DE102015213468A1

DE102015213468A1 - Strahlmodulator mit Frequenzkonversion sowie zugehöriges Verfahren und Laserbearbeitungsmaschine

Info

Publication number: DE102015213468A1
Application number: DE102015213468.7A
Authority: DE
Inventors: Christian Stolzenburg; Dominik Bauer
Original assignee: Trumpf Laser GmbH
Current assignee: Trumpf Laser GmbH
Priority date: 2015-07-17
Filing date: 2015-07-17
Publication date: 2017-01-19
Also published as: CN107850818B; CN107850818A; KR102556710B1; KR20180030539A; DE112016003216A5; WO2017012898A1

Abstract

Bei einem Strahlmodulator (1) zur Leistungsmodulation eines Laserstrahls (2) mit einer im Strahlengang des einfallenden Laserstrahls (2) angeordneten, ansteuerbaren Ablenkeinrichtung (3), welche einen ersten Ansteuerzustand, in dem der einfallende Laserstrahl (2) mit einem ersten Winkel (α1) abgelenkt ist, und einen zweiten Ansteuerzustand, in dem der einfallende Laserstrahl (2) mit einem unterschiedlichen zweiten Winkel (α2) abgelenkt ist, aufweist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass im Strahlengang der beiden unterschiedlich weit abgelenkten Laserstrahlen (4a, 4b) mindestens ein nichtlineare Kristall (5) angeordnet ist, der einen der beiden unterschiedlich weit abgelenkten Laserstrahlen mit höherer Effizienz und den anderen Laserstrahl mit geringerer Effizienz frequenzkonvertiert, und dass im Strahlengang des mit höherer Effizienz frequenzkonvertierten und des mit geringerer Effizienz frequenzkonvertierten Laserstrahls (6a, 6b) ein Separator (7) angeordnet ist, der die frequenzkonvertierten und die nicht-frequenzkonvertierten Anteile der Laserstrahlen (6a, 6b) voneinander räumlich trennt, wobei einer der beiden räumlich getrennten Laserstrahlen (9a, 9b, 9c) den leistungsmodulierten Ausgangslaserstrahl bildet.

Description

Die Erfindung betrifft einen Strahlmodulator zur Leistungsmodulation eines Laserstrahls mit einer im Strahlengang des einfallenden Laserstrahls angeordneten, ansteuerbaren Ablenkeinrichtung, welche einen ersten Ansteuerzustand, in dem der einfallende Laserstrahl mit einem ersten Winkel abgelenkt ist, und einen zweiten Ansteuerzustand, in dem der einfallende Laserstrahl mit einem unterschiedlichen zweiten Winkel abgelenkt ist, aufweist, sowie eine zugehörige Laserbearbeitungsmaschine und ein Verfahren zum Leistungsmodulieren eines Laserstrahls.
Bei Lasern, insbesondere bei Pulslasern, ist für viele Anwendungen eine hochdynamische Modulation der Ausgangsleistung des Laserstrahls erforderlich. Solch eine Leistungsmodulation lässt sich mit einer schnellen Ablenkeinheit erreichen, die beispielsweise durch einen akusto-optischen Modulator (AOM) oder einen elektro-optischen Deflektor gebildet sein kann. Damit der unmodulierte und der modulierte Laserstrahl voneinander getrennt werden können, sind allerdings große Ablenkwinkel oder ein großer Bauraum erforderlich, was die Auslegung des Strahlmodulators deutlich einschränkt.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Strahlmodulator der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass Ablenkeinrichtungen mit geringeren Ablenkwinkeln eingesetzt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass im Strahlengang der beiden unterschiedlich weit abgelenkten Laserstrahlen mindestens ein nichtlinearer Kristall angeordnet ist, der einen der beiden unterschiedlich weit abgelenkten Laserstrahlen mit höherer Effizienz und den anderen Laserstrahl mit geringerer Effizienz frequenzkonvertiert, und dass im Strahlengang des mit höherer Effizienz frequenzkonvertierten und des mit geringerer Effizienz frequenzkonvertierten Laserstrahls ein Separator angeordnet ist, der die frequenzkonvertierten und die nicht-frequenzkonvertierten Anteile der Laserstrahlen voneinander räumlich trennt, wobei einer der beiden räumlich getrennten Laserstrahlen den leistungsmodulierten Ausgangslaserstrahl bildet.
Im Falle einer elektrisch angesteuerten Ablenkeinrichtung können die beiden Ansteuerzustände der Ablenkeinrichtung beispielsweise realisiert werden durch:

