JPH07281053A - ファイバ光結合装置 - Google Patents

ファイバ光結合装置

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JPH07281053A
JPH07281053A JP6072068A JP7206894A JPH07281053A JP H07281053 A JPH07281053 A JP H07281053A JP 6072068 A JP6072068 A JP 6072068A JP 7206894 A JP7206894 A JP 7206894A JP H07281053 A JPH07281053 A JP H07281053A
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JP
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optical fiber
optical
fiber
light
incident
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Koichi Haruta
浩一 春田
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Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光学素子の精密な配置を必要とせずに、複数
系統のエネルギー光を結合することができるファイバ結
合装置を提供する。 【構成】 各レーザ発振器Ａ１〜Ａｎにより発振され、
各上流側光ファイバＢ１〜Ｂｎにより伝送されたレーザ
光は、ファイバコネクタ２から出射される。この出射さ
れた各レーザ光束は、テーパ状中空導波路４の入射口４
ａに向けて収束する。このようにしてテーパ状中空導波
路４に入射された各レーザ光束は、テーパ状内反射面４
ｃにおいて多重反射し、均一で方向性のないマルチビー
ムとして結合されるとともに、テーパ状内反射面４ｃを
進行するにつれて集光され、出射口４ｂから出射され
る。そして、第２集光レンズ５により収束されて、下流
側光ファイバ７の入射端面に入射する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数系統のエネルギー
光を単一の光ファイバ（ライトガイドファイバ）に結合
するためのファイバ光結合装置に関する。例えば、光フ
ァイバにより伝達されるレーザ光を結合する光ファイバ
結合装置，特に、光ファイバにより伝達されるパワーレ
ーザ光を結合する光ファイバ結合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバを通して伝達できるエネルギ
ー光としては、照明光やレーザ光がある。これらの照明
光やレーザ光を光ファイバを介して伝送する場合には、
一本の光ファイバに対して一個の光源装置又はレーザ発
振器を光学的に接続していた。そして、この一本の光フ
ァイバ内を通すことによって、エネルギー光利用地点に
までエネルギー光を伝送していた。ところで、一台のレ
ーザ発振器の最大出力を越えるパワーを必要とする場
合、複数のレーザ発振器からの出力を結合させて被加工
物に照射する必要がある。同様に、大光量を必要とする
照明光電送装置にこの様な光ファイバによる照明光伝送
を応用する場合にも、複数個の照明装置に各々接続され
た複数本の光ファイバからの照明光を一本の光ファイバ
に結合する必要がある。さらに、パワーレーザ光とガイ
ド用の可視レーザ光とを同一の光ファイバによって伝送
する場合にも、パワーレーザ光伝送用光ファイバからの
パワーレーザ光と可視レーザ光伝送用の光ファイバから
の可視レーザとを結合する必要がある。
【０００３】そのため、従来より、種々のファイバ光結
合方式が提案されてきた。例えば、特開平２−５０１０
５号のものでは、図１０に示すように、各光ファイバ１
００から射出されたパワーレーザ光を、各々微少なコリ
メータレンズ１０１により平行光にする。そして、平行
光にされたパワーレーザ光を、単一の集光レンズ１０２
の、異なる部分に入射させる。すると、このパワーレー
ザ光の光軸は、集光レンズ１０２の焦点に向かって曲げ
られるとともに、この焦点において収束する。この図１
０の結合方式では、この集光レンズ１０２の焦点に被加
工物を直接配置し、被加工物の加工を行っていた。
【０００４】また、特開平４−３２２８９２号のもので
は、図１１に示すように、複数系統のパワーレーザ光を
各々平行光にした後に、プリズム型ミラー２００を用い
て、互いに平行に配置する。そして、平行に配置された
各パワーレーザ光を、単一の集光レンズ２０１の、中心
軸を含む複数箇所に入射させる。すると、これらのパワ
ーレーザ光は、集光レンズ２０１により集光され、下流
側の光ファイバ２０２に入射する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来のファイバ光の結合方式においては、以下に述べる
ような種々の問題点を有していた。
【０００６】即ち、特開平２−５０１０５号のものにお
いては、焦点面１０４に被加工物を配置した場合には、
確かに単一のスポットにて焦点を結ぶことができるが、
その前後ではレーザ光を結合することができない。即
ち、スポットは、３つの別々のスポットに分離してしま
う。従って、集光レンズ１０２の後側に下流側の光ファ
イバを配置してレーザ光を結合することを考えたとして
も、下流側の光ファイバの入射面を丁度焦点面１０４に
配置することが必要になるので、実現は困難である。特
に、下流側の光ファイバとして細径のものを使用する場
合には、高度に精密な光学素子の位置調整が必要となる
ので、その実現性はほとんどない。
【０００７】また、特開平４−３２２８９２号のものに
おいては、出射されたパワーレーザ光の光軸を集光レン
ズ２０１の光軸に対して直交する方向に配置し、プリズ
ム型ミラー２００の反射面をこれらの光軸に対して各々
４５度傾けて配置しなければならないように、各光学素
