控制方法、控制裝置以及光源裝置的制造方法
【專利摘要】控制方法是具備構成多個組的多個LD模塊(112)的光纖激光器(100)的控制方法，該控制方法包括：檢測工序，對光纖激光器(100)輸出的激光的強度進行檢測；以及驅動電流控制工序，在檢測工序中檢測出的激光的強度低于預先決定的下限閾值的情況下，使多個組中的特定的組的LD模塊(112)的驅動電流增加。
【專利說明】
控制方法、控制裝置以及光源裝置
技術領域
[0001]本發明涉及控制用于射出激發光的驅動電流的控制方法、控制裝置以及光源裝置。
【背景技術】
[0002]以往，已知有將從激光二極管(激光光源)射出的激發光導入至放大用光纖內，并在該放大用光纖內使激光放大，從而生成高輸出的激光的光纖激光器。在這樣的光纖激光器中，尤其能夠通過將從多個激光二極管射出的多個激發光合波并導入至放大用光纖內，來生成更高輸出的激光。從這樣的光纖激光器輸出的高輸出激光例如使用于激光加工等用途。
[0003]在下述專利文獻I所記載的方法中，在具備射出激發光的多個激光二極管的光纖激光器裝置中，分別獨立地控制各激光二極管的驅動電流。由此，使多個激光二極管的負載(例如，在激光二極管中流動的電流值、激光二極管自身或者周圍的溫度等)均勻化。根據該方法，通過使多個激光二極管的負載均勻化，即使多個激光二極管的發光效率、發熱量等存在個體差，也能夠使這些多個激光二極管的壽命均勻化。
[0004]另外，在下述專利文獻2所記載的方法中，在具備多個激發光源元件的多端口光放大器中，減少劣化的激發光源元件的驅動電流，并使未劣化的激發光源元件的驅動電流增加。由此，多端口光放大器維持目標的激發光輸出。根據該方法，能夠使多個激發光源元件的壽命盡量均勻化，能夠使多端口光放大器的可使用期間最大限度地延長。
[0005]專利文獻1:日本公開專利公報“日本特開2011 —187825號公報(2011年9月22日公開)，，
[0006]專利文獻2:日本公開專利公報“日本特開2006 —165298號公報(2006年6月22日公開)，，
[0007]然而，上述專利文獻1、2的技術由于使多個激光光源的壽命均勻化，所以多個激光光源同樣地劣化的可能性較高。因此，在產生了任意一個激光光源的更換的必要性的情況下，考慮需要同時更換全部的激光光源。其理由是:在如果不同時更換全部的激光光源，而隨時僅更換需要更換的激光光源的情況下，更換作業并不容易，而且陸續地產生更換作業的可能性較高，非常花費功夫以及成本。
[0008]另一方面，在同時更換全部的激光光源的方法中，也考慮實際上沒有更換的必要性的激光光源被更換，所以有激光光源的利用效率降低的擔心。這樣的問題在使用了具備多個激光二極管的LD模塊作為激光光源的光源裝置中，也可能同樣產生。特別是，在具備多個激光二極管的LD模塊中，盡管僅一部分的激光二極管產生故障但仍然必須更換該LD模塊整體的可能性較高，存在激光二極管的利用效率進一步降低的擔心。
【發明內容】
[0009]本發明是鑒于上述的問題而完成的，其目的在于實現能夠抑制激光光源的更換所涉及的功夫，并且能夠提高該激光光源的利用效率的光源裝置。
[0010]為了解決上述課題，本發明的控制方法是具備構成多個組的多個激光光源，并從該多個激光光源的每一個射出激光的光源裝置的控制方法，其特征在于，包括:檢測工序，對上述激光的強度，或者強度與上述激光的強度對應地變化的其它激光的強度進行檢測；以及驅動電流控制工序，在上述檢測工序中檢測出的上述激光的強度或者上述其它激光的強度低于預先決定的下限閾值的情況下，僅使屬于上述多個組中的預先決定的特定的組的激光光源的驅動電流增加。
[0011]根據本發明，能夠實現能夠抑制激光光源的更換所涉及的功夫，并且能夠提高該激光光源的利用效率的光源裝置。
【附圖說明】
[0012]圖1是表示本發明的實施方式所涉及的光纖激光器的構成的圖。
[0013]圖2是表示本實施方式所涉及的光纖激光器的第一處理的順序的流程圖。
[0014]圖3是表示本實施方式所涉及的光纖激光器的第二處理的順序的流程圖。
[0015]圖4是表示本實施例所涉及的光纖激光器(未產生不良情況的狀態)的構成的圖。
[0016]圖5是表示本實施例所涉及的光纖激光器(產生了不良情況的狀態)的構成的圖。
[0017]圖6是表示在本實施例所涉及的光纖激光器中各組所應用的驅動電流的時間變化的曲線圖。
[0018]圖7是表示在本發明的其它實施方式所涉及的光纖激光器中，各組所應用的驅動電流的時間變化的曲線圖。
[0019]圖8是表示本發明的其它實施方式所涉及的光纖激光器的第一處理的順序的流程圖。
【具體實施方式】
[0020][實施方式I]
[0021]以下，參照附圖，對本發明的一實施方式所涉及的光纖激光器進行說明。
[0022]〔光纖激光器100的構成〕
