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WO2019189459A1 - ファイバレーザ装置、ファイバレーザ装置の製造方法、及び、設定方法 - Google Patents

ファイバレーザ装置、ファイバレーザ装置の製造方法、及び、設定方法 Download PDF

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WO2019189459A1
WO2019189459A1 PCT/JP2019/013356 JP2019013356W WO2019189459A1 WO 2019189459 A1 WO2019189459 A1 WO 2019189459A1 JP 2019013356 W JP2019013356 W JP 2019013356W WO 2019189459 A1 WO2019189459 A1 WO 2019189459A1
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WO
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fiber
raman
amplification
optical path
laser device
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PCT/JP2019/013356
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真一 阪本
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Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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    • H01S3/302—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range using scattering effects, e.g. stimulated Brillouin or Raman effects in an optical fibre

Definitions

  • the present invention relates to a fiber laser device.
  • the present invention also relates to a method for manufacturing a fiber laser device.
  • the present invention also relates to a setting method for setting a return loss amount of a workpiece that can be processed in a fiber laser device.
  • the present invention has been made in view of the above points.
  • An object of the present invention is to realize a fiber laser device that suppresses an increase in light power and reduces the possibility of destabilization of laser light oscillation.
  • a fiber laser device is a fiber laser device including an amplification fiber and a delivery fiber that guides laser light output from the amplification fiber.
  • a Raman filter that reflects part of the Raman scattered light generated by the stimulated Raman scattering caused by the laser light is provided.
  • L1 is the length of the optical path from the end of the amplification fiber opposite to the delivery fiber to the Raman filter
  • g1 is received by the Raman scattered light in the optical path
  • L2 is the gain per unit length
  • L2 is the length of the optical path from the Raman filter to the end of the delivery fiber opposite to the amplification fiber
  • g2 is the optical path
  • the gain per unit length received by the Raman scattered light am is the reflection attenuation amount of the Raman filter, at is the transmission attenuation amount of the Raman filter, and ar is processed by the fiber laser device. This is a possible return loss of the workpiece.
  • a manufacturing method is a manufacturing method of a fiber laser device including an amplifying fiber and a delivery fiber that guides laser light output from the amplifying fiber.
  • the method includes a step of providing a Raman filter that reflects part of Raman scattered light generated by stimulated Raman scattering caused by the laser light so as to satisfy the following inequality (a).
  • L1 is the length of the optical path from the end of the amplification fiber opposite to the delivery fiber to the Raman filter
  • g1 is received by the Raman scattered light in the optical path
  • L2 is the gain per unit length
  • L2 is the length of the optical path from the Raman filter to the end of the delivery fiber opposite to the amplification fiber
  • g2 is the optical path
  • the gain per unit length received by the Raman scattered light am is the reflection attenuation amount of the Raman filter, at is the transmission attenuation amount of the Raman filter, and ar is processed by the fiber laser device. This is a possible return loss of the workpiece.
  • a setting method is a fiber laser device including an amplification fiber and a delivery fiber that guides laser light output from the amplification fiber.
  • the return loss ar of a workpiece that can be processed by the fiber laser device is set, and the return loss ar is set so as to satisfy the following inequality (a).
  • L1 is the length of the optical path from the end of the amplification fiber opposite to the delivery fiber to the Raman filter
  • g1 is received by the Raman scattered light in the optical path
  • L2 is the gain per unit length
  • L2 is the length of the optical path from the Raman filter to the end of the delivery fiber opposite to the amplification fiber
  • g2 is the optical path
  • the gain per unit length received by the Raman scattered light am is the reflection attenuation amount of the Raman filter, at is the transmission attenuation amount of the Raman filter, and ar is processed by the fiber laser device. This is a possible return loss of the workpiece.
  • the fiber laser device of one embodiment of the present invention it is possible to suppress an increase in the power of the Raman scattered light and reduce the possibility that the oscillation of the laser light becomes unstable.
  • the method for manufacturing a fiber laser device according to an aspect of the present invention it is possible to manufacture a fiber laser device that suppresses an increase in the power of Raman scattered light and reduces the possibility of destabilization of laser light oscillation. Can do.
  • the setting method according to one aspect of the present invention it is possible to realize a fiber laser device that suppresses an increase in the power of Raman scattered light and reduces the possibility of destabilization of laser light oscillation.
  • FIG. 1 It is a block diagram which shows the structure of the fiber laser apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. It is a figure which shows the optical path of the Raman scattered light in the fiber laser apparatus shown in FIG. It is a figure which shows distribution of the power of the Raman scattered light in the fiber laser apparatus shown in FIG. (A) shows the power distribution of Raman scattered light when the reflectance of the workpiece is 10%, and (b) shows the Raman scattered light when the reflectance of the workpiece is 50%. The power distribution is shown. It is a block diagram which shows the structure of the fiber laser apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. It is a figure which shows the optical path of the Raman scattered light in the fiber laser apparatus shown in FIG.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the fiber laser apparatus FL according to this embodiment.
  • the fiber laser device FL is a processing laser device including a single amplification fiber.
  • the fiber laser apparatus FL includes m pumping light sources PS1 to PSm, m pumping fibers PF1 to PFm, pumping combiner PC, high reflection fiber Bragg grating FBG-HR, amplification fiber AF, A low reflection fiber Bragg grating FBG-LR, a delivery fiber DF, and an irradiation head H are provided.
  • the excitation light sources PS1 to PSm and the excitation fibers PF1 to PFm correspond one to one.
  • m is an arbitrary natural number of 2 or more, and represents the number of pumping light sources PS1 to PSm and pumping fibers PF1 to PFm.
  • the excitation light source PSj (j is a natural number between 1 and m) generates excitation light.
  • laser diodes are used as the excitation light sources PS1 to PSm.
  • the excitation light source PSj is connected to the input end of the excitation fiber PFj.
  • the excitation light generated by the excitation light source PSj is input to the excitation fiber PFj.
  • the excitation fiber PFj (j is a natural number of 1 to m) guides the excitation light generated by the excitation light source PSj.
  • the output end of the excitation fiber PFj is connected to the input port of the excitation combiner PC.
  • the pumping light guided through the pumping fiber PFj is input to the pumping combiner PC through this input port.
  • the excitation combiner PC multiplexes the excitation light guided through each of the excitation fibers PF1 to PFm.
  • the output port of the excitation combiner PC is connected to the input end of the amplification fiber AF via the high reflection fiber Bragg grating FBG-HR.
  • the excitation light transmitted through the highly reflective fiber Bragg grating FBG-HR is input to the amplification fiber AF.
  • the amplification fiber AF generates laser light by using the excitation light transmitted through the highly reflective fiber Bragg grating FBG-HR.
  • a double clad fiber in which a rare earth element (for example, Yb) is added to the core is used as the amplification fiber AF.
  • the excitation light transmitted through the highly reflective fiber Bragg grating FBG-HR is used to maintain this rare earth element in an inverted distribution state.
  • the output end of the amplification fiber AF is connected to the input end of the delivery fiber DF described above via the low reflection fiber Bragg grating FBG-LR.
  • the high reflection fiber Bragg grating FBG-HR functions as a mirror in a certain wavelength band (for example, the reflectance is 99%), and the low reflection fiber Bragg grating FBG-LR functions as a half mirror in the wavelength band (for example, The reflectance is 10%). Therefore, the amplification fiber AF, together with the high reflection fiber Bragg grating FBG-HR and the low reflection fiber Bragg grating FBG-LR, constitutes a resonator that oscillates laser light belonging to a specific wavelength band. Of the laser light generated by the amplification fiber AF, the laser light transmitted through the low reflection fiber Bragg grating FBG-LR is input to the delivery fiber DF.
  • the delivery fiber DF guides the laser light transmitted through the low reflection fiber Bragg grating FBG-LR.
  • a single mode fiber or a fu mode fiber is used as the delivery fiber DF.
  • the output end of the delivery fiber DF is connected to the irradiation head H.
  • the laser beam guided through the delivery fiber DF is irradiated onto the workpiece W via the irradiation head H.
  • a characteristic point of the fiber laser apparatus FL according to the present embodiment is that a Raman filter RF for reflecting Stokes light generated by stimulated Raman scattering (hereinafter referred to as “Raman scattered light”) is provided. is there.
  • the Raman filter RF is provided in the delivery fiber DF.
  • a fiber Bragg grating, a slant fiber grating, or a long-period fiber Bragg grating may be used.
  • the Raman filter RF is designed so that the center wavelength of the Raman scattered light is included in the reflection band, and reflects a part of the incident Raman scattered light and transmits a part thereof.
  • FIG. 2 is a diagram showing an optical path of Raman scattered light in the fiber laser apparatus FL.
  • the Raman scattered light incident on the amplification fiber AF from the high reflection fiber Bragg grating FBG-HR passes through the first optical path ⁇ 1 or the second optical path ⁇ 2 as shown in FIG. Return to Bragg Grating FBG-HR.
  • the first optical path ⁇ 1 is an optical path through which Raman scattered light propagates as follows.
  • “forward direction” refers to the same direction as the direction in which laser light is emitted from the end of the delivery fiber DF
  • “reverse direction” refers to from the end of the delivery fiber DF. This refers to the direction opposite to the direction in which the laser light is emitted (the waveguide direction of the reflected light reflected by the workpiece W in the delivery fiber DF).
  • the Raman scattered light propagating through the first optical path ⁇ 1 receives a gain in the above-described process (1a), process (1c), process (1e), and process (1g).
  • the gain received by the Raman scattered light in these processes is 2 ⁇ g1 ⁇ L1 [dB].
  • L1 is an optical path from the end of the amplification fiber AF opposite to the delivery fiber DF side (connection point between the amplification fiber AF and the highly reflective fiber Bragg grating FBG_HR) to the Raman filter RF.
  • G1 [dB] is a gain per unit length received by the Raman scattered light in the optical path.
  • the Raman scattered light propagating through the first optical path ⁇ 1 undergoes loss in the above-described process (1d).
  • the loss received by the Raman scattered light is am [dB].
  • am [dB] is the return loss of the Raman filter RF. Accordingly, the power of the Raman scattered light becomes 10 (2 ⁇ g1 ⁇ L1-am) / 10 times the original power in the process of propagating through the first optical path ⁇ 1.
  • the second optical path ⁇ 2 is an optical path through which Raman scattered light propagates as follows.
  • the Raman scattered light propagating through the second optical path ⁇ 2 receives a gain in the above-described process (2a), process (2c), process (2e), process (2i), process (2k), and process (2m).
  • the gain received by the Raman scattered light in these processes is 2 ⁇ g1 ⁇ L1 + 2 ⁇ g2 ⁇ L2.
  • L2 is the length of the optical path from the Raman filter RF to the end of the delivery fiber DF opposite to the amplification fiber AF side (connection point between the delivery fiber DF and the irradiation head H).
  • G2 [dB] is a gain per unit length received by the Raman scattered light in the optical path.
  • the Raman scattered light propagating through the second optical path ⁇ 2 is lost in the above-described process (2d), process (2g), and process (2j).
  • the loss received by the Raman scattered light in these processes is 2 ⁇ at + ar.
  • at [dB] is the transmission attenuation amount of the Raman filter RF
  • ar [dB] is the reflection attenuation amount of the workpiece W. Therefore, the power of the Raman scattered light becomes 10 (2 ⁇ g1 ⁇ L1 + 2 ⁇ g2 ⁇ L2-2 ⁇ at-ar) / 10 times the original power in the process of propagating through the second optical path ⁇ 2.
  • the Raman scattered light incident on the amplification fiber AF from the highly reflective fiber Bragg grating FBG-HR the Raman scattered light which propagates through the first optical path ⁇ 1 and then returns to the highly reflected fiber Bragg grating FBG-HR.
  • the optical power is 10 (2 ⁇ g1 ⁇ L1-am) / 10 times the original power.