子の精密な配置が必要となる。また、単一の集光レンズ
を用いる場合には、収差（非点収差）の影響を避けるこ
とが容易でない。そのため、集光レンズ２０１の光軸付
近に入射したパワーレーザ光は遠くに焦点を結び、集光
レンズ２０１の周辺部に入射したパワーレーザ光は近く
に焦点を結び、一カ所に収束しない。さらに、プリズム
型ミラーでの反射によりビーム形が歪むとともに、各パ
ワーレーザ光の出力にばらつきが生じると集光レンズ２
０１による熱レンズ現象の影響が均一でなくなるので、
更にビーム形が歪んでその焦点にずれが生じる。従っ
て、特に、下流側の光ファイバとして細径のものを用い
る場合には、全パワーレーザ光をこの光ファイバに入射
させて結合させることは困難である。
【０００８】以上のように、従来のファイバ光結合方式
では、何れも細径の光ファイバに複数系統のエネルギー
光を入射させて、これらを結合することは困難であっ
た。また、光学素子を精密に配置することにより、ある
出力値において下流側ファイバーの入射面に結合できた
としても、出力値を換えたとき光学素子の熱レンズ変動
により、光軸がずれたり集光点で多焦点化する。そのた
め、高いパワーがファイバーのコア以外に照射され、端
面や内部で破壊が起こる。
【０００９】そこで、本発明の課題は、上記問題点に鑑
み、光学素子の精密な配置を必要とせずに、また、光源
の出力を変えた場合でも多焦点化せず単一焦点となり、
複数系統のエネルギー光を単一の光ファイバに結合する
ことができるファイバ光結合装置を提供することであ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、以下の手段を採用した。 ＜本発明の要旨＞本発明によるファイバ光接続装置は、
上記した課題を解決するために、複数系統のエネルギー
光の入射を受ける入射口と該入射口の後方に連続する閉
じた面である内反射面と該内反射面の後端部に形成され
前記エネルギー光を出射する出射口とを有した光導波路
と、この光導波路の後側に配置され、この出射口から出
射されたエネルギー光の入射を受ける光ファイバとを備
えてなることを特徴とする。
【００１１】本発明は、以下に示すように、様々な形態
で実施可能である。
【００１２】＜各構成要件のバリエーション＞ 〔光導波路〕この光導波路は、入射した光ビームがシン
グルモードであるかマルチモードであるかに拘わらず、
マルチモードのビームとして出射することができる特徴
を有している。この特徴は、光導波路の断面形状に依ら
ない。従って、光導波路の内反射面の断面の形状は任意
であり、円型に限らず、方型でも実施できる。但し、入
射面（コア）の形状が円型である光ファイバに入射する
際の効率を考慮すると、円型とすることが望ましい。
【００１３】この光導波路の内反射面の形状は、入射口
から出射口まで内径が変化しない円筒型でも良いし、漸
次縮径するテーパ型でも良い。後者の場合には、入射光
のビーム径に対して、出射口のビーム径を縮径すること
ができる。従って、出射口の径が光ファイバのコアの径
よりも小径になるように絞り込めば、出射口からの出射
光をそのまま光ファイバに導入することができる。ま
た、出射口と光ファイバとの間に集光レンズ（収斂系レ
ンズ）を配置する場合にも、光ファイバ入射面に入射さ
せる際のスポット径を小さくすることができる利点があ
る。一方、前者の場合には、光導波路の長さ（即ち、反
射回数）に依らず入射光線の反射角は一定であり、反射
角の反転による入射光線の戻りの問題は生じない。従っ
て、光導波路の長さを長くとって反射回数を増やすこと
により、出射光のマルチモードの特性を良くすることが
できる。
【００１４】この光導波路は、屈折率が高い層と屈折率
が低い層とを形成し、これらの各層の界面（内反射面）
において光を反射させて伝送する光伝送路である。従っ
て、本発明では、空気層を金属層で囲み、この金属層の
内面を内反射面とする光導波路（カライドスコープ）
も、高屈折率の誘電体媒質（ガラス等）層を低屈折率の
誘電体媒質層（ガラス，空気，金属コーティング等）で
囲み、この低屈折率の誘電体媒質の内面，即ち界面を内
反射面とする光導波路も、用いることができる。
【００１５】さらに、光導波路の入射口の個数は、１つ
に限られず、複数個設けることができる。この場合に
は、光導波路内部にＹ分岐やグレーティングを設けるこ
とにより、光導波路内部で結合させることができる。
【００１６】さらに、光導波路と下流側光ファイバとの
関係は、以下の式によって決定しても良い。 Ｎθ＋α＋β＜（ｒoutφ1／Ｒ1）・ｓｉｎ-1ＮＡoutφ
1 ここで、Ｎは光導波路内反射面でのレーザ光の反射回
数，θは、光導波路の内反射面４ｃの全角，αは光導波
路に入射するレーザ光の光軸の光導波路の軸に対する傾
き角，βはこのレーザ光の収束角，ｒoutφ1は下流側光
ファイバのコア半径，Ｒ1は光導波路の出射口の半径，
ＮＡoutφ1は下流側光ファイバ７の入射端の開口数であ
る。
【００１７】〔複数系統のエネルギー光〕複数系統と
は、複数の光源又はレーザ発振器から各々別系統で伝送
されたという意味である。この伝送は、光ファイバによ
る場合に限らず、空気中を直接（レーザ光の場合）又は
リレーレンズを介して（照明光の場合）伝送させる場合
も含む。
【００１８】エネルギー光とは、光をそのエネルギーと
しての使用，即ち照明，熱加工等に着目して扱うことを
意味する。このエネルギー光としては、照明光，パワー
レーザ光，ガイド用可視レーザ光を含む。
【００１９】〔光ファイバ〕本発明に云う光ファイバに
は、一本の光ファイバのみでエネルギー光を伝送するシ
ングルファイバ方式も、束にした光ファイバでエネルギ
ー光を伝送するファイババンドル方式も含む。前者の場
合には、光ファイバ内で光を伝送するコアが光ファイバ
の中心に集中しているので、その入射端面におけるコア
の部分のみにレーザ光を集光させることができる。一
方、後者の場合には、個々の単ファイバの径を細くする
ことができるので、光ファイバの曲げ性を良くすること
ができる。
【００２０】＜本発明における付加的構成要件＞本発明
は前記必須の構成要素からなるが、以下の構成を付加し
