CN107204564B - 光放大装置以及激光加工装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的一个实施方式所涉及的光放大装置，具有：种子光源(2)，其产生脉冲状的种子光；激发光源(3、7)，其产生激发光；光放大光纤(1、9)，其利用激发光放大种子光，并输出放大光；控制部(20)，其控制种子光源以及激发光源。控制部(20)具有如下模式，在该模式中，控制激发光的功率，以使放大光的脉冲宽度的设定值越大，则在脉冲宽度的最小设定值的阈值内放大光的峰值能量越是增大。

Description

光放大装置以及激光加工装置
技术领域
本发明关于光放大装置以及激光加工装置。特别地，本发明关于，用于使激光脉冲从MOPA(Master Oscillator Power Amplifier：主控振荡器的功率放大器)方式的光纤放大器稳定地射出的技术。
背景技术
采用利用了光放大光纤的MOPA(Master Oscillator Power Amplifier)方式，并利用来自半导体激光(LD)的光作为种子光的激光加工装置，具有以下特征：为了能够使出射光的重复频率、峰值功率、脉冲宽度等相互独立地改变，允许其容易根据加工对象来选择最合适的参数。例如，特开2011-181761号公报公开了这样一种结构，其通过控制驱动器，使非发光期间的激发光的条件改变，由此，能够使从激光加工装置输出的脉冲光的能量不论非发光期间长度为多少都能稳定化。
特开2012-248615号公报公开了这样一种光放大装置，其基于峰值检测器的检测值，控制非发光期间的激发光的功率(驱动器的偏压电流)，以使在发光期间产生的最初的输出光脉冲和最终的输出脉冲之间的功率相同。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-181761号公报
专利文献2：日本特开2012-248615号公报
具有光纤激光振荡器的现有的激光加工装置中，在振荡周期的低频率区域难以提高平均功率。其原因是，由于产生了如下问题。在使激发光的功率一定的状态下降低频率时，峰值功率上升。峰值功率上升时，则存在损伤光纤的可能性。此外，由于峰值功率的上升，在受激拉曼散射(SRS：Stimulated Raman Scattering)所代表的非线性光学现象发生时，将加剧相位不一致的传输模式。
为了避免上述问题，在以低频率使用光纤激光振荡器时，必须通过降低激发光功率来在降低了平均功率的状态下使用。
另一方面，利用激光进行例如金属的深蚀刻或黑色打印(黒色印字)之类的加工时，激光的功率需要达到一定程度。因此，用激光对金属进行加工时，在低频率下使用了平均功率大的激光振荡器。现有的光纤激光振荡器中，由于不能提高输出的平均功率，因此难以进行金属的深蚀刻或黑色打印之类的加工。因此，希望提供一种光纤激光振荡器，其可输出用于加工的高功率的光。
发明内容
本发明的一个技术方案的光放大器，具有：种子光源，其产生脉冲状的种子光；激发光源，其产生激发光；光放大光纤，其利用激发光放大种子光，并输出放大光；控制部，其控制种子光源以及激发光源。控制部具有如下模式，在该模式中，控制激发光的功率，以使放大光的脉冲宽度的设定值越大，则在脉冲宽度的最小设定值的阈值内放大光的峰值能量越是增大。
上述“模式”是指，在增加了脉冲宽度的情况下，激发光的功率增加的模式。
优选地，在设定了模式的情况下，控制部使放大光的重复频率的上限降低而低于与模式不同的其他模式中的重复频率的上限，并设定脉冲宽度大于最小设定值。控制部使激发光源产生的激发光的功率增加而高于其他模式中的激发光的功率
“其他模式”是指，相对于脉冲宽度、重复频率的参数调整，激发光的功率一定的模式。
优选地，控制部使模式中的放大光的平均功率增加而高于其他模式中的平均功率。
优选地，模式中的脉冲宽度的最大值大于其他模式中的脉冲宽度的最大值。
