TWI842476B - 雷射裝置以及雷射加工機 - Google Patents
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Abstract
雷射裝置（100）係包括：脈衝光源（1），產生訊號光（11）；激發光源（2），產生激發光（12）；複數之雷射介質（4a,4b），藉訊號光（11）之光路而被串聯排列，每一個係被激發光（12）所激發，以放大訊號光（11）；以及截止濾波器（6），複數之雷射介質（4a,4b）之中，於光路中，被配置於彼此鄰接之兩個之雷射介質（4a,4b）間，使做為兩個之雷射介質（4a,4b）之一者，自訊號光（11）先入射之第1雷射介質射出之受激拉曼散射光（14a），自光路去除。複數之雷射介質（4a,4b）之中，來自脈衝光源（1）之訊號光（11）最後入射之雷射介質（4b）之光軸方向長度，其比複數之雷射介質（4a,4b）之中，來自脈衝光源（1）之訊號光（11）最初入射之雷射介質（4a）之光軸方向長度還要短。
Description
本揭示係關於一種射出雷射光束之雷射裝置及雷射加工機。
於將電氣基板等作為對象之小直徑開孔或做記號之細微加工中，為了熱影響較少，而且，可高品質加工，產生短脈衝且高脈衝能量之雷射光之雷射裝置係較有效。雷射裝置係因應加工對象之材料、加工後之孔徑、或孔深等之加工要求，期望使輸出脈衝之重複頻率綿延較大範圍為可控制。又，雷射裝置，其為了進行細微加工，期望可產生集光性較高，且光束品質較高之雷射光。
半導體雷射，其可產生脈衝寬度係100ns以下之短脈衝雷射光，而且，可使重複頻率綿延較大範圍地可控制。但是，半導體雷射係功率較小，為了使半導體雷射作為加工用光源使用，稱為光纖放大器之放大器成為在半導體雷射之後段為必要。光纖放大器，其可使低功率之雷射光，以較高之效率放大。
短脈衝且高脈衝能量之雷射光，其峰值功率較高，而且，光束直徑愈小，則峰值強度愈高。在此，所謂峰值功率，其為脈衝能量除以脈衝寬度者。所謂峰值強度，其為峰值功率除以光束面積者。當峰值強度變得愈高，有時放大器之雷射介質係受損傷。又，當峰值強度變高時，變得較容易產生稱為受激拉曼散射之非線形光學現象。當產生受激拉曼散射時，放大光之功率之一部份，其被轉換為比期望之雷射光之波長還要長之波長之受激拉曼散射光，藉
此，實質放大效率係降低。
為了藉放大而獲得較高之光束品質之雷射光，光纖放大器之芯直徑係被限制於數μm~數十μm左右。在光纖放大器中，因為芯直徑之限制，而光束直徑係變小，所以，峰值強度較容易變高。在光纖放大器中，隨然峰值強度較容易變高，有必要抑制雷射光之峰值功率，使得峰值強度為不損傷雷射介質，而且，不產生非線形光學現象之程度。又，為了降低峰值強度，提高雷射光之峰值功率，有時使用可放大較大之光束直徑之雷射光之固體雷射放大器。
於專利文獻1中，其揭示有一種藉半導體雷射，產生做為100ps~100ns左右之脈衝寬度之雷射光之種光，藉光纖放大器與端面激發型之固體雷射放大器，以放大種光之雷射裝置。
〔專利文獻1〕日本專利特開2016-51897號公報
當脈衝寬度為非常短之100ps以下時，峰值功率也變得非常高。在此情形下，即使固體雷射放大器被使用，雷射介質內之雷射光之峰值強度係變得非常高，成為產生受激拉曼散射。雷射裝置，其因為受激拉曼散射之產生，實質之放大效率係降低。又，藉加大光束直徑，可降低峰值強度，但是，當被放大光之功率較低時，光束直徑係變大，藉此，放大效率係降低。因此，當依據專利文獻1所揭示之先前技術時，會有有時無法減少受激拉曼散射地，實現較高放大效率之問題。
本揭示係鑑於上述情事所研發出者，其目的係在於獲得一種可減少受激拉曼散射，而且可實現較高放大效率之雷射裝置。
為了解決上述課題而達成目的，本揭示之雷射裝置係包括：脈衝光源，產生做為脈衝狀雷射光之訊號光；激發光源，產生激發光；複數雷射介質，藉自脈衝光源射出之訊號光之光路而串聯排列，每一個係被激發光所激發，以放大訊號光；以及截止濾波器，複數雷射介質之中，於光路中，被配置於彼此鄰接之兩個雷射介質之間，使做為兩個雷射介質之一者，自訊號光先入射之第1雷射介質射出之受激拉曼散射光，自光路去除。複數雷射介質之中，來自脈衝光源之訊號光最後入射之雷射介質之光軸方向長度，其比複數雷射介質之中，來自脈衝光源之訊號光最初入射之雷射介質之光軸方向長度還要短。
本揭示之雷射裝置，其達成可減少受激拉曼散射，而且，可實現較高之放大效率之效果。
1:脈衝光源
2:激發光源
3:激發光學系統
4a,4b:雷射介質
5a,5b:分光鏡
6:截止濾波器
7a,7b:透鏡
8a:射出面
8b:入射面
9a:第1面
9b:第2面
10:控制部
11:訊號光
12:激發光
13:放大光
14a,14b:受激拉曼散射光
20:功率監視器
30:控制迴路
31:輸入部
32:處理器
33:記憶體
34:輸出部
35:硬體迴路
36:處理迴路
100,101:雷射裝置
200:雷射加工機
201:加工部
202:加工頭
203:桌台
204:光束調整光學系統
205:反射鏡
206:集光透鏡
207:雷射光束
208:被加工物
209:加工孔
圖1為表示實施形態1之雷射裝置之構造例之圖。
圖2為表示實施形態1中之受激拉曼散射光之強度與雷射介質中之位置之關係之例之第1圖。
圖3為表示實施形態1中之受激拉曼散射光之強度與雷射介質中之位置之關係之例之第2圖。
圖4為表示實施形態1中之訊號光之強度與雷射介質中之位置之關係之例之圖。
圖5為表示實施形態1之雷射裝置之變形例之圖。
圖6為針對圖1所示之後方激發構造之情形與圖5所示之前方激發構造之情形，表示受激拉曼散射光之強度與雷射介質中之位置之關係之例之圖。
圖7為針對圖1所示之後方激發構造之情形與圖5所示之前方激發構造之情形，表示訊號光之強度與雷射介質中之位置之關係之例之圖。
圖8為表示實施形態1中之雷射介質之分割比與受激拉曼散射光之強度之合計值之關係之例之圖。
圖9為表示實施形態2之雷射裝置之構造例之圖。
圖10為表示實施形態1或2之控制迴路之構造例之圖。
圖11為表示實施形態1或2之專用硬體迴路之構造例之圖。
圖12為表示實施形態3之雷射加工機之構造例之圖。
以下，依據圖面，詳細說明實施形態之雷射裝置及雷射加工機。
實施形態1.