[0023]首先，參照圖1，對本發明的實施方式所涉及的光纖激光器100的構成進行說明。圖1是表示本發明的實施方式所涉及的光纖激光器100的構成的圖。
[0024]圖1所示的光纖激光器100是通過從多個UKLaserD1de:激光二極管)模塊(激光光源)射出的激發光(激光)的放大作用生成作為高輸出的激光的輸出光，并輸出該輸出光的裝置。如圖1所示，光纖激光器100具備多個子單元110。各子單元110具備:多個LD模塊112、多個LD電源114、多個LD驅動器115、栗浦合波器116以及放大用光纖118。此外，放大用光纖118也可以置換為YAG結晶。即，也可以將光纖激光器置換為YAG激光器。
[0025]在圖1所示的例子中，光纖激光器100具備η個(η是I以上的自然數)子單元110(子單元110Α、110Β、...、110η)。另外，在圖1所示的例子中，各子單元110具備十八個LD模塊112、三個LD電源114以及三個LD驅動器115。即，在各子單元110中，構成為通過一個LD電源114以及一個LD驅動器115驅動六個LD模塊112。
[0026]各LD模塊112是具備多個激光二極管的、所謂的多芯片LD模塊。各激光二極管通過上述LD驅動器115的控制，由從LD電源114供給的驅動電流驅動。由此，各激光二極管發射與所供給的驅動電流對應的強度的激發光。從多個激光二極管發射的激發光在LD模塊112內被合波從而成為高輸出的激發光，并從LD模塊112射出。在子單元110內，同樣地，從多個LD模塊112的每一個射出高輸出的激發光。
[0027]各LD模塊112即使在多個激光二極管中的任意一個激光二極管故障的情況下，也能夠通過所謂的短模式(Short Mode)，驅動剩余的激光二極管，從而輸出激發光。例如，在具備十個激光二極管的LD模塊112中，在一個激光二極管故障的情況下，能夠通過驅動其它九個激光二極管，輸出故障前的9/10強度的激發光。但是，也能夠通過使驅動電流增加，來輸出故障前的強度的激發光。
[0028]在子單元110內，從多個LD模塊112射出的激發光通過光纖向栗浦合波器116導入，在由該栗浦合波器116合波之后，向放大用光纖118導入。然后，在放大用光纖118中，通過上述激發光的放大作用生成高輸出激光，該高輸出激光從該子單元110輸出。
[0029]例如，放大用光纖118是在芯體添加了吸收激發光而迀移至粒子數反轉狀態的激光介質(例如，稀土類離子)的光纖(雙包層光纖)。射入至放大用光纖118內的激發光在放大用光纖118內傳播的過程中，使添加至芯體的激光介質迀移至粒子數反轉狀態。然后，從該迀移至粒子數反轉狀態的激光介質受激發射的激光在放大用光纖118內共振并遞歸地放大，并從放大用光纖118射出。
[°03°] 在光纖激光器100中，同樣地，從多個子單兀110的每一個輸出高輸出激光。從多個子單元110輸出的高輸出激光進一步由合波器等(省略圖示)合波，從而成為更高輸出化的輸出光，并從光纖激光器100輸出。
[0031](控制電路120以及PD130)
[0032]圖1所示的光纖激光器100還具備控制電路120以及HKPhotoD1de:光電二極管)130。控制電路120以及HH30作為控制光源裝置(多個子單元110)的控制裝置發揮作用。控制電路120控制用于驅動LD模塊112的驅動電流。PD130是所謂的光強度監視器，檢測光纖激光器100的輸出光的強度。PD 130通過通信電纜等與控制電路120連接，由H) 130檢測出的輸出光的強度被反饋給控制電路120。控制電路120基于從PDl 30反饋的輸出光的強度，以維持該輸出光的強度為預先決定的強度的方式，控制上述驅動電流。
[0033]例如，存在在任意一個LD模塊112中的任意一個激光二極管產生了不良情況的情況下，伴隨著來自該LD模塊112的激發光的強度的降低，而光纖激光器100的輸出光的強度降低的情況。在該情況下，PD130檢測該輸出光的強度，并反饋給控制電路120。據此，控制電路120以輸出光的強度成為預先決定的強度的方式，使屬于特定的組的LD模塊112的驅動電流增加。若上述輸出光的強度的降低進一步產生，則控制電路120使屬于上述特定的組的LD模塊112的驅動電流進一步增加。
[0034]在本說明書中，“組”是在光纖激光器100中預先規定的、LD模塊的驅動電流的控制單位。各組包括一個或者多個LD模塊112而構成，能夠與其它組獨立地進行LD模塊112的驅動電流的控制。例如，在圖1所示的光纖激光器100中，以子單元110為單位設定組。即，在圖1所示的光纖激光器100中，與具備η個子單元110對應地設定η個組，在各組中有十八個LD模塊。