优选地，在增加脉冲宽度的情况下，控制部控制种子光源，以使从种子光源射出的种子光成为含有多个光脉冲的系列脉冲光。
优选地，控制部执行使用户从用于确定构成系列脉冲光的光脉冲的个数的多个设定方案中，选择用于分别设定模式以及其他模式的方案的处理。
优选地，控制部执行使用户从用于确定重复频率的多个设定方案中，选择用于分别设定模式以及其他模式的方案的处理。
优选地，控制部通过重新启动处理在模式和其他模式间相互切换。
优选地，当从与模式不同的其他模式设定成模式时，控制部根据来自用户的使放大光的重复频率的上限降低的输入，使脉冲宽度增加而大于其他模式中的脉冲宽度，并使激发光的功率增加而大于其他模式中的激发光的功率。
优选地，当从与模式不同的其他模式设定成模式时，控制部根据来自用户的使脉冲宽度增加的输入，使激发光的功率增加而大于其他模式中的激发光的功率，并使重复频率的上限降低而低于其他模式中的重复频率的上限。
优选地，当从与模式不同的其他模式设定成模式时，控制部根据来自用户的输入而使激发光的功率增加的输入，使脉冲宽度增加而大于其他模式中的脉冲宽度，并使重复频率的上限降低而低于其他模式中的重复频率的上限。
本发明的其他技术方案的激光加工装置，具有上述中任一项所述的光放大装置。
本发明的上述以及其他目的、特征、技术方案以及有利点，结合附图可以从以下关于本发明的详细说明理解本发明。
附图说明
图1为示出本实施方式的激光加工装置的结构示例的图。
图2为用于说明由本实施方式的激光加工装置发出的具有最小脉冲宽度的激光脉冲的波形图。
图3为用于说明本实施方式的激光加工装置发出的具有大于最小脉冲宽度的脉冲宽度的激光脉冲的波形图。
图4为用于说明本实施方式的激光加工装置在第一模式中增加了脉冲宽度时的峰值功率的变化的波形图。
图5为用于说明本实施方式的激光加工装置在第二模式中增加了脉冲宽度时的峰值功率的变化的波形图。
图6为示出了在第一模式以及第二模式中运行本实施方式的激光加工装置时的激光脉冲的波形的波形图。
图7为示出用于分别在第一模式以及第二模式中运行本实施方式的激光加工装置的设定方案的示例图。
图8中用于说明本实施方式的激光加工装置的设定处理的流程图。
图9为示出用于设定本实施方式的激光加工装置的模式的用户界面画面的一例的示意图。
图10为示出了用于模式选择的对话框的一例的示意图。
图11为示出用于标准模式(第一模式)的设定画面的一例的示意图。
图12为示出用于EE模式(第二模式)的设定画面的一例的示意图。
图13为示出了在第一模式以及第二模式下操作本实施方式的激光加工装置时的输出的平均功率的图表。
图14为示出了在第一模式以及第二模式下操作本实施方式的激光加工装置时的脉冲能量的图表。
图15为示出了在第一模式以及第二模式下操作本实施方式的激光加工装置时的峰值功率的图表。
图16为用于说明通过第二模式进行金属的深蚀刻的效果的图。
具体实施方式
参照附图详细说明本发明的实施方式。需要说明的是，图中相同或相当的部分采用同一符号标注，不再重复说明。
＜A.装置结构＞
首先，说明本发明的实施方式的光放大装置以及含有该光放大装置的激光加工装置的装置结构。图1为示出本实施方式的激光加工装置的结构示例的图。
参照图1，本发明的实施方式的激光加工装置100例如作为激光打标机而被实现。激光加工装置100具有：控制器101、打标头102。控制器101构成本发明的实施方式的光放大装置的主要部分。
本实施方式中，光放大装置射出强度呈脉冲状地周期性变化的激光。以下，也将出射光称为“激光脉冲”。在以下的说明中，除非另有说明，“激光脉冲”是指由一个或多个脉冲构成的的激光。“激光脉冲”中所包含的各脉冲的强度(功率)的最大值统称为“峰值功率”。典型地，“激光脉冲”所具有的功率的包络线相当于“峰值功率”。
