JP2012079966A - Fiber laser processing device and laser diode power supply unit for excitation - Google Patents

Fiber laser processing device and laser diode power supply unit for excitation Download PDF

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和人 日下部
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fiber laser processing device capable of completely detecting an open failure and short-circuit failure in a laser diode for excitation with a small-scale and low-cost device configuration without need for an isolation amplifier.SOLUTION: In a pump LD power circuit 50, a switching control section 66 switching-controls a switching element 54 connected between a pump LD 36(38) and a DC power supply 52 by a pulse duration modulation (PWM) control system and meets or approximates a current value of a driving current Irunning through the pump LD 36(38) with/to a preset value. A duty monitoring section 68 monitors a duty of a switching operation of the switching element 54 and detects an open failure or a short-circuit failure in the pump LD 36(38) based on the duty.

Description

本発明は、ファイバレーザで生成したレーザ光を被加工物に照射して所望のレーザ加工を行うファイバレーザ加工装置およびこれに使用可能な励起用レーザダイオード電源装置に関する。   The present invention relates to a fiber laser processing apparatus that performs desired laser processing by irradiating a workpiece with laser light generated by a fiber laser, and an excitation laser diode power supply apparatus that can be used for the fiber laser processing apparatus.

従来より、ファイバレーザ加工装置では、レーザ発振用または増幅用の光ファイバを励起するための光源にレーザダイオード(LD)がよく用いられている(たとえば特許文献1,2)。   Conventionally, in a fiber laser processing apparatus, a laser diode (LD) is often used as a light source for exciting a laser oscillation or amplification optical fiber (for example, Patent Documents 1 and 2).

一般に、この種の励起用LDを駆動するための電源回路は、励起用LDに電力を供給するための直流電源と、この直流電源と励起用LDとの間に接続されるスイッチング素子とを有し、このスイッチング素子をパルス幅変調(PWM)方式でスイッチング制御することにより、励起用LDに所望の駆動電流を流すようにしている。これによって、励起用LDは、駆動電流の電流値に応じたパワーで励起光を発振出力する。特に、高出力のファイバレーザ加工装置では、通常数十アンペア以上の大きな駆動電流が励起用LDに流され、励起用LDより数十ワット以上のハイパワーな励起光が発生される。   In general, a power supply circuit for driving this type of excitation LD has a DC power supply for supplying power to the excitation LD and a switching element connected between the DC power supply and the excitation LD. The switching element is subjected to switching control by a pulse width modulation (PWM) method, so that a desired drive current flows through the excitation LD. As a result, the excitation LD oscillates and outputs the excitation light with power corresponding to the current value of the drive current. In particular, in a high-power fiber laser processing apparatus, a large drive current of usually several tens of amperes or more is passed through the excitation LD, and high-power excitation light of several tens of watts or more is generated from the excitation LD.

このようにファイバレーザ加工装置に用いられる励起用LDは、ファイバレーザ光の生成に不可欠なものであるが、経時的に消耗・劣化するだけでなく、突発的にオープン(開路)故障またはショート(短絡)故障を起こすことがある。このようなオープン故障またはショート故障の多くは、励起用LD内で発生する熱によって引き起こされる。たとえば、活性領域内のP−N接合が熱で破壊されることによってショート故障になることがある。あるいは、励起用LDと周囲の接続端子との間で半田が溶融することによって、半田付け結合(電気的接続)が破壊して、オープン故障に至ることがある。   As described above, the pumping LD used in the fiber laser processing apparatus is indispensable for the generation of the fiber laser light. However, the pumping LD is not only worn and deteriorated with time, but also suddenly opens (opens) or shorts ( (Short circuit) may cause failure. Many of such open faults or short faults are caused by heat generated in the excitation LD. For example, a PN junction in the active region may be short-circuited by being destroyed by heat. Alternatively, when the solder melts between the excitation LD and the surrounding connection terminals, the soldering connection (electrical connection) may be broken, leading to an open failure.

いずれにしても、レーザ加工の最中に励起用LDがオープン故障またはショート故障を起こしたときは、加工用レーザ光のパワーが全く意図しないものになるので、直ちにその事態を検出してレーザ加工を停止する必要がある。さらには、ユーザ(現場の作業員等)に励起用LDの部品交換を促す必要がある。   In any case, if the pumping LD causes an open failure or short-circuit failure during laser processing, the power of the processing laser beam becomes completely unintentional. Need to stop. Furthermore, it is necessary to prompt the user (on-site worker or the like) to replace the excitation LD parts.

この点に関して、従来の励起用LD電源装置は、励起用LDの故障を検出するために、励起用LDの端子(アノード端子/カソード端子)間の電圧をアイソレーション・アンプを通じて監視し、LD端子間電圧が異常に高くなったときはオープン故障とみなし、LD端子間電圧が異常に低くなったときはショート故障とみなすようにしていた。   In this regard, the conventional excitation LD power supply apparatus monitors the voltage between the terminals (anode terminal / cathode terminal) of the excitation LD through an isolation amplifier in order to detect a failure of the excitation LD. When the voltage between the terminals is abnormally high, it is regarded as an open failure, and when the voltage between the LD terminals is abnormally low, it is regarded as a short circuit failure.

米国特許第6275250号US Pat. No. 6,275,250 特開2009−248157JP 2009-248157 A

従来の励起用LD電源装置は、上記のように励起用LDの故障検出にアイソレーション・アンプを用いることにより、部品が多くて大規模かつコスト高になることが問題となっている。また、励起用LDの端子がアイソレーション・アンプに直接接続されるため、アイソレーション・アンプが故障したならば、励起用LDがその影響をまともに受けて、励起光を正常に発振出力できなくなるという不利点もある。   The conventional pumping LD power supply device has a problem that the number of parts is large and the cost is high by using an isolation amplifier for detecting the failure of the pumping LD as described above. In addition, since the pumping LD terminal is directly connected to the isolation amplifier, if the isolation amplifier fails, the pumping LD is affected by it and the pumping light cannot be oscillated normally. There is also a disadvantage.

なお、励起用LDの故障を検出するために、励起用LDが含まれる負荷回路を流れる駆動電流を監視する従来手法もある。この手法は、励起用LDがオープン故障を起こしたときは、負荷回路に電流が全く流れなくなるので、正しく故障検出を行える。しかし、励起用LDがショート故障を起こしたときは、フィードバック制御により負荷回路には電流が正常に流れるので、そのショート故障を検出することができない。   In order to detect a failure of the excitation LD, there is a conventional method of monitoring a drive current flowing through a load circuit including the excitation LD. In this method, when the excitation LD causes an open fault, no current flows through the load circuit, so that the fault can be detected correctly. However, when a short circuit failure occurs in the excitation LD, the current normally flows through the load circuit by feedback control, so that the short circuit failure cannot be detected.

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するものであり、アイソレーション・アンプを要することなく小規模で低コストの装置構成によって励起用レーザダイオードのオープン故障およびショート故障を確実に検出できるようにした励起用レーザダイオード電源装置およびこれを用いるファイバレーザ加工装置を提供する。   The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and ensures that open and short failures of the pumping laser diode can be ensured by a small-scale and low-cost device configuration without requiring an isolation amplifier. Provided are a laser diode power supply device for excitation that can be detected and a fiber laser processing device using the same.

本発明の第1の励起用レーザダイオード電源装置は、ファイバレーザ加工装置においてファイバレーザに用いる励起光を発生するレーザダイオードを駆動するための励起用レーザダイオード電源装置であって、前記レーザダイオードに電力を供給するための直流電源と、前記直流電源と前記レーザダイオードとの間に接続されるスイッチング素子と、前記駆動電流の電流値を測定する駆動電流測定部と、前記駆動電流測定部より得られる電流測定値が電流設定値に一致または近似するように、パルス幅変調制御方式により前記スイッチング素子のスイッチング動作を制御するスイッチング制御部と、前記レーザダイオードのオープン故障またはショート故障を検出するために前記スイッチング動作のデューティを監視するデューティ監視部とを有する。   A first pumping laser diode power supply apparatus of the present invention is a pumping laser diode power supply apparatus for driving a laser diode that generates pumping light used for a fiber laser in a fiber laser processing apparatus, Obtained from a DC power source for supplying a current, a switching element connected between the DC power source and the laser diode, a drive current measuring unit for measuring a current value of the drive current, and the drive current measuring unit A switching control unit that controls a switching operation of the switching element by a pulse width modulation control method so that a current measurement value matches or approximates a current setting value, and the laser diode to detect an open failure or a short-circuit failure. A duty monitoring unit for monitoring the duty of the switching operation; A.

上記の装置構成において、レーザダイオードが正常に機能している限りは、駆動電流の電流値が電流設定値に対して大きくなる方向に変化すると、スイッチング素子のスイッチング・オンする期間の割合つまりデューティが大きくなって、駆動電流の電流値が増大する。また、駆動電流の電流値が電流設定値に対して小さくなる方向に変化すると、スイッチング素子のスイッチング・オンする期間の割合つまりデューティが小さくなって、駆動電流の電流値が減少する。   In the above device configuration, as long as the laser diode functions normally, if the current value of the drive current changes in a direction that increases with respect to the current setting value, the ratio of the switching-on period of the switching element, that is, the duty is increased. As the value increases, the current value of the drive current increases. Further, when the current value of the drive current changes in the direction of decreasing with respect to the current setting value, the ratio of the switching-on period of the switching element, that is, the duty becomes small, and the current value of the drive current decreases.

しかし、レーザダイオードがオープン故障を起こすと、駆動電流の電流値が急激に減少し、これに対してPWM方式のフィードバック制御が効かなくなり、スイッチング素子のスイッチング・オンする期間の割合つまりデューティが著しく大きくなる。また、レーザダイオードがショート故障を起こすと、駆動電流の電流値が急激に増大し、これに対してPWM方式のフィードバック制御が効かなくなり、スイッチング素子のスイッチング・オンする期間の割合つまりデューティが著しく小さくなる。   However, when an open failure occurs in the laser diode, the current value of the drive current decreases rapidly, and the feedback control of the PWM method is not effective for this, and the ratio of the switching-on period of the switching element, that is, the duty is remarkably large. Become. In addition, when a laser diode causes a short-circuit failure, the current value of the drive current increases abruptly, and the PWM feedback control becomes ineffective, and the ratio of the switching-on period of the switching element, that is, the duty is significantly reduced. Become.

デューティ監視部は、スイッチング動作のデューティを監視し、上記のようにデューティが異常に大きくなった状態、またはデューティが異常に小さくなった状態を捉えて、レーザダイオードがオープン故障またはショート故障を起こしたことを検出する。   The duty monitoring unit monitors the duty of the switching operation and detects the state where the duty is abnormally large or the state where the duty is abnormally small as described above, and the laser diode has caused an open failure or a short failure. Detect that.

本発明の第2の励起用レーザダイオード電源装置は、ファイバレーザ加工装置においてファイバレーザに用いる励起光を発生するレーザダイオードを駆動するための励起用レーザダイオード電源装置であって、前記レーザダイオードに電力を供給するための直流電源と、前記直流電源と前記レーザダイオードとの間に接続されるスイッチング素子と、前記ファイバレーザより生成されるレーザ光のパワーを測定するレーザパワー測定部より得られるレーザパワー測定値がレーザパワー設定値に一致または近似するように、パルス幅制御変調方式により前記スイッチング素子のスイッチング動作を制御するスイッチング制御部と、前記レーザダイオードのオープン故障またはショート故障を検出するために前記スイッチング動作のデューティを監視するデューティ監視部とを有する。   A second pumping laser diode power supply device according to the present invention is a pumping laser diode power supply device for driving a laser diode that generates pumping light used for a fiber laser in a fiber laser processing device, A laser power obtained from a direct-current power supply for supplying power, a switching element connected between the direct-current power supply and the laser diode, and a laser power measuring unit for measuring the power of laser light generated from the fiber laser A switching control unit that controls a switching operation of the switching element by a pulse width control modulation method so that a measured value matches or approximates a laser power setting value; and the detection for detecting an open fault or a short fault of the laser diode. Switching operation duty And a duty monitor for viewing.