[0035]控制電路120具備驅動電流控制部122、控制對象切換部124、驅動電流初始化部126以及優先級設定部128。控制電路120例如具備CPU(Central Processing Unit:中央處理器)、R0M(Read Only Memory:只讀存儲器)、RAM(Random Access Memory:隨機存取存儲器)等而構成，通過CPU執行儲存于ROM或者RAM等的程序，來實現該控制電路120的各功能。但是，控制電路120的各功能也可以通過FPGA(Field Programmable Gate Array:現場可編程門陣列)、ASIC(Applicat1n Specific Integrated Circuit:專用集成電路)等集成電路來實現。
[0036]驅動電流控制部122在由TO130檢測出的光纖激光器100的輸出光的強度低于預先決定的下限閾值的情況下，使屬于上述多個組中的特定的組的LD模塊112的驅動電流增加。由此，從屬于該組的LD模塊112射出的激發光的強度提高，其結果是，從光纖激光器100輸出的輸出光的強度維持為規定的強度。
[0037]控制對象切換部124在屬于上述特定的組的LD模塊112的驅動電流逐漸增加而結果達到預先決定的上限閾值的情況下，將作為使驅動電流增加的對象的組，切換為上述特定的組以外的其它組。特別是，控制對象切換部124按照預先決定的優先級的從高到低的順序，進行作為使驅動電流增加的對象的組的切換。
[0038]作為上述上限閾值，例如列舉了LD模塊的最大額定電流，但并不限定于此。但是，通過將上述上限閾值設定為最大額定電流以下，從而由于至少LD模塊的動作被保障，而在更換LD模塊之前的期間，也能夠繼續使用該LD模塊。
[0039]驅動電流初始化部126在屬于上述特定的組的LD模塊112的驅動電流達到上述上限閾值之后，在更換了該特定的組的至少一部分的構成部件的情況下，使屬于該特定的組的LD模塊112的驅動電流返回至初始值。優先級設定部128將更換了至少一部分的構成部件的上述特定的組的、選擇為使驅動電流增加的對象時的優先級設定為最低位次。
[0040]例如，圖1所示的光纖激光器100以子單元110單位設定組，所以以子單元110單位進行部件更換。而且，在進行了這樣的更換的情況下，驅動電流初始化部126使進行了該更換的子單元110的驅動電流返回到初始值，優先級設定部128將進行了該更換的子單元110的優先級設定為最低位次。
[0041]在各子單元110中，多個構成部件(包括多個LD模塊112)—體化。因此，本實施方式的光纖激光器100通過更換子單元110，能夠一并地更換構成該子單元110的全部的構成部件。但是，在子單元110中，在能夠以部件單位進行更換的情況下，也可以僅更換需要的部件(例如，僅LD模塊112等產生劣化的部件)。
[0042]控制電路120例如可以通過工作負責人的手動輸入來識別上述更換，也可以通過與子單元110進行相互通信來自動地識別上述更換。在后者的情況下，控制電路120例如能夠根據LD模塊的ID、子單元的ID等被變更這一情況，自動地識別上述更換。
[0043]〔第一處理的順序〕
[0044]圖2是表示本實施方式所涉及的光纖激光器100的第一處理的順序的流程圖。第一處理是為了修正光纖激光器100的輸出光的強度的降低，而該光纖激光器100進行的處理。
[0045](檢測工序)
[0046]控制電路120預先對表示作為驅動電流的控制對象的子單元110的編號的變量N設定“I”(步驟S202)。然后，若在光纖激光器100中，任意一個LD模塊112產生不良情況(步驟S204)，則與此對應地，該光纖激光器100的輸出光的強度降低(步驟S206)。PD 130檢測該輸出光的強度的降低(步驟S208)。
[0047](驅動電流控制工序)
[0048]控制電路120 (驅動電流控制部122)與由H) 130檢測出的上述輸出光的強度的降低對應地，以上述輸出光的強度成為規定的強度的方式，使屬于第N個子單元110(即，第N個組)的LD模塊112的驅動電流增加(步驟S210)。然后，控制電路120判斷屬于第N個子單元110的LD模塊112的驅動電流是否達到最大額定電流(步驟S212)。
[0049](切換工序)
[0050]在步驟S212中判斷為“達到最大額定電流”的情況下(步驟S212:是)，控制電路120(控制對象切換部124)對上述變量N追加“I”(步驟S214)。即，控制電路120(控制對象切換部124)將作為驅動電流的控制對象的子單元110切換為第N+1個子單元110(即，第N+1個組)。然后，光纖激光器100將處理返回到步驟S204。
[0051]另一方面，在步驟S212中判斷為“未達到最大額定電流”的情況下(步驟S212:否)，光纖激光器100不變更上述變量N，將處理返回到步驟S204。即，控制電路120到判斷為“達到最大額定電流”為止，不切換作為驅動電流的控制對象的子單元110。
[0052]〔第二處理的順序〕
