准直器装置及激光光源的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种准直器装置、激光光源及在先准直后聚焦具有宽光谱宽度的多色光的过程中用于减小聚焦分量的焦点位置的随波长变化的差值的其他装置。该激光光源包括准直器装置，在该准直器装置中，可以对从多色光光源发射出的激光束的出射处和由消色差透镜组成的准直透镜的相对位置进行10μm级别或更小级别的调节。
【专利说明】准直器装置及激光光源
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于准直具有宽光谱宽度的入射光的准直器装置以及使用通过先准直后聚焦具有宽光谱宽度的入射光而获得的激光实现照射的激光光源。
【背景技术】
[0002]通常使用如下构造进行激光束的处理:在该构造中，准直从光纤端面发射出而分散的激光束，此后通过聚光透镜聚焦经准直的激光束，以使准直激光束集中在工件的一个点上。当激光束为诸如白光等具有宽光谱宽度的多色光时，焦距随光的波长的不同而不同。这会使从光纤端面发射出的光的分量相对于光纤端面变为平面波的位置(光束束腰)也随光的波长的不同而不同，因此难以将多色光聚焦在一个点上。出于这个原因，常规的激光加工技术采用这样的设计:通过使用消色差透镜作为聚光透镜来减少色差。
【发明内容】
[0003]技术问题
[0004]发明人研究了常规的激光加工技术并且发现了下述问题。也就是说，当多色光为具有几百nm的光谱宽度的光时，可以预料到的是:即使使用消色差透镜，仍然会因波长分量的差异而导致焦点位置之间的显著差异。在精细加工中，例如沿薄基板的厚度方向的激光加工需要深度的准确性，色差可能影响加工精度。
[0005]为解决上述问题而完成本发明，本发明的目的在于提供一种能够在准直具有宽光谱宽度的多色光时进一步减小形成平面波的光束束腰的随波长不同而不同的位置差值(光束束腰位置随多色光中的波长的变化而变化)的准直器装置，并且提供一种能够减小随多色光中的波长的变化而变化的焦距差的激光光源。
[0006]技术手段
[0007]为实现上述目的，根据本发明的第一方面的准直器装置包括激光入射单元、准直透镜、准直透镜设置单元和位置调节单元。所述激光入射单元设定激光束的入射位置。所述准直透镜准直从所述激光入射单元入射的激光束。所述准直透镜由消色差透镜组成。所述准直透镜设置单元设置所述准直透镜。所述位置调节单元能够对激光束的入射位置与所述准直透镜的中心位置之间的距离进行10 μ m级别或更小级别的位置调节。“准直透镜的中心位置”指的是如图3中的(A)至(C)和图5中的(A)所示限定了透镜的最大有效直径的位置，并且在下面的说明书中没有特别指明而简单陈述“准直透镜的位置”时指的就是“准直透镜的中心位置”。
[0008]根据本发明的第二方面的激光光源是可以应用根据上述第一方面的准直器装置的激光光源。根据该第二实施例的激光光源包括光纤、准直透镜、聚光透镜、激光入射单元和准直透镜设置单元。所述光纤射出作为单模光束的具有数百nm的光谱宽度的激光束。所述准直透镜准直从所述光纤发射出而分散的激光束。所述准直透镜由消色差透镜组成。所述聚光透镜聚焦由所述准直透镜准直的激光束。所述聚光透镜由消色差透镜组成。所述激光入射单元设定从所述光纤发射出的激光束的入射位置。所述准直透镜设置单元固定所述准直透镜。