  • the power of the Raman scattered light incident on the amplification fiber AF from the high reflection fiber Bragg grating FBG-HR Is 10 (2 ⁇ g1 ⁇ L1 + 2 ⁇ g2 ⁇ L2-2 ⁇ at-ar) / 10 times the original power.
  • the total power of the Raman scattered light returning to the highly reflective fiber Bragg grating FBG-HR out of the Raman scattered light incident on the amplification fiber AF from the highly reflective fiber Bragg grating FBG-HR is 10 (2 ⁇ g1 ⁇ L1-am) / 10 +10 (2 ⁇ g1 ⁇ L1 + 2 ⁇ g2 ⁇ L2-2 ⁇ at-ar) / 10 times.
  • the total power of the Raman scattered light returning to the high reflection fiber Bragg grating FBG-HR out of the Raman scattered light incident on the amplification fiber AF from the high reflection fiber Bragg grating FBG-HR is 10 (2 ⁇ g1 ⁇ L1 + 2 ⁇ g2 ⁇ L2-ar) / 10 times the original power.
  • the Raman scattered light receives a gain in the process of (a) propagating the amplification fiber AF forward from the high reflection fiber Bragg grating FBG-HR to the low reflection fiber Bragg grating FBG-LR, (b) ) Propagation of delivery fiber DF in the forward direction from low reflection fiber Bragg grating FBG-LR to irradiation head H, (c) Propagation of delivery fiber DF in the reverse direction from irradiation head H to low reflection fiber Bragg grating FBG-LR Process, and (d) the process of propagating the amplification fiber AF in the reverse direction from the low reflection fiber Bragg grating FBG-LR to the high reflection fiber Bragg grating FBG-HR. Excessively reflected by the object W It is, is because.
  • the Raman filter RF is provided so that the power is smaller than when the Raman filter RF is not present. That is, in the fiber laser apparatus FL according to the present embodiment, the Raman filter RF is provided so as to satisfy the following inequality (1).
  • ar may be the return loss amount of the processing target W when the processing target W is predetermined, and if the processing target W is not predetermined, ar can be processed. It can be the return loss of the object W.
  • ar may be a minimum value, a maximum value, a median value, or the like of a range where the return loss amount of the processable workpiece W is predetermined.
  • the above inequality (1) can be transformed into the following inequality (2) by dividing both sides by 10 (2 ⁇ g1 ⁇ L1) / 10 .
  • L2 L ⁇ L1.
  • L is the length of the optical path from the end of the amplification fiber AF opposite to the delivery fiber DF side to the end of the delivery fiber DF opposite to the amplification fiber AF side. This corresponds to the sum of the length L1 and the length L2 described above.
  • L is also referred to as “total optical path length”.
  • the fiber laser apparatus FL can be regarded as a fiber laser apparatus provided with the Raman filter RF so as to satisfy the inequality (2), or the inequality (3). It can also be regarded as a fiber laser device provided with a Raman filter RF so as to satisfy the above.
  • the total optical path length L and the position of the Raman filter RF are determined so that L1 and L2 satisfy the inequality (1).
  • a mode in which the position of the Raman filter is determined so that L1 or L2 satisfies the inequality (1) when the optical path length L L1 + L2 is predetermined, or am and at satisfy the inequality (1).
  • an aspect of designing or selecting the Raman filter RF is included.
  • the aspect of determining the position of the Raman filter RF so that L2 satisfies the above inequality (2), or am and at are as described above.
  • the fiber laser device FL according to the present embodiment is provided with the Raman filter RF so as to satisfy any of the inequalities (1) to (3). Therefore, according to the fiber laser apparatus FL according to the present embodiment, it is possible to suppress an increase in the power of the Raman scattered light, and as a result, it is possible to reduce the possibility that the oscillation of the laser light becomes unstable.
  • the gain g1 per unit length received by the Raman scattered light in the optical path from the highly reflective fiber Bragg grating FBG-HR to the Raman filter RF, and the Raman scattered light in the optical path from the Raman filter RF to the irradiation head H are shown. Is assumed to be constant, but the present invention is not limited to this. That is, the gain per unit length received by the Raman scattered light may be given as a function g (P (z)) of the optical path length z from the exit end of the highly reflective fiber Bragg grating FBG-HR.
  • P (z) is the power of the laser beam at the point where the optical path length from the emission end of the highly reflective fiber Bragg grating FBG-HR is z
  • g (P (z)) is Raman at that point. This is the gain per unit length that the scattered light receives.
  • the gains g1 ⁇ L1 and g2 ⁇ L2 appearing in the above inequality can be replaced with integral expressions as shown in the following equations (4) and (5), respectively.
  • the inequalities (1) and (2) described above can be expressed as the following inequalities (6) and (7), respectively.
  • the fiber laser apparatus FL can be regarded as a fiber laser apparatus provided with the Raman filter RF so as to satisfy the above inequality (6), or the above inequality (7). It can also be regarded as a fiber laser device provided with a Raman filter RF so as to satisfy the above.
  • the power P (z) described above is obtained by the following equation (9) using r ′ oc defined by the following equation (8), ignoring the transmission loss of the highly reflective fiber Bragg grating FBG-HR.
  • L0 is the length of the amplification fiber AF
  • r oc is the reflection attenuation amount of the low reflection fiber Bragg grating FBG-LR
  • toc is the transmission attenuation amount of the low reflection fiber Bragg grating FBG-LR
  • P is the power of the laser beam output from the amplification fiber via the fiber Bragg grating.
  • r ′ oc is the apparent return loss of the fiber Bragg grating FBG-LR that incorporates the effect of reflection on the surface of the workpiece W.
  • the Raman filter RF is further provided so as to satisfy the following inequality (10).
  • the two resonators described above are, for example, a resonator constituted by an optical path from the high reflection fiber Bragg grating FBG-HR to the Raman filter RF and a resonance constituted by an optical path from the Raman filter RF to the workpiece W. It can be a vessel.
  • the function of the mirror paired with the Raman filter RF may be performed by the highly reflective fiber Bragg grating FBG-HR, or the Raman scattering light is scattered.
  • the material of the fiber AF may be responsible.
  • the Raman filter RF is preferably configured by a slant fiber Bragg grating.
  • the Raman filter RF since a part of the light propagating through the core can be coupled to the cladding mode, the sum of the absolute value of the reflectance and the absolute value of the transmittance with respect to the Raman scattered light can be made smaller than 1. . Therefore, when the Raman filter RF is configured by a slant fiber Bragg grating, it is possible to avoid design restrictions that may be caused by the sum of the absolute value of reflectance and the absolute value of transmittance for Raman scattered light being 1. , Has the effect.
  • the Raman filter RF is preferably configured by a long-period fiber Bragg grating.
  • the Raman filter RF is constituted by a long-period fiber Bragg grating, it is possible to avoid design restrictions that may arise when the sum of the absolute value of reflectance and the absolute value of transmittance for Raman scattered light is 1. There is an effect that it is possible.
  • a fu mode fiber may be used as the amplification fiber AF or the delivery fiber DF.
  • a partially doped fiber may be used as the amplification fiber AF or delivery fiber DF.
  • an amplification fiber that does not include a Raman reflecting portion that reflects Raman scattered light may be used as the amplification fiber AF.
  • a fiber laser apparatus FL having an optical path length L from the highly reflective fiber Bragg grating FBG-HR to the irradiation head H of 24 m was prepared.
  • the length L1 of the optical path from the highly reflective fiber Bragg grating FBG-HR to the Raman filter RF is 18 m, and the gain g1 per unit length received by the Raman scattered light in the optical path is 1.2 dB. / M.
  • the length L2 of the optical path from the Raman filter RF to the irradiation head H is 6 m, and the gain g2 per unit length received by the Raman scattered light in the optical path is 1.2 dB / m. there were.
  • the Raman filter RF a fiber Bragg grating having a reflection attenuation am of 0.5 dB and a transmission attenuation amount at 10 dB in the reflection band including the center wavelength of the Raman scattered light was used.
  • FIG. 3 shows the result of numerical calculation of the power distribution of the Raman scattered light propagating in the forward direction and the reverse direction in the fiber laser apparatus FL according to the present embodiment.
  • 3A shows the power distribution of Raman scattered light when the reflectance of the workpiece W is 10% (reflection attenuation ar is 10 dB)
  • FIG. 3B shows the workpiece to be processed. This is the power distribution of Raman scattered light when the reflectance of the object W is 50% (reflection attenuation ar is 3 dB).
  • 3A and 3B in addition to the power distribution (dotted line) of the Raman scattered light in the fiber laser apparatus FL according to the present embodiment, the power of the Raman scattered light in the fiber laser apparatus according to the comparative example. The distribution (solid line) is also shown.
  • the fiber laser device according to the comparative example refers to a fiber laser device obtained by removing the Raman filter RF from the fiber laser device FL according to the present embodiment.
  • the following can be confirmed even when the reflectance of the workpiece W is 10% and the reflectance of the workpiece W is 50%. That is, the power of the Raman scattered light returning to the high reflection fiber Bragg grating FBG-HR in the fiber laser device FL according to the first embodiment is fed back to the high reflection fiber Bragg grating FBG-HR in the fiber laser device according to the comparative example. It is confirmed that the power is smaller than the power of Raman scattered light.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the fiber laser apparatus FLS according to the present embodiment.
  • the fiber laser device FLS is a processing laser device including a plurality of amplification fibers.
  • the fiber laser apparatus FLS includes n fiber laser units FLU1 to FLUn, n delivery fibers DF1 to DFn, an output combiner OC, a delivery fiber DF, and an irradiation head H.
  • the fiber laser units FLU1 to FLUn and the delivery fibers DF1 to DFn correspond to each other one to one.
  • n is an arbitrary natural number of 2 or more, and represents the number of fiber laser units FLU1 to FLUn, delivery fibers DF1 to DFn, and Raman filters RF1 to RFn described later.
  • the fiber laser unit FLUI (i is a natural number between 1 and n) generates laser light.
  • the fiber laser unit FLUI includes m pumping light sources PS1 to PSm, m pumping fibers PF1 to PFm, a pump combiner PC, and a high reflection fiber Bragg grating FBG-HR as in the fiber laser apparatus FL according to the first embodiment. , An amplification fiber AF, and a low reflection fiber Bragg grating FBG-LR.
  • the low reflection fiber Bragg grating FBG_LR of the fiber laser unit FLUi is connected to the input end of the delivery fiber DFi.
  • the laser light generated by the fiber laser unit FLUI is input to the delivery fiber DFi.
  • the delivery fiber DFi (i is a natural number between 1 and n) guides the laser beam generated by the fiber laser unit FLUi.
  • single mode fibers or fu mode fibers are used as the delivery fibers DF1 to DFn.
  • the output end of the delivery fiber DFi is connected to the input port of the output combiner OC.
  • the laser light guided through the delivery fiber DFi is input to the output combiner OC via this input port.
  • the output combiner OC multiplexes the laser light guided through each of the delivery fibers DF1 to DFn.
  • the output port of the output combiner OC is connected to the input end of the delivery fiber DF.
  • the laser beam combined by the output combiner OC is input to the delivery fiber DF.
  • the delivery fiber DF guides the laser beam combined by the output combiner OC.
  • a multimode fiber is used as the delivery fiber DF.
  • the output end of the delivery fiber DF is connected to the irradiation head H.
  • the laser beam guided through the delivery fiber DF is irradiated onto the workpiece W via the irradiation head H.
  • a characteristic point of the fiber laser apparatus FLS is that Raman filters RF1 to RFn for reflecting Stokes light (hereinafter referred to as “Raman scattered light”) generated by stimulated Raman scattering are provided.
  • each Raman filter RFi (i is a natural number of 1 to n) is provided in the delivery fiber DFi.
  • a fiber Bragg grating, a slant fiber grating, or a long-period fiber Bragg grating may be used.
  • the Raman filters RF1 to RFn are designed so that the center wavelength of the Raman scattered light is included in the reflection band, and reflects a part of the incident Raman scattered light and transmits a part thereof.