た上でも成立する。
【００２１】〔エネルギー光導入用光ファイバ〕前記光
導波路，光ファイバに加えて、光源又はレーザ発振器と
光導波路との間に設置されたエネルギー光導入用光ファ
イバを付加することが可能である。このエネルギー光導
入用光ファイバは、上述の光ファイバと同じく、シング
ルファイバ方式でもファイババンドル方式でも良い。こ
のエネルギー導入用光ファイバは、その出射端から出射
されるエネルギー光を光導波路の入射口に入射できるよ
うにその出射端の位置及び方向が決定されて、設置され
れば良い。従って、他の光学系を使用する場合，及び空
気中を直接伝送させる場合に比較して、その設置が極め
て容易である。
【００２２】〔第１のエネルギー光導入用レンズ〕前記
光導波路，光ファイバ，エネルギー光導入用光ファイバ
に加えて、エネルギー光導入用光ファイバと光導波路と
の間に設置された第１のエネルギー光導入用レンズを付
加することが可能である。この第１のエネルギー光導入
用レンズは、各種の凸レンズ，ロッドレンズ等の収斂系
レンズである。その機能は、エネルギー光導入用光ファ
イバの出射端面から発散しながら出射されるエネルギー
光の発散を抑えて、光導波路の入射口に入射させること
にある。従って、この第１のエネルギー光導入用レンズ
を用いることにより、光導波路の入射口の径を大きくす
ることなく、ロスのないエネルギー光の導入を行うこと
ができる。なお、この効果を更に向上させるには、第１
のエネルギー光導入用レンズの入射側焦点位置よりも遠
方に、エネルギー光導入用光ファイバの出射端面を配置
すれば良い。このようにすることにより、エネルギー光
は、第１のエネルギー光導入用レンズの出射面側で収束
する。この収束点に光導波路の入射口を配置すれば、光
導波路の入射口の径を更に小さくすることができる。
【００２３】〔アパーチャ〕アパーチャは、迷光エネル
ギーを系外に放出するものでも良い。この場合、構成材
料としてセラミックスや銅などが用いられる。一方、迷
光エネルギーを利用するために、リング状の放物鏡をア
パーチャとして用いることもできる。この場合、迷光エ
ネルギーは上流側の中空導波路に戻されるので伝送ロス
が抑制される。アパーチャは次にのべる第２のエネルギ
ー光導入用レンズの前段又は後段に設ける。
【００２４】〔第２のエネルギー光導入用レンズ〕前記
光導波路，光ファイバに加えて、光導波路と光ファイバ
との間に設置された第２のエネルギー光導入用レンズを
付加することが可能である。この第２のエネルギー光導
入用レンズは、各種の凸レンズ，ロッドレンズ等の収斂
系レンズである。その機能は、光導波路の出射口から発
散しながら出射されるエネルギー光を収束させて、光フ
ァイバの入射端面に入射させることにある。従って、こ
の第２のエネルギー光導入用レンズを用いることによ
り、光導波路の出射口の径を光ファイバの入射端面のコ
アの径よりも小さくしなくても、ロスのないエネルギー
光の導入を行うことができる。
【００２５】〔集光レンズ〕前記光導波路，光ファイバ
に加えて、この光ファイバの出射端面の後に配置した集
光レンズを付加することが可能である。この集光レンズ
は、各種の凸レンズ，ロッドレンズ等の収斂系レンズで
ある。その機能は、光ファイバの出射端面から発散しな
がら出射されるエネルギー光を収束させて、被加工物上
にパワーレーザ光のスポットを形成させる点にある。
【００２６】〔各構成要素の組合せ〕以上、本発明を構
成する必須要件である光導波路，光ファイバの他に、付
加的構成要件として、エネルギー光導入用光ファイバ，
第１のエネルギー光導入用レンズ，第２のエネルギー光
導入用レンズ、アパーチャ、及び集光レンズがある。こ
れらの付加的構成要件は必須要件に付加しなくても良い
し、あらゆる組合せに従って付加しても良い。例えば、
エネルギー光導入用光ファイバと第２のエネルギー導入
用光ファイバを組み合わせても良いし、全ての付加的構
成要件を組み合わせても良い。
【００２７】＜本発明の利用可能性＞本発明の光ファイ
バ結合装置は、光ファイバを用いて照明光又はレーザ光
を伝送する全ての装置に適用することができる。例え
ば、医療用レーザや工業用のレーザ加工装置に適用する
ことができる。
【００２８】
【作用】複数系統の伝送路から各々伝送されたエネルギ
ー光は、光導波路の入射口から光導波路内に入射され
る。この入射されたエネルギー光は光導波路内で多重反
射し、その内部で均一に混合する。その結果、マルチモ
ードのビームとして出射口から出射する。このマルチモ
ードの出射光は、単一の光源から出射した光と略等価で
ある。従って、単一の光源から出射した光と同様にし
て、光ファイバの入射端面に単一焦点で入射することが
できる。
【００２９】また、光導波路として入射口から出射口ま
で漸次内径が縮径する内反射面を有する光導波路を使用
した場合には、この光導波路に入射された各レーザ光束
がこの内反射面において多重反射するようにすることが
できる。この場合、均一で方向性のないマルチビームと
して結合されるとともに、内反射面を進行するにつれて
集光され、出射口から出射される。このように出射され
たレーザ光束は、円周方向に均一な強度分布を有し、一
定角度で拡散する。そして、光ファイバの入射端面に入
射する。
【００３０】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
【００３１】
【実施例１】図１は、本発明の第１実施例によるファイ
バ結合装置が組み込まれている工業用レーザ加工器の外
観概略図である。この図１に示されるように、この実施
例によるレーザ加工器は、パワーレーザ光を出射するレ
ーザ発振装置Ａと、このレーザ発振装置Ａに接続された
複数系統の上流側光ファイバＢと、この上流側光ファイ
バＢの途中に設けられたファイバ結束器１と、上流側光
ファイバＢの出射端部に設けられたファイバコネクタ２
と、上流側光ファイバＢからの出射光の光軸上に順番に
配置された第１集光レンズ３，テーパ型中空導波路４，
第２集光レンズ５，アパーチャ６，及び下流側光ファイ
バ７と、この下流側光ファイバ７の出射端に取り付けら
