WO2020179834A1 - ファイバレーザーの制御装置及び制御方法 - Google Patents

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喬史 亀山
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Fujikura Ltd
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    • H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
    • H01S3/0941—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a laser diode

Definitions

  • the present invention relates to a fiber laser control device and a control method.
  • the present application claims priority with respect to Japanese Patent Application No. 2019-041789 filed in Japan on March 7, 2019, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • Highly reflective materials such as copper, silver, and aluminum are mainly used for processed objects such as electronic parts.
  • CW Continuous Wave Oscillation (continuous wave)
  • a portion of the laser light is reflected, so a laser with a large power of several kW class. Light may be required.
  • Patent Documents 1 and 2 disclose a technique in which a high output peak power is obtained by operating a laser beam with a QCW (Quasi Continuous Wave Oscillation).
  • Patent Document 1 a YAG laser is used.
  • the YAG laser becomes difficult to cool, especially when the power is increased.
  • Patent Document 2 describes that a high output peak power can be obtained by operating in the QCW mode.
  • the power source of the pump source since the power source of the pump source is turned on/off to perform the QCW operation, the power source startup time is required, and it is difficult to control the drive timing of the laser device with high accuracy.
  • the capacity of the power supply is increased in order to output excitation light of a large power, the size of the device becomes large.
  • a fiber laser control device is a laser diode that irradiates a fiber laser with excitation light, and a current supplied to the laser diode to control the laser. It includes a current control circuit that controls the diode to excite a pseudo-continuous wave (QCW) operation.
  • QCW pseudo-continuous wave
  • the current control circuit may be configured to independently control continuous pulses to drive the laser diode.
  • the continuous pulse includes a first pulse and a second pulse after the first pulse, and the current control circuit determines a pulse height. It may be configured to control the first pulse so as to change it stepwise.
  • the continuous pulse may be configured to be QCW (Quasi Continuous Wave Oscillation).
  • the fiber laser control device may further include a charging unit that stores energy while the light emission of the laser diode is stopped.
  • a method for controlling a fiber laser is a method for controlling a fiber laser that emits laser light by excitation light from a laser diode, wherein the laser is controlled by controlling a current supplied to the laser diode.
  • the diode is excited for pseudo continuous wave operation.
  • the average energy is suppressed and the peak power is suppressed by operating the laser diode in a pseudo continuous wave (QCW) by controlling the current flowing through the laser diode that irradiates the fiber laser with excitation light.
  • QCW pseudo continuous wave
  • the device can be miniaturized, heat generation can be suppressed, and a highly reflective material can be processed.
  • the laser diode that irradiates the excitation light is driven by current control, the laser diode can be turned on/off at a high speed, and continuous pulses can be independently controlled, The light emission state of the fiber laser can be optimally controlled.
  • FIG. 6 is a waveform diagram for explaining the operation of the first embodiment. It is a graph which compared the temperature of a chip at the time of CW operation and the time of QCW operation. It is explanatory drawing of the pulse waveform in the control apparatus of the fiber laser which concerns on 1st Embodiment. It is a block diagram which shows the outline of the control apparatus of the fiber laser which concerns on 2nd Embodiment. It is a connection diagram which shows the specific circuit structure of the control device of the fiber laser which concerns on 2nd Embodiment.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram of an outline of a fiber laser system 1 to which this embodiment can be applied.
  • the core of the optical fiber 11 is doped with a rare earth element such as Yb (ytterbium) as a laser medium. Both ends of the optical fiber 11 are sandwiched between reflectors 12a and 12b to form a resonator.
  • Yb ytterbium
  • reflectors 12a and 12b for example, FBG (Fiber Bragg Grating) is used.
  • the laser diodes 13-1 to 13-n are light sources for irradiating the optical fiber 11 with excitation light.
  • the laser beams from the laser diodes 13-1 to 13-n are combined by the pump combiner 14 and are incident on the optical fiber 11.
  • the laser light from the laser diodes 13-1 to 13-n is incident on the optical fiber 11, the laser medium of the optical fiber 11 is excited, and the reflection is repeatedly amplified between the reflecting mirror 12a and the reflecting mirror 12b, and the laser is used. Light is stimulatedly emitted.
