JP2003290963A - レーザ装置、レーザ加工装置及びレーザ加工方法 - Google Patents

レーザ装置、レーザ加工装置及びレーザ加工方法

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JP2003290963A
JP2003290963A JP2002095926A JP2002095926A JP2003290963A JP 2003290963 A JP2003290963 A JP 2003290963A JP 2002095926 A JP2002095926 A JP 2002095926A JP 2002095926 A JP2002095926 A JP 2002095926A JP 2003290963 A JP2003290963 A JP 2003290963A
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laser beam
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polarization direction
incident
wavelength
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Akira Tsunemi
明良 常見
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 加工用のレーザビームの波長を容易に変える
ことが可能なレーザ装置を提供する。 【解決手段】 レーザ光源1が、直線偏光のレーザビー
ムを出射する。レーザ光源から出射されたレーザビーム
が偏光制御素子2に入射する。偏光制御素子は、入射し
たレーザビームの偏光方向を旋回させ、その旋回角度が
可変である。偏光制御素子によって偏光方向を制御され
たレーザビームが波長変換素子3に入射する。波長変換
素子は、入射したレーザビームの波長を変換する。波長
変換効率は、入射したレーザビームの偏光方向によって
異なる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ装置、レー
ザ加工装置及びレーザ加工方法に関し、特に加工される
材料に適した波長のレーザビームを加工対象物に入射さ
せることが可能なレーザ装置、レーザ加工装置及びレー
ザ加工方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、レーザ加工は、装置コスト、作業
性、装置の安定動作等を考慮して、単一の波長のレーザ
ビームを用いて行われていた。2種類以上の材料が層状
に積層され、材料ごとに加工のための最適波長が異なっ
ていても、上述の理由により単一の波長のレーザビーム
で加工対象物に穴を形成していた。加工用のレーザビー
ムの波長を変える必要がある場合には、レーザ発振器を
取り替えたり、波長変換素子を移動させてレーザビーム
の経路内に挿入したりしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】レーザ発振器を取り替
えたり、波長変換素子を移動させたりすると、加工速度
が遅くなる。また、作業性も悪く、装置コストも上昇し
てしまう。
【0004】本発明の目的は、加工用のレーザビームの
波長を容易に変えることが可能なレーザ装置及びレーザ
加工装置を提供することである。
【0005】本発明の他の目的は、加工用のレーザビー
ムの波長を容易に変えることが可能なレーザ加工方法を
提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の一観点による
と、直線偏光のレーザビームを出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されたレーザビームが入射し、
入射したレーザビームの偏光方向を旋回させ、旋回角度
が可変である偏光制御素子と、前記偏光制御素子によっ
て偏光方向を制御されたレーザビームが入射し、入射し
たレーザビームの波長を変換する波長変換素子であっ
て、波長変換効率が、入射したレーザビームの偏光方向
によって異なる前記波長変換素子とを有するレーザ装置
が提供される。
【0007】偏光制御素子で、レーザビームの偏光方向
の旋回角度を制御することにより、波長変換効率を変え
ることができる。例えば、変換効率が0%であるときに
は、レーザ光源から出射されたレーザビームの波長と同