– Anlegen und Nichtanlegen eines elektrischen Ansteuersignals;
– Anlegen von Ansteuersignalen mit unterschiedlicher Leistung;
– Anlegen von Ansteuersignalen mit unterschiedlicher Amplitude;
– Anlegen von Ansteuersignalen mit unterschiedlicher Frequenz; oder
– Anlegen von Ansteuersignalen mit unterschiedlicher Leistung und unterschiedlicher Frequenz.

Erfindungsgemäß kann in Verbindung mit der nachgeschalteten Frequenzkonversion auf große Ablenkwinkel verzichtet werden. Der Ablenkwinkel eines der beiden unterschiedlich weit abgelenkten Laserstrahlen muss nur ausreichend groß sein, um den für Frequenzkonversion erforderlichen Winkelakzeptanzbereich des nichtlinearen Kristalls zu verlassen und folglich nicht bzw. mit deutlich reduzierter Effizienz frequenzkonvertiert zu werden. Idealerweise werden der Ablenkwinkel und die Kristalllänge, die den Winkelakzeptanzbereich des Kristalls beeinflusst, so aufeinander angepasst, dass in einem der beiden Ablenkungszustände maximale Frequenzkonversion und im anderen minimale bzw. keine Frequenzkonversion auftritt.
Die Trennung der modulierten von der unmodulierten Strahlung bzw. der frequenzkonvertierten von der nicht-frequenzkonvertierten Strahlung erfolgt dann mittels des Separators. Die Erfindung ermöglicht eine effiziente Leistungsmodulation sowie aufgrund des geringen Ablenkwinkels einen geringen Bauraum. Materialien, die sich für die Frequenzkonversion eignen, sind beispielsweise Lithiumniobat, Kaliumdihydrogenphosphat, Beta-Bariumborat oder Lithiumtriborat.
Bei besonders bevorzugten Ausführungsformen ist in einem der beiden Ansteuerzustände der Ablenkeinrichtung der einfallende Laserstrahl von der Ablenkeinrichtung mit einem Winkel von 0° abgelenkt, d. h., der einfallende Laserstrahl ist nur in dem anderen Ansteuerzustand abgelenkt.
Besonders bevorzugt trifft einer der beiden unterschiedlich weit abgelenkten Laserstrahlen innerhalb des für Frequenzkonversion erforderlichen Akzeptanzwinkelbereichs des mindestens einen nichtlinearen Kristalls auf den nichtlinearen Kristall, während der andere Laserstrahl außerhalb des Akzeptanzwinkelbereichs auf den nichtlinearen Kristall trifft.
Vorzugsweise ist im Strahlengang der beiden unterschiedlich weit abgelenkten Laserstrahlen ein nichtlinearer Frequenzverdopplungskristall (SHG(second harmonic generation)-Kristall) zum Erzeugen eines Laserstrahls mit der doppelten Frequenz oder eine Kombination mindestens zweier nichtlinearer Kristalle zur Frequenzverdreifachung (THG (third harmonic generation) oder zur noch höheren Frequenzvervielfachung angeordnet.
Bevorzugt ist die Ablenkeinrichtung als ein elektrisch angesteuerter AOM ausgebildet, der beispielsweise nur in einem seiner beiden Ansteuerzustände den einfallenden Laserstrahl ablenkt. Es können kostengünstige AOMs mit geringen Ablenkwinkeln eingesetzt werden. Als AOM werden meist LiNbO₃- oder PbMoO₄-Kristalle, Glas oder Quarz verwendet.
Vorzugsweise ist der Separator als dichroitischer Spiegel ausgebildet, der die frequenzkonvertierten und die nicht-frequenzkonvertierten Anteile der Laserstrahlen voneinander räumlich trennt. Anstelle eines dichroitischen Spiegels können auch Spiegel oder andere Strahlteiler oder andere Anordnungen verwendet werden.