  • FIG. 5 is a diagram showing an optical path of Raman scattered light in each fiber laser device FLUi. As shown in FIG. 5, the Raman scattered light incident on the amplification fiber AF from the high reflection fiber Bragg grating FBG-HR passes through the first optical path ⁇ 1 or the second optical path ⁇ 2, and the high reflection fiber Bragg grating FBG-HR.
  • the Raman filter RFi is provided so that the total power of the Raman scattered light returning to the highly reflective fiber Bragg grating FBG-HR is smaller than that in the case where the Raman filter RFi is not present. It has been. That is, in the fiber laser apparatus FLS according to the present embodiment, the Raman filter RFi is provided so as to satisfy the following inequality (1).
  • L1 is an optical path from the end of the amplification fiber AF opposite to the delivery fiber DF (the connection point between the amplification fiber AF and the high reflection fiber Bragg grating FBG_HR) to the Raman filter RFi.
  • Length, and g1 [dB] is a gain per unit length received by the Raman scattered light in the optical path.
  • L2 is the length of the optical path from the Raman filter RFi to the end of the delivery fiber DF opposite to the amplification fiber AF side (the connection point between the delivery fiber DF and the irradiation head H).
  • g2 [dB] is a gain per unit length received by the Raman scattered light in the optical path.
  • am [dB] is the return loss of the Raman filter RFi
  • at [dB] is the transmission loss of the Raman filter RFi.
  • ar [dB] is the return loss amount of the workpiece W.
  • the above inequality (11) can be transformed into the following inequality (12) by dividing both sides by 10 (2 ⁇ g1 ⁇ L1) / 10 .
  • L2 L ⁇ L1.
  • L is the length of the optical path from the end of the amplification fiber AF opposite to the delivery fiber DF side to the end of the delivery fiber DF opposite to the amplification fiber AF side. This corresponds to the sum of the length L1 and the length L2 described above.
  • the fiber laser apparatus FLS can be regarded as a fiber laser apparatus provided with the Raman filter RFi so as to satisfy the inequality (12), or the inequality (13). It can also be regarded as a fiber laser device provided with a Raman filter RFi so as to satisfy the above.
  • the Raman filter RFi is provided so as to satisfy any of the above inequalities (1) to (3). Therefore, according to the fiber laser apparatus FLS according to the present embodiment, an increase in the power of the Raman scattered light can be suppressed, and as a result, the possibility that the oscillation of the laser light becomes unstable can be reduced.
  • the gain g1 per unit length received by the Raman scattered light in the optical path from the highly reflective fiber Bragg grating FBG-HR to the Raman filter RFi, and the Raman scattered light in the optical path from the Raman filter RFi to the irradiation head H are shown. Is assumed to be constant, but the present invention is not limited to this. That is, the gain per unit length received by the Raman scattered light may be given as a function g (P (z)) of the optical path length z from the exit end of the highly reflective fiber Bragg grating FBG-HR.
  • P (z) is the power of the laser beam at the point where the optical path length from the emission end of the highly reflective fiber Bragg grating FBG-HR is z.
  • the gains g1 ⁇ L1 and g2 ⁇ L2 appearing in the above inequality can be generalized as in the following formulas (14) and (15), respectively.
  • inequalities (11) and (12) described above can be generalized as the following inequalities (16) and (17), respectively.
  • the fiber laser apparatus FL can be regarded as a fiber laser apparatus provided with the Raman filter RFi so as to satisfy the inequality (16), or the inequality (17). It can also be regarded as a fiber laser device provided with a Raman filter RFi so as to satisfy the above.
  • the power P (z) described above is obtained by the following equation (19) using r ′ oc defined by the following equation (18), ignoring the transmission loss of the highly reflective fiber Bragg grating FBG-HR.
  • L0 is the length of the amplification fiber AF
  • r oc is the reflection attenuation amount of the low reflection fiber Bragg grating FBG-LR
  • toc is the transmission attenuation amount of the low reflection fiber Bragg grating FBG-LR. It is.
  • the Raman filter RFi is further provided so as to satisfy the following inequality (20).
  • the Raman filter RFi is provided so as to satisfy the above inequality (20)
  • the Raman filter RFi is preferably configured by a slant fiber Bragg grating. In this case, there is an effect that it is possible to avoid design restrictions that may be caused by the sum of the absolute value of the reflectance and the absolute value of the transmittance for Raman scattered light being 1.
  • the Raman filter RFi is preferably constituted by a long-period fiber Bragg grating. In this case, there is an effect that it is possible to avoid design restrictions that may be caused by the sum of the absolute value of the reflectance and the absolute value of the transmittance for Raman scattered light being 1.
  • a fu mode fiber may be used as the amplification fiber AF, the delivery fiber DFi, or the delivery fiber DF.
  • a partially doped fiber may be used as the amplification fiber AF, delivery fiber DFi, or delivery fiber DF.
  • an amplification fiber that does not include a Raman reflecting portion that reflects Raman scattered light may be used as the amplification fiber AF.
  • the fiber laser apparatus FL includes a step of providing a Raman filter RF so as to satisfy the inequality (1), (2), (3), (6), or (7) described above. Can be manufactured. According to this manufacturing method, it is possible to manufacture a fiber laser FL that suppresses an increase in the power of Raman scattered light and, as a result, reduces the possibility of destabilization of laser light oscillation. Further, the step of providing the Raman filter RF may be performed so as to satisfy the inequality (10) described above. In this case, it is possible to manufacture the fiber laser device FL that further suppresses the increase in the power of the Raman scattered light and, as a result, further reduces the possibility that the oscillation of the laser light becomes unstable.
  • the fiber laser apparatus FLS includes a step of providing the Raman filter RFi so as to satisfy the inequality (11), (12), (13), (16), or (17) described above. It can be manufactured by a manufacturing method. According to this manufacturing method, it is possible to manufacture a fiber laser FLS in which an increase in power of Raman scattered light is suppressed, and as a result, the possibility of destabilization of laser light oscillation is reduced. Further, the step of providing the Raman filter RFi may be performed so as to satisfy the inequality (20) described above. In this case, in this case, it is possible to manufacture the fiber laser device FLS in which the increase in the power of the Raman scattered light is further suppressed, and as a result, the possibility that the oscillation of the laser light becomes unstable is further reduced.
  • the inequality (1), (2), (3), (6), or (7) described above is the return loss amount of the workpiece that can be processed in the fiber laser apparatus FL according to the first embodiment. It can be applied to a setting method for setting ar. That is, if the return loss ar is set so as to satisfy the inequality (1), (2), (3), (6), or (7), the increase in the power of the Raman scattered light is suppressed, and as a result. Thus, it is possible to realize a fiber laser FL in which the possibility of destabilizing the laser light oscillation is reduced.
  • the step of setting the return loss ar may be performed so as to satisfy the inequality (10) described above. In this case, in this case, it is possible to realize the fiber laser device FL that further suppresses the increase in the power of the Raman scattered light and further reduces the possibility that the oscillation of the laser light becomes unstable.
  • the inequality (11), (12), (13), (16), or (17) described above is the return loss amount of the workpiece that can be processed in the fiber laser apparatus FLS according to the second embodiment. It can be applied to a setting method for setting ar. That is, if the return loss ar is set so as to satisfy the inequality (11), (12), (13), (16), or (17), the increase in the power of the Raman scattered light is suppressed, and as a result. Thus, it is possible to realize a fiber laser FLS in which the possibility of destabilization of laser light oscillation is reduced. Further, the step of setting the return loss ar may be performed so as to satisfy the inequality (20) described above. In this case, it is possible to realize the fiber laser device FLS that further suppresses the increase in the power of the Raman scattered light and as a result further reduces the possibility that the oscillation of the laser light becomes unstable.
  • the resonator type fiber laser devices FL and FLS have been described, but the present invention is not limited to this.
  • the present invention can also be applied to a MOPA (Master Oscillator-Power Amplifier) type fiber laser apparatus.
  • the MOPA-type fiber laser device is a fiber laser device including a laser light source that functions as an MO unit, a fiber amplifier that functions as a PA unit, and a delivery fiber.
  • a MOPA type fiber laser device laser light output from an amplification fiber constituting a PA unit (fiber amplifier) is guided through a delivery fiber and then irradiated onto a workpiece.
  • the delivery fiber is connected to the downstream end of the amplification fiber via a fiber Bragg grating (low reflection fiber Bragg grating FBG-LR in the above-described embodiment).
  • the delivery fiber is connected to the downstream end of the amplification fiber without passing through the fiber Bragg grating.
  • a fiber laser device (FL, FLS) includes an amplification fiber (AF) and a delivery fiber (DF) that guides laser light output from the amplification fiber (AF).
  • a fiber laser device (FL, FLS) having a Raman filter (RF, RF1) that reflects part of Raman scattered light generated by stimulated Raman scattering caused by the laser light so as to satisfy the following inequality (a): To RFn).
  • L1 is the length of the optical path from the end of the amplification fiber (AF) opposite to the delivery fiber (DF) side to the Raman filter (RF, RF1 to RFn).
  • G1 is a gain per unit length received by the Raman scattered light in the optical path
  • L2 is the amplification for the end of the delivery fiber (DF) from the Raman filter (RF, RF1 to RFn).
  • the length of the optical path to the end opposite to the fiber (AF) side, g2 is the gain per unit length received by the Raman scattered light in the optical path, and am is the Raman filter (RF, RF1 to RFn), the return attenuation of the Raman filter (RF, RF1 to RFn), and ar to the fiber laser device (FL, FLS).
  • Ri is a reflection attenuation amount of processable workpiece.
  • the Raman filters (RF, RF1 to RFn) are provided so as to satisfy the following inequality (b) instead of the inequality (a). ing.
  • the Raman filters (RF, RF1 to RFn) are provided so as to satisfy the following inequality (c) instead of the inequality (a). ing.
  • L is the amplification fiber (AF) of the end portion of the delivery fiber (DF) from the end portion of the amplification fiber (AF) opposite to the delivery fiber (DF) side. This is the length of the optical path to the end opposite to the side.
  • the Raman filter (RF, RF1 to RFn) is provided so as to satisfy the following inequality (d).
  • P (z) is the power of the laser beam at the point where the optical path length from the end of the amplification fiber (AF) opposite to the delivery fiber (DF) is z.
  • G (P (z)) is a gain per unit length received by the Raman scattered light at the point.
  • a fiber Bragg grating is provided at an end of the amplification fiber (AF) on the delivery fiber (DF) side. It is preferable that P (z) is given by the following formula (f) using r ′ oc defined by the following formula (e).
  • L0 is the length of the amplification fiber (AF)
  • roc is the return loss of the fiber Bragg grating (FBG-LR)
  • toc is the fiber Bragg grating (FBG-LR).
  • P is the power of the laser beam output from the amplification fiber (AF) via the fiber Bragg grating (FBG-LR).
  • a fiber laser apparatus includes a plurality of amplification fibers (AF) including the amplification fiber (AF) and lasers output from each of the plurality of amplification fibers (AF).
  • a combiner for combining light, and the delivery fiber (DF) is combined with the delivery fiber for guiding the laser light output from each of the plurality of amplification fibers (AF) to the combiner and the combiner.
  • a delivery fiber that guides the waved laser beam.
  • a manufacturing method includes a fiber laser device (AF) including an amplification fiber (AF) and a delivery fiber (DF) that guides laser light output from the amplification fiber (AF).
  • AF fiber laser device
  • DF delivery fiber
  • FL, FLS a Raman filter
  • RF, RF1 to RFn Raman filter
  • L1 is the length of the optical path from the end of the amplification fiber (AF) opposite to the delivery fiber (DF) side to the Raman filter (RF, RF1 to RFn).
  • G1 is a gain per unit length received by the Raman scattered light in the optical path
  • L2 is the amplification for the end of the delivery fiber (DF) from the Raman filter (RF, RF1 to RFn).
  • the length of the optical path to the end opposite to the fiber (AF) side, g2 is the gain per unit length received by the Raman scattered light in the optical path, and am is the Raman filter (RF, RF1 to RFn), the return attenuation of the Raman filter (RF, RF1 to RFn), and ar to the fiber laser device (FL, FLS).