圖1為表示實施形態1之雷射裝置100之構造例之圖。雷射裝置100係包括脈衝光源1、激發光源2、激發光學系統3、做為複數雷射介質之雷射介質4a,4b、分光鏡5a,5b、截止濾波器6、透鏡7a,7b、及控制雷射裝置100全體之控制部10。
脈衝光源1係例如半導體雷射。脈衝光源1係產生做為脈衝狀雷射光之訊號光11。於實施形態1中，訊號光11之脈衝寬度係100ps以下。脈衝光源1也可以為包括半導體雷射與光纖放大器之光源。在此情形下，脈衝光源1，其使藉半導體雷射所產生之脈衝光，藉光纖放大器而放大，射出放大後之脈衝光。或者，脈衝光源1也可以為鎖模雷射。訊號光11之波長係例如1064nm。脈衝光源1之重複頻率係被包含於例如100kHz~10MHz。在圖1中，以實線箭頭表示訊號光11傳播之狀況。
激發光源2係例如半導體雷射。激發光源2係產生激發光12。在圖1中，以中心線箭頭表示激發光12傳播之狀況。激發光學系統3，其使自激發光源2射出之激發光12，傳播往雷射介質4a,4b。雷射介質4a,4b，其藉自脈衝光源1射出之訊號光11之光路，而被串聯排列。雷射介質4a,4b之每一個，其被激發光12所激發，以放大訊號光11。而且，在以下之說明中，所謂光路係指訊號光11之光路。
雷射介質4a,4b之每一個，其為所謂固體雷射介質。雷射介質4a,4b之每一個，其呈圓柱或角柱之形狀。雷射介質4b之光軸方向長度，其比雷射介質4a之光軸方向長度還要短。於圖1中，雷射介質4a中之實線箭頭之方向係雷射介質4a之光軸方向。於圖1中，雷射介質4b中之實線箭頭之方向，其為雷射介質4b之光軸方向。所謂光軸方向，其作為做為訊號光11之光束之中心線之方向。
雷射介質4a,4b之每一個，其為例如YAG(Yttrium Aluminum Garnet)、YVO4(Yttrium Vanadate)、GdVO4(Gadolinium Vanadate)、或稱為藍寶石(Al2O3)之雷射結晶、或在光學玻璃添加有稀土類元素或鈦之雷射介質。被添加於雷射介質4a,4b之每一個之稀土類元素，其為Nd(釹)、Yb(鐿)、Er(鉺)、Tm(銩)、Ho(鈥)、或Pr(鐠)。雷射介質4a的側面與雷射介質4b的側面，其被直接或間接冷卻。
訊號光11之脈衝寬度係較短之100ps以下，所以，被雷射介質4a,4b之每一個所放大後之訊號光11之峰值強度係變大。訊號光11係入射往雷射介質4a，藉此，在雷射介質4a中，產生做為非線形光學現象之一種之受激拉曼散射。在雷射介質4a中，產生有受激拉曼散射所致之做為散射光之受激拉曼散射光14a。受激拉曼散射光14a係與訊號光11一同自雷射介質4a射出。
訊號光11係入射往雷射介質4b，藉此，在雷射介質4b中，也產生受激拉曼散射。在雷射介質4b中，產生由受激拉曼散射所致之做為散射光之受
激拉曼散射光14b。受激拉曼散射光14b係與訊號光11一同自雷射介質4b射出。在圖1中，以虛線箭頭表示受激拉曼散射光14a,14b之每一個傳播之狀況。
分光鏡5a係被配置於自脈衝光源1射出之訊號光11之光路。來自脈衝光源1之訊號光11，其以分光鏡5a反射，傳播往雷射介質4a。分光鏡5b係被配置於自雷射介質4b射出之訊號光11之光路。自雷射介質4b射出之訊號光11，其以分光鏡5b反射。自激發光學系統3射出後之激發光12，其入射往分光鏡5b之中，訊號光11入射之面的反面。來自激發光學系統3之激發光12，其透過分光鏡5b，傳播往雷射介質4b。
截止濾波器6係被配置於兩個之雷射介質4a,4b間之光路。截止濾波器6，其使自雷射介質4a射出之受激拉曼散射光14a，自光路去除。截止濾波器6，其被設計為針對訊號光11之波長與激發光12之波長，透過入射之光的大部分，而且，針對受激拉曼散射光14a之波長，反射入射之光的大部分。截止濾波器6係包括母材、及被塗層於母材之電介質多層膜。母材係例如合成石英或被稱為BK7之光學玻璃。
於實施形態1中，電介質多層膜係被形成於第1面9a及第2面9b之每一個。第1面9a係截止濾波器6之中，訊號光11入射之面。第2面9b係截止濾波器6之中，訊號光11射出之面。第1面9a的電介質多層膜與第2面9b的電介質多層膜之每一個，其透過訊號光11的大部分與激發光12的大部分，而且，反射受激拉曼散射光14a的大部分。
透鏡7a係被配置於雷射介質4a與截止濾波器6間之光路。透鏡7b係被配置於截止濾波器6與雷射介質4b間之光路。透鏡7a,7b之每一個，其為構成轉印光學系統之光學元件。透鏡7a,7b係光學性共軛雷射介質4a的射出面8a與雷射介質4b的入射面8b。又，透鏡7a,7b，其使射出面8a中之訊號光11之光束形狀，以一倍之倍率，轉印到入射面8b。射出面8a係雷射介質4a之中，訊號光11射出之
面。入射面8b係雷射介質4b之中，訊號光11入射之面。
雷射介質4a與雷射介質4b，其於光路中，透過截止濾波器6及透鏡7a,7b而彼此鄰接。雷射介質4a，其為做為兩個之雷射介質4a,4b之一者，訊號光11先入射之第1雷射介質。雷射介質4b，其為做為兩個之雷射介質4a,4b之另一者，來自第1雷射介質之訊號光11入射之第2雷射介質。又，雷射介質4a，其為在包括於雷射裝置100之複數之雷射介質4a,4b之中，來自脈衝光源1之訊號光11最初入射之雷射介質。雷射介質4b，其為包括於雷射裝置100之複數之雷射介質4a,4b之中，來自脈衝光源1之訊號光11最後入射之雷射介質。
控制部10，其藉輸出指令往脈衝光源1，以控制脈衝光源1。脈衝光源1係依據指令，以射出訊號光11。控制部10，其藉輸出指令往激發光源2，以控制激發光源2。激發光源2係根據指令，以射出激發光12。
自脈衝光源1射出之訊號光11，其被分光鏡5a反射，而入射往雷射介質4a。被雷射介質4a放大之訊號光11，其自雷射介質4a射出後，依序透過透鏡7a與截止濾波器6與透鏡7b，而入射往雷射介質4b。被雷射介質4b放大之訊號光11，其被分光鏡5b反射。做為被雷射介質4a,4b放大之訊號光11之放大光13，其被分光鏡5b反射後，射出往雷射裝置100的外部。