れたヘッドピース８と、このヘッドピース８を移動自在
に把持する多関節ロボット１１と、このヘッドピース８
により加工される被加工物（ワーク）９が設置される作
業テーブルである加工ステーション１０とから構成され
ている。以下、各構成部の詳しい説明を行う。
【００３２】レーザ発振器Ａは高密度のパワーレーザ光
を発振するものであり、Ａｒレーザ等の気体レーザ，又
はＹＡＧ（イットリウムアルミニウムガーネット）レー
ザ等の固体レーザである。このレーザ発振器ＡとしてＹ
ＡＧレーザを用いた場合には、一個のレーザ発振器Ａか
ら約８００Ｗのレーザ出力を得ることができる。このレ
ーザ発振器Ａは、複数個設置する。即ち、少なくとも、
被加工物に加工を施すのに必要な出力を個々のレーザ発
振器Ａの出力で除算した数だけ、レーザ発振器Ａを設置
する。
【００３３】エネルギー光導入用ファイバとしての上流
側光ファイバＢは、レーザ発振器Ａにおいて発振された
レーザ光を伝送させるためのものである。この上流側光
ファイバＢは、レーザ発振器Ａの数と同数本だけ配設さ
れていて、各光ファイバＢの入射端はレーザ発振器Ａに
接続され、中間部でファイバ結束器１によって一まとま
りに束ねられ、ファイバコネクタ２に接続されて出射端
部となる。
【００３４】ファイバコネクタ２は、各光ファイバＢの
出射端を固定するためものである。これにより、各光フ
ァイバＢの出射端は、相互に平行に且つテーパ状中空導
波路４の中心軸Ｃに向けて固定される。
【００３５】第１のエネルギー光導入用レンズとしての
第１集光レンズ群３は、２枚の平凸レンズをその平面同
士を隣接して配置した正レンズ群であり、テーパ状中空
導波路４の中心軸Ｃと同軸に配置されている。各光ファ
イバＢから出射されたレーザ光束は、第１集光レンズ群
３上の複数箇所に入射する。すると、それら各レーザ光
束の光軸Ｌは、第１集光レンズ群３の屈折力により、テ
ーパ状中空導波路４の入射口に向かって屈曲される。同
時に、各レーザ光束は、図２に示すように、テーパ状中
空導波路４の中心軸Ｃ近傍で導光される。なお、この時
のレーザ光束の収束角βは、以下の式によって表され
る。
【００３６】 β＝（ｆI0／ｆI1）×ＮＡinφ1 ……（１） ここに、ｆI0は、上流側光ファイバＢの出射端面から第
１集光レンズ群３の入射側主点までの距離である。ま
た、ｆI1は、第１集光レンズ群３の出射端主点から集束
点までの距離である。また、ＮＡinφ1は、上流側光フ
ァイバＢの出射端面の開口数である。
【００３７】光導波路としてのテーパ状中空導波路４
は、例えば、真鍮のブロック内部をテーパ状に削ってく
り抜き、その内面に金メッキを施したものである。この
テーパ状中空導波路４は、図２の断面図に示すように、
比較的大径の入射口４ａと比較的小径の出射口４ｂを備
えている。また、入射口４ａと出射口４ｂの間は、その
内径が漸次均等に変化するテーパ状内反射面４ｃとなっ
ている。
【００３８】この入射口４ａの半径Ｒoは、以下の条件
に従って定められている。 Ｒo＞ｒo＝（ｆI1／ｆI0）×ｒinφ1 ……（２） ここに、ｒoは、収束点における上流側光ファイバＢの
出射端面の像の結像範囲である。即ち、レーザ光束が拡
がる範囲である。また、ｒinφ1は、上流側光ファイバ
Ｂのコア半径である。
【００３９】一方、テーパ状中空導波管４の出射口４ｂ
と下流側ファイバ７までの関係式は、ラグランジュの法
則より、 Ｒ1・γout＝ω・ｓｉｎ-1ＮＡoutφ1 ……（３） となる。ここで、図５に示す通り、Ｒ1はテーパ状中空
導波管４の出射口４ｂの半径、γoutは出射口での光の
拡がり角，ωは下流側光ファイバ７の入射端でのスポッ
ト半径，ＮＡoutφ1は下流側光ファイバ７の入射端の開
口数である。
【００４０】下流側光ファイバへの入射条件は、下流側
光ファイバ７のコア半径ｒoutφ1がスポット半径ωより
大きいことである。従って、この条件と式（３）とを組
み合わせると、次の関係式が得られる。
【００４１】 γout＜（ｒoutφ1／Ｒ1）・ｓｉｎ-1ＮＡoutφ1……（４） また、図３より、 γout＝（Ｎ−１／２）θ＋α＋β＋θ／２ ……（５） ここで、θは、テーパ状中空導波路の反射面４ｃの全角
である。また、αは、上流側光ファイバＢから出射され
るレーザ光の光軸Ｌの、第１集光レンズ３による屈曲後
におけるテーパ状中空導波路４の軸Ｃに対する傾き角で
ある。また、Ｎは中空導波管４のテーパー状内反射面４
ｃでのレーザ光の反射回数であり、次のようにして定ま
る値である。即ち、中空導波路内での光路は一義的に定
まり、反射する位置は光路Ｃを含む面内の２次元座標で
表すことができる。例えば、中空導波路４の長さ方向を
ｘ，光路Ｃを含む面内における中空導波路４の径方向を
ｙとすると、テーパ状中空導波路４の場合、反射を繰り
返してｙが出射口４ｂの径Ｒ 1よりも小さくなったより
も前の点で反射は終了する。従って、Ｎの数は、この反
射が終了する時点での反射の数として決定される。な
お、テーパ状中空導波路４の長さＬは、その位置よりも
短いという条件で決定される。
【００４２】この式（４）と式（５）とから、次の関係
を得ることができる。 Ｎθ＋α＋β＜（ｒoutφ1／Ｒ1）・ｓｉｎ-1ＮＡoutφ1 ……（６） なお、上記式（４），（６）において、下流側光ファイ
バ７のコア半径ｒoutφ1が第２集光レンズ５により拡大
されるので、ｒoutφ1としては、下記式（７）のように
して補正されたｒ’outφ1が代入される。
【００４３】 ｒ’outφ1＝（ｆOUT0／ｆOUT1）×ｒoutφ1 ……（７） ここに、ｆOUT0は、出射口４ｂから第２集光レンズ群５
の入射側主点までの距離である。また、ｆOUT1は、第２
集光レンズ群５の出射側主点から下流側光ファイバ７の
入射端面までの距離である。
【００４４】同様に、上記式（３），（４），（６）に
おいて、ＮＡOUTφ1としては、下記式（８）のようにし
て補正されたＮＡ’OUTφ1が代入される。 ＮＡ’OUTφ1＝（ｆOUT1／ｆOUT0）×ＮＡOUTφ1……（８） ここに、ＮＡOUTφ1は、下流側光ファイバ７の入射端面
の開口数である。
【００４５】なお、テーパ状中空導波路４の材質は、真