激光加工装置100，典型地，包括MOPA(Master Oscillator Power Amplifier)方式的光纤放大器。本实施方式中，激光加工装置100包括二级光纤放大器。更具体地，控制器101包括：光放大光纤1，种子用激光二极管(LD)2，激发用激光二极管3、7，隔离器4、6，合成器5、8，驱动电路21、22以及控制部20。打标头102包括：光放大光纤9，光耦合器10，隔离器11，光扩束器12，z轴扫描透镜13，电扫描器14、15。在以下说明中，激光二极管也可仅表示为“LD”。
光放大光纤1、种子用LD2以及激发用LD3是MOPA方式的光纤放大器的基本构成元件。光放大光纤1具有添加了作为光放大成分的稀土元素的纤芯以及设置在该纤芯周围的包层。光放大光纤9与光放大光纤1相同，具有添加了作为光放大成分的稀土元素的纤芯以及设置在该纤芯周围的包层。
光放大光纤1、9的纤芯所添加的稀土元素的种类不受特别地限定，例如可使用Yb(镱)、Er(铒)、Nd(钕)等。本实施方式中，示出了使用了添加有Yb作为稀土元素的光放大光纤的情况。光放大光纤1、9，例如，可以是纤芯的周围设置有一层包层的单包层光纤，也可以是在纤芯的周围设置有两层包层的双包层光纤。
光放大光纤1利用来自激发用LD3的激发光将来自种子用LD2的种子光放大。即，MOPA方式的光纤放大器中，来自激发用LD3的激发光以及来自种子用LD2的脉冲状的种子光被提供至光放大光纤1。入射至光放大光纤1的激发光被纤芯所含有的稀土元素原子吸收，发生原子激发。在发生了原子激发的状态下，种子光在光放大光纤1的纤芯传播时，由于根据种子光被激发的原子受激射出，种子光得以放大。由此，光放大光纤1利用激发光放大种子光。
种子用LD2为激光光源，是产生种子光的种子光源。种子光的波长例如可在1000～1100nm的范围内选择。驱动电路21根据控制部20的指令，通过对种子用LD2反复施加脉冲状的电流，由此，脉冲驱动种子用LD2。即，种子用LD2射出脉冲状的种子光。
从种子用LD2射出的种子光，通过了隔离器4后，入射至光放大光纤1。隔离器4具有仅使光在一个方向上通过并遮断向与该光相反的方向入射的光的功能。隔离器4使来自种子用LD2的种子光通过的同时，遮断来自光放大光纤1的返回光束。由此，能够防止来自光放大光纤1的返回光束入射至种子用LD2中。这是因为，当来自光放大光纤1的返回光入射至种子用LD2时，存在种子用LD2损坏的问题。
激发用LD3为激光光源，是产生用于激发添加于光放大光纤1的纤芯的稀土元素的原子的激发光的激发光源。当向光放大光纤1的纤芯添加Yb作为稀土元素时，激发光的波长例如是915±10nm。激发用LD3由驱动电路22驱动。
来自种子用LD2的种子光和来自激发用LD3的激发光由合成器5合成并入射至光放大光纤1。光放大光纤1为单包层光纤时，种子光以及激发光都入射至纤芯。相对地，当光放大光纤1为双包层光纤时，种子光入射至纤芯，激发光则入射至第一包层。双包层光纤的第一包层作为激发光的光波导路而发挥作用。在入射至第一包层的激发光在第一包层传输的过程中，以通过纤芯的模式来激发纤芯中的稀土元素。
在光放大光纤1中放大的激光，通过隔离器6，在合成器8中与来自激发用LD7的激发光结合。激发用LD7产生用于激发添加于光放大光纤9的纤芯的稀土元素的原子的激发光。激发用LD7由驱动电路22驱动。
光放大光纤9通过光耦合器10与来自控制器101的光纤光学结合。被光放大光纤1放大的激光在光放大光纤9的内部，进一步被来自激发用LD7的激发光放大。
从光放大光纤9射出的激光通过隔离器11。隔离器11使在光放大光纤9被放大的并从光放大光纤9射出的激光通过，同时，遮断返回到光放大光纤9的激光。
通过了隔离器11的激光，其射束直径被光扩束器12扩大。Z轴扫描透镜13使激光在z轴方向(即上下方向)进行扫描。电扫描器14、15使激光分别在x轴方向以及y轴方向进行扫描。由此，激光在加工对象物250的表面进行二维方向的扫描。需要说明的是，虽然未图示，打标头102可包括用于会聚激光的fθ透镜等的其他光学部件。
在加工对象物250表面上使激光即从光放大装置射出的激光脉冲在二维方向上进行扫描，由此，能对以树脂、金属等作为坯料的加工对象物250的表面实施加工。例如，在加工对象物250的表面打印(标记)由文字、图形等构成的信息。
