DE102017220254A1 - Laservorrichtung - Google Patents

Laservorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE102017220254A1
DE102017220254A1 DE102017220254.8A DE102017220254A DE102017220254A1 DE 102017220254 A1 DE102017220254 A1 DE 102017220254A1 DE 102017220254 A DE102017220254 A DE 102017220254A DE 102017220254 A1 DE102017220254 A1 DE 102017220254A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
photodetector
laser
laser device
size
detected
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102017220254.8A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuya Chiba
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
Publication of DE102017220254A1 publication Critical patent/DE102017220254A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
    • H01S3/1305—Feedback control systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/03—Observing, e.g. monitoring, the workpiece
    • B23K26/032—Observing, e.g. monitoring, the workpiece using optical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0626—Energy control of the laser beam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/38—Removing material by boring or cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
    • H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
    • H01S3/094003—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light the pumped medium being a fibre
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/102—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation
    • H01S3/1022—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation by controlling the optical pumping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/23—Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/0007—Applications not otherwise provided for
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/0014—Monitoring arrangements not otherwise provided for
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/005—Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/067—Fibre lasers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
    • H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
    • H01S3/0941—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a laser diode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/10069—Memorized or pre-programmed characteristics, e.g. look-up table [LUT]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
    • H01S3/131—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation
    • H01S3/1312—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation by controlling the optical pumping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/23—Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
    • H01S3/2383—Parallel arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/0225—Out-coupling of light
    • H01S5/02251—Out-coupling of light using optical fibres
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/06825—Protecting the laser, e.g. during switch-on/off, detection of malfunctioning or degradation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4012—Beam combining, e.g. by the use of fibres, gratings, polarisers, prisms

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Abstract

Es wird eine Laservorrichtung zum Einstellen einer Laserausgabe durch das genauere Erfassen der Größe eines in einem Lichtwellenleiter geleiteten reflektierten Strahls, bevor ein optischer Teil durch eine Vergrößerung des reflektierten Strahls beschädigt wird, angegeben. Eine Laservorrichtung 10 umfasst: wenigstens einen ersten Fotodetektor 160, der die Größe eines reflektierten Strahls erfasst, der ein Teil eines nach dem Reflektieren von einem Werkstück 50 zu einem Lichtwellenleiter 100 der Laservorrichtung 10 zurückkehrenden und vor allem durch eine Hülle des Lichtwellenleiters 100 geleiteten reflektierten Strahls ist; wenigstens einen zweiten Fotodetektor 170, der die Größe eines reflektierten Strahls erfasst, der ein Teil des nach dem Reflektieren von einem Werkstück 50 zu einem Lichtwellenleiter 100 der Laservorrichtung 10 zurückkehrenden und vor allem durch einen Kern des Lichtwellenleiters 100 geleiteten reflektierten Strahls ist; eine Stromversorgungseinheit 130, die einen Betriebsstrom zu einer Laserdiode 120 zuführt; und eine Steuereinheit 140, die die Stromversorgungseinheit 130 steuert. Die Steuereinheit 140 steuert den von der Stromversorgungseinheit 130 zu der Laserdiode 120 zuzuführenden Betriebsstrom in Reaktion auf eine Ausgabe von dem ersten Fotodetektor 160 und eine Ausgabe von dem zweiten Fotodetektor 170.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Erfindungsfeld
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laservorrichtung, die einen Laserstrahl mittels einer Übertragung über einen Lichtwellenleiter ausgibt und einen reflektierten Strahl erfasst.
  • Stand der Technik
  • Eine Lichtwellenleiterlaservorrichtung, die als eine Lasermaschine für ein Schneiden eines Metallblechs oder ein Schweißen verwendet wird, enthält eine Lichtwellenleiter-Leitungseinheit für das Leiten eines Laserstrahls in einem Lichtwellenleiter. In dieser Lichtwellenleiterlaservorrichtung kann ein von einem Werkstück reflektierter Strahl zu der Laservorrichtung zurückkehren und das Risiko einer Beschädigung eines optischen Teils wie etwa des Lichtwellenleiters oder einer Laserdiode (LD) zum Beispiel aufgrund eines unbeabsichtigten Erhitzens verursachen. Im schlimmsten Fall kann der optische Teil zerstört werden. Deshalb ist es erforderlich, die Größe eines reflektierten Strahls genau zu erfassen und die erfasste Größe als eine Rückmeldung für das Steuern einer Laserstrahlausgabe zu verwenden.
  • Das Patentdokument 1 gibt eine Technik für einen Lichtwellenleiterlaser an. Ein optischer Koppler enthält einen Überwachungsanschluss für das Leiten eines Teils eines zurückkehrenden Strahls von einem Lichtwellenleiter zu einer Erregungsstrahlquelle. Wenn die Intensität des zurückkehrenden Strahls einen vorbestimmten Wert überschreitet, wird die Ausgabe der Erregungsstrahlquelle reduziert.
  • Gemäß einer in dem Patentdokument 2 angegebenen Technik wird die Intensität eines von einer Seitenfläche eines Lichtwellenleiters leckenden Strahls erfasst und wird der Betrieb einer Lasermaschine unter Verwendung eines Vergleichsergebnisses zwischen der erfassten Strahlintensität und einem Schwellwert gesteuert.
    • Patentdokument 1: Japanisches Patent Nr. 4699131
    • Patentdokument 2: Japanisches Patent Nr. 5789527
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Ein Lichtwellenleiter weist einen Aufbau mit zwei Schichten auf, der vor allem einen Kern als einen mittleren Kern des Lichtwellenleiters und eine extern zu dem Kern vorgesehene und den Kern umgebende Hülle umfasst. Die Hülle kann auch zwei Schichten umfassen, nämlich eine erste Hülle und eine den Außenumfang der ersten Hülle umgebende zweite Hülle. Ein derartiger Lichtwellenleiter weist insgesamt einen Aufbau mit den drei Schichten des Kerns, der ersten Hülle und der zweiten Hülle auf. Ein wie oben beschrieben von einem Werkstück reflektierter Strahl umfasst einen reflektierten Strahl, der durch den Kern geleitet wird, und einen reflektierten Strahl, der durch die Hülle geleitet wird. Auch wenn die Größe des vor allem durch den Kern geleiteten Strahls klein ist, kann der vor allem durch die Hülle geleitete reflektierte Strahl den Lichtwellenleiter, eine Schutzbeschichtung des Lichtwellenleiters oder ähnliches verbrennen. Und auch wenn die Größe des vor allem durch die Hülle geleiteten reflektierten Strahls klein ist, kann der vor allem durch den Kern geleitete reflektierte Strahl einen optischen Teil wie etwa einer Laserdiode (LD) beschädigen.
  • In der oben genannten Erfindung gemäß dem Patentdokument 1 wird nur ein durch den Kern geleiteter reflektierter Strahl erfasst. Und in der Erfindung gemäß dem Patentdokument 2 wird nur ein durch die Hülle geleiteter reflektierter Strahl erfasst. Insbesondere können die Erfindungen gemäß dem Patentdokument 1 und dem Patentdokument 2 die Größe eines von einem Werkstück reflektierten Strahls nicht genau erfassen.
  • Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine Laservorrichtung für das Einstellen einer Laserausgabe durch das genauere Erfassen der Größe eines in einem Lichtwellenleiter geleiteten reflektierten Strahls, bevor ein optischer Teil durch eine Vergrößerung der Größe des reflektierten Strahls beschädigt wird, vorzusehen.
  • (1) Eine Laservorrichtung (z.B. die weiter unten beschriebene Laservorrichtung 10, 20, 30) gemäß der vorliegenden Erfindung gibt einen Laserstrahl mittels einer Übertragung durch einen Lichtwellenleiter (z.B. den weiter unten beschriebenen Lichtwellenleiter 100) unter Verwendung einer Laserdiode (z.B. die weiter unten beschriebene Laserdiode 120) als einer Laserstrahlquelle oder einer Erregungsstrahlquelle aus. Die Laservorrichtung umfasst: wenigstens einen ersten Fotodetektor (z.B. den weiter unten beschriebenen ersten Fotodetektor 160), der die Größe eines reflektierten Strahls erfasst, der ein Teil eines nach der Reflexion von einem Werkstück (z.B. dem weiter unten beschriebenen Werkstück 50) zu dem Lichtwellenleiter der Laservorrichtung zurückkehrenden und vor allem durch eine Hülle des Lichtwellenleiters geleiteten Strahls ist; wenigstens einen zweiten Fotodetektor (z.B. den weiter unten beschriebenen zweiten Fotodetektor 170), der die Größe eines reflektierten Strahls erfasst, der ein Teil des zu dem Lichtwellenleiter zurückkehrenden und vor allem durch einen Kern des Lichtwellenleiters geleiteten Strahls ist; eine Stromversorgungseinheit (z.B. die weiter unten beschriebene Stromversorgungseinheit 130), die einen Antriebsstrom zu der Laserdiode zuführt; und eine Steuereinheit (z.B. die weiter unten beschriebene Steuereinheit 140), die die Stromversorgungseinheit steuert. Die Steuereinheit steuert die Stromversorgungseinheit in Reaktion auf eine Ausgabe aus dem ersten Fotodetektor und eine Ausgabe aus dem zweiten Fotodetektor.