  • Ri is a reflection attenuation amount of processable workpiece.
  • a setting method includes a fiber laser apparatus (AF) including an amplification fiber (AF) and a delivery fiber (DF) that guides laser light output from the amplification fiber (AF).
  • FL, FLS is a setting method for setting the return loss ar of the workpiece that can be processed by the fiber laser device (FL, FLS), and the return loss ar so as to satisfy the following inequality (a). Set.
  • L1 is the length of the optical path from the end of the amplification fiber (AF) opposite to the delivery fiber (DF) side to the Raman filter (RF, RF1 to RFn).
  • G1 is a gain per unit length received by the Raman scattered light in the optical path
  • L2 is the amplification for the end of the delivery fiber (DF) from the Raman filter (RF, RF1 to RFn).
  • the length of the optical path to the end opposite to the fiber (AF) side, g2 is the gain per unit length received by the Raman scattered light in the optical path, and am is the Raman filter (RF, RF1 to RFn), the return attenuation of the Raman filter (RF, RF1 to RFn), and ar to the fiber laser device (FL, FLS).
  • Ri is a reflection attenuation amount of processable workpiece.

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Abstract

ラマン散乱光のパワーの増大を抑え、レーザ光の発振が不安定化する可能性を低減する。ファイバレーザ装置（ＦＬ）に、１０（２×ｇ１×Ｌ１－ａｍ）／１０＋１０（２×ｇ１×Ｌ１＋２×ｇ２×Ｌ２－２×ａｔ－ａｒ）／１０＜１０（２×ｇ１×Ｌ１－２×ｇ２×Ｌ２－ａｒ）を満たすように、ラマン散乱光の一部を反射するラマンフィルタ（ＲＦ）を設ける。

Description

ファイバレーザ装置、ファイバレーザ装置の製造方法、及び、設定方法
　本発明は、ファイバレーザ装置に関する。また、ファイバレーザ装置の製造方法に関する。また、ファイバレーザ装置において、加工可能な加工対象物の反射減衰量を設定する設定方法に関する。
　材料加工の分野では、メンテナンス性及び加工性に優れたレーザ加工機として、ファイバレーザ装置が注目を集めている。しかしながら、ファイバレーザ装置においては、光ファイバを導波されるレーザ光のパワー密度が高くなると、誘導ラマン散乱などの非線形光学効果が生じ易くなる。そして、誘導ラマン散乱により生じるラマン散乱光のパワーが高くなると、ファイバレーザ装置におけるレーザ発振が不安定になることが知られている（特許文献１参照）。
日本国公開特許公報「特開２０１５－９５６４１号公報」
　しかしながら、従来のファイバレーザ装置においては、ラマン散乱光のパワーの増大を更に抑え、レーザ光の発振が不安定化する可能性を更に低減する余地が残されていた。
　本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、（１）ファイバレーザ装置において、ラマン散乱光のパワーの増大を抑え、レーザ光の発振が不安定化する可能性を低減すること、（２）ファイバレーザ装置においてラマン散乱光のパワーの増大を抑え、レーザ光の発振が不安定化する可能性を低減したファイバレーザ装置を製造すること、又は、（３）ファイバレーザ装置においてラマン散乱光のパワーの増大を抑え、レーザ光の発振が不安定化する可能性を低減したファイバレーザ装置を実現することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るファイバレーザ装置は、増幅用ファイバと、上記増幅用ファイバから出力されたレーザ光を導波するデリバリファイバと、を備えたファイバレーザ装置であって、下記不等式（ａ）を満たすように、上記レーザ光に引き起こされる誘導ラマン散乱により生じるラマン散乱光の一部を反射するラマンフィルタが設けられている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
　ここで、Ｌ１は、上記増幅用ファイバの端部のうち上記デリバリファイバ側と反対側の端部から上記ラマンフィルタまでの光路の長さであり、ｇ１は、当該光路において上記ラマン散乱光が受ける単位長さ辺りの利得であり、Ｌ２は、上記ラマンフィルタから上記デリバリファイバの端部のうち上記増幅用ファイバ側と反対側の端部までの光路の長さであり、ｇ２は、当該光路において上記ラマン散乱光が受ける単位長さ辺りの利得であり、ａｍは、上記ラマンフィルタの反射減衰量であり、ａｔは、上記ラマンフィルタの透過減衰量であり、ａｒは、上記ファイバレーザ装置により加工可能な加工対象物の反射減衰量である。
　上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る製造方法は、増幅用ファイバと、上記増幅用ファイバから出力されたレーザ光を導波するデリバリファイバと、を備えたファイバレーザ装置の製造方法であって、下記不等式（ａ）を満たすように、上記レーザ光に引き起こされる誘導ラマン散乱により生じるラマン散乱光の一部を反射するラマンフィルタを設ける工程を含んでいる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
　ここで、Ｌ１は、上記増幅用ファイバの端部のうち上記デリバリファイバ側と反対側の端部から上記ラマンフィルタまでの光路の長さであり、ｇ１は、当該光路において上記ラマン散乱光が受ける単位長さ辺りの利得であり、Ｌ２は、上記ラマンフィルタから上記デリバリファイバの端部のうち上記増幅用ファイバ側と反対側の端部までの光路の長さであり、ｇ２は、当該光路において上記ラマン散乱光が受ける単位長さ辺りの利得であり、ａｍは、上記ラマンフィルタの反射減衰量であり、ａｔは、上記ラマンフィルタの透過減衰量であり、ａｒは、上記ファイバレーザ装置により加工可能な加工対象物の反射減衰量である。
　上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る設定方法は、増幅用ファイバと、上記増幅用ファイバから出力されたレーザ光を導波するデリバリファイバと、を備えたファイバレーザ装置において、上記ファイバレーザ装置により加工可能な加工対象物の反射減衰量ａｒを設定する設定方法であって、下記不等式（ａ）を満たすように上記反射減衰量ａｒを設定する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
　ここで、Ｌ１は、上記増幅用ファイバの端部のうち上記デリバリファイバ側と反対側の端部から上記ラマンフィルタまでの光路の長さであり、ｇ１は、当該光路において上記ラマン散乱光が受ける単位長さ辺りの利得であり、Ｌ２は、上記ラマンフィルタから上記デリバリファイバの端部のうち上記増幅用ファイバ側と反対側の端部までの光路の長さであり、ｇ２は、当該光路において上記ラマン散乱光が受ける単位長さ辺りの利得であり、ａｍは、上記ラマンフィルタの反射減衰量であり、ａｔは、上記ラマンフィルタの透過減衰量であり、ａｒは、上記ファイバレーザ装置により加工可能な加工対象物の反射減衰量である。
　本発明の一態様に係るファイバレーザ装置によれば、ラマン散乱光のパワーの増大を抑え、レーザ光の発振が不安定化する可能性を低減することができる。また、本発明の一態様に係るファイバレーザ装置の製造方法によれば、ラマン散乱光のパワーの増大を抑え、レーザ光の発振が不安定化する可能性を低減したファイバレーザ装置を製造することができる。また、本発明の一態様に係る設定方法によれば、ラマン散乱光のパワーの増大を抑え、レーザ光の発振が不安定化する可能性を低減したファイバレーザ装置を実現することができる。
本発明の第１の実施形態に係るファイバレーザ装置の構成を示すブロック図である。 図１に示すファイバレーザ装置におけるラマン散乱光の光路を示す図である。 図１に示すファイバレーザ装置におけるラマン散乱光のパワーの分布を示す図である。（ａ）は、加工対象物の反射率が１０％である場合のラマン散乱光のパワーの分布を示し、（ｂ）は、加工対象物の反射率が５０％である場合のラマン散乱光のパワーの分布を示す。 本発明の第２の実施形態に係るファイバレーザ装置の構成を示すブロック図である。 図４に示すファイバレーザ装置におけるラマン散乱光の光路を示す図である。
　〔第１の実施形態〕
　（ファイバレーザ装置の構成）
　本発明の第１の実施形態に係るファイバレーザ装置ＦＬの構成について、図１を参照して説明する。図１は、本実施形態に係るファイバレーザ装置ＦＬの構成を示すブロック図である。
　ファイバレーザ装置ＦＬは、単一の増幅用ファイバを含む、加工用のレーザ装置である。ファイバレーザ装置ＦＬは、例えば図１に示すように、ｍ個の励起光源ＰＳ１～ＰＳｍ、ｍ個の励起ファイバＰＦ１～ＰＦｍ、励起コンバイナＰＣ、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲ、増幅用ファイバＡＦ、低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＬＲ、デリバリファイバＤＦ、及び照射ヘッドＨを備えている。励起光源ＰＳ１～ＰＳｍと励起ファイバＰＦ１～ＰＦｍとは、互いに一対一に対応する。ここで、ｍは、２以上の任意の自然数であり、励起光源ＰＳ１～ＰＳｍ及び励起ファイバＰＦ１～ＰＦｍの個数を表す。なお、図１においては、ｍ＝６の場合のファイバレーザ装置ＦＬの構成例を示している。
　励起光源ＰＳｊ（ｊは１以上ｍ以下の自然数）は、励起光を生成する。本実施形態においては、励起光源ＰＳ１～ＰＳｍとして、レーザダイオードを用いている。励起光源ＰＳｊは、励起ファイバＰＦｊの入力端に接続されている。励起光源ＰＳｊにて生成された励起光は、励起ファイバＰＦｊに入力される。
　励起ファイバＰＦｊ（ｊは１以上ｍ以下の自然数）は、励起光源ＰＳｊにて生成された励起光を導波する。励起ファイバＰＦｊの出力端は、励起コンバイナＰＣの入力ポートに接続されている。励起ファイバＰＦｊを導波された励起光は、この入力ポートを介して励起コンバイナＰＣに入力される。
　励起コンバイナＰＣは、励起ファイバＰＦ１～ＰＦｍの各々を導波された励起光を合波する。励起コンバイナＰＣの出力ポートは、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲを介して増幅用ファイバＡＦの入力端に接続されている。励起コンバイナＰＣにて合波された励起光のうち、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲを透過した励起光は、増幅用ファイバＡＦに入力される。
　増幅用ファイバＡＦは、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲを透過した励起光を用いて、レーザ光を生成する。本実施形態においては、増幅用ファイバＡＦとして、コアに希土類元素（例えばＹｂ）が添加されたダブルクラッドファイバを用いている。高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲを透過した励起光は、この希土類元素を反転分布状態に維持するために用いられる。増幅用ファイバＡＦの出力端は、低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＬＲを介して、上述したデリバリファイバＤＦの入力端に接続されている。高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲは、ある波長帯域においてミラーとして機能し（例えば、反射率が９９％となり）、低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＬＲは、その波長帯域においてハーフミラーとして機能する（例えば、反射率が１０％となる）。このため、増幅用ファイバＡＦは、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲ、及び、低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＬＲと共に、特定の波長帯域に属するレーザ光を発振する共振器を構成する。増幅用ファイバＡＦにて生成されたレーザ光のうち、この低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＬＲを透過したレーザ光は、デリバリファイバＤＦに入力される。