本实施方式中，光放大装置构成为在第一级放大(控制器101中的光放大)中增大激发光。然而，打标头102进行光放大并非是必不可少的。即可以从打标头102中省略光放大光纤9。
控制部20，主要控制由种子用LD2(种子光源)以及激发用LD3(激发光源)产生的光。更具体地，控制部20接收来自上位装置300的用于激光扫描的必要指令。而且，控制部20经由设定装置301接收来自用户的设定。控制部20根据来自设定装置301的用户操作控制驱动电路21、22，并控制电扫描器14、15等。
控制部20只要是提供控制指令的结构即可，可使用任何硬件。例如，也可以使用执行规定程序的计算机来安装控制部20。作为设定装置3，例如可使用个人计算机。个人计算机具有作为输入部的鼠标、键盘、触摸面板等。
种子用LD2，激发用LD3、7，隔离器4、6、11等光学元件的特性的变化可能取决于温度。因此，更优选地，在激光加工装置100中设置用于将这些光学元件维持在一定温度的温度控制器。
本实施方式的激光加工装置100可彼此独立地控制平均功率、激光脉冲的重复频率以及激光脉冲的脉冲宽度。用户可以相互独立地设定平均功率、激光脉冲的重复频率以及激光脉冲的脉冲宽度。如图1所示，本实施方式中，光放大装置具有多级放大结构，因此，能够通过在各级放大阶段增大激发光，从而在不引起非线性现象的范围内，提高激光的平均功率。
本实施方式的光放大装置(激光加工装置100)具有两种模式。也就是说，控制部20具有两种控制模式。第一模式为针对脉冲宽度、重复频率等参数的调整，激发光的功率为固定的模式。第二模式当增加脉冲宽度时，使激发光的功率增加的模式。需要说明的是，第二模式对应于本发明以及其实施方式中的“模式”，第一模式对应于本发明以及其实施方式中的“其他模式”。
＜B.第一模式＞
第一模式中，在宽范围内设定激光脉冲的重复频率以及激光脉冲的脉冲宽度。
图2为用于说明由本实施方式的激光加工装置100发出的具有最小脉冲宽度的激光脉冲的波形图。参照图2，f表示激光脉冲的重复频率，w表示激光脉冲的脉冲宽度。平均功率可被定义为单位时间(例如1秒)内由光放大装置输出的激光脉冲的能量的总和。
Pp表示激光脉冲的峰值功率。峰值功率Pp被控制为不超出阈值功率Pth。阈值功率Pth被预设为例如不会使光放大光纤发生损坏的上限功率。
图3为用于说明本实施方式的激光加工装置100发出的具有大于最小脉冲宽度的脉冲宽度的激光脉冲的波形图。参照图3，本实施方式中，在增大脉冲宽度w的情况下，并不是增加一个脉冲的宽度，而是输出包含多个脉冲的系列脉冲光。每个脉冲的宽度与最小脉冲宽度相同。因此脉冲宽度w与脉冲的数量成比例关系。
在第一模式中，脉冲宽度w的最小值例如为15ns，脉冲宽度w在15ns～300ns之间可变。此外，重复频率f例如在10kHz～1000kHz的范围内可变。
图4为用于说明本实施方式的激光加工装置100在第一模式中增加了脉冲宽度时的峰值功率Pp的变化的波形图。参照图4，在激光脉冲的能量一定的条件下增加脉冲宽度w时，峰值功率Pp降低。
例如金属加工(例如金属深蚀刻或黑色打印)中，存在必须使激光脉冲的能量更高的情况。在具有光纤激光振荡器的激光加工装置中，增大平均功率(一个例子中为50w)的同时，必须降低重复频率。通过降低重复频率，激光脉冲从光放大光纤输出的时间间隔变长。光放大光纤中蓄积激发光的功率的时间变长，因此，因降低重复频率f而增大峰值功率Pp。
具有光纤激光振荡器的激光加工装置中，由于能够相互独立地改变重复频率、峰值功率、脉冲宽度等，在必须要求高平均功率的加工中设定用于产生必要的激光脉冲的条件并非易事。因此，本实施方式中，激光加工装置100具有第二模式。相比于第一模式，第二模式是能够以高的平均能量输出激光脉冲的模式。
＜C.第二模式＞
第二模式中，确定重复频率的设定范围以及脉冲宽度的设定范围，以能够相比于第一模式提高平均功率。