上記の装置構成において、レーザダイオードが正常に機能している限りは、ファイバレーザ光のパワーがレーザパワー設定値に対して高くなる方向に変化すると、スイッチング素子のスイッチング・オンする期間の割合つまりデューティが大きくなって、駆動電流の電流値が増大する。また、ファイバレーザ光のパワーがレーザパワー設定値に対して低くなる方向に変化すると、スイッチング素子のスイッチング・オンする期間の割合つまりデューティが小さくなって、駆動電流の電流値が減少する。   In the above device configuration, as long as the laser diode is functioning normally, if the fiber laser beam power changes in the direction of increasing with respect to the laser power setting value, the ratio of the switching-on period of the switching element, that is, the duty cycle Increases and the current value of the drive current increases. Further, when the power of the fiber laser light changes in a direction that becomes lower than the laser power setting value, the ratio of the switching-on period of the switching element, that is, the duty becomes small, and the current value of the drive current decreases.

しかし、レーザダイオードがオープン故障を起こすと、駆動電流の電流値が急激に減少して、ファイバレーザ光のパワーが急激に低下し、これに対してPWM方式のフィードバック制御が効かなくなり、スイッチング素子のスイッチング・オンする期間の割合つまりデューティが著しく大きくなる。また、レーザダイオードがショート故障を起こすと、駆動電流の電流値が急激に増大して、ファイバレーザ光のパワーが急激に上昇し、これに対してPWM方式のフィードバック制御が効かなくなり、スイッチング素子のスイッチング・オンする期間の割合つまりデューティが著しく小さくなる。   However, when an open failure occurs in the laser diode, the current value of the drive current decreases sharply, and the power of the fiber laser light rapidly decreases. On the other hand, the PWM feedback control becomes ineffective, and the switching element The ratio of the switching-on period, that is, the duty is remarkably increased. In addition, when the laser diode causes a short circuit failure, the current value of the drive current increases abruptly, and the power of the fiber laser light increases rapidly. The ratio of the switching-on period, that is, the duty is remarkably reduced.

デューティ監視部は、スイッチング動作のデューティを監視し、上記のようにデューティが異常に大きくなった状態、またはデューティが異常に小さくなった状態を捉えて、レーザダイオードがオープン故障またはショート故障を起こしたことを検出する。   The duty monitoring unit monitors the duty of the switching operation and detects the state where the duty is abnormally large or the state where the duty is abnormally small as described above, and the laser diode has caused an open failure or a short failure. Detect that.

本発明の好適な一態様においては、デューティ監視部が、デューティ上限値を設定し、スイッチング動作のデューティがデューティ上限値を超えたときに、当該レーザダイオードがオープン故障を起こしているとの通報を出力する。さらに好ましくは、デューティ監視部が、第1の判定時限時間を設定し、スイッチング動作のデューティがデューティ上限値を超えた状態が第1の判定時限時間続いたときに、レーザダイオードがオープン故障を起こしていると判定する。   In a preferred aspect of the present invention, the duty monitoring unit sets a duty upper limit value, and when the duty of the switching operation exceeds the duty upper limit value, reports that the laser diode has caused an open failure. Output. More preferably, when the duty monitoring unit sets the first determination time limit and the state where the duty of the switching operation exceeds the duty upper limit value continues for the first determination time limit, the laser diode causes an open failure. It is determined that

別の好適な一態様においては、デューティ監視部が、デューティ下限値を設定し、スイッチング動作のデューティがデューティ下限値を割ったときに、レーザダイオードがショート故障を起こしているとの通報を出力する。さらに好ましくは、デューティ監視部が、第2の判定時限時間を設定し、スイッチング動作のデューティがデューティ下限値を割った状態が第2の判定時限時間続いたときに、レーザダイオードがショート故障を起こしていると判定する。   In another preferred embodiment, the duty monitoring unit sets a duty lower limit value, and outputs a report that the laser diode has a short fault when the duty of the switching operation divides the duty lower limit value. . More preferably, when the duty monitoring unit sets the second determination time limit and the state where the duty of the switching operation divides the duty lower limit value continues for the second determination time limit, the laser diode causes a short failure. It is determined that

本発明の好適な一態様においては、スイッチング制御部が、上記測定値と上記設定値とを比較して、その比較誤差を表わす誤差信号を生成する誤差生成部と、この誤差信号に基づいてスイッチング素子に供給すべき二値のパルス幅変調制御信号を生成する制御信号生成部とを有する。そして、デューティ監視部が、誤差信号のレベルをデューティ上限値に対応する第1の基準値と比較して、その比較結果から、スイッチング動作のデューティが前記デューティ上限値よりも大きいか否かを判定する。あるいは、デューティ監視部が、パルス幅変調制御信号のパルス幅をデューティ上限値に対応する第1の基準値と比較して、その比較結果から、スイッチング動作のデューティがデューティ上限値よりも大きいか否かを判定する。   In a preferred aspect of the present invention, the switching control unit compares the measured value with the set value and generates an error signal indicating the comparison error, and switching based on the error signal. And a control signal generation unit that generates a binary pulse width modulation control signal to be supplied to the element. Then, the duty monitoring unit compares the level of the error signal with the first reference value corresponding to the duty upper limit value, and determines from the comparison result whether the duty of the switching operation is larger than the duty upper limit value. To do. Alternatively, the duty monitoring unit compares the pulse width of the pulse width modulation control signal with the first reference value corresponding to the duty upper limit value, and based on the comparison result, whether or not the duty of the switching operation is larger than the duty upper limit value. Determine whether.

別の好適な一態様においては、スイッチング制御部が、上記測定値と上記設定値とを比較して、その比較誤差を表わす誤差信号を生成する誤差生成部と、その誤差信号に基づいてスイッチング素子に供給すべき二値のパルス幅変調制御信号を生成する制御信号生成部とを有する。そして、デューティ監視部が、誤差信号のレベルをデューティ下限値に対応する第2の基準値と比較して、その比較結果から、スイッチング動作のデューティがデューティ下限値よりも小さい否かを判定する。あるいは、デューティ監視部が、パルス幅変調制御信号のパルス幅をデューティ下限値に対応する第2の基準値と比較して、その比較結果から、スイッチング動作のデューティがデューティ下限値よりも小さいか否かを判定する。   In another preferred embodiment, the switching control unit compares the measured value with the set value to generate an error signal representing the comparison error, and the switching element based on the error signal. And a control signal generation unit that generates a binary pulse width modulation control signal to be supplied to the control unit. Then, the duty monitoring unit compares the level of the error signal with the second reference value corresponding to the duty lower limit value, and determines from the comparison result whether the duty of the switching operation is smaller than the duty lower limit value. Alternatively, the duty monitoring unit compares the pulse width of the pulse width modulation control signal with the second reference value corresponding to the duty lower limit value, and from the comparison result, determines whether the duty of the switching operation is smaller than the duty lower limit value. Determine whether.

本発明の第1のファイバレーザ加工装置は、シード光を生成するためのシード光源と、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用レーザダイオードと、前記励起用レーザダイオードを点灯駆動するための本発明の励起用レーザダイオード電源装置と、前記シード光源および前記励起用レーザダイオード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パルス波形のレーザ光を被加工物に集光照射するレーザ照射部と、前記励起用レーザダイオード電源装置より前記通報が出力されたときは前記通報に応答して前記シード光源および前記励起用レーザダイオード電源装置を停止させる制御部とを有する。   The first fiber laser processing apparatus of the present invention has a seed light source for generating seed light and a core to which at least Yb is added as a rare earth element, and the seed light is put into the core from an input end, An optical fiber for amplification that amplifies by stimulated emission while propagating the seed light toward the output end, an excitation laser diode that generates excitation light for exciting the core of the optical fiber for amplification, and the excitation laser A pumping laser diode power supply device of the present invention for lighting and driving the diode, an optical coupler for optically coupling the seed light source and the pumping laser diode to an input end of the amplification optical fiber, and the amplification A laser irradiation unit for condensing and irradiating a workpiece with a pulsed laser beam emitted from an output end of an optical fiber, and the excitation laser diode power supply device Ri wherein when the notification is output and a control unit stopping the seed light source and the excitation laser diode power supply in response to the notification.

本発明の第2のファイバレーザ加工装置は、発光元素を含むコアとこのコアを取り囲むクラッドとを有する発振用の光ファイバと、前記発振用光ファイバのコアを介して光学的に対向する一対の共振器ミラーと、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用レーザダイオードと、前記励起用レーザダイオードを点灯駆動するための本発明の励起用レーザダイオード電源装置と、前記共振器ミラーより出力された前記レーザ光を被加工物の加工点に向けて集光照射するレーザ照射部と、前記励起用レーザダイオード電源装置より前記通報が出力されたときは、前記通報に応答して前記励起用レーザダイオード電源装置を停止させる制御部とを有する。   A second fiber laser processing apparatus according to the present invention includes an oscillation optical fiber having a core containing a light emitting element and a clad surrounding the core, and a pair of optically opposed optical fibers through the core of the oscillation optical fiber. A resonator mirror, an excitation laser diode that generates excitation light for exciting the core of the amplification optical fiber, and an excitation laser diode power supply device of the present invention for lighting and driving the excitation laser diode; When the notification is output from the laser irradiation unit that focuses and irradiates the laser beam output from the resonator mirror toward the processing point of the workpiece, and the excitation laser diode power supply device, And a controller that stops the pumping laser diode power supply device in response.

上記第1および第2のファイバレーザ加工装置は、本発明の励起用レーザダイオード電源装置を備えることより、励起用レーザダイオードがオープン故障またはショート故障を起こしたときに適切に対応することが可能であり、装置の信頼性を向上させることができる。   Since the first and second fiber laser processing apparatuses include the pumping laser diode power supply device of the present invention, the pumping laser diode can appropriately cope with an open failure or a short-circuit failure. Yes, the reliability of the apparatus can be improved.

本発明の励起用レーザダイオード電源装置によれば、上記のような構成および作用により、アイソレーション・アンプを要することなく小規模で低コストな装置構成によって、励起用レーザダイオードのオープン故障およびショート故障を確実に検出することができる。   According to the pumping laser diode power supply device of the present invention, due to the configuration and operation as described above, an open failure and a short failure of the pumping laser diode can be achieved with a small-scale and low-cost device configuration without requiring an isolation amplifier. Can be reliably detected.

本発明のファイバレーザ加工装置によれば、上記のような構成および作用により、励起用レーザダイオードのオープン故障およびショート故障に対して適切な対処を行うことが可能であり、装置の信頼性を向上させることができる。   According to the fiber laser processing apparatus of the present invention, it is possible to take appropriate measures against the open failure and short-circuit failure of the excitation laser diode by the configuration and operation as described above, and improve the reliability of the apparatus. Can be made.

本発明の一実施形態によるファイバレーザ加工装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the fiber laser processing apparatus by one Embodiment of this invention. 上記ファイバレーザ加工装置のマーキング加工におけるマーキングパターンの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the marking pattern in the marking process of the said fiber laser processing apparatus. 上記マーキング加工における各部の波形およびタイミングを示す図である。It is a figure which shows the waveform and timing of each part in the said marking process. 上記ファイバレーザ加工装置で用いられるポンプLD電源回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the pump LD power supply circuit used with the said fiber laser processing apparatus. 上記ポンプLD電源回路に含まれるスイッチング制御部およびデューティ監視部の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the switching control part and duty monitoring part which are contained in the said pump LD power supply circuit. 上記スイッチング制御部のスイッチング動作における各部の波形を示す図である。It is a figure which shows the waveform of each part in the switching operation of the said switching control part. 上記デューティ監視部の一作用を説明するための各部の波形を示す図である。It is a figure which shows the waveform of each part for demonstrating one effect | action of the said duty monitoring part. 上記デューティ監視部の一作用を説明するための各部の波形を示す図である。It is a figure which shows the waveform of each part for demonstrating one effect | action of the said duty monitoring part. 一変形例におけるデューティ監視部の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the duty monitoring part in one modification. 一変形例におけるファイバレーザ加工装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the fiber laser processing apparatus in one modification.

以下、添付図を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1に、本発明の一実施形態におけるMOPA(Master Oscillator Power Amplifier)方式ファイバレーザ加工装置の構成を示す。この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(以下「アクティブファイバ」と称する)12,14およびレーザ照射部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。   FIG. 1 shows a configuration of a MOPA (Master Oscillator Power Amplifier) type fiber laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention. This fiber laser processing apparatus includes a seed light generation unit 10, first and second amplification optical fibers (hereinafter referred to as "active fibers") 12 and 14, and a laser irradiation unit 16 as isolators 18, 20, and 22 and optical coupling. Optically cascaded through the devices 24 and 26.

