CN107005019A - 具有声光调制器的调q co2激光材料加工系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的主题是调Q CO2激光材料加工系统，其具有声光调制器（AOM），所述声光调制器被使用，一方面在谐振器内部中用于对CO2激光器调Q，并且另一方面在外部用于非常高效地抑制激光器和工件之间的辐射反馈。在此核心思想是，在活性介质中的辐射增强方面下有针对性地考虑在AOM处衍射的辐射的频移，所述频移刚好对应于在AOM晶体中声波的激励频率。因为所述频移显著地减小辐射增强，所以所述频移必须在调Q过程中被避免，这按照本发明借助于由两个AOM组成的串联进行，所述AOM具有声波在晶体中相同的激励频率、但是相反的运行方向。与此不同，当按照本发明在激光器输出端和工件之间布置AOM时，频移有利地在抑制激光器和工件之间的辐射反馈的情况下发生作用，其中所述AOM具有声波的至少如此高的激励频率，使得当使用在AOM处衍射的射束作为工作射束时，返回激光器中的波实际上不被活性介质增强。

Description

具有声光调制器的调Q CO2激光材料加工系统
技术领域
本发明涉及用于射束成形的具有声光调制器（AOM）的调Q（gütegeschaltet）CO2激光材料加工系统。
背景技术
很多技术相关的材料加工任务可以非常高效地利用极大不同的具体结构方式的CO2激光器来解决。然而，这些任务经常与脉冲辐射绑定（an…gebunden），例如具有高质量要求的钻孔。但是，刚好这里有已知的商业上可用的CO2激光器的某种弱点：其可脉冲性（Pulsbarkeit）通过辐射在红外线中围绕大约10μm的波长范围主要通过以下方式来限制，即仅存在有限数量的光学透明材料，所述光学透明材料适用于在对于激光材料加工所需要的高平均功率的情况下调制、尤其调Q（Güteschaltung）。除了具有其已知缺点的机械开关外，实际上仅仅应用基于锗的声光调制器（AOM）和基于CdTe的电光调制器（EOM）用于现代CO2激光器的调Q，然而关于在自长时间以来通常的谐振器设计（Resonatordesign）情况下可实现的平均功率具有相对窄的极限。在WO 2013/113306 A8中所描述的调Q CO2激光系统示出一种摆脱这种冲突的出路，所述调Q CO2激光系统原则上允许调Q CO2激光系统直至kW范围中的平均功率。
本发明技术问题
本发明的目标是提供CO2激光材料加工系统，所述CO2激光材料加工系统一方面借助于声光调制器（AOM）被调Q，并且另一方面借助于另一AOM极端高效地与从工件反折的辐射退耦，其中所述另一AOM布置在外部、也即布置在激光谐振器之外。
发明内容
为了解决所述技术问题，本发明教导权利要求1的主题。在从属权利要求中说明优选的实施方式。
在本发明的范围中，仅仅考虑在尽可能功率强的、此外适用于激光材料加工的调QCO2激光系统中AOM的使用，其中外部的、也即在激光谐振器之外进行的射束成形、尤其激光与从工件反折的辐射的隔离也被包括在内。在此，一般情况下被忽略的因素、即在AOM处衍射的射束的频移是本发明的中心，所述频移所具有的原因在于在运行中的（laufende）光栅处的衍射，并且对应于以下频率，利用所述频率产生所述运行中的光栅。如果使用经衍射的射束（这出于下面阐述的原因经常是有意义的或者甚至是需要的），那么所述事实决定性地影响增强型活性介质就积极和消极方面来说对辐射的作用。
为了理解按照本发明的解决方案，必须进一步考虑在AOM的经衍射的射束中辐射频率的影响与活性介质的增益分布图（Gain-Profil）的频谱宽度之间的关联。这也根据仅仅示出实施例的图进一步予以阐述，所述图随后详细地被表示。