[0009]特别是，在第二方面的激光光源中，在激光束的所述入射位置和所述准直透镜的调节位置与穿过所述准直透镜形成的光束束腰位置的变化幅度(或者随波长不同而不同的最大变化量与随波长不同而不同的最小变化量之间的差值)的关系(参考图7)中调节激光束的所述入射位置与所述准直透镜的中心位置之间的距离。所述调节位置由激光束的所述入射位置和所述准直透镜的中心位置之间的距离相对于所述准直透镜在激光束中的基准波长分量下的焦距的偏移量限定。所述变化幅度由随激光束的波长分量不同而不同的光束束腰位置相对于基准波长分量通过所述准直透镜形成的光束束腰位置的最大变化量与最小变化量之间的差值限定。激光束的所述入射位置与所述准直透镜的中心位置之间的距离被调节为使得所述调节位置落在所述变化幅度变为最小的位置与所述变化幅度变为次峰值的位置之间。当以这样的方式设定激光束的入射位置(光纤的光出射端面)与准直透镜的中心位置之间的距离时，即使对于不同的波长分量，也都能减小形成平面波的光束束腰位置的随波长不同而不同的变化量。因此，在将多色光准直成平行光时减小形成平面波的位置的随波长变化的差值变得可行，并且还能够在多色光被聚光透镜聚焦之后减小焦点位置的随波长变化的差值。
[0010]作为适用于第二方面的第三方面，激光光源可以包括固定聚光透镜的聚光透镜设置单元。在这种情况下，聚光透镜的中心位置与准直透镜的中心位置之间的间距优选被设定为这样:对于聚光透镜的随激光束中的波长分量的不同而不同的焦距来说，该焦距的最大差值变为大致最小。“聚光透镜的中心位置”指的是如图5中的(A)所示并且如上述“准直透镜的中心位置”的情况那样限定了透镜的最大有效直径的位置，并且在下面的说明书中没有特别指明而简单陈述“聚光透镜的位置”时指的就是“聚光透镜的中心位置”。
[0011]作为适用于第二方面和第三方面中的至少任一方面的第四方面，激光光源可以包括为激光入射单元和准直透镜设置单元中的任一者而设置的位置调节单元。位置调节单元能够对激光束的入射位置与准直透镜的中心位置之间的距离进行10 μ m级别或更小级别的位置调节。
[0012]作为适用于第二方面至第四方面中的至少任一方面的第五方面，激光光源可以包括设置在光纤的激光出射端的小孔。作为适用于第五方面的第六方面，小孔的孔径优选等于或者小于光纤相对于激光束中的波长分量中的最短波长分量的模场直径。此外，作为适用于第五方面和第六方面中的至少任一方面的第七方面，限定了小孔的开口端被加工成锥形形状。
[0013]有益效果
[0014]本发明的各实施例提供一种能够在准直具有宽光谱宽度的多色光时进一步减小形成平面波的位置(光束束腰)的随波长变化的差值的准直器装置，并且提供一种能够在先准直后聚焦具有宽光谱宽度的入射光时减小焦点位置的随波长变化的差值的激光光源。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1中的(A)和(B)分别是根据第一实施例的准直器装置和激光光源的示意结构图。[0016]图2中的(A)和(B)是示出平面波入射到平凸透镜和消色差透镜中时出现的色差的附图。
[0017]图3中的(A)、(B)和(C)是示意性示出在光纤的端面与准直透镜的中心位置之间的距离固定为波长λ 2的焦距的情况下光束束腰相对于距离f2’(从准直透镜到光束束腰的距离)的位置随输出光的波长的不同如何变化的附图。
[0018]图4是示出在光纤端面与准直透镜的中心位置之间的距离固定为光的波长为1.1ym时准直透镜的焦距的情况下波长为0.9μπι~1.3μ--的光的光束束腰(形成平面波的位置)相对于基准位置(波长为1.1ym时的光束束腰位置)的位置变化量Af的关系的附图。
[0019]图5中的(A)和(B)是示出在光纤端面与准直透镜的中心位置之间的距离固定为光的波长为1.1ym时准直透镜的焦距的情况下随波长不同而不同的焦距差(焦距差值)Δα相对于准直透镜的中心位置与聚光透镜的中心位置之间的间距A的关系的附图。