  • the laser light generated by the fiber laser system 1 is used for various purposes such as product processing, cutting, and patterning.
  • the laser light generated by the fiber laser system 1 is used for processing a highly reflective material such as copper, silver and aluminum. Processing of highly reflective materials requires a large amount of power, for example, a power of 1 kW or more in output for CW operation.
  • the fiber laser system 1 of the present embodiment is used to operate the laser beam by QCW (Quasi Continuous Wave Oscillation (pseudo continuous wave)).
  • QCW Quadasi Continuous Wave Oscillation
  • the emission is paused for a predetermined time, and the excitation laser light is emitted again with a predetermined pulse width.
  • the pumping laser light is intermittently driven while optically maintaining a steady state, so that the influence of heat on the pumping laser diode is reduced and the peak power can be increased.
  • the laser diode that generates the excitation light is driven by current control so that the laser diode can be turned on / off at high speed. By turning the laser diode on / off in this way, the laser beam can be operated by QCW.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an outline of the fiber laser control device 100 according to the present embodiment.
  • the fiber laser control device 100 according to the first embodiment of the present invention includes a laser diode 13 (13-1 to 13-n) for excitation, a power supply unit 21, and a current control circuit 22. Composed of and.
  • the power supply unit 21 is a power supply for driving the laser diode 13 (13-1 to 13-n).
  • the current control circuit 22 controls the current of the laser diode 13 (13-1 to 13-n).
  • a control signal is supplied to the current control circuit 22 from the control terminal 43. By this control signal, the current flowing through the laser diode 13 (13-1 to 13-n) is controlled to turn on/off the laser diode 13 (13-1 to 13-n), thereby operating the laser light in the QCW mode. be able to.
  • FIG. 3 is a connection diagram showing a specific circuit configuration of the fiber laser control device 100 according to the present embodiment shown in FIG.
  • a MOSFET Metal-Oxide-Semiconductor
  • the source of the Field-Effective Transistor 41 is connected to the negative electrode of the power supply unit 21 via the resistor 42.
  • the control terminal 43 is derived from the gate of the MOSFET 41.
  • a backflow prevention diode 44 is connected between the drain and the source of the MOSFET 41.
  • the MOSFET 41 and the resistor 42 correspond to the current control circuit 22 in FIG.
  • the laser diodes 13-1 to 13-n are connected in series.
  • the anodes of the laser diodes 13-1 to 13-n connected in series are connected to the positive electrode of the power supply unit 21.
  • the cathodes of the laser diodes 13-1 to 13-n connected in series are connected to the drain of the MOSFET 41.
  • the MOSFET 41 becomes a constant current circuit, and a current flows through the MOSFET 41 according to a control signal supplied from the control terminal 43 to the gate of the MOSFET 41. Further, the laser diodes 13-1 to 13-n and the MOSFET 41 are connected in series. Therefore, the current flowing through the laser diodes 13-1 to 13-n can be controlled by the control signal supplied to the control terminal 43.
  • a control pulse is supplied to the control terminal 43 when the laser beam is operated by QCW.
  • the currents flowing through the laser diodes 13-1 to 13-n are turned on/off, and the laser diodes 13-1 to 13-n are driven intermittently.
  • the pulse width when the laser diodes 13-1 to 13-n are turned on is a length that can maintain the optical steady state of the fiber laser, and is, for example, 0.01 ms to 100 ms. This is a wider pulse width as compared with a pulse laser device having a pulse width of several ps to several ns.
  • the QCW is a continuous wave having a pulse width of 0.01 ms to 100 ms as described above.
  • FIG. 4 is a waveform diagram for explaining the operation of the present embodiment. Part (A) of FIG. 4 shows the QCW operation, and part (B) of FIG. 4 shows the CW operation.
  • the operation of suspending the emission of the laser light is repeated after the emission of the laser light is performed for a predetermined time.
  • the QCW operation is performed with the duty ratio of the control pulse set to 10%. That is, assuming that the time of one cycle is 10T, the operation of emitting the laser light for only 1T and then suspending the emission of the laser light for the remaining 9T is repeated.
  • the CW operation is performed, the laser light is continuously emitted as shown in Part (B) of FIG.