一の波長のレーザビームを取り出すことができ、変換効
率が0%以外のときには、レーザ光源から出射されたレ
ーザビームの波長と同一の波長のレーザビーム及びその
高調波を取り出すことができる。
【0008】本発明の他の観点によると、第1の偏光方
向に直線偏光したレーザビームを、入射するレーザビー
ムの偏光方向によって変換効率の異なる波長変換素子に
入射させ、該波長変換素子を通過したレーザビームで加
工対象物の第1の材料の部分を加工する工程と、前記第
1の偏光方向とは異なる第2の偏光方向に直線偏光した
レーザビームを、前記波長変換素子に入射させ、該波長
変換素子を通過したレーザビームで、前記第1の材料と
は異なる第2の材料の部分を加工する工程とを有するレ
ーザ加工方法が提供される。
【0009】第1の材料と第2の材料とが、相互に異な
る波長のレーザビームで加工される。このとき、波長変
換素子に入射するレーザビームの偏光方向を変えること
によって波長が変わるため、高速の応答特性を得ること
が可能である。
【0010】本発明の他の観点によると、直線偏光のレ
ーザビームを出射するレーザ光源と、前記レーザ光源か
ら出射したレーザビームが入射し、入射したレーザビー
ムの波長を変換する波長変換素子であって、波長変換効
率が、入射したレーザビームの偏光方向によって異なる
前記波長変換素子と、前記波長変換素子を、入射するレ
ーザビームの進行方向に平行な軸を中心とした回転方向
に変位させる回転機構とを有するレーザ装置が提供され
る。
【0011】波長変換素子を回転させることにより、波
長変換効率を変えることができる。これにより、加工対
象物の材料に適した波長のレーザビームで加工すること
が可能になる。
【0012】本発明の他の観点によると、直線偏光のレ
ーザビームを出射するレーザ光源と、前記レーザ光源か
ら出射したレーザビームが入射し、入射したレーザビー
ムの偏光方向を旋回させ、旋回角度が可変である第1の
偏光制御素子と、前記第1の偏光制御素子によって偏光
方向を制御されたレーザビームが入射し、入射したレー
ザビームの波長を変換する第1の波長変換素子であっ
て、波長変換効率が、入射したレーザビームの偏光方向
によって異なる前記第1の波長変換素子と、前記第1の
波長変換素子を通過したレーザビームが入射し、入射し
たレーザビームの偏光方向を旋回させ、旋回角度が可変
である第2の偏光制御素子と、前記第2の偏光制御素子
によって偏光方向を制御されたレーザビームが入射し、
入射したレーザビームの波長を変換する第2の波長変換
素子であって、波長変換効率が、入射したレーザビーム
の偏光方向によって異なる前記第2の波長変換素子とを
有するレーザ装置が提供される。
【0013】第1及び第2の偏光制御素子によってレー
ザビームの旋回角を変えることにより、レーザ光源から
出射されるレーザビームの周波数と同一、2倍、及び4
倍の周波数のレーザビームを発生させることができる。
波長選択性を有する分岐素子で1つの波長のレーザビー
ムを分岐させることにより、所望の波長のレーザビーム
を加工対象物に入射させることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】図1に、本発明の第1の実施例に
よるレーザ装置の概略図を示す。レーザ光源1が、直線
偏光されたパルスレーザビームを出射する。レーザ光源
1は、例えば固体レーザ、または固体レーザと波長変換
素子とを組み合わせた高調波発生器で構成される。レー
ザ媒質として、Nd:YAG、Nd:YLF、Nd:Y
VO4等が使用される。
【0015】レーザ光源1から出射されたパルスレーザ
ビームが、電気光学素子(EOM)2に入射する。電気
光学素子2は、制御装置7から制御を受け、入射するレ
ーザビームの偏光方向を旋回させる。旋回角は、電気光
学素子2に印加される電圧によって制御することができ
る。
【0016】電気光学素子2で偏光方向を制御されたパ
ルスレーザビームが、波長変換素子(NLO:非線形光
学素子)3に入射する。波長変換素子3の位相整合タイ
プはタイプIであり、入射するレーザビームの2倍高調
波が発生する。波長変換素子3として、バリウムボーレ
ート(BaB24)、リチウムトリボーレート(LiB
35)、セシウムリチウムボーレート(CsLiB6
10)等を使用することができる。波長変換素子3の変換
効率は、入射するレーザビームの偏光方向に依存する。
変換効率が0%のときには、波長変換素子3を通過した
レーザビームは、基本波のみを含む。変換効率が0%の