自激發光源2射出之激發光12，其依序透過激發光學系統3與分光鏡5b，而入射往雷射介質4b。透過雷射介質4b後之激發光12，其依序透過透鏡7b與截止濾波器6與透鏡7a，而入射往雷射介質4a。
以雷射介質4a產生之受激拉曼散射光14a，其與訊號光11一同，自雷射介質4a的射出面8a射出。受激拉曼散射光14a，其透過透鏡7a後，入射往截止濾波器6。被形成於截止濾波器6之電介質多層膜之每一個，其透過訊號光11，同時反射受激拉曼散射光14a，藉此，自訊號光11分離受激拉曼散射光14a。藉此，截止濾波器6係自光路去除受激拉曼散射光14a。而且，以雷射介質4b產
生之受激拉曼散射光14b，其與訊號光11一同，自雷射介質4b射出，與訊號光11一同傳播。
雷射介質4a,4b之每一個，其當為摻雜有Nd之YVO4結晶時，受激拉曼散射光14a,14b之波數，其比訊號光11之波數還要低890cm-1。亦即，當訊號光11之波長為1064nm時，受激拉曼散射光14a,14b之波長為約1175nm。如此一來，在雷射介質4a,4b中，入射往雷射介質4a,4b之訊號光11的一部份，其被轉換為波長比訊號光11之波長還要大之受激拉曼散射光14a,14b。
在此，說明自雷射介質4a,4b射出之受激拉曼散射光14a,14b之強度。當雷射介質4a,4b被被比喻成一個雷射介質時，自雷射介質射出之受激拉曼散射光之強度，其以公式(1)表示。在公式(1)中，由受激拉曼散射光之產生所致之訊號光11之衰減係未考慮。
Iout,R係表示自雷射介質射出之受激拉曼散射光之強度。Iin,R係入射往雷射介質之光之強度，其中，其表示激拉曼散射光之波長中之光之強度。gr係表示雷射介質之拉曼增益。例如雷射介質，其當為摻雜有Nd之YVO4結晶時，拉曼增益gr係4.5cm/GW。L係表示雷射介質之光軸方向長度。z係表示雷射介質內之位置，其為光軸方向中之位置。Is(z)係表示位置z中之光之強度，其為訊號光11之波長中之光之強度。當在入射往雷射介質之光，未包含受激拉曼散射光時，Iin,R係表示白噪聲分量之強度，或者，雷射介質中之由自發性之拉曼散射所做之散射光之強度。所謂自發性之拉曼散射，其作為由訊號光11所做之受激拉曼散射以外之拉曼散射。在以下之說明中，所謂雷射介質內之位置，其作為光軸方向中之位置。
當考慮由受激拉曼散射光之產生所致之訊號光11之衰減時，雷射介質內之位置z+△z中之受激拉曼散射光之強度IR(z+△z)，其使用強度IR(z)與強度Is(z)，以公式(2)表示。當考慮由受激拉曼散射光之產生所致之訊號光11之衰減時，雷射介質內之位置z+△z中之訊號光11之波長之光之強度Is(z+△z)，其使用強度IR(z)與強度Is(z)，以公式(3)表示。強度IR(z)係作為位置z中之受激拉曼散射光之強度。
[數2]I R (z+△z)=I R (z)exp(g r I s (z)△z)---(2)
[數3]I s (z+△z)=I s (z)exp(G(z))-(I R (z+△z)-I R (z))---(3)
G(z)係表示雷射介質之中，位置z中之放大增益，其為訊號光11之波長中之放大增益。在此，訊號光11之光束直徑係作為一定者。受激拉曼散射光之光束直徑係作為一定者。
關於在自位置z至位置z+△z為止之部分，所產生之受激拉曼散射光之強度△IR(z)，△IR(z)=IR(z+△z)-IR(z)係成立。又，強度△IR(z)係以公式(4)表示。
[數4]△I R (z)=I R (z){exp(g r I s (z)△z)-1}---(4)
當依據公式(4)時，位置z中之強度IR(z)愈高，則在自位置z至位置z+△z為止之部分，所產生之受激拉曼散射光之強度△IR(z)變得愈高。亦即，於放大訊號光11之過程中，如果可以降低受激拉曼散射光之強度時，就可以降低之後產生之受激拉曼散射光之強度。又，當依據公式(1)時，雷射介質之長度L愈短，則愈可降低自雷射介質射出之受激拉曼散射光之強度Iout,R。
長度L係藉對於激發光12之雷射介質之吸收係數而被決定。為了
可以以較高效率放大訊號光11，期望激發光12之吸收率較高。雷射介質係被設計為被雷射介質吸收之激發光12之功率，成為入射往雷射介質之激發光12之功率之80%~98%左右。如實施形態1所示，當往激發光12傳播之方向，複數之雷射介質4a,4b係被串聯排列時，雷射介質4a,4b之每一個之長度L之合計係被決定，使得被雷射介質4a,4b之每一個所吸收之激發光12之合計功率，成為激發光12之功率之80%~98%左右。
使用對於激發光12之吸收係數較大之雷射介質4a,4b，可以減少雷射介質4a,4b之每一個之長度L之合計。但是，當吸收係數愈大，則雷射介質4a,4b之中，激發光12入射之位置中之發熱量變愈大。當發熱量變大時，因為雷射介質4a,4b之熱形變，放大光13之模式係惡化。例如雷射介質4a,4b之每一個，其當為摻雜有Nd之YVO4結晶時，藉增加Nd之摻雜量，可加大激發光12之吸收係數。但是，雖然也依據激發光12之波長，但是，為了防止放大光13之模式之惡化，通常Nd之摻雜量係作為0.5%以下。如此一來，當在加大雷射介質4a,4b之吸收係數時，有其極限。當降低自雷射介質4a,4b射出之受激拉曼散射光14a,14b之強度時，期望減少雷射介質4a,4b之每一個之長度L之合計，另外，當減少雷射介質4a,4b之每一個之長度L之合計時，有其極限。
如果加大雷射介質4a,4b中之訊號光11之光束直徑時，即使訊號光11之功率相同，也可以降低訊號光11之強度，所以，可以減少受激拉曼散射光14a,14b。但是，雷射光之放大中之放大增益，其因為訊號光11之強度而改變。當加大雷射介質4a,4b中之訊號光11之光束直徑時，訊號光11之放大效率係變得降低。因此，在加大訊號光11之光束直徑，有其極限。