  • the average energy can be suppressed and the peak power can be increased compared to the CW operation.
  • the peak power during CW operation is P as shown in the part (B) of FIG. 4
  • the peak power during the QCW operation is raised to 3P as shown in the part (A) of FIG. ing.
  • the average energy in one cycle (10T) is 3P.
  • ⁇ T 3PT(J).
  • the peak power is increased up to 3 times that during the CW operation, while the average energy can be reduced from 10 PT (J) to 3 PT (J).
  • the decrease in average energy brings about an improvement in the thermal environment around the laser diodes 13-1 to 13-n.
  • the thermal environment around the laser diodes 13-1 to 13-n is improved, the life of the chip on which the laser diodes 13-1 to 13-n are arranged is extended, and the chip can be downsized. Can increase the number of laser diodes arranged on the chip.
  • FIG. 5 is a graph comparing the temperature of the chip on which the laser diode for excitation is arranged during the CW operation and the QCW operation.
  • the horizontal axis is the current value of the laser diode for excitation
  • the vertical axis is the temperature of the chip on which the laser diode for excitation is arranged.
  • the temperature rise of the chip is suppressed. Further, in the CW operation, the temperature rise rate increases in the region where the current value exceeds 15 A. This is a phenomenon in which the life of the chip is shortened at an accelerated rate, and is the upper limit of the designed current value of the laser diode in consideration of the life of the entire fiber laser device. However, in the QCW operation, no accelerating temperature rise is observed even in a large current region where the current value exceeds 15A. From this result, since there is still a margin in terms of heat, it can be considered that even if the laser diode is arranged more densely on the chip, the effect on the life is small, and the device can be miniaturized.
  • the laser diodes 13-1 to 13-n are turned on / off by current control to perform the QCW operation.
  • the advantage of controlling the current of the laser diodes 13-1 to 13-n is that the laser diodes 13-1 to 13-n can be turned on / off at high speed. That is, the laser diodes 13-1 to 13-n require a rising time from when the power is turned on until the current reaches the threshold value and the stimulated emission of the laser light starts. In the case of controlling the current of the laser diodes 13-1 to 13-n, the rise time is not required, so that the laser diodes 13-1 to 13-n can be turned on/off at high speed.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of a pulse waveform in the fiber laser control device according to the present embodiment.
  • the horizontal axis represents time and the vertical axis represents pulse height.
  • Part (A) of FIG. 6 is an example in which the first pulse and the second pulse are controlled so that the duty ratios are different.
  • the first pulse is controlled to have a duty ratio of 10%
  • the second pulse is controlled to have a duty ratio of 20%.
  • the pulse width is controlled by the current control circuit 22.
  • the pulse energy is gradually increased by changing the pulse width from T to 2T.
  • the pulse width is changed in two steps, but the pulse width may be changed in three steps or more.
  • the first pulse and the second pulse are controlled so that the peak powers are different.
  • control is performed so that the peak power of the first pulse is 3P and the peak power of the second pulse is 2P.
  • the current control circuit 22 controls the pulse height.
  • the pulse height is changed in two steps is shown, but the change in the pulse height may be in three steps or more.
  • Part (C) of FIG. 6 is an example in which the continuous first pulse and the second pulse are controlled so as to be a unique pulse.
  • reference numeral g11 indicates a first pulse
  • reference numeral g12 indicates a second pulse.
  • the first pulse g11 is a pulse in which the power changes in two stages such that the power is first increased to melt the metal and then the power is decreased after the metal is melted. .. Specifically, during the period from time t1 to t2, the pulse height is controlled to be gradually increased from 0 to 3P. During the period from time t2 to t3, the pulse height is controlled to be kept at 3P.
  • the second pulse g12 is a simple pulse.
  • the current control circuit 22 controls the pulse height.
  • part (C) of FIG. 6 an example in which the height of the first pulse is changed in two steps is shown, but the change in pulse height may be in three steps or more.
  • the pulse shape of part (C) of FIG. 6 is suitable for laser welding where heat needs to be applied continuously. As a result, the welding quality can be improved even in the area of fine processing. That is, according to the pulse shape of the part (C) of FIG. 6, since the pulse rises slowly, it is possible to obtain the effect of suppressing the generation of spatter during welding.
