光ファイバ１１の光軸Ａｘ１とも称され、統合部１３のＸ方向の端部１３ｃは、複数の入力光ファイバ１１のＸ方向の端部とも称されうる。端部１３ｃは、第一端部の一例であり、端部１２ｃは、第二端部の一例である。

【0037】

光学ヘッド２０は、端部１２ｃとは反対側で出力光ファイバ１２と光学的に結合されている。光学ヘッド２０は、出力光ファイバ１２を通った複数の光源装置１００からのレーザ光を、出力する。すなわち、光学ヘッド２０は、入力光ファイバ１１－１を経由したレーザ光と、入力光ファイバ１１－２を経由したレーザ光と、を含むレーザ光Ｌを出力する。

【0038】

そして、光学ヘッド２０の少なくとも一部と加工対象Ｗとが表面Ｗａに沿う方向に相対的に移動することにより、レーザ光Ｌ（出力レーザ光）の照射領域（スポット、不図示）が表面Ｗａ上を移動する。言い換えると、レーザ光Ｌの照射領域が、表面Ｗａ上を掃引される。

【0039】

ここで、本実施形態のレーザ加工装置１は、束の中心に位置される入力光ファイバ１１－１に導入する光の波長と、当該入力光ファイバ１１－１の周囲に位置される入力光ファイバ１１－２に導入する光の波長とが異なるよう、構成されている。すなわち、レーザ加工装置１では、入力光ファイバ１１－１と光学的に接続された光源装置１００の出力光（第一レーザ光）の波長と、入力光ファイバ１１－２と光学的に接続された光源装置１００の出力光の波長（第二レーザ光）とが、相異なっている。

【0040】

発明者らの鋭意研究により、光源装置１００が入力光ファイバ１１－１に出力する光の波長と、光源装置１００が入力光ファイバ１１－２に出力する光の波長とに関しては、以下の（１）～（４）のような組み合わせが有効であることが確認された。
（１）入力光ファイバ１１－１：赤外レーザ光（波長：１０７０［ｎｍ］）と、入力光ファイバ１１－２：青色レーザ光（波長：４５０［ｎｍ］）との組み合わせ
（２）入力光ファイバ１１－１：赤外レーザ光（波長：１０７０［ｎｍ］）と、入力光ファイバ１１－２：緑色レーザ光（波長：６００［ｎｍ］）との組み合わせ
（３）入力光ファイバ１１－１：緑色レーザ光（波長：６００［ｎｍ］）と、入力光ファイバ１１－２：青色レーザ光（波長：４５０［ｎｍ］）との組み合わせ
（４）入力光ファイバ１１－１：青色レーザ光（波長：４５０［ｎｍ］）と、入力光ファイバ１１－２：緑色レーザ光（波長：６００［ｎｍ］）との組み合わせ

【0041】

（１）および（２）の組み合わせにあっては、表面Ｗａには、青色レーザ光または緑色レーザ光と赤外レーザ光とが照射されることになる。

【0042】

図４は、照射するレーザ光の波長に対する各金属材料の光の吸収率を示すグラフである。図４のグラフの横軸は波長であり、縦軸は吸収率である。図４には、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）、タンタル（Ｔａ）、およびチタン（Ｔｉ）について、波長と吸収率との関係が示されている。

【0043】

材料によって特性が異なるものの、図４に示されている各金属に関しては、一般的な赤外線（ＩＲ）のレーザ光を用いるよりも、青色や緑色のレーザ光を用いた方が、エネルギの吸収率がより高いことが理解できよう。この特徴は、銅（Ｃｕ）や、金（Ａｕ）等においては顕著となる。

【0044】

したがって、（１）および（２）の組み合わせにあっては、比較的吸収率の高い青色レーザ光または緑色レーザ光が照射されるため、同じパワーの赤外レーザ光のみが照射された場合に比べて、表面Ｗａ上に金属材料の溶融池（不図示）が形成されやすくなる。また、図４に例示される金属材料は、固体状態よりも溶融状態の方がエネルギの吸収率がより高くなりやすい。したがって、本実施形態によれば、赤外レーザ光のみを照射した場合よりもより小さいパワーのレーザ光によって、所定の溶接状態（溶融状態）を得ることができる。

【0045】

（３）の組み合わせにあっても、加工対象において、青色レーザ光の吸収率が緑色のレーザ光の吸収率よりも大きい場合には、（１）および（２）の組み合わせと同様の効果が得られる。また、加工対象がタンタル（Ｔａ）で作られている場合のように、緑色レーザ光の吸収率が青色のレーザ光の吸収率よりも大きい場合、（４）の組み合わせにおいて、（１）および（２）の組み合わせと同様の効果が得られる。