鍮に限るものではなく、アルミ合金であっても良いし、
銅合金であっても良い。第２のエネルギー光導入用レン
ズとしての第２集光レンズ群５は、１枚の凸レンズであ
り、テーパ状中空導波路４の中心軸Ｃと同軸に配置され
ている。このテーパ状中空導波路４の出射口４ｂから出
射されたレーザー光束は、第２集光レンズ５に入射す
る。すると、このレーザ光束の光束は、下流側光ファイ
バ７の入射端面に集束する。
【００４６】アパーチャ６は、図５に示す通り、下流側
光ファイバ７の入射端面に入射するレーザビームの外縁
を規制して、迷光の発生を防止するための絞りである。
光ファイバとしての下流側光ファイバ７は、第２集光レ
ンズ５によって収束されたレーザ光を伝送させるための
ものである。即ち、下流側光ファイバ７の入射端は、光
学的にテーパ状中空導波路４に接続されている。この下
流側光ファイバ７の出射端部は、ヘッドピース８に接続
されている。
【００４７】ヘッドピース８の内部は、図４に示すよう
になっている。即ち、ヘッドピース８内部において、下
流側光ファイバ７の出射端面７ａの直後には、第３集光
レンズ８ａが固定されている。この第３集光レンズ８ａ
は凸レンズであり、その入射側焦点位置よりも外側に、
下流側光ファイバ７の出射端面７ａが配置されている。
従って、下流側光ファイバ７の出射端面７ａから出射さ
れたレーザ光束は、第３集光レンズ８ａによって収束さ
れる。なお、収束点におけるスポット径ωは、下記式に
従う。
【００４８】 ω＝（ｆ2／ｆ1）×ｄ ……（９） ここで、ｆ1は、下流側光ファイバ７の出射端面７ａか
ら第３集光レンズ８ａの入射側主点までの距離である。
また、ｆ2は、第３集光レンズ８ａの出射側主点から収
束点までの距離である。また、ｄは、下流側光ファイバ
７のコア直径である。
【００４９】多関節ロボット１１は、図示せぬ制御装置
により制御され、その先端で把持しているヘッドピース
８を、３次元的に移動可能とするものである。加工ステ
ーション１０は、ヘッドピース８を移動させて加工する
加工対象である被加工物（ワーク）９を載置するテーブ
ルである。
【００５０】本実施例によれば、各レーザ発振器Ａ１〜
Ａｎにより発振され、各上流側光ファイバＢ１〜Ｂｎに
より伝送されたレーザ光は、ファイバコネクタ２から出
射される。この出射された各レーザ光束は、第１集光レ
ンズ群３の各々異なる場所に入射する。入射された各レ
ーザ光束は、第１集光レンズ群３により光軸を曲げら
れ、テーパ状中空導波路４の入射口４ａに向けて収束す
る。このようにしてテーパ状中空導波路４に入射された
各レーザ光束は、テーパ状内反射面４ｃにおいて多重反
射し、均一で方向性のないマルチビームとして結合され
るとともにテーパ状内反射面４ｃを進行するにつれて集
光され、出射口４ｂから出射される。このように出射さ
れたレーザ光束は、円周方向に均一な強度分布を有し、
一定の角度範囲αで拡散する。そして、第２集光レンズ
５により収束されて、下流側光ファイバ７の入射端面に
入射する。このように入射されたレーザ光は、下流側光
ファイバ７内を伝送され、下流側光ファイバ７の出射端
７ａに固定されたヘッドピース８内に導かれる。そし
て、第３集光レンズ８ａにより集束されて、加工ステー
ション１０上に載置された被加工物（ワーク）９を加熱
する。
【００５１】
【実施例２】図６は、本発明の第２実施例によるファイ
バ結合装置が組み込まれている工業用レーザ加工器の外
観概略図である。この第２実施例は、テーパ状中空導波
路４の代わりに円筒状中空導波路２４を用いた点で、第
１実施例と異なる。
【００５２】図６に示されるように、この実施例による
レーザ加工器は、パワーレーザ光を出射するレーザ発振
装置Ａと、このレーザ発振装置Ａに接続された複数系統
の上流側光ファイバＢと、この上流側光ファイバＢの途
中に設けられたファイバ結束器２１と、上流側光ファイ
バＢの出射端部に設けられたファイバコネクタ２２と、
上流側光ファイバＢからの出射光の光軸上に順番に配置
された第１集光レンズ２３，円筒状中空導波路２４，第
２集光レンズ２５，アパーチャ２６，及び下流側光ファ
イバ２７と、この下流側光ファイバ２７の出射端に取り
付けられたヘッドピース２８と、このヘッドピース２８
を移動自在に把持する多関節ロボット３１と、このヘッ
ドピース２８により加工される被加工物（ワーク）２９
が設置される作業テーブルである加工ステーション３０
とから構成されている。以下、各構成部の詳しい説明を
行う。
【００５３】レーザ発振器Ａは高密度のパワーレーザ光
を発振するものであり、Ａｒレーザ等の気体レーザ，又
はＹＡＧ（イットリウムアルミニウムガーネット）レー
ザ等の固体レーザである。このレーザ発振器ＡとしてＹ
ＡＧレーザを用いた場合には、一個のレーザ発振器Ａか
ら約８００Ｗのレーザ出力を得ることができる。このレ
ーザ発振器Ａは、複数個設置する。即ち、少なくとも、
被加工物に加工を施すのに必要な出力を個々のレーザ発
振器Ａの出力で除算した数だけ、レーザ発振器Ａを設置
する。
【００５４】エネルギー光導入用ファイバとしての上流
側光ファイバＢは、レーザ発振器Ａにおいて発振された
レーザ光を伝送させるためのものである。この上流側光
ファイバＢは、レーザ発振器Ａの数と同数本だけ配設さ
れていて、各光ファイバの入射端はレーザ発振器Ａに接
続され、中間部でファイバ結束器２１によってひとまと
まりに束ねられ、ファイバコネクタ２２に接続されて出
射端部となる。
【００５５】ファイバコネクタ２２は、各光ファイバＢ
の出射端を固定するためものである。これにより、各光
ファイバＢの出射端は、相互に平行に且つ円筒状中空導
波路２４の中心軸Ｃに向けて固定される。
【００５６】第１のエネルギー光導入用レンズとしての
第１集光レンズ群２３は、２枚の平凸レンズをその平面
同士を隣接して配置した正レンズ群であり、円筒状中空
導波路２４の中心軸Ｃと同軸に配置されている。各光フ
ァイバＢから出射されたレーザ光束は、第１集光レンズ
群２３上の複数箇所に入射する。すると、それら各レー
ザ光束の光軸Ｌは、第１集光レンズ群２３の屈折力によ