  • (2) In der Laservorrichtung von (1) kann wenigstens ein vorbestimmter Schwellwert für die Größe des durch den ersten Fotodetektor (z.B. den weiter unten beschriebenen ersten Fotodetektor 160) erfassten reflektierten Strahls und/oder die Größe des durch den zweiten Fotodetektor (z.B. den weiter unten beschriebenen zweiten Fotodetektor 170) erfassten reflektierten Strahls gesetzt werden. Wenn die Größe des durch den ersten Fotodetektor erfassten reflektierten Strahls und/oder die Größe des durch den zweiten Fotodetektor erfassten reflektierten Strahls den entsprechenden vorbestimmten Schwellwert überschreitet, kann die Steuereinheit (z.B. die weiter unten beschriebene Steuereinheit 140) den von der Stromversorgungseinheit (z.B. der weiter unten beschriebenen Stromversorgungseinheit 130) zu der Laserdiode (z.B. der weiter unten beschriebenen Laserdiode 120) zuzuführenden Betriebsstrom steuern, um dadurch eine Laserstrahlausgabe von der Laservorrichtung (z.B. der weiter unten beschriebenen Laservorrichtung 10, 20, 30) zu ändern.
  • (3) In der Laservorrichtung von (1) oder (2) kann wenigstens ein vorbestimmter Schwellwert für eine Größe P eines reflektierten Strahls als P = k1 × P(1) + k2 × (P2) (k1 und k2 sind positive reelle Zahlen) gesetzt werden, wobei P(1) die Größe des durch den ersten Fotodetektor (z.B. den weiter unten beschriebenen ersten Fotodetektor 160) erfassten reflektierten Strahls ist und P(2) die Größe des durch den zweiten Fotodetektor (z.B. den weiter unten beschriebenen zweiten Fotodetektor 170) erfassten reflektierten Strahls ist. Wenn die Größe P des reflektierten Strahls den entsprechenden vorbestimmten Schwellwert überschreitet, kann die Steuereinheit (z.B. die weiter unten beschriebene Steuereinheit 140) den von der Stromversorgungseinheit (z.B. der weiter unten beschriebenen Stromversorgungseinheit 130) zu der Laserdiode (z.B. der weiter unten beschriebenen Laserdiode 120) zuzuführenden Betriebsstrom steuern, um dadurch eine Laserstrahlausgabe von der Laservorrichtung (z.B. der weiter unten beschriebenen Laservorrichtung 10, 20, 30) zu ändern.
  • (4) In der Laservorrichtung von (1) bis (3) können eine Reihe von Operationen einschließlich des Erfassens der Größe des reflektierten Strahls durch den ersten Fotodetektor (z.B. den weiter unten beschriebenen ersten Fotodetektor 160), des Erfassens der Größe des reflektierten Strahls durch den zweiten Fotodetektor (z.B. den weiter unten beschriebenen Fotodetektor 170), des Bestimmens, ob die erfasste Strahlgröße den entsprechenden vorbestimmten Schwellwert überschreitet, und des Änderns einer Laserstrahlausgabe von der Laservorrichtung (z.B. der weiter unten beschriebenen Laservorrichtung 10, 20, 30) in Reaktion darauf, dass die erfasste Strahlgröße den entsprechenden Schwellwert überschreitet, mit einem Zeitintervall von 100 ns bis 10 ms durchgeführt werden.
  • (5) In der Laservorrichtung von (1) bis (4) kann die durch den ersten Fotodetektor (z.B. den weiter unten beschriebenen ersten Fotodetektor 160) erfasste Strahlgröße und/oder die durch den zweiten Fotodetektor (z.B. den weiter unten beschriebenen zweiten Fotodetektor 170) erfasste Strahlgröße einen Beitrag der Größe eines in Reaktion auf einen Strahlausgabebefehl von der Steuereinheit (z.B. der weiter unten beschriebenen Steuereinheit 140) ausgegebenen und sich in einer Vorwärtsrichtung, die der Bewegungsrichtung des reflektierten Laserstrahls im Wesentlichen entgegengesetzt ist, bewegenden Laserstrahls enthalten. Die Steuereinheit kann die Größe des reflektierten Strahls bestimmen, indem sie den Beitrag der Größe des sich in der Vorwärtsrichtung bewegenden Laserstrahls von der durch den wenigstens einen Fotodetektor erfassten Strahlgröße subtrahiert.
  • (6) In der Laservorrichtung von (1) bis (5) können der erste Fotodetektor (z.B. der weiter unten beschriebene erste Fotodetektor 160) und/oder der zweite Fotodetektor (z.B. der weiter unten beschriebene zweite Fotodetektor 170) weiterhin als ein Ausgabestrahldetektor funktionieren, der die Größe des sich in der Vorwärtsrichtung bewegenden Laserstrahls erfasst.
  • (7) in der Laservorrichtung von (1) bis (6) kann der erste Fotodetektor (z.B. der weiter unten beschriebene erste Fotodetektor 160) derart angeordnet sein, dass er einen von der Hülle des Lichtwellenleiters leckenden Strahl erfasst.
  • (8) In der Laservorrichtung von (7) kann der erste Fotodetektor (z.B. der weiter unten beschriebene erste Fotodetektor 160) in der Nähe einer Verbindung (z.B. der weiter unten beschriebenen Verbindung 105), die durch einen verbundenen Teil des Lichtwellenleiters gebildet wird, vorgesehen sein.
  • (9) In der Laservorrichtung von (1) bis (8) kann der zweite Fotodetektor (z.B. der weiter unten beschriebene zweite Fotodetektor 170) an einem Anschluss jedes von mehreren Lichtwellenleitern, die von dem Lichtwellenleiter verzweigen, angeordnet sein.
  • (10) In der Laservorrichtung von (1) bis (9) können in Abwesenheit eines von dem Werkstück (z.B. dem weiter unten beschriebenen Werkstück 50) reflektierten Strahls die tatsächlichen Strahlausgabeeigenschaften in Reaktion auf einen Strahlausgabebefehl von der Steuereinheit (z.B. der weiter unten beschriebenen Steuereinheit 140) und die durch den ersten Fotodetektor (z.B. den weiter unten beschriebenen ersten Fotodetektor 160) erfasste Strahlgröße und/oder die durch den zweiten Fotodetektor (z.B. den weiter unten beschriebenen zweiten Fotodetektor 170) erfasste Strahlgröße einem vorbestimmten Plan folgend gemessen werden. Die resultierenden Messdaten können in der Steuereinheit oder in einer durch die Steuereinheit zugreifbaren Speichereinheit gespeichert werden, oder es können in der Steuereinheit oder in der Speichereinheit gespeicherte Daten unter Verwendung der Messdaten aktualisiert werden.
  • (11) In der Laservorrichtung von (1) bis (10) können der erste Fotodetektor (z.B. der weiter unten beschriebene erste Fotodetektor 160) und/oder der zweite Fotodetektor (z.B. der weiter unten beschriebene zweite Fotodetektor 170) an einem Schneidkopf (z.B. dem weiter unten beschriebenen Schneidkopf 15) vorgesehen sein.
  • (12) In der in (1) bis (11) beschriebenen Laservorrichtung können der erste Fotodetektor (z.B. der weiter unten beschriebene erste Fotodetektor 160) und/oder der zweite Fotodetektor (z.B. der weiter unten beschriebene zweite Fotodetektor 170) eine Fotodiode sein.
  • (13) In der Laservorrichtung von (1) bis (11) können der erste Fotodetektor (z.B. der weiter unten beschriebene erste Fotodetektor 160) und/oder der zweite Fotodetektor (z.B. der weiter unten beschriebene zweite Fotodetektor 170) ein Lichtwellenleiter-Temperatursensor sein.
  • (14) Die Laservorrichtung (z.B. die weiter unten beschriebene Laservorrichtung 10, 20, 30) von (1) bis (13) kann weiterhin einen Fotodetektor-Temperatursensor umfassen, der die Temperatur des ersten Fotodetektors (z.B. des weiter unten beschriebenen ersten Fotodetektors 160) und/oder des zweiten Fotodetektors (z.B. des weiter unten beschriebenen zweiten Fotodetektors 170) erfasst.
  • (15) In der Laservorrichtung von (1) bis (14) können der erste Fotodetektor (z.B. der weiter unten beschriebene erste Fotodetektor 160) und/oder der zweite Fotodetektor (z.B. der weiter unten beschriebene zweite Fotodetektor 170) mehrere Fotodetektoren umfassen. Wenn eine Differenz in der erfassten Größe des reflektierten Strahls zwischen den mehreren ersten Fotodetektoren oder zwischen den mehreren zweiten Fotodetektoren gegeben ist, kann die Steuereinheit (z.B. die weiter unten beschriebene Steuereinheit 140) den von der Stromversorgungseinheit (z.B. der weiter unten beschriebenen Stromversorgungseinheit 130) zu der Laserdiode (z.B. der weiter unten beschriebenen Laserdiode 120) zuzuführenden Betriebsstrom basierend auf einer maximalen Strahlgröße steuern.
  • Die vorliegende Erfindung kann eine Laservorrichtung zum Einstellen einer Laserausgabe vorsehen, die die Größe eines sich in einem Lichtwellenleiter geleiteten reflektierten Strahls genauer erfasst, bevor ein optischer Teil durch eine Vergrößerung der Größe des reflektierten Strahls beschädigt wird.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt die Konfiguration einer Laservorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 2A zeigt die Konfiguration eines Laseroszillators gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 2B zeigt die Konfiguration eines Laseroszillators gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 3 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb des Laseroszillators gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 4 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb eines Laseroszillators gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 5 zeigt die Konfiguration einer Laservorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf 1 bis 5 beschrieben.