　デリバリファイバＤＦは、低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＬＲを透過したレーザ光を導波する。本実施形態においては、デリバリファイバＤＦとして、シングルモードファイバ、又は、フューモードファイバを用いている。デリバリファイバＤＦの出力端は、照射ヘッドＨに接続されている。デリバリファイバＤＦを導波されたレーザ光は、照射ヘッドＨを介して加工対象物Ｗに照射される。
　（ファイバレーザ装置の特徴）
　本実施形態に係るファイバレーザ装置ＦＬにおいて特徴的な点は、誘導ラマン散乱により生じるストークス光（以下、「ラマン散乱光」と記載する）を反射するためのラマンフィルタＲＦが設けられている点である。本実施形態においては、ラマンフィルタＲＦがデリバリファイバＤＦに設けられている。ラマンフィルタＲＦとしては、ファイバブラッググレーティングを用いてもよいし、スラントファイバグレーティングを用いてもよいし、長周期ファイバブラッググレーティングを用いてもよい。ラマンフィルタＲＦは、ラマン散乱光の中心波長が反射帯域に含まれるように設計されており、入射したラマン散乱光の一部を反射し、一部を透過する。
　図２は、ファイバレーザ装置ＦＬにおけるラマン散乱光の光路を示す図である。高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲから増幅用ファイバＡＦに入射したラマン散乱光は、図２に示すように、第１の光路γ１又は第２の光路γ２を通って増幅用ファイバＡＦから高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲに帰還する。
　ここで、第１の光路γ１は、ラマン散乱光が以下のように伝播する光路である。なお、以下の説明において、「順方向」とは、デリバリファイバＤＦの端部からレーザ光が出射される方向と同方向のことを指し、「逆方向」とは、デリバリファイバＤＦの端部からレーザ光が出射される方向と逆方向（デリバリファイバＤＦ内での加工対象物Ｗで反射した反射光の導波方向）のことを指す。
　（１ａ）高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲから低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＬＲまで増幅用ファイバＡＦを順方向に伝播し、
　（１ｂ）低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＬＲを透過し、
　（１ｃ）低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＬＲからラマンフィルタＲＦまでデリバリファイバＤＦを順方向に伝播し、
　（１ｄ）ラマンフィルタＲＦによって反射され、
　（１ｅ）ラマンフィルタＲＦから低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＬＲまでデリバリファイバＤＦを逆方向に伝播し、
　（１ｆ）低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＬＲを透過し、
　（１ｇ）低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＬＲから高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲまで増幅用ファイバＡＦを逆方向に伝播する。
　第１の光路γ１を伝播するラマン散乱光は、上述した過程（１ａ）、過程（１ｃ）、過程（１ｅ）、及び過程（１ｇ）において利得を受ける。これらの過程においてラマン散乱光が受ける利得は、２×ｇ１×Ｌ１［ｄＢ］となる。ここで、Ｌ１は、増幅用ファイバＡＦの端部のうちデリバリファイバＤＦ側と反対側の端部（増幅用ファイバＡＦと高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ＿ＨＲ側との接続点）からラマンフィルタＲＦまでの光路の長さであり、ｇ１［ｄＢ］は、当該光路においてラマン散乱光が受ける単位長さ辺りの利得である。また、第１の光路γ１を伝播するラマン散乱光は、上述した過程（１ｄ）において損失を受ける。この過程においてラマン散乱光が受ける損失は、ａｍ［ｄＢ］となる。ここで、ａｍ［ｄＢ］は、ラマンフィルタＲＦの反射減衰量である。したがって、ラマン散乱光のパワーは、第１の光路γ１を伝播する過程で、元のパワーの１０（２×ｇ１×Ｌ１－ａｍ）／１０倍になる。
　一方、第２の光路γ２は、ラマン散乱光が以下のように伝播する光路である。
　（２ａ）高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲから低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＬＲまで増幅用ファイバＡＦを順方向に伝播し、
　（２ｂ）低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＬＲを透過し、
　（２ｃ）低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＬＲからラマンフィルタＲＦまでデリバリファイバＤＦを順方向に伝播し、
　（２ｄ）ラマンフィルタＲＦを透過し、
　（２ｅ）ラマンフィルタＲＦから照射ヘッドＨまでデリバリファイバＤＦを順方向に伝播し、
　（２ｆ）照射ヘッドＨから加工対象物Ｗまで空気中を順方向に伝播し、
　（２ｇ）加工対象物Ｗによって反射され、
　（２ｈ）加工対象物Ｗから照射ヘッドＨまで空気中を逆方向に伝播し、
　（２ｉ）照射ヘッドＨからラマンフィルタＲＦまでデリバリファイバＤＦを逆方向に伝播し、
　（２ｊ）ラマンフィルタＲＦを透過し、
　（２ｋ）ラマンフィルタＲＦから低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＬＲまでデリバリファイバＤＦを逆方向に伝播し、
　（２ｌ）低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＬＲを透過し、
　（２ｍ）低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＬＲから高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲまで増幅用ファイバＡＦを逆方向に伝播する。
　第２の光路γ２を伝播するラマン散乱光は、上述した過程（２ａ）、過程（２ｃ）、過程（２ｅ）、過程（２ｉ）、過程（２ｋ）、及び過程（２ｍ）において利得を受ける。これらの過程においてラマン散乱光が受ける利得は、２×ｇ１×Ｌ１＋２×ｇ２×Ｌ２となる。ここで、Ｌ２は、ラマンフィルタＲＦからデリバリファイバＤＦの端部のうち増幅用ファイバＡＦ側と反対側の端部（デリバリファイバＤＦと照射ヘッドＨとの接続点）までの光路の長さであり、ｇ２［ｄＢ］は、当該光路においてラマン散乱光が受ける単位長さ辺りの利得である。また、第２の光路γ２を伝播するラマン散乱光は、上述した過程（２ｄ）、過程（２ｇ）、及び過程（２ｊ）において損失を受ける。これらの過程においてラマン散乱光が受ける損失は、２×ａｔ＋ａｒとなる。ここで、ａｔ［ｄＢ］は、ラマンフィルタＲＦの透過減衰量であり、ａｒ［ｄＢ］は、加工対象物Ｗの反射減衰量である。したがって、ラマン散乱光のパワーは、第２の光路γ２を伝播する過程で、元のパワーの１０（２×ｇ１×Ｌ１＋２×ｇ２×Ｌ２－２×ａｔ－ａｒ）／１０倍になる。
　以上のように、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲから増幅用ファイバＡＦに入射したラマン散乱光のうち、第１の光路γ１を伝播した後、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲに帰還するラマン散乱光のパワーは、元のパワーの１０（２×ｇ１×Ｌ１－ａｍ）／１０倍になる。また、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲから増幅用ファイバＡＦに入射したラマン散乱光のうち、第２の光路γ２を伝播した後、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲに帰還するラマン散乱光のパワーは、元のパワーの１０（２×ｇ１×Ｌ１＋２×ｇ２×Ｌ２－２×ａｔ－ａｒ）／１０倍になる。したがって、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲから増幅用ファイバＡＦに入射したラマン散乱光のうち、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲに帰還するラマン散乱光の総パワーは、元のパワーの１０（２×ｇ１×Ｌ１－ａｍ）／１０＋１０（２×ｇ１×Ｌ１＋２×ｇ２×Ｌ２－２×ａｔ－ａｒ）／１０倍になる。
　ところで、ラマンフィルタＲＦが存在しない場合、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲから増幅用ファイバＡＦに入射したラマン散乱光のうち、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲに帰還するラマン散乱光の総パワーは、元のパワーの１０（２×ｇ１×Ｌ１＋２×ｇ２×Ｌ２－ａｒ）／１０倍となる。なぜなら、この場合、ラマン散乱光が利得を受けるのは、（ａ）高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲから低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＬＲまで増幅用ファイバＡＦを順方向に伝播する過程、（ｂ）低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＬＲから照射ヘッドＨまでデリバリファイバＤＦを順方向に伝播する過程、（ｃ）照射ヘッドＨから低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＬＲまでデリバリファイバＤＦを逆方向に伝播する過程、及び（ｄ）低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＬＲから高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲまで増幅用ファイバＡＦを逆方向に伝播する過程であり、ラマン散乱光が損失を受けるのは、加工対象物Ｗによって反射される過程である、ためである。
　本実施形態に係るファイバレーザ装置ＦＬにおいては、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲから増幅用ファイバＡＦに入射したラマン散乱光のうち、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲに帰還するラマン散乱光の総パワーが、ラマンフィルタＲＦが存在しない場合よりも小さくなるように、ラマンフィルタＲＦが設けられている。すなわち、本実施形態に係るファイバレーザ装置ＦＬにおいては、ラマンフィルタＲＦが下記の不等式（１）を満たすように設けられている。ただし、ａｒは、加工対象物Ｗが予め定められている場合には、その加工対象Ｗの反射減衰量であり得、加工対象物Ｗが予め定められていない場合には、加工可能な加工対象物Ｗの反射減衰量であり得る。また、ａｒは、加工可能な加工対象物Ｗの反射減衰量の範囲が予め定められている場合には、その範囲の最小値、最大値、中央値などであり得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
　なお、上記の不等式（１）は、両辺を１０（２×ｇ１×Ｌ１）／１０で割ることによって、下記の不等式（２）に変形することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
　また、上記の不等式（２）は、Ｌ２＝Ｌ－Ｌ１を代入することによって、下記の不等式（３）に変形することができる。ここで、Ｌは、増幅用ファイバＡＦの端部のうちデリバリファイバＤＦ側と反対側の端部からデリバリファイバＤＦの端部のうち増幅用ファイバＡＦ側と反対側の端部までの光路の長さであり、上述した長さＬ１と長さＬ２との和に一致する。以下、Ｌを「合計光路長」とも記載する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
　したがって、本実施形態に係るファイバレーザ装置ＦＬは、上記の不等式（２）を満たすようにラマンフィルタＲＦが設けられたファイバレーザ装置であると見做すこともできるし、上記の不等式（３）を満たすようにラマンフィルタＲＦが設けられたファイバレーザ装置であると見做すこともできる。