シード光発生部10は、シード用のレーザダイオード(以下「シードLD」と称する。)30と、このシードLD30をパルス波形の電流で駆動してパルス発振させるシードLD電源回路32と、シードLD30の温度を制御するLD温調部34とを有している。シードLD30は、ファイバカップリングLDとして構成されている。   The seed light generator 10 includes a seed laser diode (hereinafter referred to as “seed LD”) 30, a seed LD power supply circuit 32 that drives the seed LD 30 with a pulse waveform current to generate pulse oscillation, and a seed LD 30. And an LD temperature control unit 34 for controlling the temperature. The seed LD 30 is configured as a fiber coupling LD.

シード光発生部10と第1のアクティブファイバ12との間に設けられる光結合器24は、複数たとえば3つの入力ポート24IN(1),24IN(2),24IN(3)と1つの出力ポート24OUTとを有している。第1の入力ポート24IN(1)には、アイソレータ18を介してシードLD30が接続される。第2の入力ポート24IN(2)には、第1のアクティブファイバ12のコアを励起するための励起用LD(以下「ポンプLD」と称する。)36が接続される。第3の入力ポート24IN(3)は、増設ポートであり、ここに別のポンプLD36(図示せず)を接続することも可能となっている。出力ポート24OUTには、アクティブファイバ12の入力端が接続される。   The optical coupler 24 provided between the seed light generator 10 and the first active fiber 12 includes a plurality of, for example, three input ports 24IN (1), 24IN (2), 24IN (3) and one output port 24OUT. And have. A seed LD 30 is connected to the first input port 24IN (1) through the isolator 18. An excitation LD (hereinafter referred to as “pump LD”) 36 for exciting the core of the first active fiber 12 is connected to the second input port 24IN (2). The third input port 24IN (3) is an expansion port, and another pump LD 36 (not shown) can be connected thereto. The input port of the active fiber 12 is connected to the output port 24OUT.

シード光発生部10、アイソレータ18および光結合器24によって、第1のアクティブファイバ12に対するシード光注入部が構成されている。また、ポンプLD36および光結合器24によって、第1のアクティブファイバ12に対する励起光注入部が構成されている。   The seed light generation unit 10, the isolator 18, and the optical coupler 24 constitute a seed light injection unit for the first active fiber 12. Further, the pump LD 36 and the optical coupler 24 constitute a pumping light injection unit for the first active fiber 12.

第1のアクティブファイバ12は、少なくともYbイオンを添加した石英からなるコアと、このコアを同軸に取り囲むたとえば石英からなるクラッドとを有しており、全長(ファイバ長)がたとえば3〜15mに選ばれている。第1のアクティブファイバ12(第1段アンプ)の利得は、ポンプLD36の総合出力によりたとえば10〜40dBの範囲で調節可能となっている。   The first active fiber 12 has a core made of quartz to which at least Yb ions are added and a clad made of, for example, quartz surrounding the core coaxially, and the total length (fiber length) is selected to be, for example, 3 to 15 m. It is. The gain of the first active fiber 12 (first stage amplifier) can be adjusted, for example, in the range of 10 to 40 dB by the total output of the pump LD 36.

第1のアクティブファイバ12と第2のアクティブファイバ14との間に設けられる光結合器26は、複数たとえば7つの入力ポート26IN(1),26IN(2)〜26IN(7)と1つの出力ポート26OUTとを有している。第1の入力ポート26IN(1)には、アイソレータ20を介して第1のアクティブファイバ12の出力端が接続される。第2〜第5の入力ポート26IN(2) 〜26IN(5)には、第2のアクティブファイバ14のコアを励起するためのポンプLD38がそれぞれ接続される。第6および第7の入力ポート26IN(2),26IN(7)は空きポートとなっているが、必要に応じてポンプLDを増設することもできる。出力ポート26OUTには、第2のアクティブファイバ14の入力端が接続される。   The optical coupler 26 provided between the first active fiber 12 and the second active fiber 14 includes a plurality of, for example, seven input ports 26IN (1), 26IN (2) to 26IN (7) and one output port. 26 OUT. The output terminal of the first active fiber 12 is connected to the first input port 26IN (1) via the isolator 20. Pumps LD 38 for exciting the core of the second active fiber 14 are connected to the second to fifth input ports 26IN (2) to 26IN (5), respectively. The sixth and seventh input ports 26IN (2) and 26IN (7) are vacant ports, but a pump LD can be added as necessary. The input port of the second active fiber 14 is connected to the output port 26OUT.

第2のアクティブファイバ14も、第1のアクティブファイバ12と同様に、少なくともYbを添加した石英からなるコアと、このコアを同軸に取り囲むたとえば石英からなるクラッドとを有しており、全長(ファイバ長)がたとえば3〜15mに選ばれている。第2のアクティブファイバ14(第2段アンプ)の利得は、ポンプLD38の総合出力によりたとえば10〜40dBの範囲で調節可能となっている。   Similarly to the first active fiber 12, the second active fiber 14 also has a core made of quartz to which at least Yb is added, and a clad made of, for example, quartz surrounding the core coaxially. For example, 3-15 m. The gain of the second active fiber 14 (second stage amplifier) can be adjusted in the range of, for example, 10 to 40 dB by the total output of the pump LD38.

レーザ照射部16は、第2のアクティブファイバ14の出力端より取り出されるパルス波形の加工用光ビームLBをたとえばコリメータ39、ベントミラー40等の光伝送系を介して受け取り、受け取った光ビームLBをステージ42上の被加工物W表面の所望の位置に集光照射するようになっている。たとえば、マーキング加工を行う場合、レーザ照射部16にはガルバノスキャナが搭載される。   The laser irradiation unit 16 receives a processing light beam LB having a pulse waveform extracted from the output end of the second active fiber 14 via an optical transmission system such as a collimator 39 and a vent mirror 40, and receives the received light beam LB. A desired position on the surface of the workpiece W on the stage 42 is condensed and irradiated. For example, when marking is performed, a galvano scanner is mounted on the laser irradiation unit 16.

主制御部44は、キーボードあるいはマウス等の入力部46aおよびディスプレイ等の表示部46bを有するタッチパネル46と接続するマイクロコンピュータからなり、メモリに格納された制御プログラムに基づいて上述した装置内の各部および装置全体の制御を行う。   The main control unit 44 includes a microcomputer connected to a touch panel 46 having an input unit 46a such as a keyboard or a mouse and a display unit 46b such as a display. The main control unit 44 includes each unit in the apparatus described above based on a control program stored in a memory. Control the entire device.

このファイバレーザ加工装置において、マーキング加工を行う場合、シード光発生部10は、所定の波長を有するパルス波形のシード光(LD光)を所望のパルス幅(たとえば0.1〜200ns)、所望のピークパワー(たとえば10〜100mW)および所望の繰り返し周波数(たとえば20〜500kHz)で出力するように構成されている。なお、繰り返し周波数は、10kHz〜1MHzの範囲で出力するように構成することができる。シード光発生部10より出力されたパルス波形のシード光は、アイソレータ18および光結合器24を介して第1のアクティブファイバ12のコアに注入される。   In the fiber laser processing apparatus, when marking is performed, the seed light generation unit 10 generates a desired pulse width (for example, 0.1 to 200 ns) and a desired pulse width of seed light (LD light) having a predetermined wavelength. It is configured to output at a peak power (for example, 10 to 100 mW) and a desired repetition frequency (for example, 20 to 500 kHz). The repetition frequency can be configured to output in the range of 10 kHz to 1 MHz. The seed light having a pulse waveform output from the seed light generator 10 is injected into the core of the first active fiber 12 via the isolator 18 and the optical coupler 24.

一方、ポンプLD36は、所定の波長を有する連続波(cw)の励起光を出力するように構成されている。ポンプLD36より出力される連続波の励起光は光結合器24を介して第1のアクティブファイバ12のコアに注入される。   On the other hand, the pump LD 36 is configured to output continuous wave (cw) excitation light having a predetermined wavelength. The continuous wave excitation light output from the pump LD 36 is injected into the core of the first active fiber 12 through the optical coupler 24.

第1のアクティブファイバ12の中で、シード光は、コアとクラッドとの境界面での全反射によって閉じ込められながらコアの中を軸方向にファイバ出力端側に向って伝搬する。一方、励起光は、クラッド外周界面の全反射によって閉じ込められながらアクティブファイバ12の中を軸方向に伝搬し、その伝搬中にコアを何度も横切ることでコア中のYbイオンを光励起する。   In the first active fiber 12, the seed light propagates in the axial direction toward the fiber output end while being confined by total reflection at the interface between the core and the clad. On the other hand, the excitation light propagates in the active fiber 12 in the axial direction while being confined by total reflection at the cladding outer peripheral interface, and optically excites Yb ions in the core by crossing the core many times during the propagation.

こうして、シード光と励起光とがアクティブファイバ12を伝搬する間に、そのYb添加コアにおいて励起光スペクトルの吸収とシード光スペクトルの誘導放出とが繰り返し行われ、アクティブファイバ12の出力端より所望のパワー(たとえば200Wのピークパワー)を有するまでに増幅されたシード光つまり第1段増幅パルスの光ビームが出力される。   Thus, while the seed light and the pumping light propagate through the active fiber 12, absorption of the pumping light spectrum and stimulated emission of the seed light spectrum are repeatedly performed in the Yb-doped core, and a desired value is output from the output end of the active fiber 12. The seed light amplified to have power (for example, 200 W peak power), that is, the light beam of the first stage amplified pulse is output.

第1のアクティブファイバ12の出力端から出た第1段増幅パルスの光ビームは、アイソレータ20および光結合器26を介して第2のアクティブファイバ14のコアに注入される。一方で、ポンプLD38からの連続波(cw)の励起光が光結合器26を介して第2のアクティブファイバ14のコアに注入される。   The light beam of the first stage amplified pulse that has exited from the output end of the first active fiber 12 is injected into the core of the second active fiber 14 via the isolator 20 and the optical coupler 26. On the other hand, continuous wave (cw) excitation light from the pump LD 38 is injected into the core of the second active fiber 14 via the optical coupler 26.

第2のアクティブファイバ14においても、増幅対象の光ビームが異なるだけで、つまりシード光が第1段増幅光ビームに置き換わるだけで、第1のアクティブファイバ12と同様の誘導放出機構による光増幅が行われ、アクティブファイバ14の出力端より所望のパワー(たとえば20kWのピークパワー)を有する第2段増幅パルスの光ビームが出される。   Also in the second active fiber 14, only the light beam to be amplified is different, that is, the seed light is replaced with the first-stage amplified light beam, so that light amplification by the stimulated emission mechanism similar to that of the first active fiber 12 is performed. The second stage amplification pulse light beam having a desired power (for example, 20 kW peak power) is emitted from the output end of the active fiber 14.

こうして、第2のアクティブファイバ14の出力端から取り出された第2段増幅パルスの光ビームが、加工用のレーザ光LBとして、たとえばコリメータ39、ベントミラー40を介してレーザ照射部16へ送られる。   In this way, the light beam of the second-stage amplification pulse extracted from the output end of the second active fiber 14 is sent to the laser irradiation unit 16 via the collimator 39 and the vent mirror 40 as the processing laser light LB, for example. .

レーザ照射部16は、マーキング加工用のガルバノスキャナおよびfθレンズを備えている。ガルバノスキャナは、直交する2方向に首振り運動の可能な一対の可動ミラーを有しており、制御部44の制御の下でシード光発生部10のパルス発振動作に同期して両可動ミラーの向きを所定角度に制御することで、加工用レーザ光LBをステージ42上の被加工物W表面の所望の位置に集光照射する。被加工物Wの表面に施されるレーザ加工は、典型的には文字や図形等を描画するマーキング加工であるが、トリミング等の他の表面除去加工等も可能である。   The laser irradiation unit 16 includes a galvano scanner for marking and an fθ lens. The galvano scanner has a pair of movable mirrors capable of swinging in two directions orthogonal to each other. Under the control of the control unit 44, the galvano scanner is synchronized with the pulse oscillation operation of the seed light generation unit 10. By controlling the direction to a predetermined angle, the processing laser beam LB is condensed and applied to a desired position on the surface of the workpiece W on the stage 42. The laser processing applied to the surface of the workpiece W is typically a marking processing for drawing characters, figures, and the like, but other surface removal processing such as trimming is also possible.

図2および図3にこのファイバレーザ加工装置におけるマーキング加工の一例を示す。   2 and 3 show an example of marking processing in this fiber laser processing apparatus.

