[发明专利]光纤选择器和激光装置

说明书

提供一种能够容易地进行调整、更换等的紧凑的光纤选择器和具备该光纤选择器的激光装置。所述光纤选择器具备：多个第一反射构件，与对来自准直光学系统的激光进行会聚的多个聚光光学系统对应，并具备能够将激光向聚光光学系统反射的反射面；以及旋转式电动机，与多个第一反射构件对应，使第一反射构件在反射激光的第一位置与不遮挡激光的第二位置之间旋转移动，其中，使多个第一反射构件在第一位置与第二位置之间旋转移动，将激光的传输方向选择性地切换到多个聚光光学系统中的某一个聚光光学系统，第一反射构件的反射面为与用于固定该第一反射构件的轴的旋转轴垂直的平面，并配置为朝向使固定了该第一反射构件的轴旋转的旋转式电动机的方向。

技术领域

本发明涉及一种使从激光装置射出并在一根输入用光纤中传输来的激光选择性地从多个输出用光纤中的某一个输出用光纤射出的光纤选择器以及具备这样的光纤选择器的激光装置。像这样对激光的光路进行切换的装置也使用光路切换器、激光束分配器或者激光分支装置等名称。但是，在此，是以使从输入用光纤的射出端的芯射出的激光入射到多个输出用光纤中的选择出的输出用光纤的入射端的芯的装置为对象的，因此使用光纤选择器这个名称。另外，在此，以如下装置为对象：能够高速地进行自从选择出的输出用光纤射出激光的状态到从下一个选择出的输出用光纤射出激光的切换。

背景技术

在将来自激光二极管的激光作为激励光源的固体激光装置、光纤激光装置或者直接将来自激光二极管的激光作为激光源的直接二极管激光装置等激光装置中，从激光装置射出的激光在光纤中传输后，例如被引导到加工头的情况多。然而，根据用途，从一个加工头射出激光来进行激光加工的时间的比例(占空比)低，需要对来自一台激光装置的激光进行切换来使用于多个加工头。例如，在将加工头安装于机械臂来进行激光焊接的情况下，相比于为了激光焊接而从加工头射出激光的时间，使机械臂运动以使加工头移动到下一个用于激光焊接的规定的位置的时间长。在该情况下，为了使得能够在加工头的移动过程中从其它加工头射出激光来进行激光焊接，需要能够选择使来自一台激光装置的激光入射到与多个加工头相连的多个光纤中的哪一个光纤的光纤选择器。这种必要性不仅是由于激光装置的价格高而产生的，还是由于要设为能够以尽量少的激光装置进行规定的激光加工、以有效地利用有限的工厂用地面积而产生的。

考虑上述的用途，对光纤选择器要求如下的条件。

·激光功率的损失少，耦合效率(＝从光纤选择器输出的激光功率/输入到光纤选择器的激光功率)高。

·能够高速地切换为选择的光纤。

·设置于激光装置内的情况多，因此即使设置于激光装置内，也尽量不招致激光装置的大型化。

·能够容易地进行为了得到高的耦合效率而不可欠缺的光纤选择器内的光学系统的光轴调整等调整作业。

·在构成光纤选择器的一部分的部件损坏了的情况下，能够在短时间内容易地进行更换等维护作业等。

这样的光纤选择器也使用光束分配器等名称。光纤选择器一般为如下的结构：具备固定于多个旋转式电动机的各轴的反射构件，通过旋转式电动机的旋转对用于反射被准直后的激光的反射构件进行切换，来改变激光的传输方向。但是，为了提高激光的耦合效率，使激光高精度地会聚于选择出的光纤的微细的芯上是不可欠缺的，需要固定有反射构件的旋转式电动机的轴的角度的高精度的调整、聚光光学系统的焦点位置、光轴角度的高精度的调整。但是，以往的光纤选择器不是能够从一个方向进行这样的调整的结构，包括调整用空间在内，需要在激光装置内确保用于光纤选择器的大的空间。另外，以往的光纤选择器不是容易地进行部件的部分更换、部件更换后的重新调整等的构造，是以更换光纤选择器整体为前提的构造。