[0053]圖3是表示本實施方式所涉及的光纖激光器100的第二處理的順序的流程圖。第二處理是伴隨著子單元110的更換而光纖激光器100進行的處理。在第二處理中，部件更換的對象的子單元110(第M個子單元)例如是通過上述第一處理(參照圖2)而驅動電流達到最大額定電流的子單元110。例如，在上述第一處理中，驅動電流最先達到最大額定電流的是第一個子單元110。因此，最先能夠成為部件更換的對象的子單元110的是第一個子單元110。
[0054](驅動電流初始化工序)
[0055]首先，在光纖激光器100中，若第M個子單元110被更換(步驟S302)，則控制電路120(驅動電流初始化部126)使屬于第M個子單元110的LD模塊112的驅動電流返回到初始值(步驟S304)。
[0056](優先級設定工序)
[0057]然后，控制電路120(優先級設定部128)將第M個子單元110的優先級設定為最低位次。由此，第M個子單元110在以后的圖2所示的處理中，在其它子單元110之后被選擇為使驅動電流增加的對象。
[0058]〔實施例〕
[0059]以下，參照圖4?圖6，對上述的光纖激光器100的實施例進行說明。圖4是表示本實施例所涉及的光纖激光器100A(未產生不良情況的狀態)的構成的框圖。圖5是表示本實施例所涉及的光纖激光器100A(產生了不良情況的狀態)的構成的框圖。圖6是表示在本實施例所涉及的光纖激光器100A中各組所應用的驅動電流的時間變化的曲線圖。
[0060]本實施例的光纖激光器100A是變更上述的光纖激光器100(參照圖1)的一部分構成(特別是，組的單位)后的光纖激光器。光纖激光器100A所具備的各構成部的功能與上述的光纖激光器100相同。
[0061 ]如圖4所示，本實施例的光纖激光器10A具備十八個LD模塊112。這十八個LD模塊112以六個LD模塊112為單位被分組，因此，構成三個組(組A、組B、組C)。
[0062]另外，在本實施例的光纖激光器100A中，針對上述三個組的每個組，設置有一個LD電源114和一個LD驅動器115。由此，上述三個組的每個組能夠與其它組獨立地控制屬于該組的LD模塊112。
[0063]從上述十八個LD模塊112射出的激發光由栗浦合波器116合波，然后被導入至放大用光纖118。由此，在放大用光纖118中，通過上述激發光的放大作用，生成高輸出激光。該高輸出激光的強度由PDl 30檢測，并反饋到控制電路120。
[0064](正常時)
[0065]本實施例的光纖激光器100A構成為:在任何LD模塊112均未產生不良情況的情況下，以驅動電流1(初始電流:8A)驅動各LD模塊112，從而得到規定的強度(IKW)的輸出光。因此，控制電路120在由PD130檢測到的上述輸出光的強度為規定的強度的期間，如圖4所示那樣，以用驅動電流1(初始電流:8A)驅動各LD模塊112的方式，對各LD驅動器115進行指不O
[0066](不良情況產生時)
[0067]另一方面，本實施例的光纖激光器100A在任意一個LD模塊112產生不良情況從而上述輸出光的強度降低的情況下，使屬于特定的組的LD模塊112的驅動電流增加，提高該特定的組的激發光的強度，由此將輸出光的強度維持為規定的強度(IKW)。例如，在圖5所示的例子中，組A被設定為特定的組，與組B的LD模塊112 (LD3B)產生了不良情況對應地，使組A的驅動電流增加到驅動電流1+I。由此，在光纖激光器100A中，輸出光的強度維持為規定的強度(1KW)。此時，控制電路120可以根據輸出光的強度的降低量計算驅動電流的增加量I，或者也可以邊監視輸出光的強度邊使其逐漸增加。此外，組B、C的驅動電流保持為驅動電流10
[0068](達到最大額定電流時)
[0069]而且，如圖6所示，本實施例的控制電路120在輸出光的強度降低的情況下，使組A的驅動電流增加，直至該組A的驅動電流達到最大額定電流(15A)。并且，控制電路120在組A的驅動電流達到最大額定電流的情況下(圖中時刻Tl)，將驅動電流的控制對象切換為組B。之后，控制電路120在輸出光的強度降低的情況下，使組B的驅動電流增加。像這樣，本實施例的控制電路120每當使驅動電流增加的對象的組的驅動電流達到最大額定電流，則依次切換使驅動電流增加的對象的組。
[0070]如以上所說明的那樣，本實施方式的光纖激光器100每當其輸出光的強度降低，使特定的子單元110的驅動電流增加。因此，本實施方式的光纖激光器10不僅能夠穩定地輸出規定的強度的輸出光，還能夠使因使驅動電流增加而產生的風險(例如，劣化的進度變快、故障產生率變高等)集中于特定的子單元110。
[0071]由此，本實施方式的光纖激光器100能夠使部件更換的必要性集中于特定的組，因此，以組單位進行部件更換即可，能夠抑制該部件更換所涉及的功夫以及成本。另外，關于上述特定的組以外的其它組，由于不產生上述風險，所以能夠實現構成部件的長壽命化，因此，能夠減少部件更換的頻率。并且，在有選擇地實施部件更換時，工作負責人也能夠預先把握更換哪個組的部件即可，所以不需要檢查、分解不需要更換的組的部件。因此，能夠減少更換作業自身所涉及的負擔。
