JP2011243832A - ファイバレーザ加工装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】このMOPA方式ファイバレーザ加工装置は、シード光発生部10、第1および第2の増幅用光ファイバ12,14および光ビーム照射部16をアイソレータ18,20,22および光結合器24,26を介して光学的に縦続接続している。ここで、シード光発生部10より出力されるパルス波形のシード光のスペクトル中心波長は1054〜1057nmの範囲にあり、ひいては被加工物Wの表面に照射される増幅パルスの光ビームLBのスペクトル中心波長も1054〜1057nmの範囲にある。
【選択図】 図1
Description
Claims (14)
- シード用のレーザダイオードを有し、前記シード用レーザダイオードを駆動してスペクトルの中心波長が1054nm〜1057nmの範囲にあるパルス波形のシード光を発生するシード光発生部と、
希土類元素として少なくともYbを添加したコアを有し、前記シード光発生部からの前記シード光を入力端より前記コアの中に入れ、前記シード光を出力端に向けて伝搬させながら誘導放出により増幅する増幅用光ファイバと、
前記増幅用光ファイバのコアを励起するための励起光を発生する励起光源と、
前記シード用レーザダイオードおよび前記励起光源を前記増幅用光ファイバの入力端に光学的に結合する光結合器と、
前記増幅用光ファイバの出力端から出るスペクトルの中心波長が1054nm〜1057nmの範囲にあるパルス波形の光ビームを被加工物に集光照射する光ビーム照射部と
を有するファイバレーザ加工装置。 - 前記励起光源は、1つまたは複数の第1の励起用レーザダイオードを有する、請求項1に記載のファイバレーザ加工装置。
- 前記増幅用光ファイバの利得は20dB以上である、請求項1または請求項2に記載のファイバレーザ加工装置。
- シード用のレーザダイオードを有し、前記シード用レーザダイオードを駆動してスペクトルの中心波長が1054nm〜1057nmの範囲にあるパルス波形のシード光を発生するシード光発生部と、
希土類元素として少なくともYbを添加した第1のコアを有し、前記シード光発生部からの前記シード光を入力端より前記第1のコアの中に入れ、前記シード光を伝搬させながら誘導放出より増幅して、出力端よりスペクトルの中心波長が1054nm〜1057nmの範囲にある第1段増幅パルスの光ビームを出す第1の増幅用光ファイバと、
前記第1の増幅用光ファイバの第1のコアを励起するための第1の励起光を発生する第1の励起光源と、
前記シード用レーザダイオードおよび前記第1の励起光源を前記第1の増幅用光ファイバの入力端に光学的に結合する第1の光結合器と、
希土類元素として少なくともYbを添加した第2のコアを有し、前記第1の増幅用光ファイバの出力端からの前記第1段増幅パルスの光ビームを入力端より前記第2のコアの中に入れ、前記第1段増幅パルスの光ビームを伝搬させながら誘導放出により増幅して、出力端よりスペクトルの中心波長が1054nm〜1057nmの範囲にある第2段増幅パルスの光ビームを出す第2の増幅用光ファイバと、
前記第2の増幅用光ファイバの第2のコアを励起するための第2の励起光を発生する第2の励起光源と、
前記第1の増幅用光ファイバの出力端および前記第2の励起光源を前記第2の増幅用光ファイバの入力端に光学的に結合する第2の光結合器と、
前記第2の増幅用光ファイバの出力端から出た前記第2段増幅パルスの光ビームを被加工物に集光照射する光ビーム照射部と
を有するファイバレーザ加工装置。 - 前記第1および第2の励起光源は、それぞれ1つまたは複数の第1の励起用レーザダイオードを有する、請求項4に記載のファイバレーザ加工装置。
- 前記第1および第2の増幅用光ファイバの利得はそれぞれ20dB以上である、請求項4または請求項5に記載のファイバレーザ加工装置。
- 前記シード光発生部が、前記シード光のスペクトルの中心波長が1054nm〜1057nmの範囲にあるように前記シード用レーザダイオードの温度を制御するLD温調部を有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載のファイバレーザ加工装置。
- 前記シード光発生部が、前記シード用レーザダイオードで生成される光のうちスペクトルの中心波長が1054nm〜1057nmの範囲に固定する波長固定手段を有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載のファイバレーザ加工装置。
- 前記波長固定手段は、ファイバブラッググレーティングを有する、請求項8に記載のファイバレーザ加工装置。
- 前記シード光のスペクトルにおいて1056nm〜1057nmの領域におけるパワーがその全域でピークパワーの−10dBより高い、請求項1〜9のいずれか一項に記載のファイバレーザ加工装置。
- 前記シード光発生部は、前記シード光を0.1ns〜200nsのパルス幅および10kHz〜1MHzの繰り返し周波数で発生する、請求項1〜10のいずれか1項に記載のファイバレーザ加工装置。
- 希土類元素として少なくともYbを添加したコアを有し、入力端より前記コアの中にパルス波形のシード光を入れ、前記シード光を出力端に向けて伝搬させながら誘導放出により増幅する増幅用光ファイバと、
前記増幅用光ファイバの入力端にスペクトルの中心波長が1054nm〜1057nmの範囲にある前記シード光を注入するシード光注入部と、
前記増幅用光ファイバの入力端に前記コアを励起するための励起光を注入する励起光注入部と、
前記増幅用光ファイバの出力端から出たスペクトルの中心波長が1054nm〜1057nmの範囲にあるパルス波形の加工用光ビームを被加工物に集光照射する光ビーム照射部と
を有するファイバレーザ加工装置。 - 希土類元素として少なくともYbを添加した第1のコアを有し、入力端より前記第1のコアの中にパルス波形のシード光を入れ、前記シード光を伝搬させながら誘導放出により増幅して、出力端よりスペクトルの中心波長が1054nm〜1057nmの範囲にある第1段増幅パルスの光ビームを出す第1の増幅用光ファイバと、
前記第1の増幅用光ファイバの入力端にスペクトルの中心波長が1054nm〜1057nmの範囲にある前記シード光を注入するシード光注入部と、
前記第1の増幅用光ファイバの入力端に前記第1のコアを励起するための第1の励起光を注入する第1の励起光注入部と、
希土類元素として少なくともYbを添加した第2のコアを有し、入力端より前記第2のコアの中に前記第1の増幅用光ファイバからの前記第1段増幅パルスの光ビームを入れ、前記第1段増幅パルスの光ビームシード光を伝搬させながら誘導放出により増幅して、出力端よりスペクトルの中心波長が1054nm〜1057nmの範囲にある第2段増幅パルスの光ビームを出す第2の増幅用光ファイバと、
前記第2の増幅用光ファイバの入力端に前記第2のコアを励起するための第2の励起光を注入する第2の励起光注入部と、
前記第2の増幅用光ファイバの出力端から出た前記第2段増幅パルスの光ビームを被加工物に集光照射する光ビーム照射部と
を有するファイバレーザ加工装置。 - 前記シード光のスペクトルにおいて1056nm〜1057nmの領域におけるパワーがその全域でピークパワーの−10dBより高い、請求項11または請求項12に記載のファイバレーザ加工装置。
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