Der Ausgangslaserstrahl kann entweder durch den nicht-frequenzkonvertierten oder durch den frequenzkonvertierten Laserstrahl gebildet sein, wobei im letzteren Fall bei einem Ausfall des AOM kein leistungsmodulierter Ausgangslaserstrahl erzeugt wird. Der Leistungsanteil des Ausgangsstrahls kann dadurch eingestellt werden, in welchem Verhältnis die Eingangsleistung auf die beiden Ablenkzustände aufgeteilt wird. Eine Steuereinheit versorgt die Ablenkeinheit mit entsprechenden Ansteuersignalen. Alternativ kann die Ausgangsleistung auch durch Modulation der Eingangsleistung erfolgen. Bei vielen Anwendungen ist es jedoch vorteilhaft, die Eingangsleistung konstant zu halten und die Leistung in der hier beschriebenen Anordnung zu modulieren.
Vorzugsweise weist der Strahlmodulator einen Detektor, der die Leistung mindestens eines der räumlich getrennten Laserstrahlen detektiert, und eine Regeleinheit auf, die anhand der detektierten Laserleistung die Ablenkeinheit ansteuert.
Die Erfindung betrifft auch eine zugehörige Laserbearbeitungsmaschine zum Bearbeiten von Werkstücken mit einem Laserstrahlerzeuger zum Erzeugen des Laserstrahls, mit einem Strahlmodulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche und mit einer die Ablenkeinrichtung des Strahlmodulators, insbesondere elektrisch, ansteuernden Maschinensteuerung.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Leistungsmodulieren eines Laserstrahls, wobei der einfallende Laserstrahl wahlweise unter zwei unterschiedlichen Winkeln abgelenkt wird, wobei die beiden unterschiedlich weit abgelenkten Laserstrahlen mit unterschiedlicher Effizienz frequenzkonvertiert werden, wobei die frequenzkonvertierten und die nicht-frequenzkonvertierten Anteile der Laserstrahlen voneinander räumlich getrennt werden und wobei einer der beiden räumlich getrennten Laserstrahlen den leistungsmodulierten Ausgangslaserstrahl bildet.
Vorzugsweise wird die Leistung mindestens eines der räumlich getrennten Laserstrahlen detektiert und anhand der detektierten Laserleistung die Ablenkung des einfallenden Laserstrahls gesteuert.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale je für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
Es zeigen:
1 einen erfindungsgemäßen Strahlmodulator mit einem SHG-Kristall zur Frequenzverdopplung der Laserstrahlung;
2 einen erfindungsgemäßen Strahlmodulator mit zwei nichtlinearen Kristallen zur Frequenzverdreifachung der Laserstrahlung;
3 einen erfindungsgemäßen Strahlmodulator mit Leistungsregelung; und
4 eine Laserbearbeitungsmaschine mit dem erfindungsgemäßen Strahlmodulator.
In der folgenden Figurenbeschreibung werden für gleiche bzw. funktionsgleiche Bauteile identische Bezugszeichen verwendet.
Die in 1 und 2 gezeigten Strahlmodulatoren 1 dienen zur hochdynamischen Leistungsmodulation eines Laserstrahls 2.
Die Strahlmodulatoren 1 weisen jeweils eine im Strahlengang des einfallenden Laserstrahls 2 angeordnete, z. B. elektrisch ansteuerbare Ablenkeinrichtung 3 auf, welche den einfallenden Laserstrahl 2 in einem elektrisch nicht angesteuerten, ersten Zustand nicht abgelenkt (nicht-abgelenkter Laserstrahl 4a mit Ablenkwinkel α₁ = 0°) und in einem zweiten, elektrisch angesteuerten Zustand ablenkt (abgelenkter Laserstrahl 4b mit Ablenkwinkel α₂ > 0°). Die Ablenkeinrichtung 3 ist beispielsweise ein elektrisch ansteuerbarer AOM.