图5为用于说明本实施方式的激光加工装置100在第二模式中增加了脉冲宽度时的峰值功率Pp的变化的波形图。参照图5，用实线示出的波形表示第二模式中从激光加工装置100输出的激光脉冲的功率。用虚线示出的波形表示第一模式中从激光加工装置100输出的激光脉冲的功率。第二模式中，激光脉冲的脉冲宽度w比最小脉冲宽度大，而且，在阈值功率Pth内增大峰值功率Pp。由此，由于能够提高平均功率，从而能够进行例如金属深蚀刻或黑色打印这类的加工。
第二模式中，重复频率f的设定范围比第一模式中的重复频率的设定范围更窄，脉冲宽度w的设定范围也比第一模式中的重复频率的设定范围更窄。具体地，第二模式中，重复频率f的设定范围的上限值小于第一模式中的重复频率的设定范围的上限值。即第二模式中，重复频率可在低频率区域内设定。由此，能够增大峰值功率。而且，第二模式中，脉冲宽度w的下限值比脉冲宽度的最小值大。由此，能够降低峰值功率Pp超过阈值功率Pth的可能性。
进一步，脉冲宽度w的最大值大于第一模式中的脉冲宽度的最大值。由此，能够输出适用于金属的深蚀刻或黑色打印这类的加工的高功率的激光脉冲。
图6为示出了在第一模式以及第二模式中运行本实施方式的激光加工装置100时的激光脉冲的波形的波形图。参照图6，两个图表中，表示功率的纵轴的标度和表示时间的横轴的标度都相同。第二模式中，能够使峰值能量比第一模式中的高。在图6示出的例子中，第二模式中，系列脉冲光的初始脉冲的峰值功率特别地高。这样的脉冲波形能够提高对金属的深蚀刻的贡献。
图7为示出用于分别在第一模式以及第二模式中运行本实施方式的激光加工装置100的设定方案的示例图。参照图7，例如第一模式中，用户可从激光加工装置100所存储的15个设定方案中选择适用于加工条件的方案。另一方面，第二模式中，用户可从激光加工装置100所存储的3个设定方案中选择适用于加工条件的方案。第二模式的设定方案中，可设定的脉冲的数量也即脉冲宽度的设定范围比第一模式的设定方案更受限制。
第二模式中的脉冲宽度的最大值比第一模式中的脉冲宽度的最大值更大。即第二模式中，可设定的脉冲数量的最大值为30，与此相对，第一模式中，可设定脉冲数量的最大值为20。
＜D.模式的设定＞
图8中用于说明本实施方式的激光加工装置100的设定处理的流程图。该流程图示出的处理主要由控制部20执行。参照图8，步骤S1中，控制部20判断是否执行了激光加工装置100的重新启动处理。当没有执行重新启动处理时(步骤S1中，否)，模式维持在当前的模式(第一模式或第二模式)(步骤S2)。另一方面，当执行了重新启动处理时(步骤S1中，是)，控制部20切换模式(步骤S3)。
接着步骤S2或步骤S3，步骤S4中，控制部20准备对应于当前的模式的设定方案(参照图7)。例如控制部20读取存储在其内部的设定方案。
步骤S5中，控制部20执行由用户从多个设定方案中选择的用于分别设定第一模式以及第二模式的方案的处理。例如，设定装置301根据来自控制部20的指示，准备用于用户输入脉冲宽度等的输入画面。用户通过该输入画面能够选择脉冲宽度(脉冲数量)。输入到设定装置301的参数从设定装置301被传送至控制部20。输入画面的例子后面将详细说明。
步骤S6中，控制部20通过设定装置301，接收用户的输入(设定参数)。设定参数例如为重复频率、平均功率等。为便于图示，图8中分为步骤S5和步骤S6来记载了控制部20接收来自用户的设定的处理，但也可在一个步骤中执行控制部20接收来自用户的设定的处理。此外，多个设定方案不限定于脉冲宽度的方案，也可以是重复频率的设定方案，也可以是组合了脉冲宽度和重复频率的设定方案。
步骤S7中，控制部20判断用户的设定是否完成。例如当指示了用户在设定装置301上的设定完成时，该指示从设定装置301被传送至控制部20。由此，控制部20判断用户完成了设定。此时(步骤S7中，是)，控制部20存储用户所设定的参数。存储的参数被用于激光加工装置100的运行中。另一方面，当控制部20判断为用户的设定还未完成时(步骤S7中，否)，处理返回至步骤S5，继续用户的设定处理。