  • the fiber laser control device 100 includes a laser diode 13 (13a to 13-n) for irradiating the fiber laser with excitation light and a laser diode 13 (13a to 13).
  • a power supply unit 21 that supplies power to ⁇ n) and a current control circuit 22 that controls to excite the QCW operation by controlling the current supplied to the laser diodes 13 (13a to 13—n) are provided. ..
  • the laser diode 13 (13a to 13-n) is turned on / off with a pulse width of 0.01 ms to 100 ms, and the laser beam is operated by QCW to suppress the average energy and increase the peak power. Can be raised.
  • the laser diode 13 (13a to 13-n) for irradiating the fiber laser with the excitation light is controlled by the current.
  • the laser diode 13 (13a to 13-n) can be turned on / off at high speed.
  • continuous pulses are independently controlled by controlling the laser diodes 13 (13a to 13-n) that irradiate the fiber laser with excitation light with an electric current.
  • the laser diode 13 (13a to 13-n) can be driven by controlling the laser diode 13.
  • the pulse width and the repetition frequency but also the duty ratio and the peak power of the continuous first pulse and the second pulse are independently controlled, so that the emission state of the fiber laser can be optimally controlled.
  • the pulses independently it is possible to oscillate under various conditions by operating each of the plurality of pulses independently, and to combine a plurality of materials (material/thickness). It is advantageous for processing parts made from For example, in an electric / electronic component made of a combination of copper and aluminum, when copper-copper processing and copper-aluminum processing are mixed, the processing speed can be increased by independently changing the pulse energy.
  • the device can be downsized as compared with the conventional device and the heat generation can be suppressed more than the conventional device.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a fiber laser control device 200 according to the present embodiment.
  • the same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the fiber laser control device 200 is further configured to include a laser diode 13 (13-1 to 13-n), a power supply unit 21, and a current control circuit 22.
  • the charging unit 50 is added.
  • the laser diode 13 (13-1 to 13-n) is driven intermittently, and occurs while the light emission of the laser diode 13 (13-1 to 13-n) is stopped. Therefore, in this embodiment, the charging unit 50 is provided, and energy from the power supply unit 21 is accumulated in the charging unit 50 while the laser diode 13 (13-1 to 13-n) is not emitting light.
  • the diodes 13 (13-1 to 13-n) emit light, the energy stored in the charging unit 50 is used. As a result, the capacity of the power supply that supplies energy from outside the device can be reduced.
  • FIG. 8 is a connection diagram showing a specific circuit configuration of the fiber laser control device 200 according to the present embodiment.
  • the charging unit 50 includes a switching transistor 51, a coil 52, a diode 53, and a capacitor 54.
  • One end of the coil 52 is connected to the positive electrode of the power supply unit 21.
  • the other end of the coil 52 is connected to the anode of the diode 53 and to the collector of the switching transistor 51.
  • the emitter of the switching transistor 51 is connected to the negative electrode of the power supply unit 21.
  • the cathode of the diode 53 is connected to the anode of the laser diode 13-1, and the capacitor 54 is connected between the cathode of the diode 53 and the negative electrode of the power supply unit 21.
  • the switching transistor 51 When the switching transistor 51 is turned off, the electromagnetic energy stored in the coil 52 is released through the diode 53 and the capacitor 54 is charged. By repeating the on / off of the switching transistor 51, electrostatic energy is accumulated in the capacitor 54.
  • the capacitance of the capacitor 54 for example, a capacitor of about (4700 ⁇ F ⁇ 8) is used.
  • the external power supply can be reduced by preparing a capacitor 54 having a capacitance suitable for the energy to be oscillated by the QCW laser.
  • a capacitor 54 having a capacitance suitable for the energy to be oscillated by the QCW laser.
  • the electro-light conversion efficiency is 50%
  • the capacity of the external power source is about 1500 W, which causes no problem.
  • CW laser oscillation a power supply of 3000 W is required with the light conversion efficiency set to 50%.
  • the second embodiment includes the charging unit 50 that accumulates energy from the power supply unit 21 while the laser diode 13 (13-1 to 13-n) is not emitting light.