Im Strahlengang der beiden Laserstrahlen 4a, 4b ist ein nichtlinearer SHG-Kristall 5 angeordnet. Der nicht-abgelenkte Laserstrahl 4a trifft innerhalb des für SHG-Frequenzkonversion erforderlichen SHG-Winkelakzeptanzbereichs des SHG-Kristalls 5, im gezeigten Ausführungsbeispiel rechtwinklig, auf den SHG-Kristall 5 und wird daher zumindest teilweise auf die doppelte Frequenz konvertiert (frequenzkonvertierter Laserstrahl 6a und nicht frequenzkonvertierter Strahl 6c). Der abgelenkte Laserstrahl 4b trifft hingegen außerhalb des SHG-Winkelakzeptanzbereichs auf den SHG-Kristall 5 und wird daher nicht (bzw. weniger effizient) frequenzkonvertiert (nicht-frequenzkonvertierter Laserstrahl 6b).
Im Strahlengang der frequenzkonvertierten und nicht-frequenzkonvertierten Laserstrahlen 6a, 6b, 6c ist ein Separator in Form eines wellenlängen-abhängigen Strahlteilers 7, z. B. ein dichroitischer Spiegel, angeordnet, der für die Wellenlänge des frequenzkonvertierten Laserstrahls 6a reflektiv und für die Wellenlänge des nicht-frequenzkonvertierten Laserstrahls 6b, 6c transmissiv ist. Der im Strahlengang beispielsweise unter einem Winkel von 45° angeordnete Strahlteiler 7 transmittiert den nicht-frequenzkonvertierten Laserstrahl 6b, 6c (transmittierte Laserstrahlen 9b, 9c) und lenkt den frequenzkonvertierten Laserstrahl 6a um 90° um (umgelenkter Laserstrahl 9a). Einer der Laserstrahlen 9a oder 9b/9c wird als leistungsmodulierter Ausgangslaserstrahl des Strahlmodulators 1 genutzt, wohingegen der nicht genutzte andere Laserstrahl in eine Strahlfalle (nicht gezeigt) gelenkt werden kann.
An die Ablenkeinrichtung 3 werden in den beiden Ansteuerzuständen von einer Steuereinheit 10 unterschiedliche elektrische Steuersignale angelegt, um den einfallenden Laserstrahl 2 unterschiedlich weit abzulenken. Durch elektrisches Umschalten (hier binäres Ein- und Ausschalten des elektrischen Steuersignals) zwischen den beiden Ansteuerzuständen der Ablenkeinrichtung 3 kann der Ausgangslaserstrahl entsprechend leistungsmoduliert bzw. die Verhältnisse dieser beiden Zustände eingestellt werden. Durch die Steuereinheit 10 kann zusätzlich eingestellt werden, wie die Leistung des einfallenden Laserstrahls 2 auf den nicht-abgelenkten und den abgelenkten Laserstrahl 4a, 4b aufgeteilt wird.
Alternativ zum wellenabhängigen Strahlteiler 7 kann auch ein anderer Separator zum räumlichen Separieren der beiden Ausgangslaserstrahlen 9a, 9b eingesetzt werden, also z. B. auch Spiegel oder andere Strahlteiler.
Vom Strahlmodulator der 1 unterscheidet sich der in 2 gezeigte Strahlmodulator 1 lediglich dadurch, dass hier eine Kombination zweier nichtlinearer Kristalle 5, 5' zur Frequenzverdreifachung eingesetzt ist. Der erste Kristall 5 ist ein SHG-Kristall und erzeugt zumindest teilweise die zweite Harmonische, also eine Frequenzverdopplung. Im zweiten Kristall 5' werden dann aus der Grundfrequenz (Laserstrahl 6c) und der zweiten Harmonischen (Laserstrahl 6a) in einem Summenfrequenzprozess zumindest teilweise die dritte Harmonische, also eine Frequenzverdreifachung, erzeugt. Der nicht-abgelenkte Laserstrahl 4a trifft auf beide Kristalle 5, 5' jeweils innerhalb der für beide Frequenzkonversionen erforderlichen Winkelakzeptanzbereiche und wird daher zumindest teilweise auf die dreifache