而且，在以下之說明中，尤其只要沒有敘述，在透過雷射介質4a,4b時之訊號光11之光束直徑係作為一定者。但是，實際上，在透過雷射介質4a,4b時之訊號光11之光束直徑，其被當作無須為一定。
在實施形態1中，在雷射介質4a產生之受激拉曼散射光14a之功率之大部分，其被截止濾波器6所截止，所以，入射往雷射介質4b之受激拉曼散射光14a之強度係變小。因此，在雷射介質4b產生之受激拉曼散射光14b之強度，設有截止濾波器6之情形，其小於未設有截止濾波器6之情形。
圖2為表示實施形態1中之受激拉曼散射光14a,14b之強度與雷射介質4a,4b中之位置之關係之例之第1圖。圖3為表示實施形態1中之受激拉曼散射光14a,14b之強度與雷射介質4a,4b中之位置之關係之例之第2圖。
在圖2中，在雷射介質4a之各位置之受激拉曼散射光14a之強度、及在雷射介質4b之各位置之受激拉曼散射光14b之強度，以線曲線圖表示。曲線圖之縱軸，其表示受激拉曼散射光14a之強度或受激拉曼散射光14b之強度。以縱軸表示之強度之單位係作為任意者。曲線圖之橫軸，其表示雷射介質4a,4b中之位置。以橫軸表示之位置，其作為雷射介質4a與雷射介質4b被視為彼此排成一行者之情形之位置。亦即，在圖2中，雷射介質4a與雷射介質4b係視為沒有間隔。以橫軸表示之置之單位係作為任意者。位置「0」係作為雷射介質4a之中，訊號光11入射之入射面之位置。位置「3」係作為雷射介質4a的射出面8a之位置，其也作為雷射介質4b的入射面8b之位置。位置「5」係作為雷射介質4b之中，訊號光11射出之射出面之位置。
於圖2中，實線之曲線圖，如圖1所示，其為表示配置有截止濾波器6時之受激拉曼散射光14a,14b之強度與位置之關係之曲線圖，其為計算雷射介質4a,4b之各位置之受激拉曼散射光14a,14b之強度後之結果。在該計算中，截止濾波器6中之受激拉曼散射光14a之透過率係作為0.01%。於圖2中，虛線之曲線圖，其為表示去除截止濾波器6時之受激拉曼散射光14b之強度與位置之關係之曲線圖，其為計算雷射介質4b之各位置之受激拉曼散射光14b之強度後之結果。圖3所示之曲線圖，其為圖2之中，針對雷射介質4b之曲線圖，其為使圖2中之縱
軸之對數表示，改變為線形表示後者。於圖3中，虛線之曲線圖，其表示去除截止濾波器6時之受激拉曼散射光14b之強度與位置之關係。在圖3所示之曲線圖中，配置有截止濾波器6時之受激拉曼散射光14b之強度係幾乎為「0」。
當依據圖2及圖3時，雷射介質4b之中，射出面附近之受激拉曼散射光14b之強度，其配置有截止濾波器6之情形，小於去除截止濾波器6之情形。如此一來，在雷射介質4b產生之受激拉曼散射光14b之強度，其配置有截止濾波器6之情形，小於去除截止濾波器6之情形。
圖4為表示實施形態1中之訊號光11之強度與雷射介質4a,4b中之位置之關係之例之圖。在圖4中，使雷射介質4a之各位置之訊號光11之強度、及雷射介質4b之各位置之訊號光11之強度，以線曲線圖表示。曲線圖的縱軸，其表示訊號光11之強度。曲線圖的橫軸，其表示雷射介質4a,4b中之位置。於圖4中，實線之曲線圖，如圖1所示，其表示配置有截止濾波器6時之訊號光11之強度與位置之關係。虛線之曲線圖，其表示去除截止濾波器6時之訊號光11之強度與位置之關係。
當去除截止濾波器6時，隨著接近雷射介質4b的射出面，產生之受激拉曼散射光14b之強度係變高。隨著接近雷射介質4b的射出面，較多訊號光11之功率係被轉換為受激拉曼散射光14b之功率。因此，隨著接近雷射介質4b的射出面，訊號光11之強度增加之程度係減少。或者，隨著接近雷射介質4b的射出面，訊號光11之強度係變小。
如圖2及圖3所示，於配置有截止濾波器6時，在雷射介質4b產生之受激拉曼散射光14b之強度，其小於去除截止濾波器6之情形。因此，藉配置有截止濾波器6，可避免雷射介質4b中之訊號光11之強度增加程度減少。又，可避免雷射介質4b中之訊號光11之強度變小。因此，雷射裝置100，其藉包括截止濾波器6，可獲得更大強度之放大光13。
被截止濾波器6所去除之受激拉曼散射光14a之比率愈大，則入射往雷射介質4b之受激拉曼散射光14a之強度係變得愈小。入射往雷射介質4b之受激拉曼散射光14a之強度愈低，則在雷射介質4b產生之受激拉曼散射光14b之強度係變得愈小。於截止濾波器6中，在第1面9a及第2面9b之每一個，形成有電介質多層膜，藉此，其與僅在第1面9a及第2面9b之一者，形成有電介質多層膜之情形相比較下，被截止濾波器6所去除之受激拉曼散射光14a之比率係變大。因此，雷射裝置100，其於第1面9a及第2面9b之每一個，形成有電介質多層膜，藉此，可減少在雷射介質4b產生之受激拉曼散射光14b之強度。
在此，截止濾波器6的母材中之沒有吸收受激拉曼散射光14a，而且，第1面9a的電介質多層膜及第2面9b的電介質多層膜之每一個，受激拉曼散射光14a之透過率係作為10%。在此情形下，於第1面9a及第2面9b之每一個，形成有電介質多層膜，藉此，截止濾波器6的全體中之受激拉曼散射光14a之透過率係成為1%。雷射裝置100，其與僅在第1面9a及第2面9b之一者，形成有電介質多層膜之情形相比較下，可減少在雷射介質4b產生之受激拉曼散射光14b之強度。
而且，於實施形態1中，截止濾波器6，其並不侷限於在第1面9a及第2面9b之每一個，形成有電介質多層膜者。電介質多層膜，其作為只要被形成於第1面9a及第2面9b之至少一者即可。藉此，雷射裝置100，其可獲得減少在雷射介質4b產生之受激拉曼散射光14b之強度之效果。截止濾波器6係不侷限於包括電介質多層膜者。截止濾波器6，其只要為可自光路，去除自雷射介質4a射出之受激拉曼散射光14a者即可。
被配置於雷射介質4a與雷射介質4b間之光路之截止濾波器6，其不侷限於一個。於雷射介質4a與雷射介質4b間之光路，也可以配置有複數之截止濾波器6。雷射裝置100，其藉配置有複數之截止濾波器6，可更加減少在雷射
介質4b產生之受激拉曼散射光14b之強度。