  • the capacity of the power supply that supplies energy from the outside of the device can be reduced.
  • the device can be made smaller than before, and heat is generated more than the conventional device. Can be suppressed.

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Abstract

ファイバレーザーの制御装置は、ファイバレーザーに励起光を照射するレーザーダイオードと、レーザーダイオードに供給する電流を制御することによって、レーザーダイオードを疑似連続波動作の励起を行うように制御する電流制御回路と、を備える。

Description

ファイバレーザーの制御装置及び制御方法
　本発明は、ファイバレーザーの制御装置及び制御方法に関する。
　本願は、２０１９年３月７日に日本に出願された特願２０１９－０４１７８９号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　電子部品のような加工対象物には、高反射材料である銅、銀、アルミニウムが主に使用されている。ＣＷ（ＣＷ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　Ｗａｖｅ　Ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ（連続波））動作のレーザー装置を用いてこのような高反射材料を加工する場合、レーザー光の一部が反射されてしまうため、数ｋＷ級の大きなパワーのレーザー光が必要となる場合がある。
　また、特許文献１及び特許文献２には、レーザー光をＱＣＷ（Ｑｕａｓｉ　Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　Ｗａｖｅ　Ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ（疑似連続波））動作させることで、高い出力ピークパワーを得られる技術が開示されている。
日本国特開２００１－１２７３６６号公報 日本国特表２０１６－５１４０５５号公報
　従来、数ｋＷ級の大きなパワーのレーザー光をＣＷ動作で発生させる場合、熱を処理するため、水冷にする必要がある。また、発熱する部品を疎に配置することで熱的負荷を分散する必要があるとともに、高出力化に伴い必要な電源容量が大きくなる傾向にあるため、装置が大型化するという問題がある。
　特許文献１では、ＹＡＧレーザーを用いている。ＹＡＧレーザーは、特にパワーを上げると、冷却が難しくなる。
　特許文献２には、ＱＣＷモードで動作させることで、高い出力ピークパワーを得ることが記載されている。しかしながら、特許文献２では、ポンプ源の電源をオン／オフしてＱＣＷ動作を行うため、電源の立ち上げ時間が必要になり、高い精度でレーザー装置の駆動タイミングを制御することは難しい。特に、大きなパワーの励起光を出力するために電源が大容量化すると装置が大型化してしまう。
　上述の課題を鑑み、本発明は、装置を小型化できるとともに、発熱を抑制してピークパワーを上げることができるファイバレーザーの制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。
　上述の課題を解決するために、本発明の一態様に係るファイバレーザーの制御装置は、ファイバレーザーに励起光を照射するレーザーダイオードと、前記レーザーダイオードに供給する電流を制御することによって、前記レーザーダイオードを疑似連続波（ＱＣＷ）動作の励起を行うように制御する電流制御回路とを備える。
　本発明の一態様に係るファイバレーザーの制御装置において、前記電流制御回路は、連続したパルスを独立して制御して前記レーザーダイオードを駆動するように構成されていてもよい。
　本発明の一態様に係るファイバレーザーの制御装置において、前記連続したパルスは、第１パルスと、前記第１パルスの後の第２パルスとを備え、前記電流制御回路は、パルスの高さを段階的に変化させるように前記第１パルスを制御するように構成されていてもよい。