  • [Erste Ausführungsform]
  • Wie in 1 gezeigt, umfasst eine Laservorrichtung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung: einen Laseroszillator 110, der eine Oszillation eines Lasers durch einen Lichtwellenleiter 100 erzeugt; eine Laserdiode (LD) 120A, eine Laserdiode 120B, eine Laserdiode 120C und eine Laserdiode 120D (diese werden gesammelt als Laserdiode 120 bezeichnet), die optisch mit dem Laseroszillator 110 verbunden sind und jeweils als eine Quelle für den durch den Laseroszillator 110 oszillierten Laser oder als eine Erregungsstrahlquelle dienen; eine Stromversorgungseinheit 130, die einen Betriebsstrom zu der Laserdiode 120 zuführt; und eine Steuereinheit 140, die die Stromversorgungseinheit 130 steuert. Die Laserausgabe von dem Laseroszillator 110 wird durch den Lichtwellenleiter 100 geleitet, geht durch einen Schneidkopf 15 und wird dann auf ein Werkstück 50, das ein Schneideziel ist, angewendet. Ein Teil des Lasers wird von dem Werkstück 50 reflektiert, und ein resultierender reflektierter Strahl geht durch den Schneidkopf 15 und wird dann in den Lichtwellenleiter 100 eingegeben. Die Laservorrichtung 10 enthält weiterhin einen ersten Fotodetektor 160A und einen ersten Fotodetektor 160B (diese werden gesammelt als ein erster Fotodetektor 160 bezeichnet), die einen Teil des vor allem durch eine Hülle des Lichtwellenleiters 100 geleiteten reflektierten Strahls erfassen, und einen zweiten Fotodetektor 170A und einen zweiten Fotodetektor 170B (diese werden gesammelt als ein zweiter Fotodetektor 170 bezeichnet), die einen Teil des vor allem durch einen Kern des Lichtwellenleiters 100 geleiteten reflektierten Strahls erfassen. Der erste Fotodetektor 160 sendet ein erstes Erfassungssignal zu der Steuereinheit 140, das die Größe des vor allem durch die Hülle des Lichtwellenleiters 100 geleiteten reflektierten Strahls angibt. Der zweite Fotodetektor 170 sendet ein zweites Erfassungssignal zu der Steuereinheit 140, das die Größe des vor allem durch den Kern des Lichtwellenleiters 100 geleiteten reflektierten Strahls angibt. Die Steuereinheit 140 steuert die Zufuhr des Betriebsstroms zu der Laserdiode 120 durch die Stromversorgungseinheit 130 basierend auf dem ersten Erfassungssignal und/oder dem zweiten Erfassungssignal.
  • 2A und 2B zeigen jeweils ein Beispiel für die Konfiguration des Laseroszillators 110. Wie in 2A gezeigt, kann der Laseroszillator 110 ein Lichtwellenleiter sein, der einen Resonator 112A , einen Resonator 112B und einen Resonator 112C enthält, die jeweils mit den mehreren als Erregungsstrahlquellen dienenden Laserdioden 120 verbunden sind (diese werden gesammelt als ein Resonator 112 bezeichnet, wobei die Anzahl der Resonatoren 112 kann frei gewählt werden kann). Dieser Lichtwellenleiterlaser kann weiterhin einen Strahlkombinierer 114 enthalten, der mit dem Resonator 112 verbunden ist. Alternativ dazu kann wie in 2B gezeigt, der Laseroszillator 110 ein Direktdiodenlaser sein, der den Strahlkombinierer 114 enthält, der direkt mit den mehreren als Laserstrahlquellen dienenden Laserdioden 120 verbunden ist. Der Resonator 112 kann aus einem Lasermedium, das einen Strahl in Reaktion auf den Empfang eines Strahls von der Erregungsstrahlquelle ausgibt, und einem resonanten Spiegel, der eine Reflexion des von dem Lasermedium emittierten Strahls verursacht und weiterhin ein Rückkehren des reflektierten Strahls zu dem Lasermedium veranlasst, bestehen. Der Strahlkombinierer 114 ist ein optischer Koppler, der von den mehreren Resonatoren 112 oder den mehreren Laserdioden 120 empfangene Laserstrahlen zu einem einzelnen Strahl kombiniert.
  • 1 zeigt vier Laserdioden 120. Es können jedoch auch andere Anzahlen von Laserdioden 120 vorgesehen sein. Weiterhin zeigen 2A und 2B jeweils neun Laserdioden 120, wobei jedoch auch eine andere Anzahl von Laserdioden 120 vorgesehen sein kann.
  • Der erste Fotodetektor 160 und/oder der zweite Fotodetektor 170 können eine Fotodiode sein, wobei die vorliegende Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt ist. Alternativ dazu können der erste Fotodetektor 160 und/oder der zweite Fotodetektor 170 ein Lichtwellenleiter-Temperatursensor sein und kann eine erfasste Temperatur als eine Rückmeldung zu der Steuereinheit 140 gesendet werden, um einen Temperaturanstieg des Lichtwellenleiters 100 zu einem ein Verbrennen des Lichtwellenleiters 100 verursachenden Grad zu vermeiden, wobei die vorliegende Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt ist. Der erste Fotodetektor 160 kann angeordnet sein, um einen von der Hülle des Lichtwellenleiters 100 leckenden Strahl zu erfassen, wobei die vorliegende Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt ist. Der Lichtwellenleiter 100 kann zu mehreren Lichtwellenleitern in dem Laseroszillator 110 verzweigen, und der zweite Fotodetektor 170 kann an einem Anschluss jeder der Verzweigungen angeordnet sein, wobei die vorliegende Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt ist. Weiterhin zeigt 1 die zwei ersten Fotodetektoren 160 und die zwei zweiten Fotodetektoren 170, wobei jedoch auch eine andere Anzahl derselben vorgesehen sein kann und die Anzahl der ersten Fotodetektoren 160 und die Anzahl der zweiten Fotodetektoren 170 frei gewählt werden kann.
  • Im Folgenden wird der Betrieb der Laservorrichtung 10 im Detail mit Bezug auf das Flussdiagramm von 3 beschrieben.
  • In Schritt S11 erfasst der erste Fotodetektor 160 die Größe eines reflektierten Strahls, der ein Teil eines von dem Werkstück 50 reflektierten Strahls ist und vor allem durch die Hülle des Lichtwellenleiters 100 geleitet wird. Die erfasste Größe dieses reflektierten Strahls wird nachfolgend als P(1) bezeichnet). Weiterhin sendet der erste Fotodetektor 160 ein erstes Erfassungssignal zu der Steuereinheit 140, das die erfasste Strahlgröße angibt.
  • In Schritt S12 erfasst der zweite Fotodetektor 170 die Größe eines reflektierten Strahls, der ein Teil des von dem Werkstück 50 reflektierten Strahls ist und vor allem durch den Kern des Lichtwellenleiters 100 geleitet wird. Die erfasste Größe dieses reflektierten Strahls wird nachfolgend als P(2) bezeichnet. Weiterhin sendet der zweite Fotodetektor 170 ein zweites Erfassungssignal zu der Steuereinheit 140, das die erfasste Strahlgröße angibt.
  • In Schritt S13 vergleicht die Steuereinheit 140 P(1) mit einem ersten Schwellwert. Wenn P(1) gleich oder größer als der erste Schwellwert ist (S13: JA), schreitet die Steuereinheit 140 zu Schritt S15 fort. Wenn P(1) kleiner als der erste Schwellwert ist (S13: NEIN), schreitet die Steuereinheit 140 zu Schritt S14 fort.
  • In Schritt S14 vergleicht die Steuereinheit 140 P(2) mit einem zweiten Schwellwert. Wenn P(2) gleich oder größer als der zweite Schwellwert ist (S14: JA), schreitet die Steuereinheit 140 zu Schritt S15 fort. Wenn P(2) kleiner als der zweite Schwellwert ist (S14: NEIN), kehrt die Steuereinheit 140 zu dem Schritt S11 zurück (ZURÜCK), ohne eine Aktion durchzuführen.
  • In Schritt S15 steuert die Steuereinheit 140 die Zufuhr des Betriebsstroms zu der Laserdiode 120 durch die Stromversorgungseinheit 130. Insbesondere führt die Steuereinheit 140 eine Regelung der Zufuhr des Betriebsstroms zu der Laserdiode 120 durch, um die Größe des reflektierten Strahls ausreichend zu reduzieren, um eine Beschädigung an einem optischen Teil in der Laserdiode 120 zu vermeiden. Dann kehrt die Steuereinheit 140 zu dem Schritt S11 zurück (ZURÜCK).
  • Die oben beschriebene Operation von Schritt S11 bis Schritt S15 wird vorzugsweise mit einem Zeitintervall von 100 ns bis 10 ms durchgeführt, wobei die vorliegende Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt ist.
  • Wenn mehrere erste Fotodetektoren 160 vorgesehen sind und eine Differenz in der erfassten Größe des reflektierten Strahls zwischen den mehreren ersten Fotodetektoren 160 gegeben ist, kann ein maximaler erfasster Wert wie oben beschrieben als P(1) verwendet werden, wobei die vorliegende Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt ist. Und wenn mehrere zweite Fotodetektoren 170 vorgesehen sind und eine Differenz in der erfassten Größe des reflektierten Strahls zwischen den mehreren zweiten Fotodetektoren 170 gegeben ist, kann ein maximaler erfasster Wert wie oben beschrieben als P(2) verwendet werden, wobei die vorliegende Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt ist.