図2に示すように、たとえば文字“A”のマーキングパターンは、f1→f2の連続した第1ストロークの描画と、f3→f4の連続した第2ストロークの描画とで形成される。ここで、第1および第2のストロークを描画する期間(t1〜t2),(t3〜t4)中は、図3に示すように、シードLD30およびポンプLD36,38よりシード光および励起光がそれぞれ出力されて、加工用レーザ光LBが生成され、ガルバノスキャナが可動ミラーを首振り走査する。しかし、図2の点線で示すf2→f3の期間(t2〜t3)中は、シードLD30およびポンプLD36,38が発光動作を停止し、シード光および励起光ひいては加工用レーザ光LBが出力されないまま、ガルバノスキャナが可動ミラーを首振り走査する。このように、各ストロークの描画が行われる期間中にポンプLD36,38は励起光を発生するようになっている。 As shown in FIG. 2, for example, the marking pattern of the letter “A” is formed by drawing a continuous first stroke of f 1 → f 2 and drawing a continuous second stroke of f 3 → f 4. . Here, during the period (t 1 to t 2 ) and (t 3 to t 4 ) for drawing the first and second strokes, as shown in FIG. Excitation light is output to generate the processing laser beam LB, and the galvano scanner swings and scans the movable mirror. However, during the period of f 2 → f 3 (t 2 to t 3 ) indicated by the dotted line in FIG. 2, the seed LD 30 and the pumps LD 36 and 38 stop the light emission operation, and the seed light, the excitation light, and thus the processing laser light LB. Is not output, the galvano scanner swings and scans the movable mirror. As described above, the pumps LD 36 and 38 generate excitation light during the period in which each stroke is drawn.

このファイバレーザ加工装置において、第1および第2のアクティブファイバ12,14のポンピングに用いられる各々のポンプLD36,38は、主制御部44からの制御信号および設定値PCにしたがいポンプLD電源回路50によって駆動される。   In this fiber laser processing apparatus, each of the pumps LD 36 and 38 used for pumping the first and second active fibers 12 and 14 is supplied with a pump LD power supply circuit 50 according to a control signal from the main control unit 44 and a set value PC. Driven by.

一方で、ポンプLD36,38がオープン(開路)故障またはショート(短絡)故障を起こしたときは、ポンプLD電源回路50からその旨の通報ARが主制御部44に送られる。主制御部44は、レーザ加工の最中にポンプLD電源回路50より通報ARを受け取ると、直ちにレーザ加工を停止するか、あるいは補償処置をとってレーザ加工を続行し、タッチパネル46の表示部46bを通じてその故障状況をユーザ(現場の作業員等)に伝えるようになっている。その際、故障を起こした当該ポンプLD36(38)を特定する識別情報を表示することもできる。   On the other hand, when the pumps LD 36 and 38 have an open (open circuit) failure or a short (short circuit) failure, a notification AR to that effect is sent from the pump LD power supply circuit 50 to the main control unit 44. When the main control unit 44 receives the notification AR from the pump LD power supply circuit 50 during the laser processing, the main control unit 44 immediately stops the laser processing or takes a compensation measure to continue the laser processing, and displays the display unit 46b of the touch panel 46. The failure status is communicated to the user (on-site worker, etc.). At that time, identification information for specifying the pump LD 36 (38) in which the failure has occurred can also be displayed.

以下、この実施形態におけるポンプLD電源回路50の構成および作用を説明する。   Hereinafter, the configuration and operation of the pump LD power supply circuit 50 in this embodiment will be described.

図4に示すように、このポンプLD電源回路50は、ポンプLD36(38)に電力を供給するための直流電源52と、この直流電源52とポンプLD36(38)との間に直列に接続されるスイッチング素子54およびチョークコイル56を有している。さらに、直流電源52と並列に平滑用のコンデンサ58を接続するとともに、チョークコイル56およびポンプLD36(38)と並列にフライホイール・ダイオード60を接続し、駆動電流Idが流れる電流路(導体)にたとえばホール素子からなる電流センサ62を取り付けている。駆動電流測定回路64は、電流センサ62の出力信号を基に駆動電流Idの電流測定値MIdとしてたとえば電流実効値を演算し、駆動電流測定値MIdをフィードバック信号として後述するスイッチング制御部66に与える。 As shown in FIG. 4, the pump LD power supply circuit 50 is connected in series between a DC power supply 52 for supplying power to the pump LD36 (38), and the DC power supply 52 and the pump LD36 (38). Switching element 54 and choke coil 56. Further, a smoothing capacitor 58 is connected in parallel with the DC power supply 52, and a flywheel diode 60 is connected in parallel with the choke coil 56 and the pump LD 36 (38), and a current path (conductor) through which the drive current I d flows. For example, a current sensor 62 composed of a Hall element is attached. The drive current measurement circuit 64 calculates, for example, a current effective value as the current measurement value MI d of the drive current I d based on the output signal of the current sensor 62, and a switching control unit described later using the drive current measurement value MI d as a feedback signal. 66.

直流電源52は、たとえばAC−DCコンバータ、DC−DCコンバータあるいはバッテリからなり、一定レベルの直流電圧を安定に出力するようになっている。スイッチング素子54は、応答速度の高いトランジスタ、たとえば電界効果型トランジスタ(FET)からなる。   The DC power source 52 is composed of, for example, an AC-DC converter, a DC-DC converter, or a battery, and stably outputs a DC voltage at a certain level. The switching element 54 is a transistor having a high response speed, such as a field effect transistor (FET).

スイッチング制御部66は、パルス幅変調(PWM)制御方式のスイッチング制御信号SPWMによりスイッチング素子54をたとえば20kHz〜300kHzの一定周波数でオン・オフ制御する。スイッチング素子54がスイッチング・オンしている期間中は、直流電源52、スイッチング素子54、チョークコイル56およびポンプLD36(38)を含む閉回路で駆動電流Idが流れる。スイッチング素子54がスイッチング・オフしている期間中は、チョークコイル56に蓄積されていた電磁エネルギーが駆動電流IdとなってポンプLD36(38)およびフライホイール・ダイオード60を還流する。 The switching control unit 66 performs on / off control of the switching element 54 at a constant frequency of, for example, 20 kHz to 300 kHz by a switching control signal S PWM of a pulse width modulation (PWM) control method. During the period when the switching element 54 is switched on, the drive current I d flows in a closed circuit including the DC power supply 52, the switching element 54, the choke coil 56, and the pump LD 36 (38). During the period in which the switching element 54 is switched off, the electromagnetic energy accumulated in the choke coil 56 becomes the drive current I d and flows back through the pump LD 36 (38) and the flywheel diode 60.

こうして、スイッチング素子54がスイッチング動作を行っている間は、ポンプLD36(38)に直流の駆動電流Idが持続的に流れ、ポンプLD36(38)より駆動電流Idの電流値に応じた光出力を有するLD光が励起光として生成される。 Thus, while the switching element 54 is performing the switching operation, the direct current drive current I d continuously flows through the pump LD 36 (38), and the light corresponding to the current value of the drive current I d from the pump LD 36 (38). LD light having an output is generated as excitation light.

上記PWM制御において、スイッチング制御部66は、主制御部44より駆動電流設定値(電流制御信号)PCAを受け取り、駆動電流測定回路64より駆動電流測定値(フィードバック信号)MIdを受け取る。 In the PWM control, the switching control unit 66 receives the drive current setting value (current control signal) PC A from the main control unit 44 and the drive current measurement value (feedback signal) MI d from the drive current measurement circuit 64.

たとえばマーキング加工が行われる場合は、1回の連続したストロークの描画が終了すると、いったんそこでスイッチング素子54のスイッチング動作つまりポンプLD36(38)の駆動が停止し、次のストロークの描画が開始すると、スイッチング素子54のスイッチング動作つまりポンプLD36(38)の駆動が再開する。主制御部44よりスイッチング制御部66に与えられる駆動時間制御信号PCtにしたがって、ポンプLD36(38)に供給する駆動電流Id(つまり励起光)の持続時間および/または休止時間が任意に可変されるようになっている。 For example, when marking processing is performed, once drawing of one continuous stroke is finished, once the switching operation of the switching element 54, that is, driving of the pump LD 36 (38) is stopped, and drawing of the next stroke is started, The switching operation of the switching element 54, that is, the driving of the pump LD 36 (38) is resumed. The duration and / or pause time of the drive current I d (that is, excitation light) supplied to the pump LD 36 (38) is arbitrarily variable in accordance with the drive time control signal PC t given from the main control unit 44 to the switching control unit 66. It has come to be.

この実施形態におけるポンプLD電源回路50は、スイッチング制御部66によって制御されるスイッチング素子54のスイッチング動作のデューティを監視し、デューティに基づいてポンプLD36(38)のオープン故障またはショート故障を検出するデューティ監視部68を備えている。   The pump LD power supply circuit 50 in this embodiment monitors the duty of the switching operation of the switching element 54 controlled by the switching controller 66, and detects the open failure or short-circuit failure of the pump LD 36 (38) based on the duty. A monitoring unit 68 is provided.

図5に、スイッチング制御部66およびデューティ監視部68の構成を示す。   FIG. 5 shows the configuration of the switching control unit 66 and the duty monitoring unit 68.

スイッチング制御部66は、誤差増幅器70、三角波発生回路72、コンパレータ74およびゲート回路76を有している。誤差増幅器70には、駆動電流測定回路64からの駆動電流測定値(フィードバック信号)MIdが入力されるとともに、主制御部44(図1)からの駆動電流設定値(電流制御信号)PCAが入力される。誤差増幅器70は、たとえば差動増幅器からなり、駆動電流測定値MIdを駆動電流設定値PCAと比較して、その比較誤差(MId−PCA)に応じた電圧レベルを有する誤差信号ERを出力する。 The switching control unit 66 includes an error amplifier 70, a triangular wave generation circuit 72, a comparator 74, and a gate circuit 76. The error amplifier 70, the driving current measurements from the drive current measuring circuit 64 together with the (feedback signal) MI d is inputted, the drive current setting value from the main control unit 44 (FIG. 1) (current control signal) PC A Is entered. The error amplifier 70 is composed of, for example, a differential amplifier, compares the drive current measurement value MI d with the drive current set value PC A, and has an error signal ER having a voltage level corresponding to the comparison error (MI d −PC A ). Is output.

三角波発生回路72は、クロック回路78よりPWM用の20kHz〜300kHzのクロック信号CKを入力し、このクロック信号CKに同期した三角波信号(または鋸波信号)KMを出力する。   The triangular wave generation circuit 72 receives a clock signal CK of 20 kHz to 300 kHz for PWM from the clock circuit 78, and outputs a triangular wave signal (or sawtooth wave signal) KM synchronized with the clock signal CK.

コンパレータ74は、誤差増幅器70からの誤差信号ERおよび三角波発生回路72からの三角波信号KMを両入力端子(-),(+)にそれぞれ入力し、両入力信号ER,KMのレベルの大小関係に応じて、ER>KMのときは論理値Lとなり、ER≦KMのときは論理値Hとなるような二値の出力信号をPWM制御信号SPWMとして発生する。 The comparator 74 inputs the error signal ER from the error amplifier 70 and the triangular wave signal KM from the triangular wave generating circuit 72 to both input terminals (−) and (+), respectively, so that the levels of the levels of both input signals ER and KM are related to each other. Accordingly, a binary output signal is generated as a PWM control signal S PWM that has a logical value L when ER> KM and a logical value H when ER ≦ KM.

コンパレータ74より出力されるPWM制御信号SPWMは、AND回路からなるゲート回路76を介してスイッチング素子54の制御端子に与えられる。スイッチング素子54は、PWM制御信号SPWMが論理値Lのときはオフし、PWM制御信号SPWMが論理値Hのときはオンする。 The PWM control signal S PWM output from the comparator 74 is given to the control terminal of the switching element 54 through a gate circuit 76 formed of an AND circuit. The switching element 54 is turned off when the PWM control signal S PWM is a logical value L, and is turned on when the PWM control signal S PWM is a logical value H.

ゲート回路76は、主制御部44(図1)からの駆動時間制御信号PCtを入力し、この制御信号PCtが論理値HのときはPWM制御信号SPWMの出力を可能とし、制御信号PCtが論理値LのときはPWM制御信号SPWMの出力を禁止化または強制停止する。 The gate circuit 76 inputs the drive time control signal PC t from the main control unit 44 (FIG. 1), to allow the output of the PWM control signal S PWM when the control signal PC t is logical value H, the control signal When PCt is a logical value L, the output of the PWM control signal S PWM is prohibited or forcibly stopped.