[0020]图6中的(A)和(B)是示出在准直透镜的调节位置土 β变化时波长为0.9μπι~1.3 μ m的光的光束束腰的计算结果的附图。
[0021]图7是示出多色光的光束束腰的位置差值与准直透镜的调节位置土 β之间的测定结果的附图。
[0022]图8是示出在准直透镜的调节位置土 β变化时多色光(波长为0.9 μ m~1.3 μ m)的随波长不同而不同的焦距差△ α相对于准直透镜与聚光透镜之间的间距A的计算结果的附图。
[0023]图9是根据第二实施例的激光光源100的示意结构图。
`[0024]图10是示出通过小孔的最长波长分量的光强度的附图，其中小孔的孔径设计为与光纤20相对于从多色光光源10发射出的激光束中的波长分量中的最短波长分量的模场直径大致相等。
【具体实施方式】
[0025]在下文中，将参考附图对本发明的各个实施例进行详细的描述。在附图的描述中，相同的部分和相同的元件以相同的附图标记表示，并且省略了重复的描述。
[0026](第一实施例)
[0027]图1中的(A)和(B)是根据第一实施例的准直器装置2和激光光源I的示意结构图。图1的(A)中的准直器装置2由设定激光束的入射位置的激光入射单元25、准直透镜
30、固定准直透镜30的准直透镜设置单元35、调节激光入射单元的位置以调节激光入射单元25的激光出射位置(光纤出射端面)22与准直透镜30的所在位置之间的间距的位置调节单元50组成。位置调节单元50可以设置为能够调节准直透镜设置单元35的位置。图1的(B)中的激光光源I的构造包括光源10、光纤20、固定端面22的激光入射单元25、准直透镜30、固定准直透镜30的准直透镜设置单元35、聚光透镜40、固定聚光透镜40的聚光透镜设置单元45。在这些元件中，激光入射单元25、准直透镜30、准直透镜设置单元35用作准直器装置。光源10可以包括用于输出的光纤20。为了避免在端部处对光纤20的端面造成损伤，光纤20的出射端面22可以是具有无芯光纤的端帽结构以减少被引导穿过光纤20的光的功率密度的端面。[0028]多色光光源10例如可以是发射出光谱宽度为0.9μηι?1.3μηι的多色光的光源。从多色光光源10发射出的多色光通过光纤20的一个端面21入射到光纤20的芯部区域中。光纤20由作为中心部分的芯部区域和覆盖芯部区域的外周的包层区域组成，通过端面21入射到芯部区域的多色光在芯部区域中传播并从另一出射端面22射出。光纤20中的芯部区域的直径例如约为10 μ m。当具有高输出功率的激光束从较窄的芯部区域射出时，将会在光纤20的出射端面22处出现端面损伤。出于这个原因，通过由能够减小功率密度的无芯光纤等组成的端帽纤维射出激光束，从而避免对端面造成损伤。作为一个实例，端帽纤维是具有500μπι长度和125 μ m直径的无芯玻璃棒。在实践中，基于在设置了这些元件的情况下对出射直径和出射角度的假设来设计激光光源1，以使这二者彼此相符。为了简化描述，下面将描述在光纤20的出射端面22处没有端帽的构造。
[0029]将从光纤20的出射端面22发射出的多色光入射到准直透镜30中进行准直，然后从准直透镜30输出准直光。然后经准直的多色光入射到聚光透镜40中并穿过聚光透镜40，从而聚焦在随波长不同而不同的点P (点Pmin (最短焦点位置)至点Pmax (最长焦点位置))上。
[0030]激光入射单元25固定光纤20的出射端面22。准直透镜设置单元35固定准直透镜30。位置调节单元50可以对准直透镜设置单元35与激光入射单元25之间的相对位置进行μ m单位的调节。聚光透镜设置单元45固定聚光透镜40。可以对聚光透镜设置单元45与准直透镜设置单元35之间的相对位置进行IOmm单位的调节。