  • [Effekt der ersten Ausführungsform]
  • Der Eingangszustand eines reflektierten Strahls zu der Laservorrichtung ändert sich in Abhängigkeit von der Bedingung für die Ausgabe eines Laserstrahls oder dem Zustand des Werkstücks. Auch wenn bei der oben beschriebenen Konfiguration der reflektierte Strahl zu der Hülle und dem Kern des Lichtwellenleiters eingegeben wird, können die Größe des durch die Hülle geleiteten reflektierten Strahls und die Größe des durch den Kern geleiteten reflektierten Strahls beide genau erfasst werden. Weiterhin kann die Gesamtgröße des zu dem Lichtwellenleiter zurückkehrenden reflektierten Strahls berechnet werden. Dadurch kann die Größe des reflektierten Strahls genauer überwacht werden.
  • Und auch wenn ein reflektierter Strahl zu der Hülle und dem Kern des Lichtwellenleiters eingegeben wird, wird eine Regelung einer Laserstrahlausgabe (einschließlich einer gepulsten Laserausgabe) durchgeführt, bevor die Laservorrichtung beschädigt wird. Dadurch kann eine Beschädigung der Laservorrichtung zuverlässig verhindert werden.
  • Wenn die Operation vom Erfassen eines reflektierten Strahls bis zu einer Regelung einer Laserstrahlausgabe mit einem Zeitintervall von 100 ns bis 10 ms durchgeführt wird, kann die Laservorrichtung effektiver vor dem reflektierten Strahl geschützt werden, weil die Operation mit einer hohen Geschwindigkeit durchgeführt wird und dadurch eine Beschädigung minimiert wird.
  • Wenn der erste Fotodetektor angeordnet ist, um einen von der Hülle des Lichtwellenleiters leckenden Strahl zu erfassen, kann ein durch die Hülle geleiteter reflektierter Strahl unter Verwendung eines einfachen Aufbaus erfasst werden.
  • Wenn der zweite Fotodetektor an einem Anschluss jedes der mehreren Lichtwellenleiter, die aus einer Verzweigung des Lichtwellenleiters resultieren, angeordnet ist, kann die Größe eines durch den Kern geleiteten reflektierten Strahls mit einem großen Genauigkeitsgrad erfasst werden.
  • Wenn der erste Fotodetektor und/oder der zweite Fotodetektor für das Erfassen eines reflektierten Strahls eine Fotodiode sind, kann durch die Verwendung der Fotodiode mit einer hohen Reaktionsfähigkeit eine Beschädigung der Laservorrichtung effektiver verhindert werden.
  • Wenn der erste Fotodetektor und/oder der zweite Fotodetektor für das Erfassen eines reflektierten Strahls ein Lichtwellenleiter-Temperatursensor sind, wird eine Regelung durchgeführt, um einen Temperaturanstieg des Lichtwellenleiters zu einem ein Verbrennen des Lichtwellenleiters verursachenden Grad zu verhindern. Dadurch kann eine Beschädigung der Laservorrichtung effektiver verhindert werden.
  • Wenn der erste Fotodetektor und/oder der zweite Fotodetektor für das Erfassen eines reflektierten Strahls mehrere Detektoren für das Erfassen eines reflektierten Strahls umfassen, kann eine Beschädigung der Laservorrichtung auch dann verhindert werden, wenn einige der Detektoren für das Erfassen eines reflektierten Strahls ausgefallen sind.
  • [Zweite Ausführungsform]
  • Die Konfiguration einer Laservorrichtung 20 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im Grunde gleich derjenigen der Laservorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform. Es wird auf eine Darstellung der Laservorrichtung 20 in den Zeichnungen und hier auf eine Beschreibung der Laservorrichtung 20 verzichtet. Im Gegensatz zu der Laservorrichtung 10 der ersten Ausführungsform wird in der Laservorrichtung 20 der zweiten Ausführungsform, anstatt die Größe P(1) eines durch den ersten Fotodetektor 160 erfassten reflektierten Strahls mit dem ersten Schwellwert zu vergleichen und die Größe P(2) eines durch den zweiten Fotodetektor 170 erfassten reflektierten Strahls mit dem zweiten Schwellwert zu vergleichen, die Größe P eines gesamten reflektierten Strahls basierend auf P(1) und P(2) berechnet und wird dann die berechnete Größe P mit einen Schwellwert verglichen. Die Operation der Laservorrichtung 20 wird im Folgenden im Detail unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 4 beschrieben.
  • In Schritt S21 erfasst der erste Fotodetektor 160 die Größe eines erfassten Strahls, der ein Teil eines von dem Werkstück 50 reflektierten Strahls ist und vor allem durch die Hülle des Lichtwellenleiters 100 geleitet wird. Die erfasste Größe dieses reflektierten Strahls wird im Folgenden als P(1) bezeichnet. Weiterhin sendet der erste Fotodetektor 160 ein erstes Erfassungssignal zu der Steuereinheit 140, das die erfasste Strahlgröße angibt.
  • In Schritt S22 erfasst der zweite Fotodetektor 170 die Größe eines erfassten Strahls, der ein Teil des von dem Werkstück 50 erfassten Strahls ist und vor allem durch den Kern des Lichtwellenleiters 100 geleitet wird. Die erfasste Größe dieses reflektierten Strahls wird im Folgenden als P(2) bezeichnet. Weiterhin sendet der zweite Fotodetektor 170 ein zweites Erfassungssignal zu der Steuereinheit 140, das die erfasste Strahlgröße angibt.
  • In Schritt S23 berechnet die Steuereinheit 140 die Größe P des gesamten erfassten Strahls wie folgt unter Verwendung der oben beschriebenen Größen P(1) und P(2): P = k1 × P(1) + k2 × P(2) (k1 und k2 sind positive reelle Zahlen). Die Werte von k1 und k2 können zuvor gemeinsam mit einem weiter unten genannten Schwellwert zum Beispiel basierend auf einer Verteilung von gemessenen Werten von P(1), auf einer Verteilung von gemessenen Werten von P(2) und auf Informationen, die einen Grad der tatsächlichen Beschädigung einer optischen Einheit angeben, bestimmt werden.
  • In Schritt S24 vergleicht die Steuereinheit 140 die Größe P mit dem Schwellwert. Wenn P gleich oder größer als der Schwellwert ist (S24: JA), schreitet die Steuereinheit 140 zu Schritt S25 fort. Wenn P kleiner als der Schwellwert ist (S24: NEIN), kehrt die Steuereinheit 140 zu Schritt S21 zurück (ZURÜCK), ohne eine Aktion durchzuführen.
  • In Schritt S25 steuert die Steuereinheit 140 die Zufuhr des Betriebsstroms zu der Laserdiode 120 durch die Stromversorgungseinheit 130. Insbesondere führt die Steuereinheit 140 eine Regelung der Zufuhr des Betriebsstroms zu der Laserdiode 120 durch, um die Größe des reflektierten Strahls ausreichend zu reduzieren, um eine Beschädigung an einem optischen Teil der Laserdiode 120 zu vermeiden. Dann kehrt die Steuereinheit 140 zu Schritt S21 zurück (ZURÜCK).
  • [Effekt der zweiten Ausführungsform]
  • In der zweiten Ausführungsform kann die Gesamtgröße eines zu dem Lichtwellenleiter eingegebenen reflektierten Strahls berechnet werden. Weiterhin kann durch das Bestimmen des Schwellwerts für die Gesamtgröße des reflektierten Strahls dieser Schwellwert eine Toleranz im Vergleich zu einem für jede Größe eines reflektierten Strahls bestimmten Schwellwert aufweisen.
  • [Dritte Ausführungsform]
  • 5 zeigt die Konfiguration einer Laservorrichtung 30 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Komponenten der Laservorrichtung 30, die gleich denjenigen der Laservorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform und denjenigen der Laservorrichtung 20 gemäß der zweiten Ausführungsform sind, werden durch gleiche Bezugszeichen angegeben, wobei hier auf eine wiederholte Beschreibung dieser Komponenten verzichtet wird. Im Gegensatz zu der Laservorrichtung 10 und der Laservorrichtung 20 ist in der Laservorrichtung 30 der Lichtwellenleiter 100 in zwei Lichtwellenleiter 100A und 100B geteilt und sind die Lichtwellenleiter 100A und 100B an einer Verbindung 105 miteinander verbunden. Der erste Fotodetektor 160 ist in der Nähe der Verbindung 105 vorgesehen und erfasst einen von der Verbindung 105 leckenden Strahl. Der erste Fotodetektor 160 sendet ein erstes Erfassungssignal zu der Steuereinheit 140, das die Größe des leckenden Strahls angibt.
  • Die Laservorrichtung 30 kann betrieben werden, indem dem Fluss des für die Laservorrichtung 10 gezeigten Flussdiagramms von 3 oder dem Fluss des für die Laservorrichtung 20 gezeigten Flussdiagramms von 4 gefolgt wird. Der Betrieb der Laservorrichtung 30 wird deshalb hier nicht im Detail beschrieben. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform dadurch, dass, während der erste Fotodetektor 160 einen reflektierten Strahl in Schritt S11 in dem Flussdiagramm von 3 und in Schritt S21 in dem Flussdiagramm von 4 erfasst, der erste Fotodetektor 160 einen von der Verbindung 105 leckenden Strahl in einem entsprechenden Schritt wie weiter oben beschrieben erfasst.