众所周知，在AOM中的运行中的光栅处的布拉格衍射的情况下，频率fAOM根据光栅的运行方向以加法或减法的方式与射到AOM上的光波的频率f相加（aufprägen），使得对于经衍射的波的得出的频率fB适用的是：
fB=f±fAOM，
其中通过换能器（Transducer）以所述频率fAOM产生所述光栅。
所述经频移的波现在如何与活性介质交互作用、也即偏移（Verschiebung）如何作用于增益在CO2激光器中，主要有确定增益分布图g(f-f0)的两个谱线展宽机制，即多普勒展宽和压致展宽。
作为非均匀谱线展宽的多普勒展宽对于增益分布图g(f-f0)按照具有谐振频率f0和半值宽度Δf的函数
得到高斯分布图。图1图解：增益相对于在f=f0时的最大值如何随着相比于谐振频率生长的频移而减小。如果fAOM和Δf进入相同的数量级，那么该事实对于激光系统的功能获得决定性的重要性。
作为均匀谱线展宽的压致展宽对于增益分布图按照函数
得到洛伦兹分布图。
如图2示出的，如果fAOM和Δf又处于相同的数量级，那么这里增益减小拥有与在多普勒展宽的情况下完全类似的特性。在此处应说明的是，对于至大约30 mbar的低压CO2激光器，多普勒展宽是占优势的，在100 mbar以上的中压和高压激光器的情况下，压致展宽起着越来越重要的作用。但是，在任何情况下可以假定，在处于40 MHz和更多的范围中的典型AOM频率的情况下，经衍射的辐射束的得出的频移显著地减小所述束在活性介质中的增强。简单的考虑应当阐明这一点。
在假设长度z的活性介质中的无损耗增强的情况下，当在功率P0以增益g进入到介质中时，在小信号增强（Kleinsignalverstärkung）情况下，在输出端处的功率P（g）可以按照
P（g）=P0 exp（gz）
来计算。图3作为乘积gz的函数示出相对增强（Verstärkung）P（g）/P0。因为在高功率CO2激光器中，小信号增强典型地处于104至106的范围中，所以可以立即看出，在gz（z被假设为恒定的）方面从10到5相对小地减小到例如二分之一已经导致增强从104到102降低两个数量级。但是已经在谐振频率f0的与活性介质交互作用的辐射的频移Δf/2（参看图1和2）的情况下，得出g这样地降低到二分之一。
在典型的低压CO2激光器的情况下，多普勒展宽并且从而增益分布图的Δf处于大约60 MHz处，也即频移30 MHz（AOM的通常的频率工作范围处于40 MHz处和更多）已经将g减少到二分之一并且因此使活性介质的小信号增强减少到大约100分之一。
紧接着阐述对于在CO2激光材料加工系统中使用AOM的意义。遵循本发明的目标，具有完全不同的要求的两种情况必须被区分。为了阐明，可以考虑图5和9。
1.使用AOM用于对CO2激光器调Q
通常使用最简单的变型方案，其中用于调Q的AOM布置在活性介质和谐振器端面反射镜之间，并且未经衍射的、透射的射束被反馈。然而如果首先AOM的衍射效率不足够高和/或其次活性介质的增益如此高，使得在期望的脉冲间歇中通过激活AOM、也即涉入（Einschaltung）高衍射损耗来完全抑制激光器功能变得不可能，那么所述AOM失灵。如果考虑上面提及的巨大的小信号增强，那么快速地达到该情形，其中如果不发生反转减少（Inversionsabbau），那么在连续地泵浦活性介质的情况下已经在几十μs之后出现所述小信号增强。其结果是在实际的脉冲间歇中出现统计上的辐射峰值（参看图4），受控制的调Q是不可能的。