[0031]总而言之，当从多色光光源10发射出的光为单波长光(即单色光)时，通过将准直透镜30设置在与波长对应的焦距f的位置，可以将光纤20发射出的光生成为准直光。然后，通过调节准直透镜30的位置，可以在所需位置处形成平面波。通过将聚光透镜40设置在形成平面波的位置，可以在与聚光透镜40相距焦距的位置形成单色光最佳聚焦的焦点。
[0032]应认识到，当从多色光光源10发射出的光为波段横跨几百nm的多色光时，由于各光分量的色差，即使准直透镜30在相同位置形成平面波，聚光透镜40也不能沿光轴方向将光聚焦在一个点上。图2中的(A)和(B)示出了在平面波分别入射到平凸透镜和消色差透镜(型号:45783-L，可从Edmund Optics购得)的情况下的色差计算结果。图2中的(A)示出了平面波入射时因多色光的色差而产生的焦距差，图2中的(B)示出了焦距差的结果。在图2的(B)中，曲线G210示出平凸透镜的计算结果，而曲线G220示出消色差透镜的计算结果。图2的(B)中的曲线图的纵轴表示各波长的光分量在穿过聚光透镜(平凸透镜或消色差透镜)之后相对于设置在0.9 μ m的波段光的焦点位置(设定为O)的焦点位置差值。例如，在图2的(B)的计算中使用的消色差透镜应当能够展示作为用于0.7 μ m?1.Ιμπι的多色光的消色差透镜的功能。另一方面，计算结果证实了消色差透镜展示出与用于0.7 μ m?1.1ym的多色光的透镜特性(焦点位置的变化)相同的用于波长为1.2μπι和1.3μπι的光的透镜特性。波长为0.9 μ m的光的焦点位置与波长为1.3 μ m的光的焦点位置之间的差值在消色差透镜的情况下为43 μ m,而在平凸透镜的情况下为120 μ m。也就是说，已经证实了在使用消色差透镜作为聚光透镜的情况下能够比使用平凸透镜作为聚光透镜的情况获得更小的随入射光波长变化的焦点位置差值。
[0033]在如图1的(B)中的激光光源I那样从光纤20的出射端面22发射出的多色光被准直透镜30准直并且此后被聚光透镜40聚焦的情况下，如图2中的(A)和(B)所示，进入聚光透镜40的入射光通常要求是平面波。然而，当发散光入射到准直透镜30中时，由于入射到准直透镜30中的光分量因位置随波长的不同而不同从而无法成为同一位置的平面波，因此它们的焦点位置变得复杂。
[0034]图3中的(A)至(C)示意性示出了在多色光光源10中的光从光纤20的出射端面22发射出而分散并且由准直透镜30进行准直(成为平行光)的情况下准直透镜30与光束束腰(形成平面波的位置)之间的距离fn’如何随出射光的波长λ的变化而变化。对于每个波长而言，准直透镜30的位置(中心位置)设置在位置L1处，位置L1定义为这样:当从准直透镜30向光纤20发射出波长为λ 2的光时,波长为λ 2的光聚焦在光纤20的出射端面22上(图3中的(B))。波长的关系为λ 3〈 λ 2〈 λ 1,在比波长λ 2更长的波长λ i的情况下，准直透镜30与光束束腰之间的距离f/变为负值(在光纤20的出射端面22侦D(图3中的(A))。在图3中的(A)的情况下，光束束腰是假想的，这是因为实际上不存在光束束腰。在比波长λ 2更短的波长λ 3的情况下，准直透镜30与光束束腰之间的距离f3’是正值(在聚光透镜40侧)(图3中的(C))。在图3的(A)至(C)中，Af’定义为波长入工和波长入3的距离为4’的光束束腰相对于f2’的位置变化量。