り、円筒状中空導波路２４の中心軸Ｃに向かって屈曲さ
れる。同時に、各レーザ光束は、図７に示すように、円
筒状中空導波路２４の中心軸Ｃ近傍で導光される。な
お、この時のレーザ光束の収束角βは、以下の式によっ
て表される。
【００５７】 β＝（ｆI0／ｆI1）×ＮＡinφ1 ……（１０） ここに、ｆI0は、上流側光ファイバＢの出射端面から第
１集光レンズ群２３の入射側主点までの距離である。ま
た、ｆI1は、第１集光レンズ群２３の出射側主点から集
束点までの距離である。また、ＮＡinφ1は上流側光フ
ァイバＢの出射端面の開口数である。
【００５８】光導波路としての円筒状中空導波路２４
は、例えば、真鍮のブロック内部を円筒状に削ってくり
抜き、その内面に金メッキを施したものである。この円
筒状中空導波路２４は、図７の断面図に示すように、相
互に同径な入射口２４ａ及び出射口２４ｂを備えてい
る。
【００５９】この入射口２４ａ及び出射口２４ｂの半径
Ｒoは、以下の条件に従って定められている。 Ｒo＞ｒo＝（ｆI1／ｆI0）×ｒinφ1 ……（１１） ここに、ｒoは、収束点における上流側光ファイバＢの
出射端面の像の結像範囲である。即ち、レーザ光束が拡
がる範囲である。また、ｒinφ1は、上流側光ファイバ
Ｂのコア半径である。
【００６０】一方、テーパ状中空導波管２４の出射口２
４ｂと下流側ファイバ２７までの関係式は、ラグランジ
ュの法則より、 Ｒ1・γout＝ω・ｓｉｎ-1ＮＡoutφ1 ……（１２） となる。ここで、Ｒ1は円筒状中空導波管２４の出射口
２４ｂの半径、γoutは出射口での光の拡がり角，ωは
下流側光ファイバ２７の入射端でのスポット半径，ＮＡ
outφ1は下流側光ファイバ２７の入射端の開口数であ
る。
【００６１】下流側光ファイバ２７への入射条件は、下
流側ファイバ２７のコア半径ｒoutφ1がスポット半径ω
より大きいことである。従って、この条件と式（１２）
とを組み合わせると、次の関係式が得られる。
【００６２】 γout＜（ｒoutφ1／Ｒ1）・ｓｉｎ-1ＮＡoutφ1……（１３） また、図８より、 γout＝δ ……（１４） ここで、δは、上流側光ファイバＢから出射されるレー
ザ光の光軸Ｌの、第１集光レンズ群２３による屈曲後に
おける円筒状中空導波路２４の軸Ｃに対する傾き角であ
る。この式（１３）と式（１４）とから、次の関係を得
ることができる。
【００６３】 δ＜（ｒoutφ1／Ｒ1）・ｓｉｎ-1ＮＡoutφ1 ……（１５） なお、上記式（１３），（１５）において、下流側光フ
ァイバ２７のコア半径ｒoutφ1が第２集光レンズ２５に
より拡大されるので、ｒoutφ1としては、下記式（１
６）のようにして補正されたｒ’outφ1が代入される。
【００６４】 ｒ’outφ1＝（ｆOUT0／ｆOUT1）×ｒoutφ1 ……（１６） ここに、ｆOUT0は、出射口２４ｂから第２集光レンズ群
２５の入射側主点までの距離である。また、ｆOUT1は、
第２集光レンズ群２５の出射側主点から下流側光ファイ
バ２７の入射端面までの距離である。
【００６５】同様に、上記式（１２），（１３），（１
５）において、ＮＡOUTφ1としては、下記式（１７）の
ようにして補正されたＮＡ’OUTφ1が代入される。 ＮＡ’OUTφ1＝（ｆOUT1／ｆOUT0）×ＮＡOUTφ1……（１７） ここに、ＮＡOUTφ1は、下流側光ファイバ２７の入射端
面の開口数である。
【００６６】なお、円筒状中空導波路２４の材質は、真
鍮に限るものではなく、アルミ合金であっても良いし、
銅合金であっても良い。第２のエネルギー光導入用レン
ズとしての第２集光レンズ群２５は、１枚の凸レンズで
あり、円筒状中空導波路２４の中心軸Ｃと同軸に配置さ
れている。この円筒状中空導波路２４の出射口２４ｂか
ら出射されたレーザー光束は、第２集光レンズ２５に入
射する。すると、このレーザ光束の光束は、下流側光フ
ァイバ２７の入射端面に集束する。
【００６７】アパーチャ２６は、下流側光ファイバ２７
の入射端面に入射するレーザビームの外縁を規制して、
迷光の発生を防止するための絞りである。光ファイバと
しての下流側光ファイバ２７は、第２集光レンズ２５に
よって収束されたレーザ光を伝送させるためのものであ
る。即ち、下流側光ファイバ２７の入射端は、光学的に
円筒状中空導波路２４に接続されている。この下流側光
ファイバ２７の出射端部は、ヘッドピース２８に接続さ
れている。
【００６８】ヘッドピース２８の内部は、図４に示すよ
うになっている。即ち、ヘッドピース２８内部におい
て、下流側光ファイバ２７の出射端面２７ａの直後に
は、第３集光レンズ２８ａが固定されている。この第３
集光レンズ２８ａは凸レンズであり、その入射側焦点位
置よりも外側に、下流側光ファイバ２７の出射端面２７
ａが配置されている。従って、下流側光ファイバ２７の
出射端面２７ａから出射されたレーザ光束は、第３集光
レンズ２８ａによって収束される。なお、収束点におけ
るスポット径ωは、下記式に従う。
【００６９】 ω＝ｆ2／ｆ1×ｄ ……（１８） ここで、ｆ1は、下流側光ファイバ２７の出射端面２７
ａから第３集光レンズ２８ａの入射側主点までの距離で
ある。また、ｆ2は、第３集光レンズ２８ａの出射側主
点から収束点までの距離である。また、ｄは、下流側光
ファイバ２７のコア直径である。
【００７０】多関節ロボット３１は、図示せぬ制御装置
により制御され、その先端で把持しているヘッドピース
２８を、３次元的に移動可能とするものである。加工ス
テーション３０は、ヘッドピース２８を移動させて加工
する加工対象である被加工物（ワーク）を載置するテー
ブルである。本実施例によれば、各レーザ発振器Ａ１〜
Ａｎにより発振され、各上流側光ファイバＢ１〜Ｂｎに
より伝送されたレーザ光は、ファイバコネクタ２２から
出射される。この出射された各レーザ光束は、第１集光
レンズ群２３の各々異なる場所に入射する。入射された
各レーザ光束は、第１集光レンズ群２３により光軸を曲
げられ、円筒状中空導波路２４の入射口２４ａに向けて
収束する。このようにして円筒状中空導波路２４に入射
された各レーザ光束は、テーパ状内反射面２４ｃにおい