为了使反馈支路的对比度“开（An）”-“关（Aus）”实际地无限大，立即出现的是（bietet es sich an），使用AOM的经衍射的射束用于反馈，因为在将AOM去活时所述射束完全消失，激光器的寄生起振（Anschwingen）即使在非常高的粒子数反转(Besetzungsinversion)的情况下也可靠地被抑制。但是，这种表面上简单的解决方案带来大的问题，也即上面讨论的经衍射的射束的频移！如果作为典型的示例假设在运行中的光栅处的衍射，其中所述光栅以40 MHz被产生，那么在一个衍射过程中辐射频率偏移刚好所述40 MHz。因为光栅在反馈时两次同向地被穿过，所以得出甚至80 MHz的频移。但是，低压CO2激光器的增益分布图的多普勒宽度仅处于大约60 MHz处，也即经衍射的和又返回到活性介质中的辐射遇到（vorfinden）非常低的增益（参见图1），并且因此仅非常弱地被增强（参见图3），高效的激光器功能是不可能的。
该问题的按照本发明的解决方案在于使用AOM串联（AOM-Tandem）、也即第一AOM将到达的射束划分成经透射的分量和经衍射的分量，直接地安置在其之后的第二AOM被布置，使得首先经衍射的分量又遇到最优布拉格角（Bragg- Winkel），并且第二次被衍射，并且其次在两个AOM的情况下光栅运行（Gitterlauf）的有效方向刚好是相反的，使得上述示例的有效频移一次为+40 MHz并且一次为-40 MHz，即在总和上为0。返回的射束遇到类似的关系，并且反馈的射束以频移0又进入到活性介质中，遇到最优增益并且正常的激光器功能是可能的，其中所述反馈的射束遭受总计四次衍射。
甚至当为了简化操控仅利用一个AOM调制功率并且使第二AOM可以连续地运行、也即后者实际地仅用于补偿第一AOM的频移时，所述原理也起作用，其中利用所述第一AOM来执行实际的调Q。按照本发明AOM串联的使用因此首先确保完全地抑制激光器中的寄生反馈，并且其次确保在AOM开关时间的范围中脉冲参数的完全自由的可控制性。
2.使用AOM用于高效抑制辐射反馈工件-激光器
针对调Q CO2激光器的第二关键点在任何情况下均是从工件到激光器中的辐射反馈。所述辐射反馈主要在高反射性材料、例如铜或铝情况下并且在平坦的工件表面情况下可以达到可观的值，所述值可以为直至远高于落到工件上的辐射功率的10%。用于解决由此得出的问题、也即实现具有波前的“按照激光器的（lasergemäßer）”构造的干净的（sauber）激光器功能的通常方法是，将由ATFR反射镜（“吸收薄膜反射器（Absorbing Thin FilmReflector）”）和λ/4移相器反射镜组成的组合集成到在激光输出端和工件之间的光程中，其中所述波前由所选择的谐振器配置来确定。这甚至具有双重功能，因为除了辐射退耦外，产生朝工件运行的辐射的经常期望的圆偏振。退耦的这种形式例如在激光器的cw操作（cw-Betrieb）情况下是完全足够的，其中在所述cw操作情况下反转连续地被减少，并且被保持为相对低的水平。然而如果使用调Q，那么在脉冲间隙中粒子数反转升高，并且因此增益升高数个数量级，小信号增强达到上面提及的值并且甚至所反馈的最小辐射量就足以导致激光器的寄生振荡（Oszillationen）并且敏感地干扰调Q过程。这里提及的系统失灵，因为即使在最优的调节情况下，一定的辐射分量也返回到激光器中，其中所述一定的辐射分量完全可以处于朝工件运行的辐射的百分比范围中。例如图4图解结果：没有工件、也即没有辐射反馈的左边图片示出调Q激光器的干净的脉冲产生，而在引入工件的情况下、也即在或多或少大的辐射反馈的情况下得出在右边图片中示出的情形：在调Q脉冲和一定的间歇之后开始寄生振荡，所述寄生振荡使期望的激光器功能是不可能的，其中在所述间歇中构建反转直至临界值。