上記のようなPWM制御方式のスイッチング動作において、たとえば、駆動電流Idの電流値が駆動電流設定値PCAに対して小さくなる方向に変化すると、図6の(a)に示すように誤差信号ER(MId−PCA)のレベルが低下し、図6の(b)に示すようにPWM制御信号SPWMのHレベル期間PWが大きくなる。それによって、スイッチング素子54のスイッチング・オンする期間の割合つまりデューティが大きくなり、図6の(c)に示すように駆動電流Idの電流値が増大する。こうして、駆動電流Idの電流値が駆動電流設定値PCAに再び一致または近似するようになる。 In the switching operation of the PWM control system as described above, for example, when the current value of the drive current I d changes in a direction that becomes smaller than the drive current set value PC A , an error signal is obtained as shown in FIG. The level of ER (MI d −PC A ) decreases, and the H level period PW of the PWM control signal S PWM increases as shown in (b) of FIG. As a result, the ratio of the switching-on period of the switching element 54, that is, the duty increases, and the current value of the drive current I d increases as shown in FIG. 6C. Thus, the current value of the drive current I d again matches or approximates the drive current set value PC A.

また、駆動電流Idの電流値が駆動電流設定値PCAに対して大きくなる方向に変化すると、図示省略するが、上記のようなPWM制御方式のフィードバックループ機構が働くことにより、駆動電流Idの電流値が減少して、駆動電流設定値PCAに再び一致または近似するようになる。 Further, when the current value of the drive current I d changes in a direction that increases with respect to the drive current set value PC A , although not shown in the figure, the above-described feedback loop mechanism of the PWM control system works, so that the drive current I d current is reduced, and so again equal or close to the drive current setpoint PC a.

この実施形態では、上記のように、誤差信号ERとデューティが逆比例関係にあり、誤差信号ERが大きくなるほどデューティが小さくなり、誤差信号ERが小さくなるほどデューティが大きくなる。もっとも、変形例として、誤差信号ERが大きくなるほどデューティが大きくなり、誤差信号ERが小さくなるほどデューティが小さくなるような比例関係にあってもよい。   In this embodiment, as described above, the error signal ER and the duty are in an inversely proportional relationship, and the duty decreases as the error signal ER increases, and the duty increases as the error signal ER decreases. However, as a modification, the proportional relationship may be such that the duty increases as the error signal ER increases, and the duty decreases as the error signal ER decreases.

次に、デューティ監視部68(図5)の構成および作用を説明する。デューティ監視部68は、設定部80、コンパレータ82,84、OR回路86およびカウンタ回路88を有している。   Next, the configuration and operation of the duty monitoring unit 68 (FIG. 5) will be described. The duty monitoring unit 68 includes a setting unit 80, comparators 82 and 84, an OR circuit 86, and a counter circuit 88.

設定部80は、主制御部44(図1)よりポンプLD36(38)のオープン故障およびショート故障の検出に必要な設定値PCDを受け取る。この設定値PCDには、デューティ上限値DU、デューティ下限値DLおよび判定時限時間DTが含まれる。 Setting unit 80 receives a set value PC D required to detect the open failure and short circuit failure of the main control unit 44 (FIG. 1) from the pump LD 36 (38). The set value PC D, include duty limit DU, the duty limit value DL and determined timed period DT.

ここで、デューティ上限値DUは、ポンプLD36(38)がオープン故障を起こしたときにスイッチング制御部66においてスイッチング動作のデューティが顕著に大きくなる特性に鑑みて、たとえばデューティ80%の値に選ばれる。また、デューティ下限値DLは、ポンプLD36(38)がショート故障を起こしたときにスイッチング制御部66においてスイッチング動作のデューティが顕著に小さくなる特性に鑑みて、たとえばデューティ20%の値に選ばれる。また、判定時限時間DTは、ポンプLD36(38)がオープン故障またはショート故障を起こしたときはスイッチング制御部66においてデューティの異常に大きい状態または小さい状態が持続される特性に鑑みて、たとえばPWMのクロックベースで10サイクルの長さに選ばれる。因みに、クロックCKが100kHzの場合、10サイクルの時間は0.1msecである。   Here, the duty upper limit value DU is selected to be, for example, a value of 80% duty in view of the characteristic that the duty of the switching operation is significantly increased in the switching control unit 66 when the pump LD 36 (38) has an open failure. . The duty lower limit DL is selected to be, for example, a value of 20% in view of the characteristic that the duty of the switching operation is significantly reduced in the switching control unit 66 when the pump LD 36 (38) has a short fault. The determination time limit DT is, for example, in view of the characteristic that when the pump LD 36 (38) has an open failure or a short failure, the switching control unit 66 maintains an abnormally large or small duty state. It is chosen to be 10 cycles long on a clock basis. Incidentally, when the clock CK is 100 kHz, the time of 10 cycles is 0.1 msec.

設定部80は、デューティ上限値DUに対応した電圧レベルを有する第1基準値ERDUをコンパレータ82の一方の入力端子(+)に与え、デューティ下限値DLに対応した電圧レベルを有する第2基準値ERDLをコンパレータ84の一方の入力端子(-)に与え、判定時限時間DTに対応するカウント値NDTをカウンタ88のプリセット端子(P)に与える。 The setting unit 80 gives a first reference value ER DU having a voltage level corresponding to the duty upper limit value DU to one input terminal (+) of the comparator 82, and a second reference having a voltage level corresponding to the duty lower limit value DL. The value ER DL is given to one input terminal (−) of the comparator 84, and the count value N DT corresponding to the determination time limit DT is given to the preset terminal (P) of the counter 88.

コンパレータ82,84は、それぞれの他方の入力端子(-),(+)に、スイッチング制御部66内で生成される誤差信号ERを受け取る。一方のコンパレータ82は、両入力信号ER,ERDUのレベルの大小関係に応じて、ER≦ERDUのときは論理値Lとなり、ER>ERDUのときは論理値Hとなるような二値の出力信号をデューティ上限超過モニタ信号DMUとして発生する。このデューティ上限超過モニタ信号DMUは、OR回路86を介してカウンタ88のセット端子(S)およびリセット端子(R)に与えられる。 The comparators 82 and 84 receive the error signal ER generated in the switching control unit 66 at the other input terminals (−) and (+), respectively. One comparator 82 has a binary value that is a logical value L when ER ≦ ER DU and a logical value H when ER> ER DU , depending on the magnitude relationship between the levels of both input signals ER and ER DU. the output signal generated as a duty limit exceeded monitor signal DM U. The duty limit exceeded monitor signal DM U is applied to the set terminal of the counter 88 via the OR circuit 86 (S) and reset terminal (R).

他方のコンパレータ84は、両入力信号ER,ERDLのレベルの大小関係に応じて、ER≦ERDLのときは論理値Lとなり、ER>ERDLのときは論理値Hとなるような二値の出力信号をデューティ下限未満モニタ信号DMLとして発生する。このデューティ下限未満モニタ信号DMLも、OR回路86を介してカウンタ88のセット端子(S)およびリセット端子(R)に与えられる。 The other comparator 84 has a binary value that becomes a logical value L when ER ≦ ER DL and a logical value H when ER> ER DL , depending on the level relationship between both input signals ER and ER DL. Is output as a monitor signal DM L below the lower limit of the duty. The monitor signal DM L below the lower limit of duty is also supplied to the set terminal (S) and the reset terminal (R) of the counter 88 via the OR circuit 86.

カウンタ88は、クロック回路78からのクロック信号CKをクロック端子(C)に受け取り、セット端子(S)およびリセット端子(R)に論理値Hの信号を入力している間はクロック信号CKをカウントし、計数値がプリセット値NDTに到達すると、出力端子(Q)より論理値Hの信号を出力するようになっている。この論理値Hの出力信号は、上記通報ARとして、主制御部44へ与えられる。また、セット端子(S)およびリセット端子(R)に論理値Lの信号を入力した時または入力している間は、カウント動作を停止し、計数値を初期値に戻し、または初期値にホールドされるようになっている。 The counter 88 receives the clock signal CK from the clock circuit 78 at the clock terminal (C), and counts the clock signal CK while inputting the logic value H signal to the set terminal (S) and the reset terminal (R). When the count value reaches the preset value NDT , a signal having a logic value H is output from the output terminal (Q). The output signal of this logical value H is given to the main control unit 44 as the notification AR. The count operation is stopped and the count value is returned to the initial value or held at the initial value while the logical value L is input to the set terminal (S) and reset terminal (R). It has come to be.

図7Aおよび図7Bにつき、デューティ監視部68の作用を説明する。   The operation of the duty monitoring unit 68 will be described with reference to FIGS. 7A and 7B.

上記ファイバレーザ加工装置(図1)において、レーザ加工の最中にいずれかのポンプLD36(38)が突発的にショート故障を起こしたとする。その場合、当該ポンプLD36(38)を駆動するポンプLD電源回路50においては、それまでは正常であった(つまり、駆動電流設定値PCAに一致または近似していた)駆動電流Idの電流値がポンプLD36(38)の短絡によって急激に増大する。 In the fiber laser processing apparatus (FIG. 1), it is assumed that one of the pumps LD 36 (38) suddenly causes a short failure during laser processing. In that case, in the pump LD power supply circuit 50 that drives the pump LD 36 (38), the current of the drive current I d that has been normal so far (that is, coincident with or approximate to the drive current set value PC A ). The value increases rapidly due to a short circuit of the pump LD 36 (38).

当該ポンプLD電源回路50に備えられる上記PWM制御フィードバックループ機構においては、駆動電流Idの増大に応じて駆動電流測定値MIdが増大し、それによって図7Aに示すように誤差信号ERのレベルが増大し、PWM制御信号SPWMのパルス幅(論理値Hの期間)PWの比率つまりデューティが減少する。そして、デューティがデューティ下限値(たとえば20%)を割った時、つまり誤差信号ERが第2基準値ERDLより大きくなった時(図7Aの時点tp)に、コンパレータ84より出力されるデューティ下限未満モニタ信号DMLがそれまで論理値Lから論理値Hに変わる。なお、コンパレータ82においては、第1基準値ERDUのレベルが相当低いため、この場面では定常的にER>ERDUであり、デューティ上限超過モニタ信号DMUは論理値Lを維持する。 In the PWM control feedback loop mechanism provided in the pump LD power supply circuit 50, the drive current measurement value MI d increases as the drive current I d increases, and as a result, the level of the error signal ER as shown in FIG. 7A. Increases, and the ratio of the pulse width (period of logical value H) PW of the PWM control signal S PWM , that is, the duty decreases. The duty output from the comparator 84 when the duty divides the duty lower limit value (for example, 20%), that is, when the error signal ER becomes larger than the second reference value ER DL (time point t p in FIG. 7A). The monitor signal DM L below the lower limit changes from the logical value L to the logical value H until then. Incidentally, in the comparator 82, since the level of the first reference value ER DU is considerably lower, in this scene is constantly ER> ER DU, the duty limit exceeded monitor signal DM U maintains the logical value L.

上記のように、コンパレータ84より出力されるデューティ下限未満モニタ信号DMLが論理値Lから論理値Hに変わると、それに応答してカウンタ88がクロック信号CKのカウント動作を開始する。この場合、駆動電流Idの増大はポンプLD36(38)のショート故障が原因であるので、上記のようなデューティを減少させる方向のフィードバック制御(PWM制御)は持続する。これにより、カウンタ88はプリセット値NDTまでカウントし、出力端子(Q)より論理値Hの通報ARを出力する。 As described above, when the monitor signal DM L less than the lower limit of the duty output from the comparator 84 changes from the logical value L to the logical value H, the counter 88 starts counting the clock signal CK in response thereto. In this case, since the increase in the drive current I d is caused by a short circuit failure of the pump LD 36 (38), the feedback control (PWM control) in the direction of decreasing the duty as described above is continued. Thus, the counter 88 counts up to the preset value N DT, and outputs a notification AR logical value H from the output terminal (Q).

次に、別のケースとして、レーザ加工の最中にいずれかのポンプLD36(38)が突発的にオープン故障を起こしたとする。この場合は、当該ポンプLD36(38)を駆動するポンプLD電源回路50において、それまでは正常であった(つまり、駆動電流設定値PCAに一致または近似していた)駆動電流Idの電流値がポンプLD36(38)の開路または遮断によって急激に減少する。 Next, as another case, it is assumed that any pump LD 36 (38) suddenly causes an open failure during laser processing. In this case, in the pump LD power supply circuit 50 that drives the pump LD 36 (38), the current of the drive current I d that has been normal so far (that is, coincident with or approximate to the drive current set value PC A ). The value is rapidly reduced by opening or shutting off the pump LD 36 (38).