[0072]另外，本實施方式的光纖激光器100在特定的組的驅動電流達到最大額定電流的情況下，將作為使驅動電流增加的對象的組切換為其它組(驅動電流未達到最大額定電流的組中的任意一個)。通過這樣的控制，即使是使驅動電流增加的組，其驅動電流也不會超過最大額定電流，所以到更換該組為止的期間，能夠比較穩定地繼續動作。
[0073][實施方式2]
[0074]以下基于附圖對本發明的其它實施方式進行說明。
[0075]〔光纖激光器101的構成〕
[0076]如圖1所示，本實施方式所涉及的光纖激光器101具有與上述的光纖激光器100相同的構成。
[0077](控制電路120)
[0078]光纖激光器101的控制電路120的驅動電流控制部122與光纖激光器100的情況相同地，基于從PD130反饋的輸出光的強度，以該輸出光的強度維持為預先決定的強度的方式，使屬于特定的組的LD模塊112的驅動電流增加。另外，對于本實施方式中的光纖激光器1I而言，屬于特定的組的LD模塊112的驅動電流被設定為比其它組的LD模塊的驅動電流尚O
[0079]控制對象切換部124在屬于上述特定的組的LD模塊112的驅動電流達到預先決定的上限閾值的情況下，根據預先決定的優先級，將作為使驅動電流增加的對象的組從特定的組切換為特定的組以外的其它組。
[0080]驅動電流初始化部126以及優先級設定部128的動作與光纖激光器100的情況相同。
[0081 ]〔第一處理的順序〕
[0082]圖7是表示在本實施方式所涉及的光纖激光器101中各組所應用的驅動電流的時間變化的曲線圖。圖8是表示本實施方式所涉及的光纖激光器101的第一處理的順序的流程圖。
[0083 ](檢測工序、驅動電流控制工序、切換工序)
[0084]步驟S202?S208的處理與圖2所示的光纖激光器100的情況相同。
[0085]在步驟S208中，在控制部120中，若根據TO130的檢測結果，判斷為輸出光的強度比規定的強度降低，則驅動電流控制部122進行以下的處理。即，驅動電流控制部122在N=I的情況下(步驟S221)，針對第一個子單元(組1、特定的組)110，以輸出光的強度成為規定的強度的方式，使驅動電流增加(步驟S210)。驅動電流控制部122反復進行以上的步驟S202?S208、S221以及210的處理，直至第一個子單元110的驅動電流達到最大額定電流(步驟S212)。
[0086]之后，若在步驟S212中，第一個子單元110的驅動電流達到最大額定電流，則控制對象切換部124將驅動電流的控制對象切換為規定的第二個子單元(組2、其它組)110(步驟S214)，并將處理返回到步驟S204。
[0087]在該情況下，若還處在輸出光的強度比規定的強度降低的狀態(步驟S202?S208)，則在步驟S221中N = 2(N>1)，所以使第二個子單元(組2、其它組)110的驅動電流增加，并且使第二個以外的子單元(組3)110的驅動電流減少(步驟S222)。但是，使驅動電流減少的子單元110是除了驅動電流達到最大額定電流的子單元110(在該情況下是第一個子單元110)以外的子單元110。
[0088]在該情況下，如圖7所示，將驅動電流的控制對象子單元110的切換后的組2的子單元110的驅動電流的初始值設定為相對于切換前的組2的子單元110的驅動電流的最終值具有階梯差的較高的值。另外，與此同時，將驅動電流的控制對象子單元110的切換后的組3的子單元110的驅動電流的初始值設定為相對于切換前的組3的子單元110的驅動電流的最終值具有階梯差的較低的值。之后，同樣地，反復進行步驟S212以后的處理。
[0089]〔第二處理的順序〕
[0090]光纖激光器101中的第二處理的順序與光纖激光器100的情況(圖3)相同。
[0091]〔實施例〕
[0092]上述的實施例的圖4?圖5所示的構成也同樣地能夠應用于光纖激光器101。
[0093](正常時)
[0094]本實施例的光纖激光器101在任何LD模塊112均未產生不良情況的情況下，以得到規定的強度(例如IKW)的輸出光的方式，構成各LD模塊112的驅動電流。這里，相對于組I?3的LD模塊112的平均電流Iave，組I (特定的組)的LD模塊112的初始值被設定為比平均電流Iave高的值，組2、3 (其它組)的LD模塊112被設定為比平均電流Iave低的值。
[0095](不良情況產生時)
[0096]在光纖激光器101中，在任意一個LD模塊112產生不良情況而輸出光的強度降低的情況下，對各LD模塊112進行上述的控制，將輸出光的強度維持為規定的強度(例如1KW)。