所述问题的按照本发明的解决方案又基于在AOM中经衍射的射束的频移。这次，针对积极作用以以下方式使用所述效应。紧接在激光器输出端之后布置AOM，使得经线偏振的辐射最优地被衍射。又具有所描绘的频移的该经衍射的辐射分量被发送到工件上用于加工。在此应说明的是，处于考虑之内的数量级的频移自身对材料加工丝毫不具有影响。所反折的辐射分量（反射的或散射的）第二次射到AOM上，频移增倍。如果现在所述按照频率修改的射束进入到活性介质中，那么所述射束对粒子数反转的作用几乎为零，因为所述射束实际地不被增强。这具体地利用上面提及的参数fAOM=40 MHz和Δf=60 MHz意味着：返回到谐振器中的辐射比频率f0的谐振辐射小地被增强多于4个数量级。为了阐明与经典退耦的极大区别，再次考虑增强的功率P（g）：
在退耦变型方案“ATFR+λ/4移相器”中，影响参数P0并且与P0的变化成比例地也影响P(g)。与此不同地，在按照本发明的解决方案中，在g方面的变化进入（eingehen）指数函数中，使得在g方面的比较小的减少已经在增强方面构成多个数量级。
在按照本发明的CO2激光材料加工系统中AOM使用的特点现在应当举两个实施例进一步予以阐述，其中所述实施例在随后的附图中示意性地示出。在所述附图中：
图1针对高斯分布图作为频移的函数示出相对增益，
图2针对洛伦兹分布图（Lorentzprofil）作为频移的函数示出相对增益，
图3 作为g z的函数示出在活性介质中的相对增强，
图4示出工件-激光器辐射反馈：左边没有工件，右边具有工件，
图5示出具有AOM-调Q的CO2激光器，
图6示出用于调Q的AOM串联的功能，
图7示出借助于AOM来抑制工件-激光器辐射反馈，
图8示出借助于AOM、ATFR和λ/4移相器完全退耦，
图9示出按照专利文献WO 2013/113306 A8在CO2激光器中的AOM使用。
图10示出在四个子射束的情况下借助于AOM来抑制工件-激光器辐射反馈的示例。
图5示意性地示出第一实施例，所述第一实施例基于通常的调Q CO2激光器的原理结构，对于所述调Q CO2激光器，谐振器的线性布置“100%端面反射镜-活性介质-用于调Q的元件-输出耦合板”是典型的。该图示示出用于反馈的单元Ⅰ，所述单元Ⅰ布置在活性介质的一个端部处；以及示出紧接着的强烈地用图解说明的单元Ⅱ上，所述单元Ⅱ示出从激光器到工件的射束导向。如上面已经示出的，在使用AOM作为用于调Q的元件的情况下面对两个问题。或者反馈简单透射的射束、也即第0级。于是在功率强的激光器的情况下将不可能在最大粒子数反转（Besetzungsinversion）时抑制激光器功能，因为通常的AOM对于CO2激光器的衍射效率几乎不超过90%，并且因此最大引入的损耗是不够高的。或者反馈经衍射的射束、也即第1衍射级，具有的问题是频移并且由此剧烈减小的增益。
按照本发明通过在图5中示出的和在图6中在其功能方面进一步阐述的两个作为调Q元件的AOM的串联装置来解决该问题。在此，来自活性介质1方向的射束8落到第一AOM 2上，所述第一AOM 2在施加相应的开关电压时将所述射束偏转到第1布拉格衍射级中。所述射束9落到第二AOM 3上，所述第二AOM 3在施加开关电压时从中产生经衍射的射束10。当在经调节的输出耦合板处部分反射之后，射束刚好本身（in sich）返回（射束11、12和13），并且导致反馈，所述反馈对于激光器功能是需要的。两个因素对于所述AOM串联的正确功能是决定性的：首先两个AOM对于衍射光栅必须刚好具有相同的激励频率，并且其次两个光栅的运行方向（Laufrichtung）必须是相反的。在此，刚好相同的激励频率术语尤其表示以下频率，所述频率的差别为最大100 ppm（关于较高频率）、尤其最大10 ppm、优选地最大1 ppm或0.1 ppm。于是，经反馈的射线束的所得出的频移如所需要的那样是0。通过在AOM处的衍射所引起的射束8-13的功率P的逐渐减小以及频率相应地往返偏移δf使作为f的函数的定性相关性g（f）和P的所分配的表示清楚。