  • [Effekt der dritten Ausführungsform]
  • In der dritten Ausführungsform ist die Größe eines von der Verbindung 105 leckenden Strahls groß. Deshalb kann die Größe eines reflektierten Strahls mit einem hohen Genauigkeitsgrad erfasst werden.
  • [Andere Ausführungsformen]
  • Insbesondere wenn eine durch den Laseroszillator 110 oszillierte Laserstrahlausgabe groß ist, enthält eine durch den ersten Fotodetektor 160 und/oder den zweiten Fotodetektor 170 erfasste Strahlgröße einen Beitrag der Größe eines Laserstrahls, der in Reaktion auf einen Strahlausgabebefehl von der Steuereinheit 140 ausgegeben wird und sich in einer Vorwärtsrichtung, die der Bewegungsrichtung eines reflektierten Strahls im Wesentlichen entgegengesetzt ist, bewegt. In diesem Fall kann die Steuereinheit 140 die Größe des reflektierten Strahls bestimmen, indem sie den Beitrag der Größe des sich in der Vorwärtsrichtung bewegenden Laserstrahls von einer durch den ersten Fotodetektor 160 erfassten Strahlgröße und/oder von einer durch den zweiten Fotodetektor 170 erfassten Strahlgröße subtrahiert. Insbesondere wird für das Beispiel der durch den ersten Fotodetektor 160 erfassten Strahlgröße P(1) die folgende Beziehung hergestellt: P(1) = Strahlausgabe Pf in der Vorwärtsrichtung + Größe Pr des reflektierten Strahls. Wenn die Steuereinheit 140 einen Befehl an die Stromversorgungseinheit 130 gibt, speichert die Steuereinheit 140 die zuvor durch den ersten Fotodetektor 160 erfasste Strahlgröße P(1) als Pf, die eine Größe in Abwesenheit eines reflektierten Strahls ist. Auf diese Weise kann bei Anwesenheit eines reflektierten Strahls die Größe Pr des reflektierten Strahls unter Verwendung der durch den ersten Fotodetektor 160 erfassten Strahlgröße P(1) berechnet werden. Unter Verwendung der oben beschriebenen Konfiguration kann auch dann, wenn eine durch den Fotodetektor erfasste Strahlgröße einen Beitrag eines sich in einer Vorwärtsrichtung bewegenden Laserstrahls enthält, dennoch die Größe eines reflektierten Strahls genau erfasst werden. Und weil ein einzelner Detektor als ein Detektor zum Erfassen eines reflektierten Strahls und als ein Detektor zum Erfassen eines Ausgabestrahls funktioniert, ist die Konfiguration der Laservorrichtung vereinfacht. Dadurch werden eine größere Zuverlässigkeit und eine Kostenreduktion ermöglicht.
  • In Abwesenheit eines reflektierten Strahls von dem Werkstück 50 können tatsächliche Strahlausgabeeigenschaften in Reaktion auf einen Strahlausgabebefehl von der Steuereinheit 140 und eine durch den ersten Fotodetektor 160 erfasste Strahlgröße und/oder eine durch den zweiten Fotodetektor 170 erfasste Strahlgröße unter Verwendung eines vorbestimmten Plans gemessen werden. Die resultierenden Messdaten können in der Steuereinheit 140 oder in einer in den Zeichnungen nicht gezeigten und durch die Steuereinheit 140 zugreifbaren Speichereinheit gespeichert werden. Außerdem können in der Steuereinheit 140 oder in der Speichereinheit gespeicherte Daten unter Verwendung der Messdaten aktualisiert werden. Für die oben beschriebene Berechnung der Größe Pr eines reflektierten Strahls kann die Steuereinheit 140 einen Beitrag eines sich in einer Vorwärtsrichtung bewegenden Laserstrahls von einer durch den ersten Fotodetektor 160 erfassten Strahlgröße und/oder einer durch den zweiten Fotodetektor 170 erfassten Strahlgröße unter Verwendung von in der Steuereinheit 140 oder in der Speichereinheit gespeicherten Messdaten subtrahiert werden. Dadurch wird die Genauigkeit des Beitrags des sich in der Vorwärtsrichtung bewegenden Laserstrahls aufrechterhalten, um eine genaue Erfassung der Größe des reflektierten Strahls sicherzustellen.
  • Der erste Fotodetektor 160 und/oder der zweite Fotodetektor 170 können an dem Schneidkopf 15 vorgesehen sein. Indem der erste Fotodetektor 160 und/oder der zweite Fotodetektor 170 an einer Position in der Nähe eines Eingangs eines reflektierten Strahls vorgesehen werden, kann eine Beschädigung an der Laservorrichtung effektiver verhindert werden.
  • Die Laservorrichtung kann weiterhin einen Fotodetektor-Temperatursensor enthalten, der die Temperatur des ersten Fotodetektors 160 und/oder des zweiten Fotodetektors 170 erfasst. Dadurch wird eine Korrektur der Abhängigkeit der Erfassungsempfindlichkeit des Fotodetektors von der Temperatur erzielt, sodass die Größe eines reflektierten Strahls mit einem hohen Genauigkeitsgrad erfasst werden kann.
  • In den Flussdiagrammen von 3 und 4 wird die Größe eines reflektierten Strahls mit dem Schwellwert verglichen und wird der zu der Laserdiode 120 zuzuführende Betriebsstrom basierend auf dem Vergleichsergebnis mit dem Schwellwert gesteuert. In einigen Fällen verursacht eine Größe des reflektierten Strahls über dem Schwellwert keine Beschädigung an dem Laseroszillator, wenn die Zeitdauer des Überschreitens des Schwellwerts extrem kurz ist. Wenn also die Zeitdauer, während welcher die Größe des reflektierten Strahls den Schwellwert überschreitet, oder das Integral der Periode, während welcher der Schwellwert überschritten wird, größer als eine gesetzte Periode wird, kann die Steuereinheit 140 eine Regelung durchführen, indem sie einen zu der Stromversorgungseinheit 130 zu gebenden Befehlswert einstellt, um die durch P(1) und P(2) angegebenen Laserausgaben zu reduzieren.
  • In den Flussdiagrammen von 3 und 4 werden die Größe eines reflektierten Strahls, der vor allem durch die Hülle geleitet wird, die Größe eines reflektierten Strahls, der vor allem durch den Kern geleitet wird, und die Gesamtgröße des reflektierten Strahls jeweils mit einem einzelnen Schwellwert verglichen. Alternativ dazu kann jede dieser Größen mit mehreren Schwellwerten verglichen werden. In diesem Fall kann die Steuereinheit 140 die Größe der Zufuhr des Betriebsstroms zu der Laserdiode 120 basierend auf einem durch die Größe eines reflektierten Strahls erreichten Schwellwerts steuern.
  • Wenn der erste Fotodetektor 160 und/oder der zweite Fotodetektor 170 mehrere erste Fotodetektoren 160 und mehrere zweite Fotodetektoren 170 enthalten, kann ein Alarm angezeigt werden, wenn eine Differenz in der erfassten Größe eines reflektierten Strahls zwischen den ersten Fotodetektoren 160 oder zwischen den zweiten Fotodetektoren 170 größer als ein vorbestimmter Wert wird.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschränkt. Die für diese Ausführungsformen beschriebenen Effekte sind lediglich die vorteilhaftesten Effekte der vorliegenden Erfindung. Die Effekte der vorliegenden Erfindung sind nicht auf diejenigen der hier beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.
  • Ein durch die Laservorrichtungen 10, 20 und 30 implementiertes Verfahren kann durch Software realisiert werden. Um das Lasersteuerverfahren durch Software zu realisieren, werden Programme dieser Software auf einem Computer installiert, der in jeder der Laservorrichtungen 10, 20 und 30 vorgesehen ist. Diese Programme können auf einem Wechselmedium gespeichert werden und zu Benutzern verteilt werden. Alternativ dazu können diese Programme zu dem Benutzer verteilt werden, indem sie auf einen Computer des Benutzers über ein Netzwerk heruntergeladen werden. Anstatt heruntergeladen zu werden können die Programme aber auch als ein Webdienst für den Benutzer über ein Netzwerk angeboten werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 10, 20, 30
    Laservorrichtung
    50
    Werkstück
    100
    Lichtwellenleiter
    120
    Laserdiode
    130
    Stromversorgungseinheit
    140
    Steuereinheit
    160
    erster Fotodetektor
    170
    zweiter Fotodetektor
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 4699131 [0004]
    • JP 5789527 [0004]

Claims (15)

  1. Laservorrichtung (10, 20, 30), die einen Laserstrahl mittels einer Übertragung durch einen Lichtwellenleiter (100) unter Verwendung einer Laserdiode (120) als einer Laserstrahlquelle oder einer Erregungsstrahlquelle ausgibt, wobei die Laservorrichtung umfasst: wenigstens einen ersten Fotodetektor (160), der die Größe eines reflektierten Strahls erfasst, der ein Teil eines nach der Reflexion von einem Werkstück (50) zu dem Lichtwellenleiter (100) der Laservorrichtung (10, 20, 30) zurückkehrenden und vor allem durch eine Hülle des Lichtwellenleiters (100) geleiteten Strahls ist, wenigstens einen zweiten Fotodetektor (170), der die Größe eines reflektierten Strahls erfasst, der ein Teil des zu dem Lichtwellenleiter (100) zurückkehrenden und vor allem durch einen Kern des Lichtwellenleiters (100) geleiteten Strahls ist, eine Stromversorgungseinheit (130), die einen Antriebsstrom zu der Laserdiode (120) zuführt, eine Steuereinheit (140), die die Stromversorgungseinheit (130) steuert, wobei die Steuereinheit (140) die Stromversorgungseinheit (130) in Reaktion auf eine Ausgabe aus dem ersten Fotodetektor (160) und eine Ausgabe aus dem zweiten Fotodetektor (170) steuert.