当該ポンプLD電源回路50に備えられている上記PWM制御フィードバックループ機構においては、駆動電流Idの急激な減少に応じて駆動電流測定値MIdが急激に減少し、それによって図7Bに示すように誤差信号ERのレベルが減少し、PWM制御信号SPWMのパルス幅(論理値Hの期間)PWの比率つまりデューティが増大する。そして、デューティがデューティ上限値(たとえば80%)を超えた時、つまり誤差信号ERが第1基準値ERDUより小さくなった時(図7Bの時点tp)に、コンパレータ82より出力されるデューティ上限超過モニタ信号DMUがそれまでの論理値Lから論理値Hに変わる。なお、コンパレータ84においては、第2基準値ERDLのレベルが相当高いため、この場面では定常的にER<ERDUであり、デューティ下限未満モニタ信号DMLは論理値Lを維持する。 In the PWM control feedback loop mechanism provided in the pump LD power source circuit 50, the drive current measured value MI d abruptly decreases in response to a sharp decrease in the drive current I d, whereby as shown in FIG. 7B The level of the error signal ER decreases, and the ratio of the pulse width (period of logical value H) PW of the PWM control signal S PWM , that is, the duty increases. The duty output from the comparator 82 when the duty exceeds the duty upper limit value (for example, 80%), that is, when the error signal ER becomes smaller than the first reference value ER DU (time point t p in FIG. 7B). the upper limit exceeded monitor signal DM U is changed to a logical H from logic value L to it. Incidentally, in the comparator 84, since the level of the second reference value ER DL is considerably higher in this situation is constantly ER <ER DU, monitor signal DM L less than the duty limit maintains the logical value L.

上記のように、コンパレータ82より論理値Hのデューティ上限超過モニタ信号DMUが出力されると、それに応答してカウンタ88がクロック信号CKをカウントする動作(計時動作)を開始する。この場合、上記のような駆動電流Idの顕著な減少はポンプLD36(38)のオープン故障が原因であるので、上記のようなデューティを増大させる方向のフィードバック制御(PWM制御)は持続する。これにより、カウンタ88はプリセット値NDT(判定時限時間DT)までカウント(計時)し、出力端子(Q)より論理値Hの通報ARを出力する。 As described above, the duty limit exceeded monitor signal DM U of logical value H from the comparator 82 is output, it is the counter 88 in response to start the operation (counting operation) for counting the clock signal CK to it. In this case, the significant decrease in the drive current I d as described above is caused by the open failure of the pump LD 36 (38). Therefore, the feedback control (PWM control) in the direction of increasing the duty as described above is continued. As a result, the counter 88 counts up to the preset value N DT (determination time limit DT), and outputs a notification AR of the logical value H from the output terminal (Q).

上記のように、ポンプLD36(38)で突発的なオープン故障またはショート故障が起こると、このポンプLD36(38)を駆動するポンプLD電源回路50のデューティ監視部68よりその故障状況を知らせる通報ARが出力される。この通報ARは、主制御部44(図1)に送られる。   As described above, when a sudden open failure or short-circuit failure occurs in the pump LD 36 (38), the notification AR that informs the failure status from the duty monitoring unit 68 of the pump LD power supply circuit 50 that drives the pump LD 36 (38). Is output. This notification AR is sent to the main control unit 44 (FIG. 1).

なお、ポンプLD36(38)が故障しないで正常に機能していても、スイッチング動作の中でデューティがデューティ下限値(20%)を割り、またはデューティ上限値(80%)を超えることがある。しかし、それは一瞬であり、PWM制御フィードバックループ機構の働きにより、直ぐにデューティが定常ダイナミック範囲(上記の例では20%〜80%)に戻る。これにより、正常動作中には、コンパレータ82,84より論理値Hのデューティ上限超過モニタ信号DMUまたはデューティ下限未満モニタ信号DMLが出力されて、カウンタ88がクロックCKのカウント(計時)を開始したとしても、判定時限時間DTが経過する前に、そのモニタ信号DMU(DML)が論理値Hから論理値Lに戻ってカウンタ88がリセットされる。したがって、誤って通報ARが発生されることはない。 Even if the pump LD 36 (38) is functioning normally without failure, the duty may divide the duty lower limit value (20%) or exceed the duty upper limit value (80%) in the switching operation. However, it is instantaneous, and the duty immediately returns to the steady dynamic range (20% to 80% in the above example) by the action of the PWM control feedback loop mechanism. Thus, during normal operation, the duty limit exceeded monitor signal DM U or duty lower than the monitor signal DM L of logic value H from the comparator 82 is outputted, the counter 88 starts counting (clock) of the clock CK Even so, before the determination time limit DT elapses, the monitor signal DM U (DM L ) returns from the logic value H to the logic value L, and the counter 88 is reset. Therefore, the notification AR is not generated by mistake.

主制御部44は、いずれかのポンプLD電源回路50より通報ARを受け取ると、一態様として、装置内の全てのポンプLD電源回路50およびシードLD電源回路32のLD駆動動作を停止させて、つまり装置内の全てのポンプLD36(38)およびシードLD32の励起光発振出力動作を止めて、レーザ加工を停止する。そして、停止の原因として、いずれかのポンプLD36(38)がオープン故障またはショート故障を起こしたことを表示する。その際、故障を起こした当該ポンプLD36(38)を特定して表示することもできる。   When the main control unit 44 receives the notification AR from any of the pump LD power supply circuits 50, as one aspect, the main control unit 44 stops the LD drive operations of all the pump LD power supply circuits 50 and the seed LD power supply circuit 32 in the apparatus, That is, the pumping light oscillation output operation of all pumps LD 36 (38) and seed LD 32 in the apparatus is stopped, and laser processing is stopped. As a cause of the stop, it is displayed that one of the pumps LD 36 (38) has caused an open failure or a short failure. At that time, the pump LD 36 (38) in which the failure has occurred can be specified and displayed.

別の一態様として、主制御部44は、故障したポンプLD36(38)を駆動している当該ポンプLD電源回路50だけを停止させ、残りの全てのポンプLD電源回路50を止めないで、レーザ加工を続行または継続することも可能である。その場合、故障によって欠けたポンプLD36(38)の励起光を残りの全てのポンプLD36(38)が補うように、継続使用される各LD電源回路50において駆動電流設定値PCAを調整するようにしてもよい。あるいは、増設ポートに接続されている予備のポンプLD36(38)およびポンプLD電源回路50を使用することも可能である。もちろん、この場合も、故障を起こしたポンプLD36(38)を特定表示して、その部品交換を促してよい。 As another aspect, the main control unit 44 stops only the pump LD power supply circuit 50 that is driving the failed pump LD 36 (38) and stops all the remaining pump LD power supply circuits 50 without stopping the laser. It is also possible to continue or continue processing. In this case, the drive current set value PC A is adjusted in each of the LD power supply circuits 50 that are continuously used so that the remaining pumps LD 36 (38) compensate for the pumping light of the pump LD 36 (38) that is missing due to the failure. It may be. Alternatively, it is possible to use a spare pump LD 36 (38) and a pump LD power supply circuit 50 connected to the expansion port. Of course, in this case as well, the faulty pump LD 36 (38) may be specified and prompted to replace the part.

上記のように、この実施形態におけるポンプLD電源回路50は、アイソレーション・アンプを必要とせず、代わりに小規模で低コストな回路構成のデューティ監視部68によって、ポンプLD36(38)のオープン故障およびショート故障を確実に検出することができる。   As described above, the pump LD power supply circuit 50 in this embodiment does not require an isolation amplifier, and instead, an open failure of the pump LD 36 (38) is performed by the duty monitoring unit 68 having a small and low-cost circuit configuration. In addition, it is possible to reliably detect a short circuit failure.

また、この実施形態におけるファイバレーザ加工装置は、上記のような構成および機能を有するポンプLD電源回路50を備えることにより、いずれかのポンプLD36(38)がオープン故障またはショート故障を起こしても適切に対応することが可能であり、装置の信頼性を大きく向上させることができる。   In addition, the fiber laser processing apparatus according to this embodiment includes the pump LD power supply circuit 50 having the above-described configuration and function, so that even if any of the pump LDs 36 (38) causes an open failure or a short-circuit failure, the fiber laser processing device is suitable. And the reliability of the apparatus can be greatly improved.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、上述した実施形態は本発明を限定するものではない。当業者にあっては、具体的な実施態様において本発明の技術思想および技術範囲から逸脱せずに種々の変形・変更を加えることが可能である。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, embodiment mentioned above does not limit this invention. Those skilled in the art can make various modifications and changes in specific embodiments without departing from the technical idea and technical scope of the present invention.

たとえば、上記実施例では、デューティ監視部68の設定部80においてデューティ上限値DUおよびデューティ下限値DLにそれぞれ対応した電圧レベルを有する第1および第2基準値ERDU,ERDLを設定し、スイッチング制御部66の誤差増幅器70より出力される誤差信号ERをコンパレータ82,84により第1および第2基準値ERDU,ERDLと比較して、その比較結果から、スイッチング動作のデューティが前記デューティ上限値DUより大きいか否か、およびデューティ下限値DLより小さいか否かを判定するようにした。 For example, in the above embodiment, the setting unit 80 of the duty monitoring unit 68 sets the first and second reference values ER DU and ER DL having voltage levels corresponding to the duty upper limit value DU and the duty lower limit value DL, respectively, and switching The error signal ER output from the error amplifier 70 of the control unit 66 is compared with the first and second reference values ER DU and ER DL by the comparators 82 and 84. From the comparison result, the duty of the switching operation is determined as the duty upper limit. Whether or not it is larger than the value DU and whether or not it is smaller than the duty lower limit DL is determined.

別の実施例として、図8に示すように、設定部80においてデューティ上限値DUおよびデューティ下限値DLにそれぞれ対応したパルス幅を有する第1および第2基準値PWDU,PWDLを設定し、スイッチング制御部66のコンパレータ74より出力されるPWM制御信号SPWMのパルス幅(論理値H期間)PWをパルス幅測定部90により測定または監視し、そのパルス幅測定値または監視値PWをパルス幅比較器92,94により第1および第2基準値PWDU,PWDLと比較して、その比較結果から、スイッチング動作のデューティが前記デューティ上限値DUより大きいか否か、およびデューティ下限値DLより小さいか否かを判定することも可能である。 As another example, as shown in FIG. 8, the setting unit 80 sets first and second reference values PW DU and PW DL having pulse widths corresponding to the duty upper limit value DU and the duty lower limit value DL, The pulse width (logical value H period) PW of the PWM control signal S PWM output from the comparator 74 of the switching control unit 66 is measured or monitored by the pulse width measuring unit 90, and the measured pulse width or the monitored value PW is pulse width. The comparators 92 and 94 compare the first and second reference values PW DU and PW DL with each other. From the comparison result, it is determined whether the duty of the switching operation is larger than the duty upper limit value DU and the duty lower limit value DL. It is also possible to determine whether it is small or not.

上記実施形態はMOPAファイバレーザ加工装置に係わるものであったが、本発明は任意のファイバレーザ加工装置に適用可能であり、たとえば図9に示すようなファイバレーザ加工装置にも適用可能である。   The above embodiment relates to the MOPA fiber laser processing apparatus. However, the present invention can be applied to any fiber laser processing apparatus, for example, a fiber laser processing apparatus as shown in FIG.

このファイバレーザ加工装置は、ロンクパルスのファイバレーザ光を用いるレーザ加工たとえばレーザ溶接に好適に使用可能なレーザ加工機であり、主としてファイバレーザ発振器100、励起用LD102、励起用LD電源回路104、ファイバ伝送系106、レーザ出射部108、主制御部110、タッチパネル112等で構成されている。   This fiber laser processing apparatus is a laser processing machine that can be suitably used for laser processing using, for example, laser welding using a long-pulse fiber laser beam, and mainly includes a fiber laser oscillator 100, an excitation LD 102, an excitation LD power supply circuit 104, and fiber transmission. The system 106 includes a laser emitting unit 108, a main control unit 110, a touch panel 112, and the like.

ファイバレーザ発振器100は、発振用の光ファイバ(以下「発振ファイバ」と称する。)114と、この発振ファイバ114を介して光学的に相対向する一対の光共振器ミラー116,118とを有している。   The fiber laser oscillator 100 includes an oscillation optical fiber (hereinafter referred to as “oscillation fiber”) 114 and a pair of optical resonator mirrors 116 and 118 that are optically opposed to each other via the oscillation fiber 114. ing.