如上面已经阐明的，所考虑的CO2激光器的按规定的调Q操作的另一潜在危害在于辐射从要加工的工件到激光器中的反馈。为了其非常高效的抑制，按照本发明，紧接在激光输出耦合板4之后布置第三AOM 5。单元6还可以有选择地被集成到至工件的光路中，所述单元6用于进一步射束成形，尤其用于产生辐射在工件7上的对于许多应用所期望的圆偏振并且用于（例如借助于圆柱透镜）补偿射线束的轻微椭圆形变形，所述轻微椭圆形变形经常对于AOM是典型的。
图7和8再次详细地图解辐射反馈的抑制。图7专注于按照本发明的频移的作用。输出耦合的射束16落到第三AOM 5上，所述第三AOM 5在施加开关电压时将经衍射的和频移了δf的射束17发送到工件上。从那里反折的（反射的或散射的）辐射18在AOM 5中第二次被衍射，并且遭受第二频移，使得最后频移了2δf的射束19朝激光器的输出耦合板4方向运行。类似于图5，在图6中也说明了作为f的函数的定性相关性g（f）和P。按照本发明，AOM 5必须被选择，使得双倍频移2δf至少处于增益分布图的半值宽度Δf的数量级。在此情况下，表述“数量级”表示：比例2δf/Δf应当优选地处于1:10至100:1、尤其1:1和/或至10:1的范围中。
按照本发明的装置的主要因素是以下事实：通过布置在AOM 5后面的λ/4移相器，毫无问题地有可能将激光器的经线偏振的辐射通常地转换成经圆偏振的辐射。同样可能的是，通过组合“ATFR反射镜-λ/4移相器”附加地将超越于此的经典退耦引入到光程中。图8图解这样的“完整版本”。具有垂直线偏振23的由第三AOM 5衍射的射束22几乎无损耗地穿过与偏振有关的吸收器20（在实际上为ATFR），并且接着在λ/4移相器21中被变换成具有圆偏振25的射束24。在与工件7交互作用之后，所述经圆偏振的辐射的一定分量26朝激光器方向返回。在穿过λ/4移相器21时，所述分量被变换成具有线性水平偏振28的射束27，所述射束27在同与偏振有关的吸收器交互作用时尽可能地被消灭。现在已经非常强烈地衰减的剩余射束29于是再次射到AOM 5上，并且由于（in der Summe）针对要消灭的返回的射束的下面再次概括的损耗过程，得出激光器与所述辐射的极端良好的退耦：
1. 如上面示出的，AOM 5使经衍射的射束的频率偏移δf，使从工件返回的辐射因此偏移2δf。曾对于调Q-AOM不利的在这里是巨大优点：返回到激光器中的辐射仅最小地被增强。
2. 组合“ATFR反射镜-λ/4移相器”的退耦作用完全地保持。
3. 第三退耦作用通过以下方式得到实现，即返回的辐射通过移相器与去往的（hinlaufenden）辐射垂直地被偏振，并且因此仅效率低地由AOM 5衍射、也即较少的辐射朝激光器方向运行。
所述三个效应的组合导致，按照本发明的装置使返回的辐射衰减多个数量级，使得甚至在活性介质中的最大增益的情况下并且在（例如通过高度反射性金属、例如铜）最大反馈的情况下不出现寄生振荡，其中所述三个效应纯静态地起作用并且丝毫不需要AOM 5的特别的时间操控。
除此之外，与按照本发明的所述系统固有的退耦无关地，当然也可以完全使用AOM功能作为具有小于1μs的开关时间的快速开关，也即在相应的操控的情况下，实际上每个来自激光器的单脉冲可以按期望地被影响。