　なお、上記の不等式（１）を満たすようにラマンフィルタＲＦを設ける構成には、Ｌ１及びＬ２が上記の不等式（１）を満たすように合計光路長Ｌ及びラマンフィルタＲＦの位置を決める態様、合計光路長Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ２が予め定められている場合に、Ｌ１又はＬ２が上記の不等式（１）を満たすようにラマンフィルタの位置を決める態様、或いは、ａｍ及びａｔが上記の不等式（１）を満たすようにラマンフィルタＲＦを設計又は選択する態様が含まれる。また、上記の不等式（２）を満たすようにラマンフィルタＲＦを設ける構成には、Ｌ２が上記の不等式（２）を満たすようにラマンフィルタＲＦの位置を決める態様、或いは、ａｍ及びａｔが上記の不等式（２）を満たすようにラマンフィルタＲＦを設計又は選択する態様が含まれる。また、上記の不等式（３）を満たすようにラマンフィルタＲＦを設ける構成には、Ｌ及びＬ１が上記の不等式（３）を満たすように合計光路長Ｌ及びラマンフィルタＲＦの位置を決める態様、合計光路長Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ２が予め定められている場合にＬ１が上記の不等式（３）を満たすようにラマンフィルタＲＦの位置を決める態様、或いは、ａｍ及びａｔが上記の不等式（３）を満たすようにラマンフィルタＲＦを設計又は選択する態様が含まれる。
　以上のように、本実施形態に係るファイバレーザ装置ＦＬには、上記の不等式（１）～（３）の何れかを満たすようにラマンフィルタＲＦが設けられている。したがって、本実施形態に係るファイバレーザ装置ＦＬによれば、ラマン散乱光のパワーの増大を抑え、その結果、レーザ光の発振が不安定化する可能性を低減することができる。
　なお、ここでは、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲからラマンフィルタＲＦまでの光路においてラマン散乱光が受ける単位長さ辺りの利得ｇ１、及び、ラマンフィルタＲＦから照射ヘッドＨまでの光路においてラマン散乱光が受ける利得ｇ２が一定であることを仮定したが、これに限定されない。すなわち、ラマン散乱光が受ける単位長さ辺りの利得は、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲの出射端からの光路長ｚの関数ｇ（Ｐ（ｚ））として与えられていてもよい。ここで、Ｐ（ｚ）は、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲの出射端からの光路長がｚとなる点におけるレーザ光のパワーであり、ｇ（Ｐ（ｚ））は、当該点においてラマン散乱光が受ける単位長さあたりの利得である。この場合、上述した不等式に現れる利得ｇ１×Ｌ１、ｇ２×Ｌ２は、それぞれ、下記式（４）、（５）のように積分表現に置き換えることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000016
　この場合、上述した不等式（１）、（２）は、それぞれ、下記の不等式（６）、（７）のように表現することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000018
　したがって、本実施形態に係るファイバレーザ装置ＦＬは、上記の不等式（６）を満たすようにラマンフィルタＲＦが設けられたファイバレーザ装置であると見做すこともできるし、上記の不等式（７）を満たすようにラマンフィルタＲＦが設けられたファイバレーザ装置であると見做すこともできる。
　なお、上述したパワーＰ（ｚ）は、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲの透過損失を無視すると、下記の式（８）により定義されるｒ’ｏｃを用いて、下記の式（９）により与えられる。ここで、Ｌ０は、増幅用ファイバＡＦの長さであり、ｒｏｃは、低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＬＲの反射減衰量であり、ｔｏｃは、低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＬＲの透過減衰量であり、Ｐは、上記ファイバブラッググレーティングを介して上記増幅用ファイバから出力されるレーザ光のパワーである。なお、ｒ’ｏｃは、加工対象物Ｗの表面における反射の効果を取り込んだ、ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＬＲの見かけの反射減衰量である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000020
　なお、本実施形態に係るファイバレーザ装置ＦＬにおいて、ラマンフィルタＲＦは、更に下記の不等式（１０）を満たすように設けられていることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000021
　ラマンフィルタＲＦが更に上記の不等式（１０）を満たすように設けられている場合、ラマンフィルタＲＦの両側に形成される２つの共振器の双方が発振条件を満たし難くなる。したがって、上記の不等式（１０）を満たすように設計されたファイバレーザ装置ＦＬによれば、ラマン散乱光のパワーの増大を更に抑え、その結果、レーザ光の発振が不安定化する可能性を更に低減することができる。なお、上述した２つの共振器は、例えば、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲからラマンフィルタＲＦまでの光路により構成される共振器とラマンフィルタＲＦから加工対象物Ｗまでの光路により構成される共振器とであり得る。この場合、これらの光路により構成される共振器において、ラマンフィルタＲＦと対をなすミラーの機能は、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲが担ってもよいし、ラマン散乱光を散乱する、増幅用ファイバＡＦの材料が担ってもよい。
　また、本実施形態に係るファイバレーザ装置ＦＬにおいて、ラマンフィルタＲＦは、スラントファイバブラッググレーティングにより構成されていることが好ましい。スラントファイバブラッググレーティングでは、コアを伝播する光の一部がクラッドモードに結合し得るため、ラマン散乱光に対する反射率の絶対値と透過率の絶対値との和を１よりも小さくすることができる。したがって、ラマンフィルタＲＦをスラントファイバブラッググレーティングにより構成した場合、ラマン散乱光に対する反射率の絶対値と透過率の絶対値との和が１であることにより生じ得る設計上の制約を免れることができる、という効果を奏する。
　また、本実施形態に係るファイバレーザ装置ＦＬにおいて、ラマンフィルタＲＦは、長周期ファイバブラッググレーティングにより構成されていることが好ましい。長周期ファイバブラッググレーティングでは、コアを伝播する光の一部がクラッドモードに結合し得るため、ラマン散乱光に対する反射率の絶対値と透過率の絶対値との和を１よりも小さくすることができる。したがって、ラマンフィルタＲＦを長周期ファイバブラッググレーティングにより構成した場合、ラマン散乱光に対する反射率の絶対値と透過率の絶対値との和が１であることにより生じ得る設計上の制約を免れることができる、という効果を奏する。
　なお、本実施形態に係るファイバレーザ装置ＦＬにおいては、増幅用ファイバＡＦ又はデリバリファイバＤＦとして、フューモードファイバを用いてもよい。或いは、増幅用ファイバＡＦ又はデリバリファイバＤＦとして、部分添加ファイバを用いてもよい。或いは、増幅用ファイバＡＦとして、ラマン散乱光を反射するラマン反射部を含まない増幅用ファイバを用いてもよい。
　（実施例）
　ファイバレーザ装置ＦＬの実施例として、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲから照射ヘッドＨまでの光路の長さＬが２４ｍのファイバレーザ装置ＦＬを用意した。このファイバレーザ装置ＦＬにおいて、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲからラマンフィルタＲＦまでの光路の長さＬ１は１８ｍであり、当該光路においてラマン散乱光が受ける単位長さあたりの利得ｇ１は１．２ｄＢ／ｍであった。また、このファイバレーザ装置ＦＬにおいて、ラマンフィルタＲＦから照射ヘッドＨまでの光路の長さＬ２は６ｍであり、当該光路においてラマン散乱光が受ける単位長さあたりの利得ｇ２は１．２ｄＢ／ｍであった。ラマンフィルタＲＦとしては、ラマン散乱光の中心波長を含む反射帯域において、反射減衰量ａｍが０．５ｄＢであり、透過減衰量ａｔが１０ｄＢであるファイバブラッググレーティングを用いた。
　本実施例に係るファイバレーザ装置ＦＬにおいて、順方向及び逆方向に伝播するラマン散乱光のパワーの分布を数値計算によって求めた結果を図３に示す。図３の（ａ）は、加工対象物Ｗの反射率が１０％（反射減衰量ａｒが１０ｄＢ）であるときのラマン散乱光のパワーの分布であり、図３の（ｂ）は、加工対象物Ｗの反射率が５０％（反射減衰量ａｒが３ｄＢ）であるときのラマン散乱光のパワーの分布である。図３の（ａ）及び（ｂ）においては、本実施例に係るファイバレーザ装置ＦＬにおけるラマン散乱光のパワーの分布（点線）の他に、比較例に係るファイバレーザ装置におけるラマン散乱光のパワーの分布（実線）も併せて示している。ここで、比較例に係るファイバレーザ装置とは、本実施例に係るファイバレーザ装置ＦＬからラマンフィルタＲＦを取り除いたファイバレーザ装置のことを指す。
　図３によれば、加工対象物Ｗの反射率が１０％である場合であっても、加工対象物Ｗの反射率が５０％であっても、以下のことが確かめられる。すなわち、第１の実施例に係るファイバレーザ装置ＦＬにおいて高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲに帰還するラマン散乱光のパワーは、比較例に係るファイバレーザ装置において高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲに帰還するラマン散乱光のパワーよりも小さくなる、ことが確かめられる。
　〔第２の実施形態〕
　（ファイバレーザ装置の構成）
　本発明の第２の実施形態に係るファイバレーザ装置ＦＬＳの構成について、図４を参照して説明する。図４は、本実施形態に係るファイバレーザ装置ＦＬＳの構成を示すブロック図である。
　ファイバレーザ装置ＦＬＳは、複数の増幅用ファイバを含む、加工用のレーザ装置である。ファイバレーザ装置ＦＬＳは、例えば図４に示すように、ｎ個のファイバレーザユニットＦＬＵ１～ＦＬＵｎ、ｎ個のデリバリファイバＤＦ１～ＤＦｎ、出力コンバイナＯＣ、デリバリファイバＤＦ、及び照射ヘッドＨを備えている。ファイバレーザユニットＦＬＵ１～ＦＬＵｎとデリバリファイバＤＦ１～ＤＦｎとは、互いに一対一に対応する。ここで、ｎは、２以上の任意の自然数であり、ファイバレーザユニットＦＬＵ１～ＦＬＵｎ、デリバリファイバＤＦ１～ＤＦｎ及び後述するラマンフィルタＲＦ１～ＲＦｎの個数を表す。なお、図４においては、ｎ＝３の場合のファイバレーザ装置ＦＬＳの構成例を示している。
　ファイバレーザユニットＦＬＵｉ（ｉは１以上ｎ以下の自然数）は、レーザ光を生成する。ファイバレーザユニットＦＬＵｉは、第１の実施形態に係るファイバレーザ装置ＦＬと同様、ｍ個の励起光源ＰＳ１～ＰＳｍ、ｍ個の励起ファイバＰＦ１～ＰＦｍ、励起コンバイナＰＣ、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲ、増幅用ファイバＡＦ、及び低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＬＲを含んで構成されている。ファイバレーザユニットＦＬＵｉの低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ＿ＬＲは、デリバリファイバＤＦｉの入力端に接続されている。ファイバレーザユニットＦＬＵｉにて生成されたレーザ光は、デリバリファイバＤＦｉに入力される。
　デリバリファイバＤＦｉ（ｉは１以上ｎ以下の自然数）は、ファイバレーザユニットＦＬＵｉにて生成されたレーザ光を導波する。本実施形態においては、デリバリファイバＤＦ１～ＤＦｎとして、シングルモードファイバ、又は、フューモードファイバを用いている。デリバリファイバＤＦｉの出力端は、出力コンバイナＯＣの入力ポートに接続されている。デリバリファイバＤＦｉを導波されたレーザ光は、この入力ポートを介して出力コンバイナＯＣに入力される。
　出力コンバイナＯＣは、デリバリファイバＤＦ１～ＤＦｎの各々を導波されたレーザ光を合波する。出力コンバイナＯＣの出力ポートは、デリバリファイバＤＦの入力端に接続されている。出力コンバイナＯＣにて合波されたレーザ光は、デリバリファイバＤＦに入力される。
　デリバリファイバＤＦは、出力コンバイナＯＣにて合波されたレーザ光を導波する。本実施形態においては、デリバリファイバＤＦとして、マルチモードファイバを用いている。デリバリファイバＤＦの出力端は、照射ヘッドＨに接続されている。デリバリファイバＤＦを導波されたレーザ光は、照射ヘッドＨを介して加工対象物Ｗに照射される。
　（ファイバレーザ装置の特徴）
　ファイバレーザ装置ＦＬＳにおいて特徴的な点は、誘導ラマン散乱により生じるストークス光（以下、「ラマン散乱光」と記載する）を反射するためのラマンフィルタＲＦ１～ＲＦｎが設けられている点である。本実施形態においては、各ラマンフィルタＲＦｉ（ｉは１以上ｎ以下の自然数）がデリバリファイバＤＦｉに設けられている。ラマンフィルタＲＦ１～ＲＦｎとしては、ファイバブラッググレーティングを用いてもよいし、スラントファイバグレーティングを用いてもよいし、長周期ファイバブラッググレーティングを用いてもよい。ラマンフィルタＲＦ１～ＲＦｎは、ラマン散乱光の中心波長が反射帯域に含まれるように設計されており、入射したラマン散乱光の一部を反射し、一部を透過する。