【0046】

また、本実施形態では、図１に示されるように、出力光ファイバ１２と光学ヘッド２０とを接続するコネクタ２１に、誘電体多層膜フィルタ２２が設けられている。加工対象Ｗの表面Ｗａ等からの反射光が光源装置１００へ戻るのを抑制する。誘電体多層膜フィルタ２２は、反射防止膜の一例である。本実施形態では、誘電体多層膜フィルタ２２は、コネクタ２１の端面に設けられているが、これには限定されず、誘電体多層膜フィルタ２２は、光結合器１０から光学ヘッド２０の端部２０ａまでのいずれかの位置において、出力光ファイバ１２を通ったレーザ光に反射が生じうる端面に設けられればよい。端部２０ａは、出射端の一例である。

【0047】

図５は、誘電体多層膜フィルタ２２の反射率の波長スペクトルを示すグラフである。図５に示されるように、誘電体多層膜フィルタ２２は、特定の複数の波長（波長帯域）の光についての反射率が低く、当該特定の波長（波長帯域）以外の波長の光については反射率が高くなるよう、構成されている。図５の例では、誘電体多層膜フィルタ２２は、青色レーザ光の波長（４５０［ｎｍ］）を含む波長帯域Ｂ１、緑色レーザ光の波長（６００［ｎｍ］）を含む波長帯域Ｂ２、および赤外レーザ光の波長（１０７０［ｎｍ］）を含む波長帯域Ｂ３の反射率が低く、その他の波長帯域の反射率が高くなるよう構成されている。このような構成によれば、例えば、表面Ｗａからの反射光が光源装置１００に戻り当該光源装置１００に悪影響を及ぼすのを、抑制することができる。波長帯域Ｂ１～Ｂ３のうち、入力光ファイバ１１－１（第一入力光ファイバ）を通るレーザ光を含む波長帯域が、第一波長帯域の一例であり、入力光ファイバ１１－２（第二入力光ファイバ）を通るレーザ光を含む波長帯域が、第二波長帯域の一例である。

【0048】

以上、説明したように、本実施形態では、レーザ加工装置１は、光結合器１０（コンバイナ）を備えている。光結合器１０は、光源装置１００のそれぞれと光学的に結合された複数の入力光ファイバ１１が束ねられた統合部１３（束部）の端部１３ｃ（第一端部）と、一つの出力光ファイバ１２の端部１２ｃ（第二端部）と、を光学的に結合している。

【0049】

このような構成によれば、例えば、従来装置のように空間光学系によって光学ヘッド内で波長の異なる複数の光が光学的に結合される構成に比べて、光学ヘッド２０、ひいてはレーザ加工装置１の装置構成をより簡素化することができる。これにより、例えば、レーザ加工装置１をより小型化することができたり、レーザ加工装置１の製造の手間やコストをより減らすことができたりといった、利点が得られる。

【0050】

また、本実施形態では、レーザ加工装置１は、誘電体多層膜フィルタ２２（反射防止膜）を備えている。

【0051】

このような構成によれば、例えば、出力光ファイバ１２からレーザ光が出射する際に、当該出力光ファイバ１２の端面での反射光が出力光ファイバ１２内に戻るのを、抑制することができる。

【0052】

［第１変形例］
図６は、本変形例のレーザ加工装置１Ａの模式図である。図６に示されるように、本変形例では、いずれか一つの入力光ファイバ１１に、方向性結合型の光ファイバカプラ１４が設けられている。光ファイバカプラ１４は、溶融ファイバカプラとも称されうる。光ファイバカプラ１４は、入力光ファイバ１１とサブ光ファイバ１５とを光学的に結合している。ここで、光ファイバカプラ１４における入力光ファイバ１１とサブ光ファイバ１５との分岐比は、例えば、９９：１のように、入力光ファイバ１１に殆どの光が分岐されるよう、構成されている。

【0053】

このような構成によれば、光源装置１００から出力されたレーザ光がサブ光ファイバ１５に分岐される比率を低くすることにより光ファイバカプラ１４における出力レーザ光のパワーの損失を減らした上で、サブ光ファイバ１５の反射光ポート１５ａからの光を測定器等によって検出することにより、加工対象Ｗからの反射光を測定することができる。

【0054】

［第２変形例］
図７は、第２変形例の複数の入力光ファイバ１１が束ねられている状態を示す説明図であって、図３と同等位置での断面における図である。簡単のため、図７においても、各入力光ファイバ１１は、単なる丸で示されている。

【0055】

本変形例では、複数の入力光ファイバ１１は、１本の入力光ファイバ１１－１、６本の入力光ファイバ１１－２、および１２本の入力光ファイバ１１－３、すなわち合計１９本の入力光ファイバ１１を含んでいる。入力光ファイバ１１－１は束の中心に配置されており、６本の入力光ファイバ１１－２は、入力光ファイバ１１－１の周囲を取り囲むように配置され、１２本の入力光ファイバ１１－３は、入力光ファイバ１１－２のさらに周囲を取り囲むように配置されている。入力光ファイバ１１－１および入力光ファイバ１１－２は、最密充填となるように配置される。また、入力光ファイバ１１－３は、光軸Ａｘ１を中心とした円に沿うように配置されるのが好適である。本変形例では、入力光ファイバ１１－１は、第一入力光ファイバの一例であり、入力光ファイバ１１－２，１１－３は、第二入力光ファイバの一例である。