時の偏光方向と直交する方向に偏光したレーザビームが
入射するときに、変換効率が最大になる。それ以外のと
きの変換効率は、0%と最大変換効率との間の値にな
る。
【0017】波長変換素子3を通過したレーザビーム
が、偏光板4に入射角45°で入射する。偏光板4は、
偏光方向が入射面に平行であるP偏光成分を透過させ、
偏光方向が入射面に垂直であるS偏光成分を反射する。
偏光板4で反射されたレーザビームが、ガルバノスキャ
ナ5に入射する。ガルバノスキャナ5は、一対の揺動可
能な反射鏡を含んで構成され、レーザビームを2次元方
向に走査する。
【0018】ガルバノスキャナ5で走査されたレーザビ
ームが、fθレンズ6に入射する。fθレンズ6は、レ
ーザビームを集束させ、XYステージ8に保持された加
工対象物10の表面上に焦点を結ばせる。なお、ガルバ
ノスキャナ5よりも光源側のレーザビームの経路上にビ
ーム透過孔を有するマスクを配置し、このマスクのビー
ム透過孔をfθレンズ6で加工対象物10の表面上に結
像させてもよい。
【0019】図2を参照して、第1の実施例によるレー
ザ装置を用いて、プリント配線板に穴あけ加工を行う方
法について説明する。
【0020】図2(A)に、レーザビームの偏光方向及
び波長変換の様子を示す。図2(A)の紙面が偏光板4
に入射するレーザビームの入射面に一致する。電気光学
素子2に入射する角周波数ωの基本波は、P偏光である
とする。電気光学素子2に電圧が印加されていない状態
(オフ状態)のとき、電気光学素子2を通過したレーザ
ビームはP偏光のままである。
【0021】波長変換素子3の波長変換効率は、P偏光
が入射するときに最大になり、S偏光が入射するときに
0%になるように配置されている。従って、電気光学素
子2がオフ状態のとき、波長変換素子3の変換効率が最
大になり、角周波数2ωの2倍高調波が生成される。波
長変換素子3を通過したレーザビームは、S偏光の2倍
高調波と、P偏光の基本波とを含む。
【0022】偏光板4は、P偏光の基本波を透過させ、
S偏光の2倍高調波を反射する。このため、図1に示し
た加工対象物10には、2倍高調波のみが入射する。
【0023】電気光学素子2に電圧が印加されている状
態(オン状態)のとき、電気光学素子2は、入射するレ
ーザビームの偏光方向を90°旋回させる。このため、
電気光学素子2を通過したレーザビームはS偏光にな
る。
【0024】このとき、波長変換素子3の変換効率が0
%であるため、波長変換素子3を通過したレーザビーム
は、S偏光の基本波のみを含む。偏光板4は、S偏光の
基本波を反射するため、図1に示した加工対象物10に
は、基本波のみが入射する。
【0025】このように、電気光学素子2のオンオフ状
態を切り替えることにより、加工対象物10に基本波及
び2倍高調波のいずれか一方を選択的に入射させること
ができる。このため、図1に示したfθレンズ6には、
基本波と2倍高調波の2つの波長域で反射率が低くなる
ように、2波長コーティングを施すことが好ましい。さ
らに、この2つの波長において色収差を補償したレンズ
を使用することが好ましい。なお、色収差のない凹面鏡
を使用してもよい。
【0026】色収差が補償されない場合には、基本波を
用いて加工するときと、2倍高調波を用いて加工すると
きとで、fθレンズ6と加工対象物10との距離を変
え、常に加工対象物10の表面で焦点を結ぶようにすれ
ばよい。なお、必要に応じて、積極的に焦点ずれを生じ
させて加工してもよい。
【0027】図1に示したレーザ光源1が2倍高調波を
出射する場合には、加工対象物10に、2倍高調波及び
4倍高調波のいずれか一方を選択的に入射させることが
できる。以下に説明するレーザ加工方法では、2倍高調
波と4倍高調波とが使用される。
【0028】図2(B)に、加工対象物10となるプリ
ント配線板の断面図を示す。ガラスエポキシ樹脂からな
る支持基板11の表面上に銅からなる内層配線パターン
12が形成されている。内層配線パターン12を覆うよ
うに、支持基板11の上にエポキシ樹脂からなる絶縁層
13が形成されている。絶縁層13の表面上に銅からな
る上層配線層14が形成されている。図1に示したレー
ザ光源1として、Nd:YAGレーザの2倍高調波を出
射する高調波発生装置を使用する。角周波数2ωの2倍
高調波の波長は532nmである。
【0029】図2(C)に示すように、上層配線層14
の、内層配線パターン12と重なる位置に、角周波数2
ωの2倍高調波を入射させ、上層配線層14を貫通する