  2. Laservorrichtung nach Anspruch 1, wobei wenigstens ein vorbestimmter Schwellwert für die Größe des durch den ersten Fotodetektor (160) erfassten reflektierten Strahls und/oder die Größe des durch den zweiten Fotodetektor (170) erfassten reflektierten Strahls gesetzt wird, und wenn die Größe des durch den ersten Fotodetektor (160) erfassten reflektierten Strahls und/oder die Größe des durch den zweiten Fotodetektor (170) erfassten reflektierten Strahls den entsprechenden vorbestimmten Schwellwert überschreitet, die Steuereinheit (140) den von der Stromversorgungseinheit (130) zu der Laserdiode (120) zuzuführenden Betriebsstrom steuert, um dadurch eine Laserstrahlausgabe von der Laservorrichtung (10, 20, 30) zu ändern.
  3. Laservorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein wenigstens ein vorbestimmter Schwellwert für eine Größe P eines reflektierten Strahls als P = k1 × P(1) + k2 × (P2) (k1 und k2 sind positive reelle Zahlen) gesetzt wird, wobei P(1) die Größe des durch den ersten Fotodetektor (160) erfassten reflektierten Strahls ist und P(2) die Größe des durch den zweiten Fotodetektor (170) erfassten reflektierten Strahls ist, und wenn die Größe P des reflektierten Strahls den entsprechenden vorbestimmten Schwellwert überschreitet, die Steuereinheit (140) den von der Stromversorgungseinheit (130) zu der Laserdiode (120) zuzuführenden Betriebsstrom steuert, um dadurch eine Laserstrahlausgabe von der Laservorrichtung (10, 20, 30) zu ändern.
  4. Laservorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Reihe von Operationen einschließlich des Erfassens der Größe des reflektierten Strahls durch den ersten Fotodetektor (160), des Erfassens der Größe des reflektierten Strahls durch den zweiten Fotodetektor (170), des Bestimmens, ob die erfasste Strahlgröße den entsprechenden vorbestimmten Schwellwert überschreitet, und des Änderns einer Laserstrahlausgabe von der Laservorrichtung (10, 20, 30) in Reaktion darauf, dass die erfasste Strahlgröße den entsprechenden Schwellwert überschreitet, mit einem Zeitintervall von 100 ns bis 10 ms durchgeführt werden.
  5. Laservorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die durch den ersten Fotodetektor (160) und/oder durch den zweiten Fotodetektor (170) erfasste Strahlgröße einen Beitrag der Größe eines in Reaktion auf einen Strahlausgabebefehl von der Steuereinheit (z.B. der weiter unten beschriebenen Steuereinheit 140) ausgegebenen und sich in einer Vorwärtsrichtung, die der Bewegungsrichtung des reflektierten Laserstrahls im Wesentlichen entgegengesetzt ist, bewegenden Laserstrahls enthält, und die Steuereinheit (140) die Größe des reflektierten Strahls bestimmt, indem sie den Beitrag der Größe des sich in der Vorwärtsrichtung bewegenden Laserstrahls von der durch den wenigstens einen Fotodetektor erfassten Strahlgröße subtrahiert.
  6. Laservorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der erste Fotodetektor (160) und/oder der zweite Fotodetektor (170) weiterhin als ein Ausgabestrahldetektor funktioniert, der die Größe eines in Reaktion auf einen Strahlausgabebefehl von der Steuereinheit (140) ausgegebenen und sich in einer Vorwärtsrichtung, die der Bewegungsrichtung des reflektierten Strahls im Wesentlichen entgegengesetzt ist, bewegenden Laserstrahls erfasst.
  7. Laservorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der erste Fotodetektor (160) derart angeordnet ist, dass er einen von der Hülle des Lichtwellenleiters leckenden Strahl erfasst.
  8. Laservorrichtung nach Anspruch 7, wobei der erste Fotodetektor (160) in der Nähe einer Verbindung (105), die durch einen verbundenen Teil des Lichtwellenleiters gebildet wird, vorgesehen ist.
  9. Laservorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der zweite Fotodetektor (170) an einem Anschluss jedes von mehreren Lichtwellenleitern, die von dem Lichtwellenleiter (100) verzweigen, angeordnet ist.
  10. Laservorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei in Abwesenheit eines von dem Werkstück (50) reflektierten Strahls die tatsächlichen Strahlausgabeeigenschaften in Reaktion auf einen Strahlausgabebefehl von der Steuereinheit (140) und die durch den ersten Fotodetektor (160) erfasste Strahlgröße und/oder die durch den zweiten Fotodetektor (170) erfasste Strahlgröße einem vorbestimmten Plan folgend gemessen werden, wobei die resultierenden Messdaten in der Steuereinheit (140) oder in einer durch die Steuereinheit (140) zugreifbaren Speichereinheit gespeichert werden oder in der Steuereinheit (140) bzw. in der Speichereinheit gespeicherte Daten unter Verwendung der Messdaten aktualisiert werden.
  11. Laservorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der erste Fotodetektor (160) und/oder der zweite Fotodetektor (170) an einem Schneidkopf (15) vorgesehen sind.
  12. Laservorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der erste Fotodetektor (160) und/oder der zweite Fotodetektor (170) eine Fotodiode sind.
  13. Laservorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der erste Fotodetektor (160) und/oder der zweite Fotodetektor (170) ein Lichtwellenleiter-Temperatursensor sind.
  14. Laservorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, die weiterhin einen Fotodetektor-Temperatursensor umfasst, der die Temperatur des ersten Fotodetektors (160) und/oder des zweiten Fotodetektors (170) erfasst.
  15. Laservorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der erste Fotodetektor (160) und/oder der zweite Fotodetektor (170) mehrere Fotodetektoren umfassen, und wenn eine Differenz in der erfassten Größe des reflektierten Strahls zwischen den mehreren ersten Fotodetektoren (160) oder zwischen den mehreren zweiten Fotodetektoren (170) gegeben ist, die Steuereinheit (140) den von der Stromversorgungseinheit (130) zu der Laserdiode (120) zuzuführenden Betriebsstrom basierend auf einer maximalen Strahlgröße steuert.