て多重反射し、均一で方向性のないマルチビームとして
結合され、出射口２４ｂから出射される。このように出
射されたレーザ光束は、円周方向に均一な強度分布を有
し、一定の角度範囲αで拡散する。そして、第２集光レ
ンズ２５により収束されて、下流側光ファイバ２７の入
射端面に入射する。このように入射されたレーザ光は、
下流側光ファイバ２７内を伝送され、下流側光ファイバ
２７の出射端２７ａに固定されたヘッドピース２８内に
導かれる。そして、第３集光レンズ２８ａにより集束さ
れて、加工ステーション３０上に載置された被加工物
（ワーク）２９を加熱する。
【００７１】
【実施例３】図９は、本発明の第３実施例によるファイ
バ結合装置の要部図である。この第３実施例は、ファイ
バコネクタ２により上流側光ファイバＢの出射端部を相
互に平行に配置しない点，及び１組の第１集光レンズ群
３ではなく複数組の第１集光レンズ群４３を用いてる点
において、第１実施例と異なる。それ以外の点について
は、第１実施例と同じである。
【００７２】図９において、エネルギー光導入用ファイ
バとしての上流側光ファイバＢは、図示せぬレーザ発振
器において発振されたレーザ光を伝送させるためのもの
である。即ち、各上流側光ファイバＢの入射端は、図示
せぬレーザ発振器に接続され、発振されたレーザ光の入
射を受ける。この上流側光ファイバＢは、レーザ発振器
の数と同数本だけ配設されている。個々の上流側光ファ
イバＢの出射端は、テーパ状中空導波路４４の入射面４
４ａにおける中心軸Ｃ位置を中心とした放射線上に沿っ
て固定されている。
【００７３】第１のエネルギー光導入用レンズとしての
第１集光レンズ群４３は、２枚の平凸レンズをその平面
同士を隣接して配置した正レンズ群であり、上流側光フ
ァイバＢ毎に配置されている。各光ファイバＢから出射
されたレーザ光束は、各第１集光レンズ群４３に入射す
る。すると、それら各レーザ光束は、円筒状中空導波路
４４の中心軸Ｃ上で集束する。なお、この時のレーザ光
束の収束角βは、以下の式によって表される。
【００７４】 β＝（ｆI0／ｆI1）×ＮＡinφ1 ……（１９） ここに、ｆI0は、上流側光ファイバＢの出射端面から第
１集光レンズ群４３の入射側主点までの距離である。ま
た、ｆI1は、第１集光レンズ群４３の出射側主点から収
束点までの距離である。また、ＮＡinφ1は、上流側光
ファイバＢの出射端面の開口数である。
【００７５】光導波路としてのテーパ状中空導波路４４
は、例えば、真鍮のブロック内部をテーパ状に削ってく
り抜き、その内面に金メッキを施したものである。この
テーパ状中空導波路４４は、図９の断面図に示すよう
に、比較的大径の入射口４４ａと比較的小径の出射口４
４ｂを備えている。また、入射口４４ａと出射口４４ｂ
の間は、その内径が漸次均等に変化するテーパ状内反射
面４４ｃとなっている。
【００７６】この入射口４４ａの半径Ｒoは、以下の条
件に従って定められている。 Ｒo＞ｒo＝（ｆI1／ｆI0）×ｒinφ1 ……（２０） ここに、ｒoは、収束点における上流側光ファイバＢの
出射端面の像の結像範囲である。即ち、レーザ光束が拡
がる範囲である。また、ｒinφ1は、上流側光ファイバ
Ｂのコア半径である。
【００７７】一方、テーパ状中空導波管４４の出射口４
４ｂと下流側ファイバ４７までの関係式は、ラグランジ
ュの法則より、 Ｒ1・γout＝ω・ｓｉｎ-1ＮＡoutφ1 ……（２１） となる。ここで、Ｒ1はテーパ状中空導波管４４の出射
口４４ｂの半径、γoutは出射口での光の拡がり角，ω
は下流側光ファイバ４７の入射端でのスポット半径，Ｎ
Ａoutφ1は下流側光ファイバ４７の入射端の開口数であ
る。
【００７８】下流側光ファイバへ４７の入射条件は、下
流側光ファイバ４７のコア半径ｒou tφ1がスポット半径
ωより大きいことである。従って、この条件と式（２
１）とを組み合わせると、次の関係式が得られる。
【００７９】 γout＜（ｒoutφ1／Ｒ1）・ｓｉｎ-1ＮＡoutφ1……（２２） また、図３より、 γout＝（Ｎ−１／２）θ＋α＋β＋θ／２ ……（２３） ここで、θは、テーパ状中空導波路の反射面４ｃの全角
である。また、αは、上流側光ファイバＢから出射され
るレーザ光の光軸Ｌの、第１集光レンズ群４３による屈
曲後におけるテーパ状中空導波路４の軸Ｃに対する傾き
角である。また、Ｎは中空導波管４のテーパー状内反射
面４ｃでのレーザ光の反射回数であり、次のようにして
定まる値である。即ち、中空導波路内での光路は一義的
に定まり、反射する位置は光路Ｃを含む面内の２次元座
標で表すことができる。例えば、中空導波路４の長さ方
向をｘ，光路Ｃを含む面内における中空導波路４の径方
向をｙとすると、テーパ状中空導波路４の場合、反射を
繰り返してｙが出射口４ｂの径Ｒ1よりも小さくなった
よりも前の点で反射は終了する。従って、Ｎの数は、こ
の反射が終了する時点での反射の数として決定される。
なお、テーパ状中空導波路４の長さＬは、その位置より
も短いという条件で決定される。
【００８０】この式（２２）と式（２３）とから、次の
関係を得ることができる。 Ｎθ＋α＋β＜（ｒoutφ1／Ｒ1）・ｓｉｎ-1ＮＡoutφ1 ……（２４） なお、上記式（２２），（２４）において、下流側光フ
ァイバ４７のコア半径ｒoutφ1が第２集光レンズ４５に
より拡大されるので、ｒoutφ1としては、下記式（２
５）のようにして補正されたｒ’outφ1が代入される。
【００８１】 ｒ’outφ1＝（ｆOUT0／ｆOUT1）×ｒoutφ1 ……（２５） ここに、ｆOUT0は、出射口４４ｂから第２集光レンズ群
４５の入射側主点までの距離である。また、ｆOUT1は、
第２集光レンズ群４５の出射側主点から下流側光ファイ
バ４７の入射端面までの距離である。
【００８２】同様に、上記式（２１），（２２），（２
４）において、ＮＡOUTφ1としては、下記式（２６）の
ようにして補正されたＮＡ’OUTφ1が代入される。 ＮＡ’OUTφ1＝（ｆOUT1／ｆOUT0）×ＮＡOUTφ1……（２６） ここに、ＮＡOUTφ1は、下流側光ファイバ７の入射端面
の開口数である。