[0097]如以上那樣，本實施方式的光纖激光器101與光纖激光器100相同地，在輸出光的強度降低的情況下，僅使特定的子單元110的驅動電流增加。由此，光纖激光器101能夠穩定地輸出規定的強度的輸出光，并且能夠使因使驅動電流增加而產生的風險(例如，劣化的進度變快、故障產生率變高等)集中于特定的子單元110。
[0098]另外，在特定的子單元110的驅動電流達到最大額定電流的情況下，將使驅動電流增加的對象的子單元110從第一個子單元切換為第二個子單元，并且使第二個以外的且驅動電流未達到最大額定電流的子單元110的驅動電流減少。在該情況下，將驅動電流的控制對象子單元110的切換后的組2的子單元110的驅動電流的初始值設定為相對于切換前的組2的子單元110的驅動電流的最終值具有階梯差的較高的值。另外，與此同時，將驅動電流的控制對象子單元110的切換后的組3的子單元110的驅動電流的初始值設定為相對于切換前的組3的子單元110的驅動電流的最終值具有階梯差的較低的值。
[0099]由此，在使驅動電流增加的對象從特定的子單元110切換為其它子單元110的情況下，與特定的子單元110相同地，能夠使因使驅動電流增加而產生的風險集中于切換目的地的其它子單元110，能夠使部件更換的必要性集中于該組。
[0100]并且，在光纖激光器101中，如圖7所示，驅動電流的增加對象的第一個子單元110的驅動電流的初始值被設定為比不是增加對象的其它子單元110的驅動電流的初始值高。由此，能夠使因使驅動電流增加而產生的風險(產生部件更換的必要性的風險)進一步可靠地集中于第一個子單元(特定的組)110。
[0101]此外，在圖7中，示出了將上述構成應用于光纖激光器101的例子，但上述構成在光纖激光器101中并不是必需的。另外，上述構成也能夠應用于先前的光纖激光器100。
[0102]另外，在以上的光纖激光器100、101中，也可以初始以額定電流驅動子單元(組)110，在任意一個子單元110檢測到一定以上的故障的情況下，進行上述的第一處理。例如，也可以構成為:在提高各子單元110整體的驅動電流的中途檢測到上述故障的情況下，進行上述的第一處理。
[0103]〔附注事項〕
[0104]本發明并不限定于上述的實施方式，在權利要求所示出的范圍內能夠進行各種變更。即，對于組合在權利要求所示出的范圍內適當地變更后的技術單元而得到的實施方式，也包含在本發明的技術范圍內。
[0105](組的單位)
[0106]在實施方式中，以子單元作為組的單位，但并不限定于此。組是至少具備一個或者多個LD模塊，并且能夠與其它組獨立地控制LD模塊的驅動電流的構成即可。例如，如實施例所例示的那樣，在子單元內設置有多個LD驅動器的情況下，也可以以LD驅動器單位在子單元內設定多個組。但是，組的單位更優選如實施方式所例示的那樣是能夠一體地更換多個LD模塊的單位。另外，在實施方式中，在子單元中包含有LD電源、LD驅動器、栗浦合波器以及放大用光纖，但子單元也可以是至少不包含任意一個的構成。例如，子單元也可以是具備LD電源、LD驅動器、LD模塊，并且不具備栗浦合波器、放大用光纖的構成。
[0107](關于激光的強度的檢測位置以及檢測方法)
[0108]在實施方式中，檢測光纖激光器的輸出光(強度與從激光光源射出的激光的強度對應地變化的其它激光)的強度，但作為強度的檢測對象的激光并不限定于此。例如，也可以檢測被栗浦合波器放大之前的激發光的強度、與其它激光合波之前的激光的強度等。由于光纖激光器的輸出光的強度取決于到生成該輸出光為止的期間的任意一個激光(包括激發光)的強度，所以檢測它們任意一個激光的強度與檢測光纖激光器的輸出光的強度同義。
[0109]另外，作為其它的方法，也可以從光纖激光器的外部(光纖激光器的輸出目的地)通知光纖激光器的輸出光的強度的降低。例如，也可以在上述輸出光的輸出目的地，在通過PD等檢測單元檢測到該輸出光的強度降低的情況下，經由該檢測單元與控制電路120之間的通信，向控制電路120通知該強度降低。此外，光纖激光器的輸出光的強度的檢測方法并不限定于基于H)的檢測方法。例如，也可以在用戶識別到激光束的強度的降低的情況下(例如，基于顯示器等所顯示的表示激光束的強度的值而識別到該強度的降低的情況下、識別到在激光加工等中能力的降低的情況下等)，經由該用戶的終端輸入等，向控制電路120通知該強度的降低。
[0110](激光光源)
[0111]在實施方式中，作為激光光源的一個例子，使用了具備多個激光二極管的LD模塊。并不限定于此，例如，作為激光光源，也可以是具備單一的激光二極管的LD模塊，也可以使用未被模塊化的激光二極管(例如，未安裝封裝件的蓋子等而保持開放的狀態與光纖耦合的激光二極管)。
[0112][總結]
[0113]本發明所涉及的控制方法是具備構成多個組的多個激光光源，并從該多個激光光源的每一個射出激光的光源裝置的控制方法，構成為包括:檢測工序，對上述激光的強度，或者強度與上述激光的強度對應地變化的其它激光的強度進行檢測；以及驅動電流控制工序，在上述檢測工序中檢測出的上述激光的強度或者上述其它激光的強度低于預先決定的下限閾值的情況下，僅使屬于上述多個組中的預先決定的特定的組的激光光源的驅動電流增加。