DE102017220254.8A 2016-11-16 2017-11-14 Laservorrichtung Ceased DE102017220254A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-223307 2016-11-16
JP2016223307A JP6363680B2 (ja) 2016-11-16 2016-11-16 レーザ装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017220254A1 true DE102017220254A1 (de) 2018-05-17

Family

ID=62026402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017220254.8A Ceased DE102017220254A1 (de) 2016-11-16 2017-11-14 Laservorrichtung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10637205B2 (de)
JP (1) JP6363680B2 (de)
CN (1) CN108075348B (de)
DE (1) DE102017220254A1 (de)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6619410B2 (ja) * 2017-12-05 2019-12-11 ファナック株式会社 レーザ加工装置
US11114809B2 (en) * 2018-02-22 2021-09-07 Lumentum Operations Llc Fiber optic device operational monitoring
JP6767430B2 (ja) * 2018-05-29 2020-10-14 ファナック株式会社 レーザ発振器
JP6640920B2 (ja) * 2018-06-12 2020-02-05 株式会社フジクラ ファイバレーザシステム、及び、その制御方法
JP6596544B1 (ja) * 2018-06-22 2019-10-23 株式会社フジクラ 光検出装置及びレーザ装置
JP6744369B2 (ja) * 2018-08-08 2020-08-19 ファナック株式会社 レーザ装置
JP6795567B2 (ja) * 2018-10-30 2020-12-02 ファナック株式会社 加工条件設定装置及び三次元レーザ加工システム
CN113169503A (zh) 2019-02-27 2021-07-23 株式会社藤仓 激光装置
JP6874083B2 (ja) * 2019-09-27 2021-05-19 株式会社フジクラ 光検出装置及びレーザ装置
JP2021057555A (ja) * 2019-10-02 2021-04-08 ファナック株式会社 レーザシステム、及びレーザ装置を制御する方法
JP7304789B2 (ja) 2019-10-08 2023-07-07 株式会社フジクラ レーザ装置及びレーザ装置の光源制御方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5789527A (en) 1980-11-19 1982-06-03 Inoue Japax Res Inc Method of wire-cut electric discharge machining
JP4699131B2 (ja) 2005-08-05 2011-06-08 株式会社フジクラ 光ファイバレーザ、光ファイバ増幅器、ｍｏｐａ方式光ファイバレーザ

Family Cites Families (108)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3936631A (en) * 1974-11-11 1976-02-03 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Optical fiber power tap
SU796805A1 (ru) * 1977-10-31 1981-01-15 Предприятие П/Я Г-4696 Устройство регулировани температуры
US4165496A (en) * 1977-12-16 1979-08-21 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Optical fiber light tap
US4371897A (en) * 1980-09-02 1983-02-01 Xerox Corporation Fluorescent activated, spatially quantitative light detector
JPS5777936A (en) * 1980-11-01 1982-05-15 Asahi Optical Co Ltd Safety device for detecting transmission fiber trouble
US4475789A (en) * 1981-11-09 1984-10-09 Canadian Patents & Development Limited Optical fiber power tap
US4466697A (en) * 1981-11-12 1984-08-21 Maurice Daniel Light dispersive optical lightpipes and method of making the same
US4618211A (en) * 1984-03-12 1986-10-21 At&T Bell Laboratories Optical fiber tap with activatable chemical species
US4618212A (en) * 1984-05-30 1986-10-21 At&T Bell Laboratories Optical fiber splicing using leaky mode detector
GB2161609B (en) * 1984-07-11 1987-10-07 Stc Plc Optical fibres
GB8425425D0 (en) * 1984-10-09 1984-11-14 Crosfield Electronics Ltd Radiation generation apparatus
US4652143A (en) * 1984-11-29 1987-03-24 Luxtron Corporation Optical temperature measurement techniques
US4789992A (en) * 1985-10-15 1988-12-06 Luxtron Corporation Optical temperature measurement techniques
EP0387503B1 (de) * 1986-02-21 1993-11-18 Tacan Corporation Vorrichtung zur Messung der Fluoreszenz-Abklingdauer einer fluoreszierenden Substanz
JPS62206431A (ja) * 1986-03-07 1987-09-10 Ricoh Co Ltd 液体の屈折率測定装置
US4812641A (en) * 1987-02-03 1989-03-14 General Electric Company High power optical fiber failure detection system
JP2804027B2 (ja) * 1987-07-13 1998-09-24 ファナック 株式会社 レーザ出力補正方式
US4848999A (en) * 1987-10-13 1989-07-18 Texas A & M University System Method for producing reflective taps in optical fibers and applications thereof
US4923273A (en) * 1987-10-13 1990-05-08 Texas A&M University System Method for producing reflective taps in optical fibers and applications thereof
US4883054A (en) * 1987-12-09 1989-11-28 Fuller Research Corporation Optical fiber break detector
US4887879A (en) * 1988-01-25 1989-12-19 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Fiber optic tap
US5080506A (en) * 1988-05-20 1992-01-14 Raynet Corp. Optical fiber tap for monitoring laser input power
US4936649A (en) * 1989-01-25 1990-06-26 Lymer John D Damage evaluation system and method using optical fibers
US5012087A (en) * 1989-04-13 1991-04-30 General Electric Company Fiber optic safety system
US5159402A (en) * 1990-03-26 1992-10-27 General Electric Company Optical sensor safety system for monitoring laser crystals and optical components
US5219345A (en) * 1990-03-30 1993-06-15 Health Research, Inc. Backscatter monitoring system
US5179275A (en) * 1990-11-13 1993-01-12 Siemens Aktiengesellschaft Method for measuring light being coupled into and out of a light waveguide
US5107445A (en) * 1990-12-04 1992-04-21 Luxtron Corporation Modular luminescence-based measuring system using fast digital signal processing
US5206455A (en) * 1991-03-28 1993-04-27 Quantic Industries, Inc. Laser initiated ordnance systems
GB9106874D0 (en) * 1991-04-02 1991-05-22 Lumonics Ltd Optical fibre assembly for a laser system
US5251001A (en) * 1991-11-18 1993-10-05 Teradyne, Inc. Reflected optical power fiber test system
US5359192A (en) * 1992-06-10 1994-10-25 Quantic Industries Inc. Dual-wavelength low-power built-in-test for a laser-initiated ordnance system
US5315365A (en) * 1992-06-17 1994-05-24 Laser Precision Corp. Macrobend splice loss tester for fiber optic splices with silicon gel cushion on optical coupling blocks
US5283416A (en) * 1992-06-26 1994-02-01 Trw Inc. Laser process monitoring and evaluation
US5278932A (en) * 1992-09-30 1994-01-11 At&T Bell Laboratories Optical fiber splice verification system
US5470155A (en) * 1993-06-11 1995-11-28 Luxtron Corporation Apparatus and method for measuring temperatures at a plurality of locations using luminescent-type temperature sensors which are excited in a time sequence
US5414266A (en) * 1993-06-11 1995-05-09 Luxtron Corporation Measuring system employing a luminescent sensor and methods of designing the system
US5841099A (en) * 1994-07-18 1998-11-24 Electro Scientific Industries, Inc. Method employing UV laser pulses of varied energy density to form depthwise self-limiting blind vias in multilayered targets
US5712937A (en) * 1994-12-01 1998-01-27 Asawa; Charles K. Optical waveguide including singlemode waveguide channels coupled to a multimode fiber
US5966206A (en) * 1996-10-10 1999-10-12 Tyco Submarine Systems Ltd. Interlocked high power fiber system using OTDR
US6041070A (en) * 1997-11-14 2000-03-21 Sdl, Inc. Resonant pumped short cavity fiber laser
SE9801590L (sv) * 1998-05-07 2000-01-21 Permanova Lasersystem Ab Anordning för att bestämma fokalpunktens läge i ett laserbearbetningssystem
US6275516B1 (en) * 1998-07-02 2001-08-14 Agere Systems Optoelectronics Guardian Corp. Article for detecting power drift in the putout of a diode array source
US6481903B1 (en) * 1998-08-07 2002-11-19 Tycom (U.S.) Inc. Optical fiber splice protector and method for applying same
JP3837626B2 (ja) * 1998-10-29 2006-10-25 ミヤチテクノス株式会社 レーザ加工装置
US6046802A (en) * 1998-11-16 2000-04-04 General Electric Company Optical element surface monitoring system and method
US6389186B1 (en) * 1999-04-30 2002-05-14 Lucent Technologies Inc. Optical waveguide lasers and amplifiers with pump power monitors
JP2000314673A (ja) * 1999-05-06 2000-11-14 Amada Eng Center Co Ltd Ｙａｇレーザ用ファイバの断線検出方法およびその装置
US6218642B1 (en) * 1999-07-12 2001-04-17 J. F. Helmold & Bro., Inc. Laser hardened steel cutting rule
US6424663B1 (en) * 1999-08-16 2002-07-23 Jds Uniphase Corporation Power monitor for fiber gain medium
US7245647B2 (en) * 1999-10-28 2007-07-17 Ricoh Company, Ltd. Surface-emission laser diode operable in the wavelength band of 1.1-1.7mum and optical telecommunication system using such a laser diode
KR100830128B1 (ko) * 2000-01-10 2008-05-20 일렉트로 싸이언티픽 인더스트리이즈 인코포레이티드 초단 펄스 폭을 가진 레이저 펄스의 버스트로 메모리링크를 처리하기 위한 레이저 시스템 및 방법
GB0000583D0 (en) * 2000-01-13 2000-03-01 Sensor Highway Ltd Optical supply arrangement
US6337939B1 (en) * 2000-02-01 2002-01-08 Jds Uniphase Inc. Optical amplifier monitor using a blazed grating
US6513994B1 (en) * 2000-04-28 2003-02-04 Fitel Usa Corp. Testing optical fiber splices
US7535944B1 (en) * 2000-05-26 2009-05-19 Opticomp Corporation Photonic crystal/waveguide coupler for VCSELS and photodetectors
US6829286B1 (en) * 2000-05-26 2004-12-07 Opticomp Corporation Resonant cavity enhanced VCSEL/waveguide grating coupler
FR2811427B1 (fr) * 2000-07-06 2002-10-25 Aerospatiale Matra Ccr Procede de detection et d'identification de defauts dans un cordon de soudure realise par faisceau laser
US7590159B2 (en) * 2001-02-26 2009-09-15 Ricoh Company, Ltd. Surface-emission laser diode operable in the wavelength band of 1.1-1.7 micrometers and optical telecommunication system using such a laser diode
JP2003057481A (ja) * 2001-06-06 2003-02-26 Fujikura Ltd 光ファイバ融着接続機および光ファイバ融着接続法
US6687445B2 (en) * 2001-06-25 2004-02-03 Nufern Double-clad optical fiber for lasers and amplifiers