截止濾波器6，其並不侷限於透過訊號光11與激發光12，而且，反射受激拉曼散射光14a者。截止濾波器6，其也可以為反射訊號光11與激發光12，而且，透過受激拉曼散射光14a者。在此情形下，受激拉曼散射光14a係透過截止濾波器6，藉此，截止濾波器6係自光路去除受激拉曼散射光14a。或者，截止濾波器6，其也可以為透過訊號光11與激發光12，而且，吸收受激拉曼散射光14a者。在此情形下，截止濾波器6係吸收受激拉曼散射光14a，藉此，自光路去除受激拉曼散射光14a。
圖1所示之雷射裝置100，其包括於做為複數雷射介質之雷射介質4a,4b之每一個中，訊號光11係傳播激發光12往反方向之所謂後方激發構造者。雷射裝置100，其也可以為包括於做為複數雷射介質之雷射介質4a,4b之每一個中，傳播激發光12往與訊號光11相同之方向之所謂前方激發構造者。圖5為表示實施形態1之雷射裝置100之變形例之圖。變形例之雷射裝置100係包括前方激發構造。
於變形例中，分光鏡5b係被配置於自脈衝光源1射出之訊號光11之光路。來自脈衝光源1之訊號光11，其以分光鏡5b反射，傳播往雷射介質4a之方向。自激發光學系統3射出之激發光12，其入射往分光鏡5b之中，訊號光11入射之面的反面。來自激發光學系統3之激發光12，其透過分光鏡5b，傳播往雷射介質4a之方向。分光鏡5a係被配置於自雷射介質4b射出之訊號光11之光路。自雷射介質4b射出之訊號光11係以分光鏡5a反射。
在前方激發構造中，激發光12係入射往雷射介質4a之中，訊號光11入射之入射面。雷射介質4a中之放大增益，其為愈接近入射面之位置則愈大，愈往射出面8a之方向則愈小。在前方激發構造中，激發光12係入射往雷射介質4b之中，訊號光11入射之入射面8b。雷射介質4b中之放大增益，其為愈接近入
射面8b之位置則愈大，隨著在雷射介質4b之中，愈往訊號光11射出之射出面之方向則愈小。在前方激發構造中，其與後方激發構造之情形相比較下，於雷射介質4a,4b中，訊號光11之強度較容易變大。因此，在前方激發構造中，其與後方激發構造之情形相比較下，受激拉曼散射光14a,14b之強度較容易變大。
圖6為針對圖1所示之後方激發構造之情形與圖5所示之前方激發構造之情形，表示受激拉曼散射光14a,14b之強度與雷射介質4a,4b之位置之關係之例之圖。在圖6中，使雷射介質4a之各位置之受激拉曼散射光14a之強度、及雷射介質4b之各位置之受激拉曼散射光14b之強度，以線曲線圖表示。圖6中之縱軸及橫軸，其作為與圖2中之縱軸及橫軸同樣者。
於圖6中，實線之曲線圖，其表示後方激發構造之情形中之受激拉曼散射光14a,14b之強度與位置之關係。於圖6中，虛線之曲線圖，其表示前方激發構造之情形中之受激拉曼散射光14a,14b之強度與位置之關係。當依據圖6時，後方激發構造之情形，其與前方激發構造之情形相比較下，在雷射介質4a產生之受激拉曼散射光14a之強度係較小。又，後方激發構造之情形，其與前方激發構造之情形相比較下，在雷射介質4b產生之受激拉曼散射光14b之係較小。
圖7為針對圖1所示之後方激發構造之情形與圖5所示之前方激發構造之情形，表示訊號光11之強度與雷射介質4a,4b之位置之關係之例之圖。在圖7中，使雷射介質4a之各位置之訊號光11之強度、及雷射介質4b之各位置之訊號光11之強度，以線曲線圖表示。圖7中之縱軸及橫軸，其作為與圖4中之縱軸及橫軸同樣者。
於圖7中，實線之曲線圖，其表示後方激發構造之情形中之訊號光11之強度與位置之關係。虛線之曲線圖，其表示前方激發構造之情形中之訊號光11之強度與位置之關係。前方激發構造之情形、雷射介質4b之中，於射出面之附近，訊號光11之強度係降低。另外，後方激發構造之情形下，雷射介質
4b之中，於射出面之附近，訊號光11之強度係未降低，而且，雷射介質4b之中，於射出面之附近，訊號光11之強度之增加程度係不變小。當依據圖7時，後方激發構造之情形，其與前方激發構造之情形相比較下，可提高雷射介質4b的射出面中之訊號光11之強度。
如此一來，雷射裝置100，其當包括後方激發構造時，其與包括前方激發構造之情形相比較下，可減少受激拉曼散射光14b之強度，而且，可提高訊號光11之強度。而且，雷射裝置100，其在包括後方激發構造與前方激發構造之任一者之情形下，也藉包括截止濾波器6，可獲得提高放大光13之強度之效果。在雷射裝置100中，其也可以包括後方激發構造與前方激發構造之任一者。
雷射裝置100，其藉使在雷射介質4a產生之受激拉曼散射光14a，以截止濾波器6去除，而可減少入射到雷射介質4b之受激拉曼散射光14a之強度。但是，當入射到雷射介質4b之受激拉曼散射光14a之強度，小於白噪聲分量之強度時，或者，當入射到雷射介質4b之受激拉曼散射光14a之強度，比由雷射介質4a,4b中之自發性之拉曼散射所致之散射光之強度還要小時，由公式(1)所示之強度Iin,R，其由白噪聲分量之強度，或者，由自發性之拉曼散射所致之散射光之強度來決定。
由受激拉曼散射所致之訊號光11之功率之降低量，其相當於在雷射介質4a產生之受激拉曼散射光14a之功率、及在雷射介質4b產生之受激拉曼散射光14b之功率之和。由圖2或圖6可知：受激拉曼散射光14a,14b之強度，其隨著訊號光11傳播在雷射介質4a,4b內，而急遽地變大。通常，在雷射介質4a,4b產生之受激拉曼散射光14a,14b之功率，其由受激拉曼散射光14a與受激拉曼散射光14b之任一者支配。
當由截止濾波器6所做之受激拉曼散射光14a之去除率很高時，雷射介質4a,4b之每一個中之強度Iin,R，其為白噪聲分量之強度，或者，由自發性之
拉曼散射所致之散射光之強度。雷射介質4a,4b之每一個中之強度Iin,R之值，其彼此為相同程度。在雷射介質4a,4b之每一個產生之誘導拉曼散射光14a,14b之強度之合計值成為最小，其為於在雷射介質4a產生之受激拉曼散射光14a之功率與在雷射介質4b產生之受激拉曼散射光14b之功率，彼此相等時。