　本発明の一態様に係るファイバレーザーの制御装置において、前記連続したパルスは、ＱＣＷ（Ｑｕａｓｉ　Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　Ｗａｖｅ　Ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ（疑似連続波））であるように構成されていてもよい。
　本発明の一態様に係るファイバレーザーの制御装置において、前記レーザーダイオードの発光が休止されている間に、エネルギーを蓄積する充電部を、更に備えていてもよい。
　本発明の一態様に係るファイバレーザーの制御方法は、レーザーダイオードからの励起光によりレーザー光を発光させるファイバレーザーの制御方法であって、前記レーザーダイオードに供給する電流を制御することによって、前記レーザーダイオードを疑似連続波動作の励起を行う。
　本発明の上記態様によれば、ファイバレーザーに励起光を照射するレーザーダイオードに流れる電流を制御することによってレーザーダイオードを疑似連続波（ＱＣＷ）動作させることで、平均エネルギーを抑制して、ピークパワーを上げることができる。これにより、装置を小型化できるとともに、発熱を抑制して、高反射材料を加工できる。また、本発明の上記態様によれば、励起光を照射するレーザーダイオードを電流制御で駆動しているので、レーザーダイオードを高速でオン／オフできるとともに、連続したパルスを独立して制御して、ファイバレーザーの発光状態を最適に制御できる。
本実施形態が適用できるファイバレーザーシステムの概要の説明図である。 第１実施形態に係るファイバレーザーの制御装置の概要を示すブロック図である。 第１実施形態に係るファイバレーザーの制御装置の具体的な回路構成を示す接続図である。 第１実施形態の動作を説明するための波形図である。 ＣＷ動作時とＱＣＷ動作時とでチップの温度を比較したグラフである。 第１実施形態に係るファイバレーザーの制御装置におけるパルス波形の説明図である。 第２実施形態に係るファイバレーザーの制御装置の概要を示すブロック図である。 第２実施形態に係るファイバレーザーの制御装置の具体的な回路構成を示す接続図である。
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
＜第１実施形態＞
　図１は、本実施形態が適用できるファイバレーザーシステム１の概要の説明図である。
　図１において、光ファイバー１１のコアにはＹｂ（イッテルビウム）等の希土類元素がレーザー媒質としてドープされている。光ファイバー１１の両端は、反射鏡１２ａ及び１２ｂで挟み込まれており、共振器が形成されている。反射鏡１２ａ及び１２ｂとしては、例えばＦＢＧ（Ｆｉｂｅｒ　Ｂｒａｇｇ　Ｇｒａｔｉｎｇ）が用いられる。
　レーザーダイオード１３－１～１３－ｎ（ｎは任意の整数）は、光ファイバー１１に励起光を照射するための光源である。レーザーダイオード１３－１～１３－ｎからのレーザー光は、ポンプコンバイナ１４で結合されて、光ファイバー１１に入射される。レーザーダイオード１３－１～１３－ｎからのレーザー光が光ファイバー１１に入射されると、光ファイバー１１のレーザー媒質が励起され、反射鏡１２ａと反射鏡１２ｂとの間で反射を繰り返して増幅され、レーザー光が誘導放出される。
　ファイバレーザーシステム１で生成されたレーザー光は、製品の加工や切断、パターニング等、各種の用途に用いられている。本実施形態では、ファイバレーザーシステム１で生成されたレーザー光は、銅、銀、アルミニウム等、高反射材料の加工に用いられる。高反射材料の加工には、大きなパワー、例えばＣＷ動作では出力１ｋＷ以上のパワーが必要になる。
　本実施形態のファイバレーザーシステム１は、レーザ光をＱＣＷ（Ｑｕａｓｉ　Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　Ｗａｖｅ　Ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ（疑似連続波））動作させるのに用いられる。ＱＣＷ動作は、励起レーザー光を所定のパルス幅で発光させた後、所定の時間出射を休止させ、再び所定のパルス幅で励起レーザー光を発光させる。ＱＣＷ動作では、光学的には定常状態を保ちつつ、励起レーザー光を間欠的に駆動することから、励起用のレーザーダイオードに対する熱の影響が小さくなり、ピークパワーを上げることができる。そして、本実施形態では、励起光を発生するレーザーダイオードを電流制御で駆動することで、レーザーダイオードを高速でオン／オフできるように構成されている。このように、レーザーダイオードをオン／オフさせることで、レーザ光をＱＣＷ動作させることができる。