SE522103C2 (sv) * 2001-08-15 2004-01-13 Permanova Lasersystem Ab Anordning för att detektera skador hos en optisk fiber
JP4233246B2 (ja) * 2001-09-18 2009-03-04 富士フイルム株式会社 光ファイバーケーブルを用いた光伝送系の漏光検出装置
US6549687B1 (en) * 2001-10-26 2003-04-15 Lake Shore Cryotronics, Inc. System and method for measuring physical, chemical and biological stimuli using vertical cavity surface emitting lasers with integrated tuner
US7090411B2 (en) * 2002-02-22 2006-08-15 Brown Joe D Apparatus and method for diffusing laser energy that fails to couple into small core fibers, and for reducing coupling to the cladding of the fiber
US6932809B2 (en) * 2002-05-14 2005-08-23 Cardiofocus, Inc. Safety shut-off device for laser surgical instruments employing blackbody emitters
DE10352590A1 (de) * 2002-11-12 2004-05-27 Toptica Photonics Ag Verfahren zum Herstellen einer optischen Faser mit einer Auskoppelstelle für Streulicht, Verwendung einer optischen Faser und Vorrichtung zum Überwachen von in einer optischen Faser geführter Lichtleistung
US6741081B1 (en) * 2003-03-04 2004-05-25 At&T Corp. Cable fault detector
US7633621B2 (en) * 2003-04-11 2009-12-15 Thornton Robert L Method for measurement of analyte concentrations and semiconductor laser-pumped, small-cavity fiber lasers for such measurements and other applications
US7283242B2 (en) * 2003-04-11 2007-10-16 Thornton Robert L Optical spectroscopy apparatus and method for measurement of analyte concentrations or other such species in a specimen employing a semiconductor laser-pumped, small-cavity fiber laser
US6836578B2 (en) * 2003-04-14 2004-12-28 Lake Shore Cryotronics, Inc. System and method for measuring physical stimuli using vertical cavity surface emitting lasers with integrated tuning means
DE102004029980A1 (de) 2003-06-23 2005-01-13 ORC Manufacturing Co., Ltd., Chofu Laser
WO2005103779A1 (ja) * 2004-04-22 2005-11-03 Fujitsu Limited 光ファイバ接続部構造及び光モニタ装置
US7146073B2 (en) * 2004-07-19 2006-12-05 Quantronix Corporation Fiber delivery system with enhanced passive fiber protection and active monitoring
WO2006011671A1 (en) * 2004-07-30 2006-02-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation apparatus and laser irradiation method
US7371019B2 (en) * 2004-12-13 2008-05-13 Nufern Method and apparatus for sensing light
US7438824B2 (en) * 2005-03-25 2008-10-21 National Research Council Of Canada Fabrication of long range periodic nanostructures in transparent or semitransparent dielectrics
EP1909366A4 (de) * 2005-07-13 2009-07-08 Furukawa Electric Co Ltd Lichtbestrahlungseinrichtung und schweissverfahren
DE602005005484T2 (de) * 2005-09-22 2009-03-05 C.R.F. Società Consortile per Azioni, Orbassano Verfahren zur Qualitätskontrolle eines Laserschweissprozesses, sowie ein dazugehöriges System und Programm
JP4636261B2 (ja) * 2005-10-14 2011-02-23 トヨタ自動車株式会社 鋼板の突合せ溶接システム及び鋼板の突合せ溶接方法
JP2007273842A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Miyachi Technos Corp ファイバレーザ発振器及びファイバレーザ加工装置
JP4939098B2 (ja) * 2006-04-05 2012-05-23 三菱重工業株式会社 管体の残留応力改善方法及び残留応力改善装置
US7437046B2 (en) * 2007-02-12 2008-10-14 Furukawa Electric North America, Inc. Optical fiber configuration for dissipating stray light
US7869016B2 (en) * 2007-05-17 2011-01-11 Ams Research Corporation Fiber damage detection and protection device
US8150261B2 (en) * 2007-05-22 2012-04-03 Owlink Technology, Inc. Universal remote control device
US7957438B2 (en) * 2007-12-17 2011-06-07 Jds Uniphase Corporation Method and device for monitoring light
US7711220B2 (en) * 2008-02-13 2010-05-04 Avago Technologies Fiber Ip (Singapore) Pte. Ltd. Mode selective fiber stub, a transmitter optical subassembly that incorporates the stub and methods for making the mode selective fiber stub
US9267330B2 (en) * 2008-08-20 2016-02-23 Foro Energy, Inc. Long distance high power optical laser fiber break detection and continuity monitoring systems and methods
ES2608464T3 (es) * 2008-08-26 2017-04-11 Hamamatsu Photonics K.K. Dispositivo de procesamiento por láser y procedimiento de procesamiento por láser
US8564781B2 (en) * 2008-09-01 2013-10-22 Hitachi Chemical Company, Ltd. SPR sensor
US8452147B2 (en) * 2008-12-10 2013-05-28 Ipg Photonics Corporation Assembly for measuring optical signal power in fiber lasers
TWI400900B (zh) * 2009-01-20 2013-07-01 Univ Nat Chiao Tung Optical sensing system with self - sensing mechanism
US8420977B2 (en) * 2009-07-28 2013-04-16 United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy High power laser system
US8027555B1 (en) * 2010-06-30 2011-09-27 Jds Uniphase Corporation Scalable cladding mode stripper device
EP2616209B1 (de) 2010-09-13 2021-12-22 IPG Photonics Corporation Industrielles hochleistungs-faserlasersystem mit optischer überwachungsanordnung
EP2648291A4 (de) * 2010-11-29 2018-04-04 Furukawa Electric Co., Ltd. Faserlaservorrichtung und verfahren zur erkennung von anomalien in der faserlaservorrichtung
AU2011336755A1 (en) * 2010-11-30 2013-06-13 Corning Cable Systems Llc Field-installable fiber optic connectors and related cable assemblies
US8695430B1 (en) * 2011-11-23 2014-04-15 The United States Of America As Represented By The Administrator Of National Aeronautics And Space Administration Temperature and pressure sensors based on spin-allowed broadband luminescence of doped orthorhombic perovskite structures
SE536579C2 (sv) * 2011-12-19 2014-03-04 Optoskand Ab Anordning för övervakning av processprestanda hos ett lasersystem med en optisk högeffekt-fiberkabel
JP5789527B2 (ja) * 2012-01-18 2015-10-07 株式会社アマダホールディングス レーザ加工装置及びレーザ発振制御方法
US9287988B2 (en) * 2012-05-15 2016-03-15 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Optical communication techniques
JP5951017B2 (ja) 2012-07-18 2016-07-13 古河電気工業株式会社 光ファイバレーザ装置
US8941838B2 (en) * 2012-12-14 2015-01-27 Honeywell International Inc. Broadband fiber light source with high wavelength stability under radiation for IFOG applications
CN105026969B (zh) 2013-02-28 2019-01-01 Ipg光子公司 具有多模-多模光纤合束器的超大功率光纤激光器系统
CN105026971B (zh) 2013-02-28 2019-02-19 Ipg光子公司 低模式大功率光纤合束器
US8988669B2 (en) * 2013-04-23 2015-03-24 Jds Uniphase Corporation Power monitor for optical fiber using background scattering
KR20160145049A (ko) * 2014-04-11 2016-12-19 록히드 마틴 코포레이션 비접촉 광 전력 측정을 위한 시스템 및 방법
JP6534999B2 (ja) * 2014-07-04 2019-06-26 古河電気工業株式会社 光ファイバレーザ装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5789527A (en) 1980-11-19 1982-06-03 Inoue Japax Res Inc Method of wire-cut electric discharge machining
JP4699131B2 (ja) 2005-08-05 2011-06-08 株式会社フジクラ 光ファイバレーザ、光ファイバ増幅器、ｍｏｐａ方式光ファイバレーザ

Also Published As

Publication number Publication date
CN108075348A (zh) 2018-05-25
US10637205B2 (en) 2020-04-28
CN108075348B (zh) 2019-06-14
JP2018082045A (ja) 2018-05-24
US20180138654A1 (en) 2018-05-17
JP6363680B2 (ja) 2018-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102017220254A1 (de) Laservorrichtung
DE102016121211B4 (de) Lasersystem mit fehlerdiagnosefunktion
DE102018205800B4 (de) Optische-leistung-überwachungseinrichtung und laservorrichtung
EP0054292B1 (de) Faseroptische Messeinrichtung
DE69628624T2 (de) OTDR-Gerät
DE4105647C2 (de) Vorrichtung zur Laserbearbeitung eines Werkstückes
DE60127673T2 (de) Dickemessvorrichtung, dickemessverfahren und nassätzvorrichtung und nassätzverfahren damit
DE102017211735B4 (de) Laserbearbeitungsvorrichtung und Laserbearbeitungssystem
DE102019000041A1 (de) Faserlaservorrichtung und maschinelle Lernvorrichtung
DE102017101223A1 (de) Maschinenlernvorrichtung zum lernen von Bedinungen zum Starten von Laser-Bearbeitung, Laservorrichtung und Maschinenlernverfahren
DE202019005861U1 (de) Vorrichtung zur kontrollierten Bearbeitung eines Werkstücks
DE102020101669A1 (de) Lasersteuervorrichtung, lasersteuersystem, und laservorrichtung sowie lasersteuerverfahren
DE102019005432A1 (de) Laservorrichtung
DE2752688A1 (de) Vorrichtung zum messen der daempfung optischer wellen auf optischen uebertragungsstrecken
DE102020002263A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Erlernen einer Fokuspositionsverschiebung einer Laserbearbeitungsvorrichtung und Laserbearbeitungssystem, das eine Fokuspositionsverschiebung korrigiert
WO1994017575A1 (de) Phasengesteuertes fraktales lasersystem
DE102020206460A1 (de) Laserbearbeitungssystem
DE102019210999B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur scannenden Abstandsermittlung eines Objekts
DE112006003496B4 (de) Lasergenerator
DE102018209995A1 (de) Stabilisiertes LiDAR-System und Verfahren zur Stabilisierung
DE10085421B4 (de) Laserdiodenvorrichtung mit Fehlererfassung
EP0166854A1 (de) Verfahren und Anordnung zum Überprüfen eines Lichtwellenleiterkabels auf Lichtdurchgang und unzulässige Dämpfungserhöhung
DE10144628B4 (de) Laserbearbeitungsanlage und Verfahren zur Überwachung ihres Betriebs
DE102011089482A1 (de) Laser mit überwachter Lichtleitfaserstrecke
WO2021140396A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur kontrollierten bearbeitung eines werkstücks mittels konfokaler abstandsmessung

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final