在此，當作其為由截止濾波器6所做之受激拉曼散射光14a之去除率很高，而且，雷射介質4a,4b之每一個彼此為相同組成之介質者。當在雷射介質4a產生之受激拉曼散射光14a之強度Iin,R與在雷射介質4b產生之受激拉曼散射光14b之強度Iin,R彼此成為相等時，於雷射介質4a與雷射介質4b中，必須公式(1)之中，被積分後之Is(z)之值為彼此相同。
訊號光11係於雷射介質4a,4b內，一邊放大一邊傳播，所以，雷射介質4b內之訊號光11之強度，其大於雷射介質4a內之訊號光11之強度。因此，為了被積分後之Is(z)之值，於雷射介質4a與雷射介質4b中，彼此相同，其必須雷射介質4b之光軸方向長度，比雷射介質4a之光軸方向長度還要短。雷射裝置100，其雷射介質4b之光軸方向長度，比雷射介質4a之光軸方向長度還要短，藉此，可減少受激拉曼散射光14b之強度，而且，可實現較高之放大效率。
圖8為表示實施形態1中之雷射介質4a,4b之分割比與受激拉曼散射光14a,14b之強度之合計值之關係之例之圖。所謂分割比，其作為雷射介質4a之光軸方向長度與做為雷射介質4a之光軸方向長度與雷射介質4b之光軸方向長度之和之合計長度之比率。例如所謂分割比10%，其表示雷射介質4a之光軸方向長度與合計長度之比率為10%，而且，雷射介質4b之光軸方向長度與合計長度之比率為90%。
在圖8中，使雷射介質4a,4b之分割比與受激拉曼散射光14a,14b之強度之合計值之關係，以曲折線曲線圖表示。曲線圖的縱軸，其表示受激拉曼散射光14a,14b之強度之合計值。縱軸所示之強度之合計值之單位，其作為任
意者。曲線圖的橫軸，其表示雷射介質4a,4b之分割比。
在圖8所示之例中，當分割比為60%時，受激拉曼散射光14a,14b之強度之合計值成為最小。在此情形下，雷射介質4b之光軸方向長度，其比雷射介質4a之光軸方向長度還要短，而且，雷射介質4a,4b之每一個之光軸方向長度係被設定，使得分割比為約60%，藉此，受激拉曼散射光14a,14b之強度之合計值係變小。
在實施形態1中，於雷射介質4a與雷射介質4b間之光路，需要可插入截止濾波器6之空間。亦即，無法使雷射介質4a與雷射介質4b彼此接近。當在雷射介質4a產生熱透鏡效果後，在訊號光11傳播於雷射介質4a與雷射介質4b間之時，訊號光11之光束直徑係變得改變。當在雷射介質4a產生熱透鏡效果時，自雷射介質4a射出之訊號光11，其一邊收斂一邊傳播。因此，入射往雷射介質4b時之光束直徑，其成為小於自雷射介質4a射出時之光束直徑。雷射介質4b中之光束直徑愈小，則訊號光11之強度愈增加，於雷射介質4b中產生之受激拉曼散射光14b之強度係變大。
於實施形態1中，雷射介質4a的射出面8a與雷射介質4b的入射面8b間之透鏡7a,7b，其使射出面8a與入射面8b光學性共軛，而且，使射出面8a中之訊號光11之光束形狀，以一倍之倍率，轉印到入射面8b。在此情形下，射出面8a與入射面8b之光學性距離係成為零，所以，雷射介質4a與雷射介質4b，其在光學上，可視為一個介質。與雷射介質4a中之熱透鏡效果之強度無關地，射出面8a中之訊號光11之光束直徑與入射面8b中之訊號光11之光束直徑係成為彼此相同，所以，可防止於雷射介質4b中，訊號光11之光束直徑過度變小。藉此，雷射裝置100係可減少受激拉曼散射光14b之強度。雷射裝置100，其射出面8a中之訊號光11之光束直徑與入射面8b中之訊號光11之光束直徑係彼此相同，藉此，針對訊號光11，可維持較高之放大效率。又，雷射裝置100，其射出面8a中
之訊號光11之光束直徑與入射面8b中之訊號光11之光束直徑係彼此相同，藉此，可減少光束品質之劣化。
而且，透鏡7a,7b，其也可以為光學性共軛射出面8a與入射面8b，而且，使射出面8a中之訊號光11之光束形狀，以比一倍還要大之倍率，被轉印到入射面8b者。在此情形下，與雷射介質4a中之熱透鏡效果之強度無關地，入射面8b中之訊號光11之光束直徑，其成為比射出面8a中之訊號光11之光束直徑還要大。
入射面8b中之訊號光11之光束直徑，其大於射出面8a中之訊號光11之光束直徑，藉此，入射面8b中之訊號光11之強度係降低。但是，於雷射介質4a中，訊號光11係被放大，所以，較高功率之訊號光11係入射到入射面8b。即使入射面8b中之訊號光11之強度欲降低，於入射面8b中，也可以維持訊號光11之強度為較高之狀態。因此，即使入射面8b中之訊號光11之光束直徑變大，於雷射介質4b中，也可以維持較高之放大效率。又，入射面8b中之訊號光11之強度係降低，藉此，在雷射介質4b產生之受激拉曼散射光14b之強度係降低。藉此，雷射裝置100，其當轉印倍率大於一倍時，針對訊號光11，也可以維持較高之放大效率，而且，可減少受激拉曼散射光14b之強度。
至此，雖然說明過在雷射裝置100包括兩個之雷射介質4a,4b之例，但是，包括於雷射裝置100之雷射介質之數量並不侷限於兩個。於雷射裝置100也可以包括比兩個還要多之雷射介質。在此情形下，包括於雷射裝置100之複數雷射介質之中，於在光路中，彼此鄰接之兩個雷射介質之各組，設有截止濾波器6。亦即，於雷射裝置100包括有複數之截止濾波器6。雷射裝置100，其當包括有比兩個還要多之雷射介質時，針對訊號光11，也可實現較高之放大效率，而且，可減少受激拉曼散射光14b之強度。又，各雷射介質之光軸方向長度係被設定，使得複數雷射介質之中，來自脈衝光源1之訊號光11最後入射之雷射
介質之光軸方向長度，其成為比複數雷射介質之中，來自脈衝光源1之訊號光11最初入射之雷射介質之光軸方向長度還要短。藉此，雷射裝置100，其針對訊號光11，可實現較高之放大效率，而且，可減少受激拉曼散射光14b之強度。
當依據實施形態1時，雷射裝置100，其複數雷射介質之中，訊號光11最後入射之雷射介質之光軸方向長度，比複數雷射介質之中，訊號光11最初入射之雷射介質之光軸方向長度還要短。藉此，雷射裝置100，其發揮可減少受激拉曼散射，而且，可實現較高放大效率之效果。
實施形態2.