＜E.用户界面＞
在关于用户界面的以下的说明中，分别将第一模式以及第二模式称为“标准模式”以及“EE模式”。在此应该注意，这些名称并非旨在用于限定本实施方式。
图9为示出用于设定本实施方式的激光加工装置的模式的用户界面画面的一例的示意图。参照图9，在设定激光加工装置100的模式时，用户从菜单列表中选择“环境设定”菜单(标记210)。由此，可选择“EE模式设定(选项)”，用户通过例如鼠标的点击动作选择“EE模式设定(选项)”。由此，显示用于从标准模式以及EE模式中选择模式的对话框。
图10为示出了用于模式选择的对话框的一例的示意图。参照图10，用户通过对话框211选择EE模式或标准模式，并按下确认(OK)按键212。由此，激光加工装置100重新启动并切换模式。即，执行如图8示出的步骤S1以及步骤S3的处理。
图11为示出用于标准模式(第一模式)的设定画面的一例的示意图。参照图11，“基本设定”(标记221)以及“详细设定”(标记222)是用于设定参数的栏。激光脉冲的功率、重复频率(图11中，表示为“频率”)、脉冲形状(对应于脉冲宽度)以及加工速度为基本的设定参数。标准模式中，重复频率可从例如10.0kHz～1000.0kHz的范围内设定。脉冲形状可从方案1～方案15中选择。
图12为示出用于EE模式(第二模式)的设定画面的一例的示意图。参照图12，EE模式中，重复频率可从10.0kHz～100.0kHz的范围内设定。脉冲形状可从方案1～方案3中选择。
在标准模式以及EE模式中各自，方案和脉冲数量如图7所示的那样是相关联的，并存储在控制部20内部。用户通过在图11或图12所示的设定画面中输入参数，来执行图7所示的步骤S5、S6的处理。
＜F.激光特性＞
图13～图16中示出操作本实施方式的激光加工装置100时的激光特性的一例。图13为示出了在第一模式以及第二模式下操作本实施方式的激光加工装置100时的输出的平均功率的图表。图14为示出了在第一模式以及第二模式下操作本实施方式的激光加工装置100时的脉冲能量的图表。图15为示出了在第一模式以及第二模式下操作本实施方式的激光加工装置100时的峰值功率的图表。
图13～图15中，图表的纵轴表示以第二模式中的特性值为1进行标准化时的数值。此外，图13以及图14中示出了第一模式以及第二模式中脉冲数量(参照图7)都为20时的激光特性。图15中示出了第一模式以及第二模式中脉冲数量(参照图7)都为20时的峰值功率，此外，还示出了第二模式中脉冲数量(参照图7)为10时的峰值功率。
如图13～图15所示，在100kHz以下的重复频率中，激光加工装置100的平均输出、脉冲能量以及峰值功率，都是在第二模式时高于在第一模式时。而且，第二模式中，与脉冲数量为20时的峰值功率相比，脉冲数量为10时的峰值功率高。即脉冲宽度越小，峰值功率越高。
如上所述，本实施方式的激光加工装置100具有如下模式，其控制激发光的功率，以使放大光的脉冲宽度的设定值(脉冲的数量)越大，则在脉冲宽度的最小设定值的阈值内放大光的峰值能量越是增大。由此，能够使从光纤激光振荡器输出高的平均功率的激光脉冲成为可能。
图16为用于说明通过第二模式进行金属的深蚀刻的效果的图。如图16所示，与第一模式相比，第二模式中，随着加工次数的增加，从金属表面开始的加工深度变得更大。因此，加工比(通过第二模式的加工深度/通过第一模式的加工深度)大于1，且随着加工次数的增加而增加。图16示出了第二模式中可实现金属的深蚀刻。
＜G.变形例＞
在上述记载的实施方式中，说明了在第一模式和第二模式之间的两个模式的切换。其他实施方式中，从第一模式设定为第二模式时，控制部20根据来自用户界面的使放大光的重复频率f的上限逐步地或连续地变化的输入(用户输入)，使脉冲宽度增加而大于第一模式中的脉冲宽度，并使激发光的功率增加而大于第一模式中的激发光的功率。控制部20可以使脉冲宽度以及激发光的功率逐步地增加，也可以使它们连续地增加。