[0035]图4示出基准波长λ 2为1.1 μ m时的波长为0.9μm~1.3μm的光束束腰的位置变化量Af’。Af’在约+200mm和约_400mm之间变化。在图2的(A)和(B)中波长为0.9 μ m~1.3 μ m的焦点位置的中间值(波长为0.9 μ m~1.3 μ m时的焦距差的变化幅度的中间值)在1.1 μ m的波长的焦距差附近，而图4给人的印象是明显远离1.1 μ m的波长的焦距差。所使用的准直透镜30与图2的(A)和(B)所使用和示出的消色差透镜相同。
[0036]图5中的(A)是示出图2的(A)中的聚光透镜40 (与图2中的(A)和(B)所示的消色差透镜相同)设置在图3的(A)至(C)中的准直器装置的构造的附图，其中基准波长入2为1.1μm。图5中的(B)示出在上述条件下光在波段(0.9μm~1.3 μ m)中的焦距差Λ α(=Pmax - Pmin)相对于准直透镜30与聚光透镜40之间的间距A的关系。本文已经证实了随波长不同而不同的焦距差Δ α随间距A的增大而减小，并且在间距A约为1000mm时最小的Δ α约为30 μ m。然而，当间距A超过1000mm时，Δ α相反地趋向于随间距A的增大而变大。
[0037]接下来，虽然图4仅示出光纤20的出射端面22与准直透镜30之间的距离设置为f,lum (基准波长为1.1ym的光相对于准直透镜30的焦距)的情况，但是我们还研究了光束束腰位置随该距离在小范围内的变化如何表现的情况。图6中的(A)和(B)示出了这个计算结果。图6中的(A)示出了这样的构造:相对于图5中的(A)，准直透镜30的设置位置L1是所表示的位置(基准位置)，并且将设置位BL1从基准位置改变± β (调节位置)。这里，调节位置± β的正值表示相对于基准位置L1靠聚光透镜40侧的区域，而调节位置± β的负值表示相对于基准位置L1靠光纤20的出射端面22侧的区域。图6中的(B)示出了以下各种情况的曲线图:准直透镜30的设置位置设定为在± β =0 μ m的Illim处(或者准直透镜30设置在基准位置);以及准直透镜30的位置从基准位置以20 μ m的间隔正变化或负变化。图6中的(B)还示出了用于参考的± β=-640μm和± β =+620 μ m的情况。在本文中，光束束腰的位置变化量Af’指的是(fn’ (±’ (± β))，其中fn’ (± β)表示在准直透镜的设置位置为“f,lum± β ”的设置中波长为λ η的光相对于准直透镜30的焦点位置。[0038]具体而言，在图6的(B)中，曲线G610用于表示在准直透镜30的设置位置在土 β =0μ m的Illim处的情况下的关系，曲线G611用于表示准直透镜30的设置位置在土 β =+20 μ m时的情况，曲线G612用于表示准直透镜30的设置位置在土 β =+40 μ m时的情况，曲线G613用于表示准直透镜30的设置位置在土 β =+60 μ m时的情况，曲线G614用于表示准直透镜30的设置位置在土 β =+80 μ m时的情况，曲线G615用于表示准直透镜30的设置位置在土 β =+140 μ m时的情况，曲线G616用于表示准直透镜30的设置位置在土 β =+620 μ m时的情况，曲线G621用于表示准直透镜30的设置位置在土 β =-20 μ m时的情况，曲线G622用于表示准直透镜30的设置位置在土 β =-40 μ m时的情况，曲线G623用于表示准直透镜30的设置位置在土 β =-60 μ m时的情况，曲线G624用于表示准直透镜30的设置位置在土 β =_80 μ m时的情况，曲线G625用于表示准直透镜30的设置位置在土 β =-140 μ m时的情况，而曲线G626用于表不准直透镜30的设置位置在土 β =-640 μ m时的情况。
[0039]从图6中的(B)可以看出，即使± β仅以20 μ m的间隔进行变化,位置变化量Δ f’
也显著地变化。