　図５は、各ファイバレーザ装置ＦＬＵｉにおけるラマン散乱光の光路を示す図である。高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲから増幅用ファイバＡＦに入射したラマン散乱光は、図５に示すように、第１の光路γ１又は第２の光路γ２を通って高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲに帰還する。
　本実施形態に係るファイバレーザ装置ＦＬＳにおいては、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲに帰還するラマン散乱光の総パワーが、ラマンフィルタＲＦｉが存在しない場合よりも小さくなるように、ラマンフィルタＲＦｉが設けられている。すなわち、本実施形態に係るファイバレーザ装置ＦＬＳにおいては、下記の不等式（１）を満たすようにラマンフィルタＲＦｉが設けられている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000022
　ここで、Ｌ１は、増幅用ファイバＡＦの端部のうちデリバリファイバＤＦ側と反対側の端部（増幅用ファイバＡＦと高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ＿ＨＲとの接続点）からラマンフィルタＲＦｉまでの光路の長さであり、ｇ１［ｄＢ］は、当該光路においてラマン散乱光が受ける単位長さ辺りの利得である。また、Ｌ２は、ラマンフィルタＲＦｉからデリバリファイバＤＦの端部のうち増幅用ファイバＡＦ側と反対側の端部（デリバリファイバＤＦと照射ヘッドＨとの接続点）までの光路の長さであり、ｇ２［ｄＢ］は、当該光路においてラマン散乱光が受ける単位長さ辺りの利得である。また、ａｍ［ｄＢ］は、ラマンフィルタＲＦｉの反射減衰量であり、ａｔ［ｄＢ］は、ラマンフィルタＲＦｉの透過減衰量である。また、ａｒ［ｄＢ］は、加工対象物Ｗの反射減衰量である。
　なお、上記の不等式（１１）は、両辺を１０（２×ｇ１×Ｌ１）／１０で割ることによって、下記の不等式（１２）に変形することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000023
　また、上記の不等式（１２）は、Ｌ２＝Ｌ－Ｌ１を代入することによって、下記の不等式（１３）に変形することができる。ここで、Ｌは、増幅用ファイバＡＦの端部のうちデリバリファイバＤＦ側と反対側の端部からデリバリファイバＤＦの端部のうち増幅用ファイバＡＦ側と反対側の端部までの光路の長さであり、上述した長さＬ１と長さＬ２との和に一致する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000024
　したがって、本実施形態に係るファイバレーザ装置ＦＬＳは、上記の不等式（１２）を満たすようにラマンフィルタＲＦｉが設けられたファイバレーザ装置であると見做すこともできるし、上記の不等式（１３）を満たすようにラマンフィルタＲＦｉが設けられたファイバレーザ装置であると見做すこともできる。
　以上のように、本実施形態に係るファイバレーザ装置ＦＬＳにおいては、上記の不等式（１）～（３）の何れかを満たすようにラマンフィルタＲＦｉが設けられている。したがって、本実施形態に係るファイバレーザ装置ＦＬＳによれば、ラマン散乱光のパワーの増大を抑え、その結果、レーザ光の発振が不安定化する可能性を低減することができる。
　なお、ここでは、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲからラマンフィルタＲＦｉまでの光路においてラマン散乱光が受ける単位長さ辺りの利得ｇ１、及び、ラマンフィルタＲＦｉから照射ヘッドＨまでの光路においてラマン散乱光が受ける利得ｇ２が一定であることを仮定したが、これに限定されない。すなわち、ラマン散乱光が受ける単位長さ辺りの利得は、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲの出射端からの光路長ｚの関数ｇ（Ｐ（ｚ））として与えられていてもよい。ここで、Ｐ（ｚ）は、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲの出射端からの光路長がｚとなる点におけるレーザ光のパワーである。この場合、上述した不等式に現れる利得ｇ１×Ｌ１、ｇ２×Ｌ２は、それぞれ、下記式（１４）、（１５）のように一般化することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000026
　この場合、上述した不等式（１１）、（１２）は、それぞれ、下記の不等式（１６）、（１７）のように一般化することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000028
　したがって、本実施形態に係るファイバレーザ装置ＦＬは、上記の不等式（１６）を満たすようにラマンフィルタＲＦｉが設けられたファイバレーザ装置であると見做すこともできるし、上記の不等式（１７）を満たすようにラマンフィルタＲＦｉが設けられたファイバレーザ装置であると見做すこともできる。
　なお、上述したパワーＰ（ｚ）は、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲの透過損失を無視すると、下記の式（１８）により定義されるｒ’ｏｃを用いて、下記の式（１９）により与えられる。ここで、Ｌ０は、増幅用ファイバＡＦの長さであり、ｒｏｃは、低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＬＲの反射減衰量であり、ｔｏｃは、低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＬＲの透過減衰量である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000029
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000030
　なお、本実施形態に係るファイバレーザ装置ＦＬＳにおいて、ラマンフィルタＲＦｉは、更に下記の不等式（２０）を満たすように設けられていることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000031
　ラマンフィルタＲＦｉが上記の不等式（２０）を満たすように設けられている場合、ラマンフィルタＲＦｉの両側に形成される２つの共振器の双方が発振条件を満たし難くなる。したがって、上記の不等式（２０）を満たすようにラマンフィルタＲＦｉが設けられたファイバレーザ装置ＦＬＳによれば、ラマン散乱光のパワーの増大を更に抑え、その結果、レーザ光の発振が不安定化する可能性を更に低減することができる。
　また、本実施形態に係るファイバレーザ装置ＦＬＳにおいて、ラマンフィルタＲＦｉは、スラントファイバブラッググレーティングにより構成されていることが好ましい。この場合、ラマン散乱光に対する反射率の絶対値と透過率の絶対値との和が１であることにより生じ得る設計上の制約を免れることができる、という効果を奏する。
　また、本実施形態に係るファイバレーザ装置ＦＬＳにおいて、ラマンフィルタＲＦｉは、長周期ファイバブラッググレーティングにより構成されていることが好ましい。この場合、ラマン散乱光に対する反射率の絶対値と透過率の絶対値との和が１であることにより生じ得る設計上の制約を免れることができる、という効果を奏する。
　なお、本実施形態に係るファイバレーザ装置ＦＬＳにおいては、増幅用ファイバＡＦ、デリバリファイバＤＦｉ、又はデリバリファイバＤＦとして、フューモードファイバを用いてもよい。或いは、増幅用ファイバＡＦ、デリバリファイバＤＦｉ、又はデリバリファイバＤＦとして、部分添加ファイバを用いてもよい。或いは、増幅用ファイバＡＦとして、ラマン散乱光を反射するラマン反射部を含まない増幅用ファイバを用いてもよい。
　〔製造方法〕
　第１の実施形態に係るファイバレーザ装置ＦＬは、上述した不等式（１）、（２）、（３）、（６）、又は（７）を満たすようにラマンフィルタＲＦを設ける工程を含む製造方法により製造することができる。この製造方法によれば、ラマン散乱光のパワーの増大を抑え、その結果、レーザ光の発振が不安定化する可能性を低減したファイバレーザＦＬを製造することができる。また、ラマンフィルタＲＦを設ける工程は、更に上述した不等式（１０）を満たすように実施されてもよい。この場合、ラマン散乱光のパワーの増大を更に抑え、その結果、レーザ光の発振が不安定化する可能性を更に低減したファイバレーザ装置ＦＬを製造することができる。
　また、第２の実施形態に係るファイバレーザ装置ＦＬＳは、上述した不等式（１１）、（１２）、（１３）、（１６）、又は（１７）を満たすようにラマンフィルタＲＦｉを設ける工程を含む製造方法により製造することができる。この製造方法によれば、ラマン散乱光のパワーの増大を抑え、その結果、レーザ光の発振が不安定化する可能性を低減したファイバレーザＦＬＳを製造することができる。また、ラマンフィルタＲＦｉを設ける工程は、更に上述した不等式（２０）を満たすように実施されてもよい。この場合、この場合、ラマン散乱光のパワーの増大を更に抑え、その結果、レーザ光の発振が不安定化する可能性を更に低減したファイバレーザ装置ＦＬＳを製造することができる。
　〔設定方法〕
　なお、上述した不等式（１）、（２）、（３）、（６）、又は（７）は、第１の実施形態に係るファイバレーザ装置ＦＬにおいて、加工可能な加工対象物の反射減衰量ａｒを設定する設定方法に応用することができる。すなわち、上述した不等式（１）、（２）、（３）、（６）、又は（７）を満たすように反射減衰量ａｒを設定すれば、ラマン散乱光のパワーの増大を抑え、その結果、レーザ光の発振が不安定化する可能性を低減したファイバレーザＦＬを実現することができる。また、反射減衰量ａｒを設定する工程は、更に上述した不等式（１０）を満たすように実施されてもよい。この場合、この場合、ラマン散乱光のパワーの増大を更に抑え、その結果、レーザ光の発振が不安定化する可能性を更に低減したファイバレーザ装置ＦＬを実現することができる。
　また、上述した不等式（１１）、（１２）、（１３）、（１６）、又は（１７）は、第２の実施形態に係るファイバレーザ装置ＦＬＳにおいて、加工可能な加工対象物の反射減衰量ａｒを設定する設定方法に応用することができる。すなわち、上述した不等式（１１）、（１２）、（１３）、（１６）、又は（１７）を満たすように反射減衰量ａｒを設定すれば、ラマン散乱光のパワーの増大を抑え、その結果、レーザ光の発振が不安定化する可能性を低減したファイバレーザＦＬＳを実現することができる。また、反射減衰量ａｒを設定する工程は、更に上述した不等式（２０）を満たすように実施されてもよい。この場合、ラマン散乱光のパワーの増大を更に抑え、その結果、レーザ光の発振が不安定化する可能性を更に低減したファイバレーザ装置ＦＬＳを実現することができる。
　〔ＭＯＰＡ型のファイバレーザ装置〕
　上述した各実施形態においては、共振器型のファイバレーザ装置ＦＬ，ＦＬＳについて説明したが、本発明は、これに限定されない。例えば、本発明は、ＭＯＰＡ（Master Oscillator - Power Amplifier）型のファイバレーザ装置にも適用することができる。ここで、ＭＯＰＡ型のファイバレーザ装置とは、ＭＯ部として機能するレーザ光源と、ＰＡ部として機能するファイバアンプと、デリバリファイバと、を備えたファイバレーザ装置である。ＭＯＰＡ型のファイバレーザ装置においては、ＰＡ部（ファイバアンプ）を構成する増幅用ファイバから出力されたレーザ光が、デリバリファイバを導波された後、加工対象物に照射される。したがって、ＭＯＰＡ型のファイバレーザ装置にラマンフィルタを設ければ、上述した各実施形態に係るファイバレーザ装置と同様、ラマン散乱光のパワーの増大を抑え、レーザ光の発振が不安定化する可能性を低減することができる。なお、共振器型のファイバレーザ装置では、デリバリファイバが増幅用ファイバの下流側の端部にファイバブラッググレーティング（上述した実施形態における低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＬＲ）を介して接続されるのに対して、ＭＯＰＡ側のファイバレーザ装置では、デリバリファイバが増幅用ファイバの下流側の端部にファイバブラッググレーティングを介さずに接続される。
　〔まとめ〕
　本発明の一態様に係るファイバレーザ装置（ＦＬ，ＦＬＳ）は、増幅用ファイバ（ＡＦ）と、上記増幅用ファイバ（ＡＦ）から出力されたレーザ光を導波するデリバリファイバ（ＤＦ）と、を備えたファイバレーザ装置（ＦＬ，ＦＬＳ）であって、下記不等式（ａ）を満たすように、上記レーザ光に引き起こされる誘導ラマン散乱により生じるラマン散乱光の一部を反射するラマンフィルタ（ＲＦ，ＲＦ１～ＲＦｎ）が設けられている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000032
　ここで、Ｌ１は、上記増幅用ファイバ（ＡＦ）の端部のうち上記デリバリファイバ（ＤＦ）側と反対側の端部から上記ラマンフィルタ（ＲＦ，ＲＦ１～ＲＦｎ）までの光路の長さであり、ｇ１は、当該光路において上記ラマン散乱光が受ける単位長さ辺りの利得であり、Ｌ２は、上記ラマンフィルタ（ＲＦ，ＲＦ１～ＲＦｎ）から上記デリバリファイバ（ＤＦ）の端部のうち上記増幅用ファイバ（ＡＦ）側と反対側の端部までの光路の長さであり、ｇ２は、当該光路において上記ラマン散乱光が受ける単位長さ辺りの利得であり、ａｍは、上記ラマンフィルタ（ＲＦ，ＲＦ１～ＲＦｎ）の反射減衰量であり、ａｔは、上記ラマンフィルタ（ＲＦ，ＲＦ１～ＲＦｎ）の透過減衰量であり、ａｒは、上記ファイバレーザ装置（ＦＬ，ＦＬＳ）により加工可能な加工対象物の反射減衰量である。