在上面描述的实施例中，两个用于调Q的AOM直接地遭受谐振器内部的辐射场，所述辐射场相比于输出耦合的激光功率具有其始终存在的功率提高。这样的激光系统由于锗的相对低的辐射载荷能力而被限制为几百瓦特的平均输出功率。如上面已经说明的，按照WO 2013/113306 A8的激光器的原理提供摆脱所述困境的出路，并且能够实现直至kW范围中的平均输出功率。但是，在上述专利中所描述的问题范围也对于所述激光器类型保持完全有效，并且为了能够完全充分利用其潜在的可能性，按照本发明的解决方案是特别有用的。
所述情形将会在第二实施例中简短地被讨论。图9示出与第一实施例的原则上的区别。这里所述区别主要在于激光射束经由薄膜偏振器（Thin Film Polarizer（薄膜偏振器）-TFP）30的改变了的输出耦合。TFP 30将来自活性介质的经弱椭圆偏振的辐射划分成与绘图平面垂直地偏振的功率强的射束（所述射束被输出耦合）和在绘图平面中偏振的相对弱的射束，所述射束被反馈。由此，对负责调Q的AOM串联2、3的辐射载荷即使在比较高的输出功率的情况下也相对低。单元Ⅰ和Ⅱ的作用在其他方面与上面所描述的相同。仅仅输出耦合板4这里由100%端面反射镜46替代。在该表示中要注意的是，由于AOM功能的偏振相关性，第三AOM 5实际地应围绕射束轴偏转90°，出于清楚易懂的原因在图9中对此予以放弃。
关于所述第二实施例还应当讨论以下方面。如所提及的，按照图9的激光器的特点典型地是相对高的平均功率。如果现在直接地在激光器输出端处布置外部AOM 5，那么可使用的平均功率将会敏感地由锗晶体的相对低的辐射载荷能力限制，激光器的好处不能完全用尽。这里出现在实践中经常使用的装置变型方案，以便利用高功率的激光器尽可能高效地工作（所定义的分束）。ZnSe基础上的分束器直至kW范围中是可载荷的（belastbar），并且因此适合于例如通过分离器级联将平均功率1.2 kW的射束划分成分别300 W的四个子射束（参见图10），其中由AOM良好地对付得了所述子射束。为此，例如在图10中所示的变型方案情况下，需要三个分束器32、33和34（优选地分别具有50:50的分束比），以及需要三个平面转向镜35、36和37。于是每个子射束38至41获得其自身的AOM 42至45。当然对于使用所述方法的前提是，分别力求的应用可以利用子射束来执行。
附图标记列表
1 活性介质
2 第一AOM
3 第二AOM
4 输出耦合板
5 第三AOM
6 射束成形单元
7 工件
8 要反馈的射束
9 在第一AOM处衍射之后的射束
10 在第二AOM处衍射之后的射束
11 在输出耦合板处反射的射束
12 在第二AOM处衍射之后返回的射束
13 在第一AOM处衍射之后返回的射束
14第一AOM的第0衍射级的方向
15 第二AOM的第0衍射级的方向
16 输出耦合的激光射束
17 在第三AOM处衍射之后的激光射束
18 从工件反折的辐射
19 在第三AOM处衍射之后从工件反折的辐射
20 与偏振有关的吸收器（ATFR）
21 λ/4移相器
22 在第三AOM处衍射的射束
23 水平偏振方向
24 射到工件上的射束
25 圆偏振
26 从工件反折的辐射
27 在经过λ/4移相器之后从工件反折的辐射
28 垂直偏振方向
29 通过ATFR强烈衰减的射束
30 薄膜偏振器（Thin Film Polarizer（薄膜偏振器）-TFP）
31 激光射束
32、33、34 分束器
35、36、37 平面转向镜
38、39、40、41 子射束
42、43、44、45 声光调制器
f 辐射频率
f0 活性介质的谐振频率
fB 经衍射的波的频率
fAOM 声波在Ge晶体中的频率
g 活性介质的增益
P 辐射功率
P0 在活性介质的输入端处的辐射功率