Frequenz konvertiert. Dieser auf die dreifache Frequenz konvertierte Laserstrahl ist mit 6d bezeichnet. Der abgelenkte Laserstrahl 4b trifft hingegen auf mindestens einen der beiden Kristalle 5, 5' außerhalb des Winkelakzeptanzbereichs, wodurch keine bzw. deutlich weniger Leistung frequenzkonvertiert wird. Der Strahlteiler 7 lenkt nur den auf die dreifache Frequenz konvertierten Laserstrahl 6d um 90° um (umgelenkter Laserstrahl 9a) und transmittiert die anderen Laserstrahlen 6a, 6b, 6c (transmittierte Laserstrahlen 9b, 9c).
Anstelle der gezeigten zwei hintereinander angeordneten Kristalle 5, 5' können auch drei oder mehr mehrere Kristalle hintereinander angeordnet sein. Statt einer Verdreifachung der Wellenlänge sind aber auch andere Konversionsschemata möglich, z. B. zwei hintereinander angeordnete SHG-Kristallen für eine Frequenzvervierfachung.
Der Ablenkwinkel des abgelenkten Laserstrahl 4b kann beispielsweise an das erste Minimum der sinc-Funktion des nichtlinearen Kristalls 5, 5' angepasst sein.
In den 1 und 2 wird der nicht-abgelenkte Laserstrahl 4a frequenzkonvertiert und, da die gesamte Laserleistung der fundamentalen Wellenlänge zur Verfügung steht, tritt bei der Modulation kein Leistungsverlust auf.
Statt wie in den 1 und 2 den nicht-abgelenkten Laserstrahl 4a zu konvertieren, kann der nichtlineare Kristall 5, 5' auch so angeordnet sein, dass der abgelenkte Laserstrahl 4b innerhalb der Winkelakzeptanzbereiche der Kristalle 5, 5' auf die Kristalle 5, 5' trifft und daher frequenzkonvertiert wird. Der nicht-abgelenkte Laserstrahl 4b trifft hingegen außerhalb der Winkelakzeptanzbereiche der Kristalle 5, 5' auf die Kristalle 5, 5' und wird daher nicht frequenzkonvertiert. Auch in diesem Fall werden die frequenzkonvertierten und die nicht-frequenzkonvertierten Laserstrahlen mittels des Strahlteilers 7 voneinander räumlich getrennt. In diesem Fall wird also der abgelenkte Laserstrahl 4b frequenzkonvertiert und somit bei Ausfall des AOM 3 keine Leistung konvertiert.
Vom Strahlmodulator der 1 unterscheidet sich der in 3 gezeigte Strahlmodulator 1 lediglich dadurch, dass hier über einen teilreflektiven Spiegel 11 ein Teil des Ausgangslaserstrahls 9a auf einen Detektor/Messaufnehmer 12 gelenkt und in einer Regeleinheit (z. B. Maschinensteuerung) 13 mit einem Leistungssollwert verglichen wird und die Ablenkeinheit 3 bzw. ihre Steuereinheit 10 von der Regeleinheit 13 entsprechend angesteuert/geregelt wird. Somit kann man auf konstante Leistung bzw. auf eine vorgegebene Leistung regeln. Alternativ können auch der oder die nicht genutzten Laserstrahlen 9b, 9c gemessen und daraus die Leistung des Ausgangslaserstrahls 9a berechnet und mit einem Sollwert verglichen werden. Allerdings können dabei Änderungen in der Konversionseffizienz der nichtlinearen Kristalle z. B. durch Degradation/Defekte/Temperatur/Dejustage nicht berücksichtigt bzw. kompensiert werden.
4 zeigt schematisch eine Laserbearbeitungsmaschine 20 mit einem Laserstrahlerzeuger 21 zum Erzeugen des Laserstrahls 2, mit dem Strahlmodulator 1 und mit einer die Ablenkeinrichtung 3 bzw. ihre Steuereinheit 10 elektrisch ansteuernden Maschinensteuerung 22. Mittels des Ausgangslaserstrahls 9a können Werkstücke 23 mit der gewünschten Modulation der Laserleistung bearbeitet werden.