　本発明の一態様に係るファイバレーザ装置（ＦＬ，ＦＬＳ）においては、上記不等式（ａ）に代えて、下記不等式（ｂ）を満たすように、上記ラマンフィルタ（ＲＦ，ＲＦ１～ＲＦｎ）が設けられている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000033
　本発明の一態様に係るファイバレーザ装置（ＦＬ，ＦＬＳ）においては、上記不等式（ａ）に代えて、下記不等式（ｃ）を満たすように、上記ラマンフィルタ（ＲＦ，ＲＦ１～ＲＦｎ）が設けられている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000034
　ここで、Ｌは、上記増幅用ファイバ（ＡＦ）の端部のうち上記デリバリファイバ（ＤＦ）側と反対側の端部から上記デリバリファイバ（ＤＦ）の端部のうち上記増幅用ファイバ（ＡＦ）側と反対側の端部までの光路の長さである。
　本発明の一態様に係るファイバレーザ装置（ＦＬ，ＦＬＳ）においては、更に下記不等式（ｄ）を満たすように、上記ラマンフィルタ（ＲＦ，ＲＦ１～ＲＦｎ）が設けられていることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000035
　ここで、Ｐ（ｚ）は、上記増幅用ファイバ（ＡＦ）の端部のうち上記デリバリファイバ（ＤＦ）側と反対側の端部からの光路長がｚとなる点におけるレーザ光のパワーであり、ｇ（Ｐ（ｚ））は、当該点において上記ラマン散乱光が受ける単位長さ辺りの利得である。
　本発明の一態様に係るファイバレーザ装置（ＦＬ，ＦＬＳ）において、上記増幅用ファイバ（ＡＦ）の端部のうち上記デリバリファイバ（ＤＦ）側の端部には、ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ－ＬＲ）が設けられており、上記Ｐ（ｚ）は、下記式（ｅ）により定義されるｒ’ｏｃを用いて下記式（ｆ）により与えられる、ことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000036
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000037
　ここで、Ｌ０は、上記増幅用ファイバ（ＡＦ）の長さであり、ｒｏｃは、上記ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ－ＬＲ）の反射減衰量であり、ｔｏｃは、上記ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ－ＬＲ）の透過減衰量であり、Ｐは、上記ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ－ＬＲ）を介して上記増幅用ファイバ（ＡＦ）から出力されるレーザ光のパワーである。
　本発明の一態様に係るファイバレーザ装置（ＦＬＳ）は、上記増幅用ファイバ（ＡＦ）を含む複数の増幅用ファイバ（ＡＦ）と、上記複数の増幅用ファイバ（ＡＦ）の各々から出力されたレーザ光を合波するコンバイナと、を備え、上記デリバリファイバ（ＤＦ）は、上記複数の増幅用ファイバ（ＡＦ）の各々から出力されたレーザ光を上記コンバイナに導くデリバリファイバと、上記コンバイナにて合波されたレーザ光を導波するデリバリファイバと、を含む、ことが好ましい。
　本発明の一態様に係る製造方法は、増幅用ファイバ（ＡＦ）と、上記増幅用ファイバ（ＡＦ）から出力されたレーザ光を導波するデリバリファイバ（ＤＦ）と、を備えたファイバレーザ装置（ＦＬ，ＦＬＳ）の製造方法であって、下記不等式（ａ）を満たすように、上記レーザ光に引き起こされる誘導ラマン散乱により生じるラマン散乱光の一部を反射するラマンフィルタ（ＲＦ，ＲＦ１～ＲＦｎ）を設ける工程を含んでいる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000038
　ここで、Ｌ１は、上記増幅用ファイバ（ＡＦ）の端部のうち上記デリバリファイバ（ＤＦ）側と反対側の端部から上記ラマンフィルタ（ＲＦ，ＲＦ１～ＲＦｎ）までの光路の長さであり、ｇ１は、当該光路において上記ラマン散乱光が受ける単位長さ辺りの利得であり、Ｌ２は、上記ラマンフィルタ（ＲＦ，ＲＦ１～ＲＦｎ）から上記デリバリファイバ（ＤＦ）の端部のうち上記増幅用ファイバ（ＡＦ）側と反対側の端部までの光路の長さであり、ｇ２は、当該光路において上記ラマン散乱光が受ける単位長さ辺りの利得であり、ａｍは、上記ラマンフィルタ（ＲＦ，ＲＦ１～ＲＦｎ）の反射減衰量であり、ａｔは、上記ラマンフィルタ（ＲＦ，ＲＦ１～ＲＦｎ）の透過減衰量であり、ａｒは、上記ファイバレーザ装置（ＦＬ，ＦＬＳ）により加工可能な加工対象物の反射減衰量である。
　本発明の一態様に係る設定方法は、増幅用ファイバ（ＡＦ）と、上記増幅用ファイバ（ＡＦ）から出力されたレーザ光を導波するデリバリファイバ（ＤＦ）と、を備えたファイバレーザ装置（ＦＬ，ＦＬＳ）において、上記ファイバレーザ装置（ＦＬ，ＦＬＳ）により加工可能な加工対象物の反射減衰量ａｒを設定する設定方法であって、下記不等式（ａ）を満たすように上記反射減衰量ａｒを設定する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000039
　ここで、Ｌ１は、上記増幅用ファイバ（ＡＦ）の端部のうち上記デリバリファイバ（ＤＦ）側と反対側の端部から上記ラマンフィルタ（ＲＦ，ＲＦ１～ＲＦｎ）までの光路の長さであり、ｇ１は、当該光路において上記ラマン散乱光が受ける単位長さ辺りの利得であり、Ｌ２は、上記ラマンフィルタ（ＲＦ，ＲＦ１～ＲＦｎ）から上記デリバリファイバ（ＤＦ）の端部のうち上記増幅用ファイバ（ＡＦ）側と反対側の端部までの光路の長さであり、ｇ２は、当該光路において上記ラマン散乱光が受ける単位長さ辺りの利得であり、ａｍは、上記ラマンフィルタ（ＲＦ，ＲＦ１～ＲＦｎ）の反射減衰量であり、ａｔは、上記ラマンフィルタ（ＲＦ，ＲＦ１～ＲＦｎ）の透過減衰量であり、ａｒは、上記ファイバレーザ装置（ＦＬ，ＦＬＳ）により加工可能な加工対象物の反射減衰量である。
　〔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り、異なる実施形態にそれぞれ開示された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。
　ＦＬ、ＦＬＳ　　　ファイバレーザ装置
　ＰＳ１～ＰＳｍ　　励起光源
　ＰＦ１～ＰＦｍ　　励起ファイバ
　ＰＣ　　　　　　　励起コンバイナ
　ＦＢＧ－ＨＲ　　　高反射ファイバブラッググレーティング
　ＦＢＧ－ＬＲ　　　低反射ファイバブラッググレーティング
　ＡＦ　　　　　　　増幅用ファイバ
　ＤＦ　　　　　　　デリバリファイバ
　Ｈ　　　　　　　　照射ヘッド

Claims (8)

  1. 　増幅用ファイバと、上記増幅用ファイバから出力されたレーザ光を導波するデリバリファイバと、を備えたファイバレーザ装置であって、
    　下記不等式（ａ）を満たすように、上記レーザ光に引き起こされる誘導ラマン散乱により生じるラマン散乱光の一部を反射するラマンフィルタが設けられている、ことを特徴とするファイバレーザ装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
     　ここで、Ｌ１は、上記増幅用ファイバの端部のうち上記デリバリファイバ側と反対側の端部から上記ラマンフィルタまでの光路の長さであり、ｇ１は、当該光路において上記ラマン散乱光が受ける単位長さ辺りの利得であり、Ｌ２は、上記ラマンフィルタから上記デリバリファイバの端部のうち上記増幅用ファイバ側と反対側の端部までの光路の長さであり、ｇ２は、当該光路において上記ラマン散乱光が受ける単位長さ辺りの利得であり、ａｍは、上記ラマンフィルタの反射減衰量であり、ａｔは、上記ラマンフィルタの透過減衰量であり、ａｒは、上記ファイバレーザ装置により加工可能な加工対象物の反射減衰量である。
  2. 　上記不等式（ａ）に代えて、下記不等式（ｂ）を満たすように、上記ラマンフィルタが設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載のファイバレーザ装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
  3. 　上記不等式（ａ）に代えて、下記不等式（ｃ）を満たすように、上記ラマンフィルタが設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載のファイバレーザ装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
     　ここで、Ｌは、上記増幅用ファイバの端部のうち上記デリバリファイバ側と反対側の端部から上記デリバリファイバの端部のうち上記増幅用ファイバ側と反対側の端部までの光路の長さである。
  4. 　更に下記不等式（ｄ）を満たすように、上記ラマンフィルタが設けられている、ことを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載のファイバレーザ装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
     　ここで、Ｐ（ｚ）は、上記増幅用ファイバの端部のうち上記デリバリファイバ側と反対側の端部からの光路長がｚとなる点におけるレーザ光のパワーであり、ｇ（Ｐ（ｚ））は、当該点において上記ラマン散乱光が受ける単位長さ辺りの利得である。
  5. 　上記増幅用ファイバの端部のうち上記デリバリファイバ側の端部には、ファイバブラッググレーティングが設けられており、上記Ｐ（ｚ）は、下記式（ｅ）により定義されるｒ’ｏｃを用いて下記式（ｆ）により与えられる、ことを特徴とする請求項４に記載のファイバレーザ装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
     　ここで、Ｌ０は、上記増幅用ファイバの長さであり、ｒｏｃは、上記ファイバブラッググレーティングの反射減衰量であり、ｔｏｃは、上記ファイバブラッググレーティングの透過減衰量であり、Ｐは、上記ファイバブラッググレーティングを介して上記増幅用ファイバから出力されるレーザ光のパワーである。
  6. 　上記増幅用ファイバを含む複数の増幅用ファイバと、上記複数の増幅用ファイバの各々から出力されたレーザ光を合波するコンバイナと、を備え、
    　上記デリバリファイバは、上記複数の増幅用ファイバの各々から出力されたレーザ光を上記コンバイナに導くデリバリファイバと、上記コンバイナにて合波されたレーザ光を導波するデリバリファイバと、を含む、ことを特徴とする請求項１～５の何れか１項に記載のファイバレーザ装置。
  7. 　増幅用ファイバと、上記増幅用ファイバから出力されたレーザ光を導波するデリバリファイバと、を備えたファイバレーザ装置の製造方法であって、
    　下記不等式（ａ）を満たすように、上記レーザ光に引き起こされる誘導ラマン散乱により生じるラマン散乱光の一部を反射するラマンフィルタを設ける工程を含んでいる、ことを特徴とするファイバレーザ装置の製造方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
     　ここで、Ｌ１は、上記増幅用ファイバの端部のうち上記デリバリファイバ側と反対側の端部から上記ラマンフィルタまでの光路の長さであり、ｇ１は、当該光路において上記ラマン散乱光が受ける単位長さ辺りの利得であり、Ｌ２は、上記ラマンフィルタから上記デリバリファイバの端部のうち上記増幅用ファイバ側と反対側の端部までの光路の長さであり、ｇ２は、当該光路において上記ラマン散乱光が受ける単位長さ辺りの利得であり、ａｍは、上記ラマンフィルタの反射減衰量であり、ａｔは、上記ラマンフィルタの透過減衰量であり、ａｒは、上記ファイバレーザ装置により加工可能な加工対象物の反射減衰量である。
  8. 　増幅用ファイバと、上記増幅用ファイバから出力されたレーザ光を導波するデリバリファイバと、を備えたファイバレーザ装置において、上記ファイバレーザ装置により加工可能な加工対象物の反射減衰量ａｒを設定する設定方法であって、
    　下記不等式（ａ）を満たすように上記反射減衰量ａｒを設定する、ことを特徴とする設定方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
     　ここで、Ｌ１は、上記増幅用ファイバの端部のうち上記デリバリファイバ側と反対側の端部から上記ラマンフィルタまでの光路の長さであり、ｇ１は、当該光路において上記ラマン散乱光が受ける単位長さ辺りの利得であり、Ｌ２は、上記ラマンフィルタから上記デリバリファイバの端部のうち上記増幅用ファイバ側と反対側の端部までの光路の長さであり、ｇ２は、当該光路において上記ラマン散乱光が受ける単位長さ辺りの利得であり、ａｍは、上記ラマンフィルタの反射減衰量であり、ａｔは、上記ラマンフィルタの透過減衰量であり、ａｒは、上記ファイバレーザ装置により加工可能な加工対象物の反射減衰量である。
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