此外，在其他的实施方式中，从第一模式设定为第二模式时，控制部20根据来自用户界面的使脉冲宽度逐步地或连续地变化的输入，使激发光的功率逐步地或连续地增加而大于第一模式中的激发光的功率，并使重复频率的上限逐步地或连续地降低而低于第一模式中的重复频率的上限。
进一步，在其他的实施方式中，从第一模式设定为第二模式时，控制部20根据来自用户界面的使放大光的功率逐步地或连续地变化的输入，使脉冲宽度逐步地或连续地增加而大于第一模式中的脉冲宽度，并使重复频率的上限逐步地或连续地降低而低于其他模式中的重复频率的上限。
虽然对本发明的实施方式进行了说明，本次公开的实施方式在所有的方面都只是例示，不应该被认为是限制发明的内容。本发明的范围通过权利要求表示，且旨在包括与权利要求含意均等以及范围内的所有变更。

Claims (12)

1.一种光放大装置，其特征在于，
具有：
种子光源，其产生脉冲状的种子光，
激发光源，其产生激发光，
光放大光纤，其利用所述激发光放大所述种子光，并输出放大光，
控制部，其控制所述种子光源以及所述激发光源；
所述控制部具有如下模式，在所述模式中，控制所述激发光的功率，以使所述放大光的脉冲宽度的设定值越大，则在所述脉冲宽度的最小设定值的阈值内所述放大光的峰值能量越是增大，
增大所述脉冲宽度的设定值，是指输出包含多个光脉冲的系列脉冲光。
2.如权利要求1所述的光放大装置，其特征在于，
在设定了所述模式的情况下，所述控制部使所述放大光的重复频率的上限降低而低于与所述模式不同的其他模式中的所述重复频率的上限，并设定所述脉冲宽度大于所述最小设定值，
所述控制部使所述激发光源产生的所述激发光的功率增加而高于所述其他模式中的所述激发光的功率。
3.如权利要求2所述的光放大装置，其特征在于，
所述控制部使所述模式中的所述放大光的平均功率增加而高于所述其他模式中的所述平均功率。
4.如权利要求2所述的光放大装置，其特征在于，
所述模式中的所述脉冲宽度的最大值大于所述其他模式中的所述脉冲宽度的最大值。
5.如权利要求4所述的光放大装置，其特征在于，
在增加所述脉冲宽度的情况下，所述控制部控制所述种子光源，以使从所述种子光源射出的所述种子光成为含有多个光脉冲的系列脉冲光。
6.如权利要求5所述的光放大装置，其特征在于，
所述控制部，执行使用户从用于确定构成所述系列脉冲光的所述光脉冲的个数的多个设定方案中，选择用于分别设定所述模式以及所述其他模式的方案的处理。
7.如权利要求2所述的光放大装置，其特征在于，
所述控制部，执行使用户从用于确定所述重复频率的多个设定方案中，选择用于分别设定所述模式以及所述其他模式的方案的处理。
8.如权利要求2所述的光放大装置，其特征在于，
所述控制部，通过重新启动处理在所述模式和所述其他模式间相互切换。
9.如权利要求2所述的光放大装置，其特征在于，
当从与所述模式不同的其他模式设定成所述模式时，所述控制部根据来自用户的使所述放大光的所述重复频率的上限降低的输入，使所述脉冲宽度增加而大于所述其他模式中的脉冲宽度，并使所述激发光的功率增加而大于所述其他模式中的所述激发光的功率。
10.如权利要求2所述的光放大装置，其特征在于，
当从与所述模式不同的其他模式设定成所述模式时，所述控制部根据来自用户的使所述脉冲宽度增加的输入，使所述激发光的功率增加而大于所述其他模式中的所述激发光的功率，并使所述重复频率的上限降低而低于所述其他模式中的所述重复频率的上限。
11.如权利要求2所述的光放大装置，其特征在于，
当从与所述模式不同的其他模式设定成所述模式时，所述控制部根据来自用户的使所述激发光的功率增加的输入，使所述脉冲宽度增加而大于所述其他模式中的脉冲宽度，并使所述重复频率的上限降低而低于所述其他模式中的所述重复频率的上限。
12.一种激光加工装置，其特征在于，具有如权利要求1～11中任一项所述的光放大装置。
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