穴15を形成する。2倍高調波を入射させるためには、
図2(A)に示した電気光学素子2をオン状態にすれば
よい。
【0030】図2(D)に示すように、穴15の底面に
露出した絶縁層13に角周波数4ωの4倍高調波を入射
させ、絶縁層13を貫通する穴16を形成する。4倍高
調波を入射させるためには、図2(A)に示した電気光
学素子2をオフ状態にすればよい。
【0031】基本波の波長域における銅表面の反射率が
非常に高いため、基本波は銅の加工に適さない。また、
基本波から4倍高調波への変換効率は、2倍高調波への
変換効率よりも低い。このため、4倍高調波は、高いパ
ルスエネルギ密度のレーザビームを必要とする銅の加工
には適さない。銅からなる上層配線層14は、2倍高調
波で加工することが好ましい。
【0032】エポキシ樹脂は、4倍高調波の波長域にお
いて高い吸収特性を示す。このため、絶縁層13は、4
倍高調波で加工することが好ましい。また、絶縁層13
がガラス繊維で強化されたガラスエポキシ樹脂である場
合にも、4倍高調波を用いることにより、ガラス繊維を
容易にエッチングすることができる。金属層と樹脂層と
を加工する場合には、2倍高調波の波長が400nm以
上であり、4倍高調波の波長が400nm以下であるよ
うなレーザ光源を使用することが好ましい。
【0033】電気光学素子2の応答速度は、固体レーザ
のパルス周波数に比べて十分速い。このため、加工対象
物10に入射するパルスレーザビームの波長をパルス単
位で切り替えることができる。波長切り替えのために、
レーザ発振器自体を交換したり、波長変換素子を移動さ
せてレーザビームの光路内に挿入したり、光路から外し
たりする必要が無いため、加工時間を短縮することがで
きる。加工時間の短縮化を図るために、パルス周波数を
100Hz以上とすることが好ましい。パルス周波数が
100kHz以下であれば、パルスごとに波長を切り替
えることが可能であろう。
【0034】レーザ光源1は、波長の切り替えとは無関
係に、継続してパルス発振を繰り返している。このた
め、出力の安定したパルスレーザビームを得ることが可
能になる。金属層を加工する時と、樹脂層を加工する時
とで、パルス周波数を変えることによって、好適なレー
ザ出力を得るようにしてもよい。
【0035】上記実施例では、レーザビームの偏光方向
を電気光学素子で制御したが、電気光学素子の代わりに
1/2波長板を用いてもよい。1/2波長板の光学軸
を、入射するレーザビームの中心軸を中心として回転さ
せることによりレーザビームの偏光方向の旋回角を調整
することができる。
【0036】また、上記実施例では、図2(A)に示し
た電気光学素子2がオン状態とオフ状態との2つの状態
を持つように制御したが、印加電圧を変化させて、オン
状態とオフ状態との中間の状態を持たせてもよい。中間
の状態のときには、偏光方向の旋回角が0°と90°と
の間になる。旋回角を制御することにより、基本波と2
倍高調波とのS偏光成分の強度を変化させることができ
る。これにより、基本波と2倍高調波とが混合されたレ
ーザビームで、両者の強度比を制御しながらレーザ加工
を行うことができる。
【0037】また、上記実施例では、図2(A)に示し
た偏光板4で反射したレーザビームを利用したが、偏光
板4を透過したレーザビームを利用してもよいし、両方
のレーザビームを利用してもよい。
【0038】次に、図3を参照して、第2の実施例につ
いて説明する。第2の実施例によるレーザ装置では、図
1及び図2(A)に示した第1の実施例によるレーザ装
置の波長変換素子3と偏光板4との間のレーザビームの
経路内に、電気光学素子20が配置されている。その他
の構成は、図1に示した第1の実施例の場合と同様であ
る。図2(A)に示した電気光学素子2をオフ状態にす
ると、波長変換素子3を通過したレーザビームは、P偏
光の基本波とS偏光の2倍高調波を含む。
【0039】図3に示した電気光学素子20をオン状態
にすると、基本波の偏光方向が90°旋回し、2倍高調
波の偏光方向が180°旋回する。このため、電気光学
素子20を通過したレーザビームの基本波及び2倍高調
波は、共にS偏光になる。偏光板4は、S偏光のレーザ
ビームを反射するため、加工対象物に基本波と2倍高調
波の両方を入射させることができる。
【0040】また、電気光学素子20をオフ状態にすれ
ば、図2(A)に示した第1の実施例の場合と同様に、
基本波及び2倍高調波のいずれかを選択的に入射させる
ことができる。なお、加工対象物によっては、電気光学