圖9為表示實施形態2之雷射裝置101之構造例之圖。雷射裝置101係依據量測受激拉曼散射光14a之功率後之結果，調整激發光12之功率。於實施形態2中，對於與上述之實施形態1相同之構造元件，賦予相同之編號，主要說明與實施形態1不同之構造。
雷射裝置101係包括與圖1所示之雷射裝置100同樣之構造、及功率監視器20。功率監視器20，其量測藉截止濾波器6，以自光路被去除後之受激拉曼散射光14a之功率，輸出受激拉曼散射光14a之功率之量測結果往控制部10。圖9所示之功率監視器20，其監視被截止濾波器6所反射之受激拉曼散射光14a。
於實施形態2中，脈衝光源1係當作可變更脈衝頻率。控制部10係控制脈衝光源1之脈衝頻率。又，控制部10，其使自激發光源2射出之激發光12之功率，依據受激拉曼散射光14a之功率之量測結果以控制之。激發光源2係射出功率被控制之激發光12。
當依據上述之公式(1)時，雷射介質4a中之訊號光11之強度愈高，則在雷射介質4a產生之受激拉曼散射光14a之強度愈大。當使訊號光11之平均功率作為一定時，訊號光11之脈衝頻率愈小，則訊號光11之強度愈高，藉此，受激拉曼散射光14a之強度係變大。又，訊號光11之脈衝頻率愈大，則訊號光11
之強度愈小，藉此，受激拉曼散射光14a之強度係變小。
當脈衝光源1之脈衝頻率被控制部10所變更後，控制部10，其控制自激發光源2射出之激發光12之功率，使得被功率監視器20所量測之受激拉曼散射光14a之功率成為一定。當激發光12之功率變大時，被雷射介質4a放大之訊號光11之強度係變大，受激拉曼散射光14a之功率係變大。當激發光12之功率變小時，被雷射介質4a放大之訊號光11之強度係變小，受激拉曼散射光14a之功率係變小。
在雷射裝置101中，為了減少受激拉曼散射，被雷射介質4a放大之訊號光11之強度設有上限。雷射裝置101，其即使藉控制激發光12之功率，而脈衝光源1之脈衝頻率被改變時，總是可提高訊號光11之強度至相關之上限為止。藉此，雷射裝置101，其針對訊號光11，可實現較高之放大效率，而且，可減少受激拉曼散射光14b之強度。
而且，控制部10，其也可以取代依據受激拉曼散射光14a之功率之量測結果，以控制激發光12之功率，而依據受激拉曼散射光14a之功率之量測結果，控制訊號光11之功率。亦即，控制部10也可以使自脈衝光源1射出之訊號光11之功率，依據受激拉曼散射光14a之功率之量測結果以控制之。在此情形下，控制部10，其控制自脈衝光源1射出之訊號光11之功率，使得被功率監視器20量測之受激拉曼散射光14a之功率成為一定。雷射裝置101，其即使藉控制訊號光11之功率，而脈衝光源1之脈衝頻率被改變時，總是可提高訊號光11之強度至相關之上限為止。
圖9所示之截止濾波器6，其透過訊號光11與激發光12，而且，反射受激拉曼散射光14a。於實施形態2中，截止濾波器6，其也可以為反射訊號光11與激發光12，而且，透過受激拉曼散射光14a者。在此情形下，功率監視器20，其量測透過截止濾波器6後之受激拉曼散射光14a之功率。雷射裝置101，其當包
括透過受激拉曼散射光14a之截止濾波器6時，也可以獲得包括反射受激拉曼散射光14a之截止濾波器時之同樣效果。
圖9為表示包括後方激發構造之雷射裝置101。雷射裝置101，其也可以為與圖5所示之雷射裝置100同樣地，包括前方激發構造者。雷射裝置101，其當包括前方激發構造時，針對訊號光11，也可以實現較高之放大效率，而且，可減少受激拉曼散射光14b之強度。
當依據實施形態2時，雷射裝置101，其依據量測受激拉曼散射光14a之功率後之結果，控制激發光12之功率或訊號光11之功率。藉此，雷射裝置101，其發揮可減少受激拉曼散射，而且，可實現較高之放大效率之效果。
接著，說明實現實施形態1或2之控制部10之硬體構造。控制部10係由處理迴路實現。處理迴路，其也可以為處理器執行軟體之迴路，也可以為專用迴路。
當處理迴路借軟體實現時，處理迴路係例如圖10所示之控制迴路30。圖10為表示實施形態1或2之控制迴路30之構造例之圖。控制迴路30係包括輸入部31、處理器32、記憶體33及輸出部34。
輸入部31，其為接收自控制迴路30之外部輸入之數據，以給予到處理器32之界面迴路。輸出部34，其為使來自處理器32或記憶體33之數據，送到控制迴路30之外部之界面迴路。當處理迴路為圖10所示之控制迴路30時，處理器32係讀出被記憶於記憶體33之程式以執行之，藉此，實現控制部10之功能。記憶體33也當作處理器32實施各處理中之暫時記憶體以被使用。
處理器32為CPU(也稱做Central Processing Unit、中央處理裝置、處理裝置、運算裝置、微處理器、微電腦、處理器、或DSP(Digital Signal Processor))。記憶體33係適用例如RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、快閃記憶體、EPROM(Erasable Programmable Read Only
Memory)、EEPROM(註冊商標)(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)等之非揮發性或揮發性之半導體記憶體、磁碟、軟碟、光碟、CD、MD或DVD(Digital Versatile Disc)等。
圖1為藉汎用之處理器32及記憶體33，實現控制部10之情形之硬體之例，但是，控制部10也可以藉專用硬體迴路而被實現。圖11為表示實施形態1或2之專用之硬體迴路35之構造例之圖。
專用之硬體迴路35係包括輸入部31、輸出部34及處理迴路36。處理迴路36係單一迴路、複合迴路、程式化後之處理器、並列程式化後之處理器、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、或組合這些後之迴路。而且，控制部10也可以組合控制迴路30與硬體迴路35而被實現。
實施形態3.