【0056】

本変形例にあっても、光結合器１０（図２参照）において、１９本の入力光ファイバ１１によって、実施形態と同様の統合部１３（図２参照）が構成され、当該統合部１３と出力光ファイバ１２とが、例えば融着接続によって光学的に接続される（結合される）。

【0057】

本変形例によっても、上記実施形態と同様の効果が得られる。

【0058】

［第３変形例］
図８は、第３変形例の複数の入力光ファイバ１１が束ねられている状態を示す説明図であって、図３と同等位置での断面における図である。簡単のため、図８においても、各入力光ファイバ１１は、単なる丸で示されている。

【0059】

本変形例では、複数の入力光ファイバ１１は、１本の入力光ファイバ１１－１、および２本の入力光ファイバ１１－２、すなわち合計３本の入力光ファイバ１１を含んでいる。１本の入力光ファイバ１１－１および２本の入力光ファイバ１１－２は、最密充填となるように配置される。本変形例では、入力光ファイバ１１－１は、第一入力光ファイバの一例であり、入力光ファイバ１１－２は、第二入力光ファイバの一例である。

【0060】

本変形例にあっても、光結合器１０（図２参照）において、３本の入力光ファイバ１１によって、実施形態と同様の統合部１３（図２参照）が構成され、当該統合部１３と出力光ファイバ１２とが、例えば融着接続によって光学的に接続される（結合される）。

【0061】

本変形例によっても、上記実施形態と同様の効果が得られる。
［第４変形例］
図９は、第４変形例の複数の入力光ファイバ１１が束ねられている状態を示す説明図であって、図３と同等位置での断面における図である。簡単のため、図９においても、各入力光ファイバ１１は、単なる丸で示されている。

【0062】

本変形例では、複数の入力光ファイバ１１は、１本の入力光ファイバ１１－１、および３本の入力光ファイバ１１－２、すなわち合計４本の入力光ファイバ１１を含んでいる。１本の入力光ファイバ１１－１および３本の入力光ファイバ１１－２は、正方形の四つの頂点に位置するような形態で、隣接する入力光ファイバ１１同士が互いに接するように配置される。本変形例では、入力光ファイバ１１－１は、第一入力光ファイバの一例であり、入力光ファイバ１１－２は、第二入力光ファイバの一例である。

【0063】

本変形例にあっても、光結合器１０（図２参照）において、４本の入力光ファイバ１１によって、実施形態と同様の統合部１３（図２参照）が構成され、当該統合部１３と出力光ファイバ１２とが、例えば融着接続によって光学的に接続される（結合される）。

【0064】

本変形例によっても、上記実施形態と同様の効果が得られる。

【0065】

以上、本発明の実施形態および変形例が例示されたが、上記実施形態および変形例は一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態および変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、等のスペック（構造や、種類、方向、型式、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等）は、適宜に変更して実施することができる。

【0066】

例えば、第一入力光ファイバと第二入力光ファイバとは並べて略平行となる状態に配置されればよく、第二入力光ファイバは１本であっても良いし、複数の第二入力光ファイバは第一入力光ファイバを取り囲まなくてもよい。

【0067】

また、入力光ファイバの数は、特に限定されないが、例えば、３本、７本、１９本、６１本のように、例えば、束ねた場合に最密充填やそれに近い密集状態のような、より安定的な配置が得られる本数であるのが好適である。

【符号の説明】

【0068】

１，１Ａ…レーザ加工装置
１０…光結合器（コンバイナ）
１１…入力光ファイバ
１１－１…入力光ファイバ（第一入力光ファイバ）
１１－２，１１－３…入力光ファイバ（第二入力光ファイバ）
１１ａ…コア
１１ｂ…クラッド
１１ｃ…被覆
１２…出力光ファイバ
１２ａ…コア
１２ｂ…クラッド
１２ｃ…端部
１３…統合部（束部）
１３ａ…テーパ部
１３ｂ…延部
１３ｃ…端部
１４…光ファイバカプラ
１５…サブ光ファイバ
１５ａ…反射光ポート
２０…光学ヘッド
２０ａ…端部（出射端）
２１…コネクタ
２２…誘電体多層膜フィルタ
１００…光源装置
Ａｘ１…光軸
Ａｘ２…光軸
Ｂ１～Ｂ３…波長帯域（第一波長帯域、第二波長帯域）
Ｌ…レーザ光
Ｗ…加工対象
Ｗａ…表面
Ｘ…方向（長手方向、延び方向）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】