素子20をオフ状態のままにして、または電気光学素子
20をレーザビームの経路から取り外して用いることも
あり得る。この場合は、偏光板4の代わりに全反射ミラ
ーを用いる。これにより、基本波と2倍高調波とが混合
され、かつS偏光成分とP偏光成分とが混合されたレー
ザビームを加工対象物に入射させることができる。
【0041】図4に、第3の実施例によるレーザ装置の
概略図を示す。図1に示した第1の実施例によるレーザ
装置の電気光学素子2を取り除き、その代わりに波長変
換素子3を回転させる回転機構30を設けることにより
第3の実施例によるレーザ装置が得られる。制御装置7
が、レーザ光源1及び回転機構30を制御する。
【0042】回転機構30は、波長変換素子3を、入射
するレーザビームの中心軸を中心として回転させ、所望
の位置で固定することができる。図1に示した第1の実
施例では、波長変換素子3を固定し、電気光学素子2で
レーザビームの偏光方向を旋回させていたが、第3の実
施例では、レーザビームの偏光方向を固定し、波長変換
素子3を回転させている。波長変換素子3を回転させる
ことにより、変換効率を変化させることができる。
【0043】第3の実施例では、波長変換素子3を機械
的に回転させるため、第1の実施例の場合に比べて、波
長切り替えの応答性は悪い。従って、第3の実施例によ
るレーザ装置は、速い加工速度が求められない用途に適
している。
【0044】図5(A)に、第4の実施例によるレーザ
装置の波長変換部のブロック図を示す。第4の実施例で
は、図1に示した第1の実施例によるレーザ装置の電気
光学素子2及び波長変換素子3の代わりに、第1段目の
電気光学素子(EOM1)41、第1段目の波長変換素
子(NLO1)42、第2段目の電気光学素子(EOM
2)43、及び第2段目の波長変換素子(NLO2)4
4がこの順番に配置されている。
【0045】図6に、第4の実施例によるレーザ装置の
各段の電気光学素子及び波長変換素子を通過した後のレ
ーザビームの波長及び偏光方向を示す。図中の1ωは基
本波を示し、nωはn倍高調波を示す。ωの後の
「縦」、「横」及び「円」の表示は偏光状態を示す。
【0046】図6のケースA及びBの場合には、基本波
のみを取り出すことができる。ケースCの場合には、ダ
イクロイックミラー等で2倍高調波のみを取り出すこと
ができる。ケースDの場合には、ダイクロイックミラー
等で4倍高調波のみを取り出すことができる。
【0047】このように、第4の実施例では、電気光学
素子のオンオフを制御することによって、基本波、2倍
高調波、4倍高調波のいずれかを選択的に取り出し、加
工対象物に入射させることができる。
【0048】図5(B)に、第5の実施例によるレーザ
装置の波長変換部のブロック図を示す。第5の実施例で
は、図1に示した第1の実施例によるレーザ装置の電気
光学素子2及び波長変換素子3の代わりに、第1段目の
電気光学素子(EOM1)51、第1段目の波長変換素
子(NLO1)52、第2段目の電気光学素子(EOM
2)53、及び第2段目の波長変換素子(NLO2)5
4、第3段目の電気光学素子(EOM3)55、及び第
3段目の波長変換素子(NLO3)56がこの順番に配
置されている。第1段目の波長変換素子52及び第3段
目の波長変換素子56は、位相整合タイプがタイプIの
ものであり、第2段目の波長変換素子54は、位相整合
タイプがタイプIIのものである。
【0049】なお、位相整合タイプがタイプIの波長変
換素子とタイプIIの波長変換素子との順番と組み合わ
せは、使用する素子の種類によって変更できる。
【0050】図7に、第5の実施例によるレーザ装置の
各段の電気光学素子及び波長変換素子を通過した後のレ
ーザビームの波長及び偏光方向を示す。図中の1ωは基
本波を示し、nωはn倍高調波を示す。ωの後の「縦」
及び「横」の表示は偏光状態を示す。
【0051】図7のケースA〜Dの場合には、基本波を
取り出すことができる。ケースE及びFの場合には、ダ
イクロイックミラー等により2倍高調波を取り出すこと
ができる。ケースGの場合には、3倍高調波を取り出す
ことができ、ケースHの場合には、5倍高調波を取り出
すことができる。
【0052】このように、第5の実施例では、電気光学
素子のオンオフを制御することによって、基本波、2倍
高調波、3倍高調波、5倍高調波のいずれかを選択的に
取り出し、加工対象物に入射させることができる。な
お、組み合わせによっては、基本波、2倍高調波、3倍