[0114]根據上述控制方法，在激光的強度降低的情況下，通過使激光光源的驅動電流增加，能夠穩定地輸出規定的強度的激光。特別是，根據上述控制方法，將作為使驅動電流增加的對象的組限定為特定的組，所以能夠使因使驅動電流增加而產生的風險(例如，激光光源的劣化的進度變快、故障產生率變高等，一般而言若使激光光源的驅動電流增加則該激光光源的劣化迅速地變快的風險)集中于特定的組。由此，能夠使需要更換的激光光源集中于特定的組，所以能夠抑制上述更換作業所涉及的功夫以及成本。另外，由于不需要更換的激光光源被更換的可能性較低，所以能夠提高激光光源的利用效率。另外，對于不作為使驅動電流增加的對象的其它組，由于不產生上述風險，所以能夠實現激光光源的長壽命化。因此，能夠減少上述更換作業的頻率。
[0115]在上述控制方法中，優選還包括在上述特定的組的上述驅動電流達到預先決定的上限閾值的情況下，將作為使上述驅動電流增加的對象的組從上述特定的組切換為上述特定的組以外的其它組的切換工序。
[0116]根據上述構成，對于上述特定的組而言，在使驅動電流增加的同時，其驅動電流不會超過上限閾值，所以到更換該組為止的期間，能夠比較穩定地繼續動作。
[0117]在上述控制方法中，優選在上述驅動電流控制工序中，在通過上述切換工序，對使上述驅動電流增加的對象，進行了從作為上述特定的組的第一組向上述其它組所包含的第二組的切換時，將上述切換后的上述第二組的驅動電流的初始值設定為相對于切換前的上述第二組的驅動電流的最終值較高的值，并且將上述切換后的上述第二組以外的上述其它組的驅動電流的初始值設定為相對于切換前的上述第二組以外的上述其它組的驅動電流的最終值較低的值。
[0118]此外，優選將上升的電流和下降的電流建立對應，以使得在設定電流的期間總輸出也盡量固定。具體而言，例如使上升的電流以及下降的電流的設定開始時刻和設定結束時刻相同。
[0119]根據上述構成，在對使驅動電流增加的對象，進行了從作為特定的組的第一組向其它組所包含的第二組的切換時，與特定的組相同地，能夠使因使驅動電流增加而產生的風險集中于第二組，使部件更換的必要性集中于第二組。
[0120]在上述控制方法中，優選在上述切換工序中，以針對上述其它組預先決定的優先級的從高到低的順序，進行作為使上述驅動電流增加的對象的組的切換，該控制方法還包括:驅動電流初始化工序，在更換了使上述驅動電流增加的組的至少一部分的構成部件的情況下，使該組的上述驅動電流返回到初始值；以及優先級設定工序，將使上述驅動電流返回到上述初始值的組的上述優先級設定為最低位次。
[0121]根據上述構成，能夠使各組的激光光源的壽命最長壽命化，并且能夠使各組的激光光源的更換周期最長，所以能夠抑制激光光源的更換作業所涉及的功夫以及成本，并且能夠提高激光光源的利用效率。
[0122]在上述控制方法中，優選屬于上述特定的組的激光光源的驅動電流預先設定得比屬于上述其它組的激光光源的驅動電流高。
[0123]根據上述構成，能夠使因使驅動電流增加而產生的風險更可靠地集中于特定的組。
[0124]在上述控制方法中，優選上述多個激光光源的每一個是具備多個激光二極管的LD模塊。
[0125]根據上述構成，在LD模塊中，對其全部的激光二極管同樣地使驅動電流增加，所以這些多個激光二極管同樣地劣化，因此，即使以LD模塊單位來更換激光二極管，激光二極管的利用效率降低的可能性也較低。
[0126]在上述控制方法中，優選在上述切換工序中，以構成為能夠一體地更換多個激光光源的子單元單位，進行作為使上述驅動電流增加的對象的組的切換。
[0127]根據上述構成，能夠以子單元單位一并更換使驅動電流增加了的多個激光光源，所以能夠抑制該更換作業所涉及的功夫以及成本。子單元內的多個激光光源均同樣地使驅動電流增加，所以在這些多個激光光源中包含沒有更換的必要性的激光光源的可能性較低，因此，即使一并更換這些多個激光光源，激光光源的利用效率降低的可能性也較低。此夕卜，一般而言，在子單元中除了激光光源以外還包含有經年劣化的其它構成部件(例如，散熱樹脂等)，因此，根據上述構成，也能夠同時更換這樣的其它構成部件。
[0128]本發明所涉及的控制裝置是具備構成多個組的多個激光光源，并從該多個激光光源的每一個射出激光的光源裝置用的控制裝置，構成為具備:檢測單元，其對上述激光的強度，或者強度與上述激光的強度對應地變化的其它激光的強度進行檢測；以及驅動電流控制單元，其在通過上述檢測單元檢測到的上述激光的強度或者上述其它激光的強度低于預先決定的下限閾值的情況下，使屬于上述多個組中的預先決定的特定的組的激光光源的驅動電流增加。