於實施形態3中，說明包括實施形態1之雷射裝置100之雷射加工機200。圖12為表示實施形態3之雷射加工機200之構造例之圖。雷射加工機200，其照射雷射光束207往被加工物208，藉此，加工被加工物208。於實施形態3中，對於與上述之實施形態1或2相同之構造元件，賦予相同編號，主要說明與實施形態1或2不同之構造。而且，於雷射加工機200，也可以取代雷射裝置100，而包括實施形態2之雷射裝置101。
雷射加工機200係包括：雷射裝置100，射出雷射光束207；以及加工部201，藉雷射光束207加工被加工物208。自雷射裝置100射出之雷射光束207，其為圖1所示之放大光13。加工部201係包括：加工頭202，往被加工物208射出雷射光束207；以及桌台203，支撐被加工物208。光束調整光學系統204、反射鏡205、及集光透鏡206，其被設於加工頭202的內部。雷射加工機200，其相對移動雷射光束207與被加工物208，同時照射雷射光束207往被加工物208，
藉此，於被加工物208中之被指定之位置，形成細微之加工孔209。
被加工物208係例如稱做軟性基板或多層基板之電子基板。這些基板係由樹脂及銅箔所組成。雷射光束207之波長，其最好為可藉樹脂與銅之每一個吸收之紫外線領域之波長。而且，被加工物208，其並不侷限於電子基板，只要為可使用雷射光束207之加工者即可。加工孔209係例如盲孔或貫穿孔等。於被形成於被加工物208之複數之加工孔209，也可以包含有彼此為不同大小之加工孔209。雷射加工機200，其並不侷限於形成加工孔209者，也可以為進行稱做做記號之加工者。
光束調整光學系統204，其使自雷射裝置100射出之雷射光束207之光束直徑及光束分佈，調整為事先設定之期望之光束直徑及光束分佈。光束直徑及光束分佈被調整後之雷射光束207，其藉被反射鏡205反射，而被導引往集光透鏡206。加工頭202，其藉集光透鏡206，於被加工物208中，集光雷射光束207。
雷射加工機200，其移動桌台203往做為垂直於雷射光束207的中心線之方向之X方向及Y方向。所謂X方向與Y方向，其為彼此垂直。圖12所示之反白箭頭，其表示桌台203移動之方向。圖12所示之雷射加工機200，其藉相對於加工頭202而言，藉移動桌台203，而相對移動雷射光束207與被加工物208。
而且，雷射加工機200，其也可以為未移動桌台203，而相對移動雷射光束207與被加工物208者。雷射加工機200，其也可以為固定桌台203之位置，同時控制被加工物208中之雷射光束207之入射位置者。在此情形下，作為改變雷射光束207之入射位置之構造，其也可以使用稱做電鍍反射鏡或多邊形反射鏡之偏向機構。在此情形下，於集光透鏡206，也可以使用Fθ透鏡。
當依據實施形態3時，雷射加工機200，其可藉雷射裝置100,101，以減少受激拉曼散射，而且，可實現較高之放大效率，藉此，可獲得高輸出之
雷射光束207。藉此，雷射加工機200，其藉使用高輸出之雷射光束207，成為可以高速加工被加工物208。
以上之各實施形態所示之構造，其為表示本揭示之內容之一例者。各實施形態之構造，其可以與其他眾所周知之技術相組合。各實施形態之構造們也可以被適宜組合。在未脫逸本揭示之要旨之範圍內，可以省略或變更各實施形態之構造的一部份。
1:脈衝光源
2:激發光源
3:激發光學系統
4a,4b:雷射介質
5a,5b:分光鏡
6:截止濾波器
7a,7b:透鏡
8a:射出面
8b:入射面
9a:第1面
9b:第2面
10:控制部
11:訊號光
12:激發光
13:放大光
14a,14b:受激拉曼散射光
100:雷射裝置
Claims (7)
- 一種雷射裝置，其包括： 脈衝光源，產生做為脈衝狀雷射光之訊號光； 激發光源，產生激發光； 複數雷射介質，藉自該脈衝光源射出之該訊號光之光路而被串聯排列，每一個被該激發光所激發以放大該訊號光；以及 截止濾波器，複數之該雷射介質之中，於該光路中，被配置於彼此鄰接之兩個雷射介質之間，使做為該兩個之雷射介質之一者，自該訊號光先入射之第1雷射介質射出之受激拉曼散射光，自該光路去除， 複數之該雷射介質之中，來自該脈衝光源之該訊號光最後入射之該雷射介質之光軸方向長度，其比複數之該雷射介質之中，來自該脈衝光源之該訊號光最初入射之該雷射介質之光軸方向長度還要短。
- 如請求項1之雷射裝置，其中於該截止濾波器之中，該訊號光入射之第1面、及該截止濾波器之中，該訊號光射出之第2面之每一個，其透過該訊號光與該激發光，而且，形成有反射該受激拉曼散射光之電介質多層膜。
- 如請求項1或2之雷射裝置，其中包括使該第1雷射介質之中，做為該訊號光射出之面之射出面、及做為該兩個雷射介質之另一者之第2雷射介質之中，該訊號光入射之入射面，光學性地共軛，而且，使該射出面中之該訊號光之光束形狀，以一倍之倍率，轉印到該入射面之轉印光學系統。
- 如請求項1或2之雷射裝置，其中包括使該第1雷射介質之中，做為該訊號光射出之面之射出面、及做為該兩個雷射介質之另一者之第2雷射介質之中，該訊號光入射之入射面，光學性地共軛，而且，使該射出面中之該訊號光之光束形狀，以大於一倍之倍率，轉印到該入射面之轉印光學系統。
- 如請求項1或2之雷射裝置，其中於複數之該雷射介質之每一個中，傳播該激發光往該訊號光之相反方向。
- 如請求項1或2之雷射裝置，其中包括： 功率監視器，量測藉該截止濾波器，而自該光路被去除後之該受激拉曼散射光之功率，輸出該受激拉曼散射光之功率之量測結果；以及 控制部，依據該量測結果，控制自該激發光源射出之該激發光之功率，或者，依據該量測結果，控制自該脈衝光源射出之該訊號光之功率。
- 一種雷射加工機，其包括： 雷射裝置，射出雷射光束；以及 加工部，藉該雷射光束加工被加工物， 該雷射裝置係包括： 脈衝光源，產生做為脈衝狀雷射光之訊號光； 激發光源，產生激發光； 複數雷射介質，藉自該脈衝光源射出之該訊號光之光路，而被串聯排列，每一個係被該激發光所激發，以放大該訊號光；以及 截止濾波器，複數之該雷射介質之中，於該光路中，被配置於彼此鄰接之兩個雷射介質之間，使做為該兩個之雷射介質之一者，自該訊號光先入射之第1雷射介質射出之受激拉曼散射光，自該光路去除， 複數之該雷射介質之中，來自該脈衝光源之該訊號光最後入射之該雷射介質之光軸方向長度，其比複數之該雷射介質之中，來自該脈衝光源之該訊號光最初入射之該雷射介質之光軸方向長度還要短。
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