P（g）作为增益的函数的辐射功率
z 活性介质的长度
AOM 声光调制器
ATFR 吸收薄膜反射器
cw 连续辐射（“continuouswave（连续波）”）
EOM 电光调制器
TFP 薄膜偏振器（“Thin Film Polarizer”）
Δf 增益的频率半值宽度
δf 经衍射的射束的频移
λ 波长。

Claims (7)

1.调Q CO2激光系统、尤其CO2激光材料加工系统，具有用于射束成形的声光调制器（AOM），其特征在于，
a）为了调Q，两个相继地和优选地靠近谐振器端面反射镜（46）或者激光输出耦合板（4）布置的AOM（2、3）附有以下说明地被布置，即进入到第一AOM（2）上的一个射线束（8）被衍射，由此得出的经衍射的射线束（9）在第二AOM（3）处再次被衍射，并且所述由两次衍射而得出的束（10）在谐振器端面反射镜（46）或激光输出耦合板（4）处反射之后自身被反折，并且作为束（11）、（12）和（13）在所述两个AOM（2）和（3）处分别再次衍射之后被反馈到活性介质（1）中，并且因此当相应的开关电压被施加到所述两个AOM（2）和（3）上时，激光器功能被实现，并且在关断所述电压时，所述激光器功能被中断，其中所述AOM（2、3）通过声波在晶体中相同的激励频率和相反的传播方向来表征，和
b）如此产生的和借助于输出耦合元件（4、30）输出耦合的激光射束（16）在优选地用于激光材料加工的其应用之前，通过第三AOM（5）被发送，所述第三AOM（5）布置在谐振器之外并且优选地紧接在输出耦合元件（4、30）之后布置，其中为了应用，使用借助于相应的开关电压在所述第三AOM（5）处衍射的射束（17），并且所述声波在所述第三AOM（5）的晶体中的所述激励频率至少处于所述活性介质（1）的增益分布图的频率半值宽度的数量级中、优选地处于40和100 MHz之间。
2.按照权利要求1所述的调Q CO2激光材料加工系统，其特征在于，仅使用所述第一AOM（2）或所述第二AOM（3）用于通过相应地可变地操控所述开关电压来对所述激光器进行功率调制/调Q，并且所述相应另一AOM利用恒定的开关电压工作。
3.按照权利要求1所述的调Q CO2激光材料加工系统，其特征在于，使用所述第一AOM（2）或所述第二AOM（3）用于通过可变地操控所述开关电压来对所述激光器进行调Q，并且如此操控所述相应另一AOM，使得可自由选择的单脉冲或脉冲组被选择和/或经调Q的辐射的功率被改变。
4.按照权利要求1至3之一所述的调Q CO2激光材料加工系统，其特征在于，所述外部第三AOM（5）被操控，使得由激光器所产生的辐射脉冲在其功率方面被适配于相应的应用目的，尤其所述脉冲之内的功率变化过程、特别是调Q峰值的峰值功率可以尽可能自由地被选择。
5.按照权利要求1至4之一所述的调Q CO2激光材料加工系统，其特征在于，由ATFR反射镜（20）和λ/4移相器（21）组成的组合被布置在所述第三AOM（5）和所述工件（7）之间。
6.按照权利要求1至4之一所述的调Q CO2激光材料加工系统，其特征在于，在所述工件（7）和所述第三AOM（5）之间在所述射束成形单元（6）中布置光学元件、优选地圆柱透镜，用于补偿由所述AOM（5）引起的射束变形。
7.按照权利要求1至3之一所述的调Q CO2激光材料加工系统，其特征在于，所述外部第三AOM（5）被由两个或更多个AOM组成的AOM级联代替，并且输出耦合的激光射束（16）通过分束器和平面转向镜被划分成两个或更多个子射束，使得每个AOM被施加有所述子射束之一。
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