[0040]从图6中的(B)所获得的计算结果我们可以计算出随光的波长在0.9μπι~
1.3 μ m的范围内的变化相对于准直透镜30的调节位置土 β的光束束腰位置的最大变化幅度Af ( = Afmax (最大位置)-Af’min (最小位置))。在图7中示出了该计算的结果。在调节位置± β为O μ m时，Λ f具有最大值(主峰Pl为最大值的局部极大点)，并且Λ f沿负方向减小到接近Af=O的渐近线。另一方面，我们可以沿正方向看到如下变化:在+50μπι处，Δ f暂且具有最小值(局部极小点PO);在+100 μ m处，Λ f再次具有峰值(次峰P2为比主峰Pl小的第二最大值的局 部极大点);然后随准直透镜的位置沿正方向的进一步的运动Af减小到趋近于O。我们料想到Af肯定具有最大点，但其最小点的存在出乎我们的预料。
[0041]由于图7示出了光束束腰的变化幅度Af的意外表现，因此我们决定研究作为本发明的最终目标的随波长不同而不同的焦距差△ α随调节位置土β的变化如何变化。图8示出了在调节位置土 β的变化处于与图6的(A)和(B)中的条件相同的条件下随波长不同而不同的焦距差△ α的变化相对于准直透镜30与聚光透镜40之间的间距A的计算结果。所使用的准直透镜30和聚光透镜40与图2中的(A)和(B)所示的消色差透镜相同。在图8中，在调节位置± β为-ΙΟΟμπκΟμπκ +50 μ m、+ΙΟΟμπι或+620μπι情况下进行计算。也就是说，在图8中，曲线G810用于表示设置位置在土 β =-100 μ m的情况下的随波长不同而不同的焦距差Λ α，曲线G820用于表示设置位置在土 β =0 μ m时的情况，曲线G830用于表不设置位置在土 β =+50 μ m时的情况，曲线G840用于表不设置位置在土 β =+100 μ m时的情况，而曲线G850用于表示设置位置在土 β =+620 μ m时的情况。
[0042]对于土 β =+50 μ m而言，当间距A为900mm时，Δ α最小，此时Λ α =6 μ m。该值约为图2的(A)和(B)中示出的消色差透镜的Λ α(43μπι)的七分之一。当想要在尺寸上将整个装置构造得比较紧凑时，间距A需要设置得比较小；在小间距A的范围内，与土 β =0 μ m的情况相比，在土 β =+50 μ m的情况下存在数值更小的范围(例如A≥400mm)来实现最小的Λ α。即使在土 β =+100 μ m的情况下也存在比土 β =+50 μ m的情况下的数值更小的范围，这取决于对间距A的范围的选择(例如，A=300mm~500mm)，从而证实了它的有效性。这个结果出人意料，从图7中不能预料到该结果。[0043]在上文中，未用其他消色差透镜对图7和图8进行核实，但是我们认为在Λ f随光纤20的出射光的位置与准直透镜30的设置位置之间的关系的变化而变化的研究中观察到Af的最小值时肯定能够获得如图8所示的关系。
[0044](第二实施例)
[0045]图9是根据第二实施例的激光光源100的示意结构图。根据第二实施例的激光光源100包括图1的(B)所示的根据第一实施例的激光光源I的构造，并且还设置有小孔掩模26，小孔掩模26安装在激光束的出射位置或有单模光在其中传播的光纤20的出射端面