高調波、及び4倍高調波のいずれかを選択的に取り出す
ことも可能である。
【0053】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
【0054】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
レーザ発振器を交換することなく、かつ波長変換素子の
挿入及び取り外しを行うことなく、波長を切り替えてレ
ーザ加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施例によるレーザ装置の概
略図である。
【図2】 (A)は、第1の実施例によるレーザ装置を
伝搬するレーザビームの偏光方向及び波長変換の様子を
示す図であり、(B)〜(D)は、加工対象物の加工部
近傍の断面図である。
【図3】 第2の実施例によるレーザ装置の波長変換部
及び偏光方向制御部の概略図である。
【図4】 本発明の第3の実施例によるレーザ装置の概
略図である。
【図5】 (A)は、本発明の第4の実施例によるレー
ザ装置の波長変換部のブロック図であり、(B)は、本
発明の第5の実施例によるレーザ装置の波長変換部のブ
ロック図である。
【図6】 第4の実施例によるレーザ装置を伝搬するレ
ーザビームの偏光状態及び波長変換の様子を示す図表で
ある。
【図7】 第5の実施例によるレーザ装置を伝搬するレ
ーザビームの偏光状態及び波長変換の様子を示す図表で
ある。
【符号の説明】
1 レーザ光源 2、20、41、43、51、53、55 電気光学素
子 3、42、44、52、54、56 波長変換素子 4 偏光板 5 ガルバノスキャナ 6 fθレンズ 7 制御装置 8 XYステージ 10 加工対象物 11 支持基板 12 内層配線 13 絶縁膜 14 上層配線層 15、16 穴 30 回転機構

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直線偏光のレーザビームを出射するレー
    ザ光源と、 前記レーザ光源から出射されたレーザビームが入射し、
    入射したレーザビームの偏光方向を旋回させ、旋回角度
    が可変である偏光制御素子と、 前記偏光制御素子によって偏光方向を制御されたレーザ
    ビームが入射し、入射したレーザビームの波長を変換す
    る波長変換素子であって、波長変換効率が、入射したレ
    ーザビームの偏光方向によって異なる前記波長変換素子
    とを有するレーザ装置。
  2. 【請求項2】 前記波長変換素子は、第1の偏光方向に
    直線偏光したレーザビームが入射するとき、波長変換効
    率が最も低く、該第1の偏光方向と直交する第2の偏光
    方向に直線偏光したレーザビームが入射するとき、波長
    変換効率が最も高く、 前記偏光制御素子は、前記波長変換素子に入射するレー
    ザビームの偏光方向を前記第1の偏光方向にする第1の
    状態と、前記波長変換素子に入射するレーザビームの偏
    光方向を前記第2の偏光方向にする第2の状態とのいず
    れかを取り得る請求項1に記載のレーザ装置。
  3. 【請求項3】 前記波長変換素子によって波長変換され
    たレーザビームが、第3の偏光方向に直線偏光してお
    り、波長変換されなかったレーザビームが、該第3の偏
    光方向とは異なる第4の偏光方向に直線偏光しており、 さらに、前記波長変換素子を通過したレーザビームが入
    射し、前記第3の偏光方向に直線偏光したレーザビーム
    から、前記第4の偏光方向に直線偏光したレーザビーム
    を、偏光方向の相違を利用して分岐させる分岐素子を有
    する請求項1または2に記載のレーザ装置。
  4. 【請求項4】 さらに、前記波長変換素子を通過したレ
    ーザビームが入射し、該波長変換素子によって波長変換
    されなかったレーザビームの波長域の光から、波長変換
    されたレーザビームの波長域の光を、波長の相違を利用
    して分岐させる分岐素子を有する請求項1または2に記
    載のレーザ装置。
  5. 【請求項5】 第1の偏光方向に直線偏光したレーザビ
    ームを、入射するレーザビームの偏光方向によって変換
    効率の異なる波長変換素子に入射させ、該波長変換素子
    を通過したレーザビームで加工対象物の第1の材料の部
    分を加工する工程と、 前記第1の偏光方向とは異なる第2の偏光方向に直線偏
    光したレーザビームを、前記波長変換素子に入射させ、