【００８３】なお、テーパ状中空導波路４４の材質は、
真鍮に限るものではなく、アルミ合金であっても良い
し、銅合金であっても良い。第２のエネルギー光導入用
レンズとしての第２集光レンズ群４５は、平凸レンズで
あるコリメータレンズ４５ａと平凸レンズであるコンデ
ンサレンズ４５ｂとからなるリレーレンズ系であり、全
体として正レンズ群である。第２集光レンズ群４５は、
テーパ状中空導波路４４の中心軸Ｃと同軸に配置されて
いる。このテーパ状中空導波路４４の出射口４４ｂから
出射されたレーザー光束は、第２集光レンズ群４５に入
射する。すると、このレーザ光束の光束は、下流側光フ
ァイバ４７の入射端面に集束する。
【００８４】光ファイバとしての下流側光ファイバ４７
は、第２集光レンズ群４５によって収束されたレーザ光
を伝送させるためのものである。即ち、下流側光ファイ
バ４７の入射端は、光学的にテーパ状中空導波路４４に
接続されている。この下流側光ファイバ４７の図示せぬ
出射端部は、図示せぬ加工位置に導かれている。
【００８５】本実施例によれば、図示せぬ発振器により
発振され、各上流側光ファイバＢにより伝送されたレー
ザ光は、その出射端面から出射される。この出射された
各レーザ光束は、各第１集光レンズ群４３のに入射す
る。入射された各レーザ光束は、テーパ状中空導波路４
４の入射口４４ａに向けて収束する。このようにしてテ
ーパ状中空導波路４４に入射された各レーザ光束は、テ
ーパ状内反射面４４ｃにおいて多重反射し、均一で方向
性のないマルチビームとして結合されるとともにテーパ
状内反射面４４ｃを進行するにつれて集光され、出射口
４４ｂから出射される。このように出射されたレーザ光
束は、円周方向に均一な強度分布を有し、一定の角度範
囲αで拡散する。そして、第２集光レンズ群４５により
収束されて、下流側光ファイバ４７の入射端面に単一焦
点で入射する。このように入射されたレーザ光は、下流
側光ファイバ４７内を伝送され、図示せぬ加工位置にお
いて下流側光ファイバの出射端面から出射される。
【００８６】
【効果】以上説明した本発明のファイバ結合装置によれ
ば、光学素子の精密な配置を必要とせずに、複数系統の
エネルギー光を単一焦点で結合することができる。ま
た、強いパワー光が焦点ズレや多焦点化のために、光フ
ァイバのコア以外を照射して、これを破壊することを防
ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施例によるファイバ結合装
置が用いられたレーザ加工装置の外観図
【図２】 図１の要部断面図
【図３】 図２におけるテーパ状中空導波路内でのレ
ーザ光の反射角を説明する図
【図４】 図１におけるヘッドピース８の内部構成図
【図５】 図１におけるアパーチャの説明図
【図６】 本発明の第２実施例によるファイバ結合装
置が用いられたレーザ加工装置の外観図
【図７】 図４の要部断面図
【図８】 図７における円筒状中空導波路内でのレー
ザ光の反射角を説明する図
【図９】 本発明の第３実施例の要部断面図
【図１０】 従来のファイバ結合装置の概略断面図
【図１１】 従来のファイバ結合装置の概略断面図
【符号の説明】
Ａ レーザ発振器 Ｂ 上流側光ファイバ ３ 第１集光レンズ群 ４ テーパ状中空導波路 ５ 第２集光レンズ ７ 下流側光ファイバ ２３ 第１集光レンズ群 ２４ 円筒状中空導波路 ２５ 第２集光レンズ ２７ 下流側光ファイバ ４３ 第１集光レンズ群 ４４ 円筒状中空導波路 ４５ 第２集光レンズ群 ４７ 下流側光ファイバ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数系統のエネルギー光の入射を受ける入
    射口と該入射口の後方に連続する閉じた面である内反射
    面と該内反射面の後端部に形成され前記エネルギー光を
    出射する出射口とを有した光導波路と、 この光導波路の後側に配置され、この出射口から出射さ
    れたエネルギー光の入射を受ける光ファイバとを備えて
    なることを特徴とするファイバ光結合装置。
  2. 【請求項２】前記エネルギー光は、エネルギー光導入用
    の光ファイバから出射されて、前記光導波路の入射口に
    入射されることを特徴とする請求項１記載のファイバ光
    結合装置。
  3. 【請求項３】前記エネルギー光導入用光ファイバと前記
    光導波路との間に配置され、前記エネルギー光導入用光
    ファイバから出射されたエネルギー光を収束させる第１
    のエネルギー導入用レンズを、更に備えたことを特徴と
    する請求項２記載のファイバ光結合装置。
  4. 【請求項４】前記光導波路と前記光ファイバとの間に配
    置され、前記光導波路から出射されたエネルギー光を収
    束させて前記光ファイバに入射させる第２のエネルギー
    導入用レンズを、更に備えたことを特徴とする請求項１
    記載のファイバ光結合装置。
  5. 【請求項５】前記光導波路は、空洞の内面を有し、この
    空洞の内面が前記内反射面として形成されていることを
    特徴とする請求項１記載のファイバ光結合装置。
  6. 【請求項６】前記光導波路は、前記入射口から前記出射
    口まで漸次内径が縮径する前記内反射面を有しているこ
    とを特徴とする請求項１又は５記載のファイバ光接続装
    置。
  7. 【請求項７】前記光導波路は、前記入射口から前記出射
    口まで内径が一定である前記内反射面を有していること
    を特徴とする請求項１又は５記載のファイバ光接続装
    置。
  8. 【請求項８】複数の光ファイバ，該光ファイバから出射
    されたエネルギー光のそれぞれを集束させるレンズ，こ
    の集束したエネルギー光を受ける光導波路，光導波路か
    ら出たエネルギー光を集束するレンズ，この集束したエ
    ネルギー光を受ける光ファイバからなり、 該光導波路が空洞とこれを囲む反射面，両端の開口部か
    らなることを特徴とするファイバ光結合装置。
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