励起用のLD102は、励起用LD電源回路104より供給されるパルス状の駆動電流Idによって発光駆動され、ファイバレーザ発振器100内のレーザ励起(ポンピング)に用いるパルス状のLD光つまり励起光MBを発振出力する。LD102を構成するLD素子の個数は任意であり、アレイ構造あるいはスタック構造をとることも可能である。 The pumping LD 102 is driven to emit light by a pulsed drive current I d supplied from the pumping LD power supply circuit 104, and pulsed LD light used for laser pumping (pumping) in the fiber laser oscillator 100, that is, pumping light MB. Is output. The number of LD elements constituting the LD 102 is arbitrary, and an array structure or a stack structure can be adopted.

ファイバレーザ発振器100内の光学レンズ120は、LD102からの励起光MBを発振ファイバ112の一端面に集光入射させる。LD102と光学レンズ120との間に配置される光共振器ミラー116は、LD102側から入射した励起光MBを透過させ、発振ファイバ114側から入射した発振光線を共振器の光軸上で全反射するようにコーティングがなされている。   The optical lens 120 in the fiber laser oscillator 100 condenses and enters the excitation light MB from the LD 102 onto one end face of the oscillation fiber 112. The optical resonator mirror 116 disposed between the LD 102 and the optical lens 120 transmits the excitation light MB incident from the LD 102 side, and totally reflects the oscillation light beam incident from the oscillation fiber 114 side on the optical axis of the resonator. The coating is made to do.

発振ファイバ114は、希土類元素をドープしたコアと、このコアを同軸に取り囲むクラッドとを有しており、コアを活性媒体とし、クラッドを励起光の伝搬光路としている。上記のようにして発振ファイバ114の一端面に入射した励起光MBは、クラッド外周境界面の全反射によって閉じ込められながら発振ファイバ114の中を軸方向に伝搬し、その伝搬中にコアを何度も横切ることでコア中の発光元素を光励起する。こうして、コアの両端面から軸方向に所定波長の発振光線が放出され、この発振光線が光共振器ミラー116,118の間を何度も行き来して共振増幅され、部分反射ミラーからなる片側の光共振器ミラー118より上記所定波長を有するパルス状のファイバレーザ光FBが取り出される。   The oscillation fiber 114 has a core doped with a rare earth element and a clad surrounding the core coaxially. The core is used as an active medium, and the clad is used as a propagation optical path of excitation light. The excitation light MB incident on one end face of the oscillation fiber 114 as described above propagates in the oscillation fiber 114 in the axial direction while being confined by total reflection at the outer peripheral boundary surface of the cladding, and the core passes through the core several times during the propagation. Crossing the light also photoexcites the light emitting element in the core. Thus, an oscillating light beam having a predetermined wavelength is emitted from both end faces of the core in the axial direction, and this oscillating light beam travels back and forth between the optical resonator mirrors 116 and 118 many times, and is amplified by resonance. The pulsed fiber laser beam FB having the predetermined wavelength is extracted from the optical resonator mirror 118.

なお、ファイバレーザ発振器100内の光学レンズ122は、発振ファイバ114の端面から放出されてきた発振光線を平行光にコリメートして光共振器ミラー118へ通し、光共振器ミラー118で反射して戻ってきた発振光線を発振ファイバ114の端面に集光させる。また、発振ファイバ114を通り抜けた励起用レーザ光MBは、光学レンズ122および光共振器ミラー118を透過したのち折り返しミラー124にて側方のレーザ吸収体126に向けて折り返される。光共振器ミラー118より出力されたファイバレーザ光FBは、この折り返しミラー124をまっすぐ透過し、次いでビームスプリッタ128を通ってからファイバ伝送系106のレーザ入射部130に入る。   The optical lens 122 in the fiber laser oscillator 100 collimates the oscillating light beam emitted from the end face of the oscillating fiber 114 into parallel light, passes it through the optical resonator mirror 118, reflects off the optical resonator mirror 118, and returns. The oscillating light beam is condensed on the end face of the oscillating fiber 114. Further, the excitation laser beam MB that has passed through the oscillation fiber 114 passes through the optical lens 122 and the optical resonator mirror 118 and is then folded back toward the side laser absorber 126 by the folding mirror 124. The fiber laser light FB output from the optical resonator mirror 118 passes straight through the folding mirror 124, and then passes through the beam splitter 128 before entering the laser incident portion 130 of the fiber transmission system 106.

ビームスプリッタ128は、入射したファイバレーザ光FBの一部(たとえば1%)を所定方向つまりパワーモニタ用の受光素子たとえばフォトダイオード(PD)132側へ反射する。フォトダイオード(PD)132の正面に、ビームスプリッタ128からの反射光またはモニタ光RFBを集光させる集光レンズ134が配置されてよい。 The beam splitter 128 reflects a part (for example, 1%) of the incident fiber laser beam FB in a predetermined direction, that is, a light receiving element for power monitoring, for example, a photodiode (PD) 132 side. A condensing lens 134 that condenses the reflected light from the beam splitter 128 or the monitor light R FB may be disposed in front of the photodiode (PD) 132.

フォトダイオード(PD)132は、ビームスプリッタ128からのモニタ光RFBを光電変換して、ファイバレーザ光FBのレーザ出力(レーザパワー)を表す電気信号(レーザ出力測定信号)を出力する。レーザ出力測定回路136は、フォトダイオード132の出力信号を基に、アナログ信号処理によってファイバレーザ光FBのレーザ出力測定値MFBを求める。レーザ出力測定回路136で得られたレーザ出力測定値MFBは、パワーフィードバック制御用のフィードバック信号として励起用LD電源回路104に与えられる。 The photodiode (PD) 132 photoelectrically converts the monitor light R FB from the beam splitter 128 and outputs an electrical signal (laser output measurement signal) representing the laser output (laser power) of the fiber laser light FB. The laser output measurement circuit 136 obtains the laser output measurement value M FB of the fiber laser light FB by analog signal processing based on the output signal of the photodiode 132. The laser output measurement value M FB obtained by the laser output measurement circuit 136 is given to the excitation LD power supply circuit 104 as a feedback signal for power feedback control.

ビームスプリッタ128をまっすぐ透過してレーザ入射部130に入ったファイバレーザ光FBは、最初にベントミラー138で所定方向に折り返され、次いで入射ユニット140内で集光レンズ142により集光されてファイバ伝送系106の伝送用光ファイバ(以下「伝送ファイバ」と称する。)144の一端面に入射する。伝送用光ファイバ144は、たとえばSI(ステップインデックス)形ファイバからなり、入射ユニット140内で入射したファイバレーザ光FBをレーザ出射部108の出射ユニット146まで伝送する。出射ユニット146は、伝送ファイバ52の終端面より出たファイバレーザ光FBを平行光にコリメートするコリメートレンズ148と、平行光のファイバレーザ光FBを所定の焦点位置に集光させる集光レンズ150とを有している。   The fiber laser beam FB that passes straight through the beam splitter 128 and enters the laser incident portion 130 is first folded in a predetermined direction by the vent mirror 138, and then condensed by the condensing lens 142 in the incident unit 140 and transmitted through the fiber. The light is incident on one end face of a transmission optical fiber (hereinafter referred to as “transmission fiber”) 144 of the system 106. The transmission optical fiber 144 is made of, for example, an SI (step index) fiber, and transmits the fiber laser light FB incident in the incident unit 140 to the emission unit 146 of the laser emission unit 108. The emission unit 146 includes a collimator lens 148 that collimates the fiber laser light FB emitted from the end surface of the transmission fiber 52 into parallel light, and a condensing lens 150 that condenses the parallel fiber laser light FB at a predetermined focal position. have.

レーザ溶接加工が行われる時は、励起用LD電源回路104より波形制御された駆動電流IdがLD102に供給(注入)され、ファイバレーザ発振器100内でLD102より駆動電流Idの波形に対応した出力波形の励起光MBが発振ファイバ104に供給(注入)され、ファイバレーザ発振器100よりLD出力波形に対応したレーザ出力波形を有するファイバレーザ光FBが発振出力される。この波形制御されたファイバレーザ光FBが、レーザ入射部130、ファイバ伝送系106およびレーザ出射部108を介して被加工物Wの溶接ポイントまたは溶接ラインに集光照射される。該溶接ポイントまたは溶接ラインにおいては、ファイバレーザ光FBのエネルギーにより被加工材質が溶融し、パルス照射終了後に凝固してナゲットが形成される。 When laser welding is performed, the drive current I d whose waveform is controlled by the excitation LD power supply circuit 104 is supplied (injected) to the LD 102, and the LD 102 corresponds to the waveform of the drive current I d in the fiber laser oscillator 100. The pumping light MB having the output waveform is supplied (injected) to the oscillation fiber 104, and the fiber laser oscillator 100 oscillates and outputs the fiber laser beam FB having a laser output waveform corresponding to the LD output waveform. The waveform-controlled fiber laser beam FB is focused and irradiated on the welding point or welding line of the workpiece W via the laser incident part 130, the fiber transmission system 106, and the laser emitting part 108. At the welding point or welding line, the workpiece material is melted by the energy of the fiber laser beam FB, and solidifies after the pulse irradiation to form a nugget.

このファイバレーザ加工装置においては、励起用LD電源回路104に本発明を適用することができる。この励起用LD電源回路104は、上記実施形態におけるポンプLD電源回路50と同様の構成を有してよく、レーザ出力測定回路136で得られるレーザ出力測定値MFBが設定値に一致または近似するように、PWM制御方式によりスイッチング素子54のスイッチング動作を制御するようになっている。 In this fiber laser processing apparatus, the present invention can be applied to the excitation LD power supply circuit 104. The excitation LD power supply circuit 104 may have the same configuration as the pump LD power supply circuit 50 in the above embodiment, and the laser output measurement value MFB obtained by the laser output measurement circuit 136 matches or approximates the set value. As described above, the switching operation of the switching element 54 is controlled by the PWM control method.

この場合、スイッチング制御部66の誤差増幅器70(図5、図8)には、レーザ出力測定回路136からのレーザ出力測定値MFBと主制御部110からのレーザ出力設定値PCPが入力される。誤差増幅器70は、レーザ出力測定値MFBをレーザ出力設定値PCPと比較して、その比較誤差(MFB−PCP)に応じた電圧レベルを有する誤差信号ERを出力する。コンパレータ74は、誤差増幅器70からの誤差信号ERおよび三角波発生回路72からの三角波信号KMを両入力端子(-),(+)にそれぞれ入力し、両入力信号ER,KMのレベルの大小関係に応じて、ER>KMのときは論理値Lとなり、ER≦KMのときは論理値Hとなるような二値の出力信号をPWM制御信号SPWMとして発生する。 In this case, the laser output measurement value M FB from the laser output measurement circuit 136 and the laser output set value PC P from the main control unit 110 are input to the error amplifier 70 (FIGS. 5 and 8) of the switching control unit 66. The The error amplifier 70 compares the laser output measurement value M FB with the laser output set value PC P and outputs an error signal ER having a voltage level corresponding to the comparison error (M FB −PC P ). The comparator 74 inputs the error signal ER from the error amplifier 70 and the triangular wave signal KM from the triangular wave generating circuit 72 to both input terminals (−) and (+), respectively, so that the levels of the levels of both input signals ER and KM are related to each other. Accordingly, a binary output signal is generated as a PWM control signal S PWM that has a logical value L when ER> KM and a logical value H when ER ≦ KM.

この励起用LD電源回路104にも、上記実施形態と同様のデューティ監視部68が備えられている。したがって、LD102で突発的なオープン故障またはショート故障が起こると、励起用LD電源回路104内のデューティ監視部68よりその故障状況を知らせる通報ARが主制御部110に送られる。   The excitation LD power supply circuit 104 is also provided with a duty monitoring unit 68 similar to that in the above embodiment. Therefore, when a sudden open failure or short-circuit failure occurs in the LD 102, a notification AR notifying the failure status is sent from the duty monitoring unit 68 in the excitation LD power supply circuit 104 to the main control unit 110.

主制御部110は、励起用LD電源回路104より通報ARを受け取ると、励起用LD電源回路104のLD駆動動作を停止させて、ファイバレーザ光FBの発振出力動作を止めて、レーザ加工を停止する。これによって、LD102のオープン故障またはショート故障に起因するレーザ加工の不良を防止することができる。   When receiving the notification AR from the excitation LD power supply circuit 104, the main control unit 110 stops the LD drive operation of the excitation LD power supply circuit 104, stops the oscillation output operation of the fiber laser light FB, and stops the laser processing. To do. As a result, it is possible to prevent laser processing defects caused by the open failure or short-circuit failure of the LD 102.