    該波長変換素子を通過したレーザビームで、前記第1の
    材料とは異なる第2の材料の部分を加工する工程とを有
    するレーザ加工方法。
  6. 【請求項6】 前記第1の偏光方向及び前記第2の偏光
    方向の一方が、前記波長変換素子の変換効率を最大にす
    る方向であり、他方が、前記波長変換素子の変換効率を
    最小にする方向である請求項5に記載のレーザ加工方
    法。
  7. 【請求項7】 前記第1の材料が金属であり、前記第2
    の材料が樹脂であり、前記第1の偏光方向が、前記波長
    変換素子の変換効率を最小にする方向であり、前記第2
    の偏光方向が、前記波長変換素子の変換効率を最大にす
    る方向である請求項5に記載のレーザ加工方法。
  8. 【請求項8】 直線偏光のレーザビームを出射するレー
    ザ光源と、 前記レーザ光源から出射したレーザビームが入射し、入
    射したレーザビームの波長を変換する波長変換素子であ
    って、波長変換効率が、入射したレーザビームの偏光方
    向によって異なる前記波長変換素子と、 前記波長変換素子を、入射するレーザビームの進行方向
    に平行な軸を中心とした回転方向に変位させる回転機構
    とを有するレーザ装置。
  9. 【請求項9】 直線偏光のレーザビームを出射するレー
    ザ光源と、 前記レーザ光源から出射したレーザビームが入射し、入
    射したレーザビームの偏光方向を旋回させ、旋回角度が
    可変である第1の偏光制御素子と、 前記第1の偏光制御素子によって偏光方向を制御された
    レーザビームが入射し、入射したレーザビームの波長を
    変換する第1の波長変換素子であって、波長変換効率
    が、入射したレーザビームの偏光方向によって異なる前
    記第1の波長変換素子と、 前記第1の波長変換素子を通過したレーザビームが入射
    し、入射したレーザビームの偏光方向を旋回させ、旋回
    角度が可変である第2の偏光制御素子と、 前記第2の偏光制御素子によって偏光方向を制御された
    レーザビームが入射し、入射したレーザビームの波長を
    変換する第2の波長変換素子であって、波長変換効率
    が、入射したレーザビームの偏光方向によって異なる前
    記第2の波長変換素子とを有するレーザ装置。
  10. 【請求項10】 さらに、前記第2の波長変換素子を通
    過したレーザビームを、その偏光方向または波長の相違
    によって複数のレーザビームに分岐させる請求項9に記
    載のレーザ装置。
  11. 【請求項11】 さらに、前記第2の波長変換素子を通
    過したレーザビームが入射し、入射したレーザビームの
    偏光方向を旋回させ、旋回角度が可変である第3の偏光
    制御素子と、 前記第3の偏光制御素子によって偏光方向を制御された
    レーザビームが入射し、入射したレーザビームの波長を
    変換する第3の波長変換素子であって、波長変換効率
    が、入射したレーザビームの偏光方向によって異なる前
    記第3の波長変換素子とを有し、 前記第1の波長変換素子及び第3の波長変換素子の位相
    整合タイプがタイプIであり、前記第2の波長変換素子
    の位相整合タイプがタイプIIである請求項9に記載の
    レーザ装置。
  12. 【請求項12】 さらに、前記第3の波長変換素子を通
    過したレーザビームを、その偏光方向または波長の相違
    によって複数のレーザビームに分岐させる請求項11に
    記載のレーザ装置。
  13. 【請求項13】 直線偏光のレーザビームを出射するレ
    ーザ光源と、 前記レーザ光源から出射されたレーザビームが入射し、
    入射したレーザビームの偏光方向を旋回させ、旋回角度
    が可変である偏光制御素子と、 前記偏光制御素子によって偏光方向を制御されたレーザ
    ビームが入射し、入射したレーザビームの波長を変換す
    る波長変換素子であって、波長変換効率が、入射したレ
    ーザビームの偏光方向によって異なる前記波長変換素子
    と、 加工対象物を保持する保持手段と、 前記波長変換素子を通過したレーザビームを、前記保持
    手段に保持された加工対象物上に集光させる集光素子と
    を有するレーザ加工装置。
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