Claims

Strahlmodulator (1) zur Leistungsmodulation eines Laserstrahls (2), mit einer im Strahlengang des einfallenden Laserstrahls (2) angeordneten, ansteuerbaren Ablenkeinrichtung (3), welche einen ersten Ansteuerzustand, in dem der einfallende Laserstrahl (2) mit einem ersten Winkel (α₁) abgelenkt ist, und einen zweiten Ansteuerzustand, in dem der einfallende Laserstrahl (2) mit einem unterschiedlichen zweiten Winkel (α₂) abgelenkt ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im Strahlengang der beiden unterschiedlich weit abgelenkten Laserstrahlen (4a, 4b) mindestens ein nichtlinearer Kristall (5; 5') angeordnet ist, der einen der beiden unterschiedlich weit abgelenkten Laserstrahlen mit höherer Effizienz und den anderen Laserstrahl mit geringerer Effizienz frequenzkonvertiert, und dass im Strahlengang des mit höherer Effizienz frequenzkonvertierten und des mit geringerer Effizienz frequenzkonvertierten Laserstrahls (6a, 6b) ein Separator (7) angeordnet ist, der die frequenzkonvertierten und die nicht-frequenzkonvertierten Anteile der Laserstrahlen (6a, 6b) voneinander räumlich trennt, wobei einer der beiden räumlich getrennten Laserstrahlen (9a, 9b, 9c) den leistungsmodulierten Ausgangslaserstrahl bildet.
Strahlmodulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem der beiden Ansteuerzustände der Ablenkeinrichtung (3) der einfallende Laserstrahl (2) von der Ablenkeinrichtung (3) mit einem Winkel (α₁) von 0° abgelenkt ist.
Strahlmodulator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass einer (4a) der beiden unterschiedlich weit abgelenkten Laserstrahlen innerhalb des für Frequenzkonversion erforderlichen Akzeptanzwinkelbereichs des mindestens einen nichtlinearen Kristalls (5; 5') auf den nichtlinearen Kristall (5; 5') trifft und der andere Laserstrahl (4b) außerhalb des Akzeptanzwinkelbereichs auf den nichtlinearen Kristall (5; 5') trifft.
Strahlmodulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Strahlengang der beiden unterschiedlich weit abgelenkten Laserstrahlen (4a, 4b) ein nichtlinearer Frequenzverdopplungskristall (5) oder eine Kombination mindestens zweier nichtlinearer Kristalle (5, 5') zur Frequenzvervielfachung angeordnet ist.
Strahlmodulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablenkeinrichtung (3) als ein elektrisch angesteuerter AOM ausgebildet ist.
Strahlmodulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Separator (7) als dichroitischer Spiegel ausgebildet ist.
Strahlmodulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangslaserstrahl durch den frequenzkonvertierten Laserstrahl (9a) gebildet ist.
Strahlmodulator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangslaserstrahl durch den nicht-frequenzkonvertierten Laserstrahl (9b, 9c) gebildet ist.
Strahlmodulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine die Ablenkeinrichtung (3), insbesondere elektrisch, ansteuernde Steuereinheit (10).
Strahlmodulator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (10) die Ablenkeinrichtung (3) derart ansteuert, dass der einfallende Laserstrahl (2) in einem einstellbaren Leistungsverhältnis auf den abgelenkten und nicht-abgelenkten Strahl (4a, 4b) aufgeteilt wird.
Strahlmodulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Detektor (12), der die Leistung mindestens eines der räumlich getrennten Laserstrahlen (9a, 9b, 9c) detektiert, und durch eine Regeleinheit (13), die anhand der detektierten Laserleistung die Ablenkeinheit (3) ansteuert.
Laserbearbeitungsmaschine (20) zum Bearbeiten von Werkstücken (23), mit einem Laserstrahlerzeuger (21) zum Erzeugen des Laserstrahls (2), mit einem Strahlmodulator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und mit einer die Ablenkeinrichtung (3) des Strahlmodulators (1), insbesondere elektrisch, ansteuernden Maschinensteuerung (13, 22).
Verfahren zum Leistungsmodulieren eines Laserstrahls (2), wobei der einfallende Laserstrahl (2) wahlweise unter zwei unterschiedlichen Winkeln (α₁, α₂) abgelenkt wird, wobei die beiden unterschiedlich weit abgelenkten Laserstrahlen (4a, 4b) mit unterschiedlicher Effizienz frequenzkonvertiert werden, wobei die frequenzkonvertierten und die nicht-frequenzkonvertierten Anteile der Laserstrahlen (6a, 6b) voneinander räumlich getrennt werden und wobei einer der beiden räumlich getrennten Laserstrahlen (9a, 9b, 9c) den leistungsmodulierten Ausgangslaserstrahl bildet.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistung mindestens eines der räumlich getrennten Laserstrahlen (9a, 9b, 9c) detektiert und anhand der detektierten Laserleistung die Ablenkung des einfallenden Laserstrahls (2) gesteuert wird.