[0129]根據上述控制裝置，能夠起到與上述控制方法相同的效果。
[0130]另外，本發明所涉及的光源裝置是具備構成多個組的多個激光光源，并從該多個激光光源的每一個射出激光的光源裝置，構成為具備:檢測單元，其對上述激光的強度，或者強度與上述激光的強度對應地變化的其它激光的強度進行檢測；以及驅動電流控制單元，其在通過上述檢測單元檢測到的上述激光的強度或者上述其它激光的強度低于預先決定的下限閾值的情況下，使屬于上述多個組中的預先決定的特定的組的激光光源的驅動電流增加。
[0131]根據上述光纖激光器，能夠起到與上述控制方法相同的效果。
[0132]產業上的可利用性
[0133]本發明能夠合適地利用于具備多個激光二極管作為光源的光纖激光器、光纖放大器等光源裝置。特別是，能夠合適地利用于使用多個多芯片LD模塊作為光源的光源裝置。
[0134]附圖標記說明:100…光纖激光器(光源裝置)，110…子單兀，112…LD模塊，114...LD電源，115…LD驅動器，116…栗浦合波器，118…放大用光纖，120…控制電路(控制單元)，122…驅動電流控制部(驅動電流控制單元)，124...控制對象切換部(控制對象切換單元)，126…驅動電流初始化部(驅動電流初始化單元)，128…優先級設定部(優先級設定單元)，130...Ρ?(檢測單元)。
【主權項】
1.一種控制方法，是具備構成多個組的多個激光光源，并從該多個激光光源的每一個射出激光的光源裝置的控制方法，其特征在于，包括: 檢測工序，對上述激光的強度，或者強度與上述激光的強度對應地變化的其它激光的強度進行檢測；以及 驅動電流控制工序，在上述檢測工序中檢測出的上述激光的強度或者上述其它激光的強度低于預先決定的下限閾值的情況下，僅使屬于上述多個組中的預先決定的特定的組的激光光源的驅動電流增加。2.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于， 還包括切換工序，在上述特定的組的上述驅動電流達到預先決定的上限閾值的情況下，將作為使上述驅動電流增加的對象的組從上述特定的組切換為上述特定的組以外的其它組。3.根據權利要求2所述的控制方法，其特征在于， 在上述驅動電流控制工序中， 在通過上述切換工序，對使上述驅動電流增加的對象，進行了從作為上述特定的組的第一組向上述其它組所包含的第二組的切換時，將上述切換后的上述第二組的驅動電流的初始值設定為相對于切換前的上述第二組的驅動電流的最終值較高的值，并且將上述切換后的上述第二組以外的上述其它組的驅動電流的初始值設定為相對于切換前的上述第二組以外的上述其它組的驅動電流的最終值較低的值。4.根據權利要求2或者3所述的控制方法，其特征在于， 在上述切換工序中， 以針對上述其它組預先決定的優先級的從高到低的順序，進行作為使上述驅動電流增加的對象的組的切換， 該控制方法還包括: 驅動電流初始化工序，在更換了使上述驅動電流增加的組的至少一部分的構成部件的情況下，使該組的上述驅動電流返回到初始值；以及 優先級設定工序，將使上述驅動電流返回到上述初始值的組的上述優先級設定為最低位次。5.根據權利要求1?4中任意一項所述的控制方法，其特征在于， 屬于上述特定的組的激光光源的驅動電流預先設定得比屬于上述其它組的激光光源的驅動電流尚。6.根據權利要求2?4中任意一項所述的控制方法，其特征在于， 在上述切換工序中， 以構成為能夠一體地更換多個激光光源的子單元單位，進行作為使上述驅動電流增加的對象的組的切換。7.根據權利要求1?6中任意一項所述的控制方法，其特征在于， 上述多個激光光源的每一個是具備多個激光二極管的LD模塊。8.—種控制裝置，是具備構成多個組的多個激光光源，并從該多個激光光源的每一個射出激光的光源裝置用的控制裝置，其特征在于，具備: 檢測單元，其對上述激光的強度，或者強度與上述激光的強度對應地變化的其它激光的強度進行檢測；以及 驅動電流控制單元，其在通過上述檢測單元檢測出的上述激光的強度或者上述其它激光的強度低于預先決定的下限閾值的情況下，使屬于上述多個組中的預先決定的特定的組的激光光源的驅動電流增加。9.一種光源裝置，是具備構成多個組的多個激光光源，并從該多個激光光源的每一個射出激光的光源裝置，其特征在于，具備: 檢測單元，其對上述激光的強度，或者強度與上述激光的強度對應地變化的其它激光的強度進行檢測；以及 驅動電流控制單元，其在通過上述檢測單元檢測出的上述激光的強度或者上述其它激光的強度低于預先決定的下限閾值的情況下，使屬于上述多個組中的預先決定的特定的組的激光光源的驅動電流增加。
【文檔編號】H01S3/131GK105874663SQ201580003566
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年1月23日
【發明人】阪本真, 阪本真一
【申請人】株式會社藤倉