22。在小孔掩模26中形成有小孔260，并且小孔260的尺寸(孔径)与光纤20相对于从多色光光源10发射出的多色光的波长分量中的最短波长分量的模场直径大致相等或者比该模场直径小10%。小孔掩模26优选具有尽可能小的厚度，例如约100 μ m或更小。当小孔掩模26厚于100 μ m时，小孔260的截面形状优选为不会因衍射而阻挡波长最短的光分量在小孔260中的传播和发散的锥形形状。小孔设置为使已经穿过小孔260的所有波长分量在光纤20的出射端面22处的各个光束直径大致相等。特别是，当从多色光光源10发射出的多色光具有宽波段(或大光谱宽度)时，长波长侧的波长分量的模场直径变得比最短波长分量的模场直径大。出于这个原因，当穿过小孔260的光具有与最短波长分量的模场直径大致相等的最大直径时，切断光能量而产生艾里斑(和旁瓣)(参见图10)。如果旁瓣区域的光强度为整个光强度的10%，则必要时在某些情况下将在远场图像(在准直透镜设置单元35与聚光透镜设置单元45之间形成的图像)中安装切除旁瓣的孔。本发明是在各个波长的模场直径相等的条件下做出的发明，并且在没有小孔的情况下设想存在随波长不同而不同的模场直径并出现反映模场直径的焦距差Λ α。
[0046]附图标记列表
[0047]I激光光源；10光源；20光纤；25激光入射单元；26小孔掩模；30准直透镜；35准直透镜设置单元；40聚光透镜；45聚光透镜设置单元；50位置调节单元；以及260小孔。
【权利要求】
1.一种准直器装置，包括: 激光入射单元，其设定激光束的入射位置； 准直透镜，其准直从所述激光入射单元入射的所述激光束，并且所述准直透镜由消色差透镜组成； 准直透镜设置单元，其设置所述准直透镜；以及 位置调节单元，其能够对所述激光束的所述入射位置与所述准直透镜的中心位置之间的距离进行10 μ m级别或更小级别的位置调节。
2.一种激光光源，包括: 光纤，其射出作为单模光束的具有数百nm的光谱宽度的激光束； 准直透镜，其准直从所述光纤发射出而分散的所述激光束，并且所述准直透镜由消色差透镜组成； 聚光透镜，其聚焦由所述准直透镜所准直的所述激光束，并且所述聚光透镜由消色差透镜组成； 激光入射单元，其设定从所述光纤发射出的所述激光束的入射位置；以及 准直透镜设置单元，其固定所述准直透镜， 其中，在由所述激光束的所述入射位置和所述准直透镜的中心位置之间的距离相对于所述准直透镜在所述激光束中的基准波长分量下的焦距的偏移量所限定的调节位置与由随所述激光束的波长分量不同而不同的光束束腰位置相对于所述基准波长分量通过所述准直透镜形成的光束束腰位置的最大变化量与最小变化量之间的差值所限定的变化幅度的关系中: 所述激光束的所述入射位置与所述准直透镜的中心位置之间的所述距离被调节为使得所述调节位置落在所述变化幅度变为最小的位置与所述变化幅度变为次峰值的位置之间。
3.根据权利要求2所述的激光光源，包括固定所述聚光透镜的聚光透镜设置单元， 其中，所述聚光透镜的中心位置与所述准直透镜的中心位置之间的间距被设定为这样:对于所述聚光透镜的随所述激光束中的波长分量的不同而不同的焦距来说，该焦距的最大差值变为大致最小。
4.根据权利要求2所述的激光光源，包括为所述激光入射单元和所述准直透镜设置单元中的任一个而设置的位置调节单元，并且所述位置调节单元能够对所述激光束的所述入射位置与所述准直透镜的所述中心位置之间的所述距离进行IOym级别或更小级别的位置调节。
5.根据权利要求2所述的激光光源，包括设置在所述光纤的激光出射端的小孔。
6.根据权利要求5所述的激光光源，其中，所述小孔的孔径等于或者小于所述光纤相对于所述激光束中的波长分量中的最短波长分量的模场直径。
7.根据权利要求2所述的激光光源，其中，限定了所述小孔的开口端被加工成锥形形状。
【文档编号】B23K26/06GK103765296SQ201280042555
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2012年8月10日 优先权日:2011年8月31日
【发明者】长能重博, 角井素贵 申请人:住友电气工业株式会社