なお、使用する励起用LDの故障原因が常にオープン故障もしくはショート故障のいずれかに決まっている場合は、デューティ監視部は可能性の高いオープン故障もしくはショート故障のいずれかのみを検出する機能で済ますことも可能である。   If the cause of the failure of the excitation LD to be used is always determined to be either an open failure or a short failure, the duty monitoring unit only needs to be able to detect only the most likely open failure or short failure. It is also possible.

10 シード光発生部
12 第1のアクティブファイバ
14 第2のアクティブファイバ
16 レーザ照射部
30 シードLD
32 シード用LD電源回路
36,38 ポンプLD
44 主制御部
50 ポンプLD電源回路
52 直流電源
54 スイッチング素子
62 電流センサ
64 駆動電流測定回路
66 スイッチング制御部
68 デューティ監視部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Seed light generation part 12 1st active fiber 14 2nd active fiber 16 Laser irradiation part 30 Seed LD
32 LD power supply circuit for seed 36,38 Pump LD
44 Main Control Unit 50 Pump LD Power Supply Circuit 52 DC Power Supply 54 Switching Element 62 Current Sensor 64 Drive Current Measuring Circuit 66 Switching Control Unit 68 Duty Monitoring Unit

Claims (12)

ファイバレーザ加工装置においてファイバレーザに用いる励起光を発生するレーザダイオードを駆動するための励起用レーザダイオード電源装置であって、
前記レーザダイオードに電力を供給するための直流電源と、
前記直流電源と前記レーザダイオードとの間に接続されるスイッチング素子と、
前記駆動電流の電流値を測定する駆動電流測定部と、
前記駆動電流測定部より得られる電流測定値が電流設定値に一致または近似するように、パルス幅変調制御方式により前記スイッチング素子のスイッチング動作を制御するスイッチング制御部と、
前記レーザダイオードのオープン故障またはショート故障を検出するために前記スイッチング動作のデューティを監視するデューティ監視部と
を有する励起用レーザダイオード電源装置。
An excitation laser diode power supply device for driving a laser diode that generates excitation light used for a fiber laser in a fiber laser processing apparatus,
A DC power supply for supplying power to the laser diode;
A switching element connected between the DC power source and the laser diode;
A drive current measurement unit for measuring a current value of the drive current;
A switching control unit that controls the switching operation of the switching element by a pulse width modulation control method so that a current measurement value obtained from the drive current measurement unit matches or approximates a current setting value;
A pumping laser diode power supply apparatus comprising: a duty monitoring unit that monitors a duty of the switching operation in order to detect an open failure or a short failure of the laser diode.
ファイバレーザ加工装置においてファイバレーザに用いる励起光を発生するレーザダイオードを駆動するための励起用レーザダイオード電源装置であって、
前記レーザダイオードに電力を供給するための直流電源と、
前記直流電源と前記レーザダイオードとの間に接続されるスイッチング素子と、
前記ファイバレーザより生成されるレーザ光のパワーを測定するレーザパワー測定部より得られるレーザパワー測定値がレーザパワー設定値に一致または近似するように、パルス幅制御変調方式により前記スイッチング素子のスイッチング動作を制御するスイッチング制御部と、
前記レーザダイオードのオープン故障またはショート故障を検出するために前記スイッチング動作のデューティを監視するデューティ監視部と
を有する励起用レーザダイオード電源装置。
An excitation laser diode power supply device for driving a laser diode that generates excitation light used for a fiber laser in a fiber laser processing apparatus,
A DC power supply for supplying power to the laser diode;
A switching element connected between the DC power source and the laser diode;
Switching operation of the switching element by a pulse width control modulation method so that a laser power measurement value obtained from a laser power measurement unit that measures the power of laser light generated from the fiber laser matches or approximates a laser power setting value A switching control unit for controlling
A pumping laser diode power supply apparatus comprising: a duty monitoring unit that monitors a duty of the switching operation in order to detect an open failure or a short failure of the laser diode.
前記デューティ監視部は、デューティ上限値を設定し、前記スイッチング動作のデューティが前記デューティ上限値を超えたときに、前記レーザダイオードがオープン故障を起こしているとの通報を出力する、請求項1または請求項2に記載の励起用レーザダイオード電源装置。   The duty monitoring unit sets a duty upper limit value, and outputs a notification that the laser diode has an open failure when the duty of the switching operation exceeds the duty upper limit value. The laser diode power supply for excitation according to claim 2. 前記デューティ監視部は、第1の判定時限時間を設定し、前記スイッチング動作のデューティが前記デューティ上限値を超えた状態が前記第1の判定時限時間続いたときに、前記レーザダイオードがオープン故障を起こしていると判定する、請求項3に記載の励起用レーザダイオード電源装置。   The duty monitoring unit sets a first determination time limit time, and when the duty of the switching operation exceeds the duty upper limit value continues for the first determination time limit time, the laser diode causes an open failure. The pumping laser diode power supply device according to claim 3, wherein the excitation laser diode power supply device is determined to have occurred. 前記デューティ監視部は、デューティ下限値を設定し、前記スイッチング動作のデューティが前記デューティ下限値を割ったときに、前記レーザダイオードがショート故障を起こしているとの通報を出力する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の励起用レーザダイオード電源装置。   The duty monitoring unit sets a duty lower limit value, and when the duty of the switching operation divides the duty lower limit value, outputs a report that the laser diode has a short fault. 5. The excitation laser diode power supply device according to claim 4. 前記デューティ監視部は、第2の判定時限時間を設定し、前記スイッチング動作のデューティが前記デューティ下限値を割った状態が前記第2の判定時限時間続いたときに、前記レーザダイオードがショート故障を起こしていると判定する、請求項5に記載の励起用レーザダイオード電源装置。   The duty monitoring unit sets a second determination time limit, and when the duty of the switching operation divides the duty lower limit value continues the second determination time limit, the laser diode causes a short fault. The pumping laser diode power supply device according to claim 5, wherein the excitation laser diode power supply device is determined to have occurred. 前記スイッチング制御部が、前記測定値と前記設定値とを比較して、その比較誤差を表わす誤差信号を生成する誤差生成部と、前記誤差信号に基づいて前記スイッチング素子に供給すべき二値のパルス幅変調制御信号を生成する制御信号生成部とを有し、
前記デューティ監視部は、前記誤差信号のレベルを前記デューティ上限値に対応する第1の基準値と比較して、その比較結果から、前記スイッチング動作のデューティが前記デューティ上限値よりも大きいか否かを判定する、
請求項3または請求項4に記載の励起用レーザダイオード電源装置。
The switching control unit compares the measured value with the set value, generates an error signal representing the comparison error, and binary signals to be supplied to the switching element based on the error signal. A control signal generation unit for generating a pulse width modulation control signal,
The duty monitoring unit compares the level of the error signal with a first reference value corresponding to the duty upper limit value, and from the comparison result, determines whether the duty of the switching operation is greater than the duty upper limit value. Determine
The laser diode power supply for excitation according to claim 3 or 4.
前記スイッチング制御部が、前記測定値と前記設定値とを比較して、その比較誤差を表わす誤差信号を生成する誤差生成部と、前記誤差信号に基づいて前記スイッチング素子に供給すべき二値のパルス幅変調制御信号を生成する制御信号生成部とを有し、
前記デューティ監視部は、前記パルス幅変調制御信号のパルス幅を前記デューティ上限値に対応する第1の基準値と比較して、その比較結果から、前記スイッチング動作のデューティが前記デューティ上限値よりも大きいか否かを判定する、
請求項3または請求項4に記載の励起用レーザダイオード電源装置。
The switching control unit compares the measured value with the set value, generates an error signal representing the comparison error, and binary signals to be supplied to the switching element based on the error signal. A control signal generation unit for generating a pulse width modulation control signal,
The duty monitoring unit compares the pulse width of the pulse width modulation control signal with a first reference value corresponding to the duty upper limit value, and from the comparison result, the duty of the switching operation is less than the duty upper limit value. Determine if it is larger,
The laser diode power supply for excitation according to claim 3 or 4.
前記スイッチング制御部が、前記測定値と前記設定値とを比較して、その比較誤差を表わす誤差信号を生成する誤差生成部と、前記誤差信号に基づいて前記スイッチング素子に供給すべき二値のパルス幅変調制御信号を生成する制御信号生成部とを有し、
前記デューティ監視部は、前記誤差信号のレベルを前記デューティ下限値に対応する第2の基準値と比較して、その比較結果から、前記スイッチング動作のデューティが前記デューティ下限値よりも小さい否かを判定する、
請求項5または請求項6に記載の励起用レーザダイオード電源装置。
The switching control unit compares the measured value with the set value, generates an error signal representing the comparison error, and binary signals to be supplied to the switching element based on the error signal. A control signal generation unit for generating a pulse width modulation control signal,
The duty monitoring unit compares the level of the error signal with a second reference value corresponding to the duty lower limit value, and based on the comparison result, determines whether the duty of the switching operation is smaller than the duty lower limit value. judge,
The excitation laser diode power supply device according to claim 5 or 6.
前記スイッチング制御部が、前記測定値と前記設定値とを比較して、比較誤差を表わす誤差信号を生成する誤差生成部と、前記誤差信号に基づいて前記スイッチング素子に供給すべき二値のパルス幅変調制御信号を生成する制御信号生成部とを有し、
前記デューティ監視部は、前記パルス幅変調制御信号のパルス幅を前記デューティ下限値に対応する第2の基準値と比較して、その比較結果から、前記スイッチング動作のデューティが前記デューティ下限値よりも小さいか否かを判定する、
請求項5または請求項6に記載の励起用レーザダイオード電源装置。
The switching control unit compares the measured value with the set value to generate an error signal representing a comparison error, and a binary pulse to be supplied to the switching element based on the error signal A control signal generation unit for generating a width modulation control signal,
The duty monitoring unit compares the pulse width of the pulse width modulation control signal with a second reference value corresponding to the duty lower limit value, and from the comparison result, the duty of the switching operation is less than the duty lower limit value. Determine if it is small,
The excitation laser diode power supply device according to claim 5 or 6.
シード光を生成するためのシード光源と、
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用レーザダイオードと、
前記励起用レーザダイオードを点灯駆動するための請求項3〜6のいずれか一項に記載の励起用レーザダイオード電源装置と、
前記シード光源および前記励起用レーザダイオード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パルス波形のレーザ光を被加工物に集光照射するレーザ照射部と、
前記励起用レーザダイオード電源装置より前記通報が出力されたときは、前記通報に応答して前記シード光源および前記励起用レーザダイオード電源装置を停止させる制御部と
を有するファイバレーザ加工装置。
A seed light source for generating seed light;
An amplification optical fiber having a core to which at least Yb is added as a rare earth element, the seed light entering the core from the input end, and being amplified by stimulated emission while propagating the seed light toward the output end;
An excitation laser diode that generates excitation light for exciting the core of the amplification optical fiber;
The excitation laser diode power supply device according to any one of claims 3 to 6, wherein the excitation laser diode is driven to be lit.
An optical coupler for optically coupling the seed light source and the excitation laser diode to an input end of the amplification optical fiber;
A laser irradiation unit for condensing and irradiating a workpiece with a laser beam having a pulse waveform that is output from the output end of the amplification optical fiber;
And a control unit that stops the seed light source and the excitation laser diode power supply device in response to the notification when the notification is output from the excitation laser diode power supply device.
発光元素を含むコアとこのコアを取り囲むクラッドとを有する発振用の光ファイバと、
前記発振用光ファイバのコアを介して光学的に対向する一対の共振器ミラーと、
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用レーザダイオードと、
前記励起用レーザダイオードを点灯駆動するための請求項3〜6のいずれか一項に記載の励起用レーザダイオード電源装置と、
前記共振器ミラーより出力された前記レーザ光を被加工物の加工点に向けて集光照射するレーザ照射部と、
前記励起用レーザダイオード電源装置より前記通報が出力されたときは、前記通報に応答して前記励起用レーザダイオード電源装置を停止させる制御部と
を有するファイバレーザ加工装置。
An optical fiber for oscillation having a core containing a light emitting element and a clad surrounding the core;
A pair of resonator mirrors optically opposed via the core of the oscillation optical fiber;
An excitation laser diode that generates excitation light for exciting the core of the amplification optical fiber;
The excitation laser diode power supply device according to any one of claims 3 to 6, wherein the excitation laser diode is driven to be lit.
A laser irradiator for condensing and irradiating the laser beam output from the resonator mirror toward a processing point of the workpiece;
And a controller that stops the excitation laser diode power supply in response to the notification when the notification is output from the excitation laser diode power supply.
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