　図２は、本実施形態に係るファイバレーザーの制御装置１００の概要を示すブロック図である。図２に示すように、本発明の第１実施形態に係るファイバレーザーの制御装置１００は、励起用のレーザーダイオード１３（１３－１～１３－ｎ）と、電源部２１と、電流制御回路２２とから構成される。
　電源部２１は、レーザーダイオード１３（１３－１～１３－ｎ）を駆動させるための電源である。電流制御回路２２は、レーザーダイオード１３（１３－１～１３－ｎ）の電流制御を行っている。電流制御回路２２には、制御端子４３から制御信号が供給される。この制御信号により、レーザーダイオード１３（１３－１～１３－ｎ）を流れる電流を制御してレーザーダイオード１３（１３－１～１３－ｎ）をオン／オフさせることで、レーザ光をＱＣＷ動作させることができる。
　図３は、図２に示した本実施形態に係るファイバレーザーの制御装置１００の具体的な回路構成を示す接続図である。
　図３において、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ
　Ｆｉｅｌｄ－Ｅｆｆｅｃｔ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）４１のソースは、抵抗４２を介して、電源部２１の負極に接続される。ＭＯＳＦＥＴ４１のゲートから、制御端子４３が導出される。また、ＭＯＳＦＥＴ４１のドレインとソースとの間には、逆流防止ダイオード４４が接続される。ＭＯＳＦＥＴ４１及び抵抗４２は、図２における電流制御回路２２に対応している。
　レーザーダイオード１３－１～１３－ｎは、直列に接続されている。直列接続されたレーザーダイオード１３－１～１３－ｎのアノードは、電源部２１の正極に接続される。直列接続されたレーザーダイオード１３－１～１３－ｎのカソードは、ＭＯＳＦＥＴ４１のドレインに接続される。
　このような構成ではＭＯＳＦＥＴ４１は定電流回路となり、制御端子４３からＭＯＳＦＥＴ４１のゲートに供給された制御信号に応じて、ＭＯＳＦＥＴ４１に電流が流れる。また、レーザーダイオード１３－１～１３－ｎと、ＭＯＳＦＥＴ４１とは、直列に接続されている。したがって、レーザーダイオード１３－１～１３－ｎを流れる電流は、制御端子４３に供給する制御信号により制御することができる。
　本実施形態では、レーザ光をＱＣＷ動作させる際に、制御端子４３に制御パルスが供給される。これにより、レーザーダイオード１３－１～１３－ｎを流れる電流がオン／オフされ、レーザーダイオード１３－１～１３－ｎが間欠的に駆動される。レーザーダイオード１３－１～１３－ｎがオンとなるときのパルス幅は、ファイバレーザーの光学的な定常状態を保てる長さであり、例えば０．０１ｍｓ～１００ｍｓのパルス幅である。これは、パルス幅が数ｐｓ～数ｎｓのパルスレーザー装置に比べて、広いパルス幅である。例えば１ｋＷ以上のパワーで、０．０１ｍｓ～１００ｍｓのパルス幅を用いることで、銅、銀、アルミニウムのような高反射材料でも、十分に加工できる。なお、本実施形態において、ＱＣＷ（疑似連続波）は、上記のように０．０１ｍｓ～１００ｍｓのパルス幅の連続波である。
　図４は、本実施形態の動作を説明するための波形図である。図４のパート（Ａ）はＱＣＷ動作をさせているときを示し、図４のパート（Ｂ）はＣＷ動作をさせているときを示す。
　図４のパート（Ａ）に示すように、レーザ光をＱＣＷ動作をさせるときには、レーザー光の出射を所定時間行った後、レーザー光の出射を休止させるような動作を繰り返す。この例では、制御パルスのデューティ比を１０％として、ＱＣＷ動作を行っている。すなわち、１周期の時間を１０Ｔとすると、１Ｔだけレーザー光を発光させた後、残りの９Ｔだけレーザー光の出射を休止させるような動作を繰り返している。これに対して、ＣＷ動作をさせるときには、図４のパート（Ｂ）に示すように、レーザー光の出射が連続的に行われる。
　また、ＱＣＷ動作では、ＣＷ動作時に比べて、平均エネルギーを抑えて、ピークパワーを大きくすることができる。この例では、図４のパート（Ｂ）に示すように、ＣＷ動作時のピークパワーをＰとすると、図４のパート（Ａ）に示すように、ＱＣＷ動作時のピークパワーは３Ｐに上げられている。ここで、ＱＣＷ動作時の平均エネルギーとＣＷ動作時の平均エネルギーとを比較すると、ＱＣＷ動作では、デューティ比を１０％、ピークパワーを３Ｐとすると、１周期（１０Ｔ）での平均エネルギーは、３Ｐ×Ｔ＝３ＰＴ（Ｊ）となる。これに対して、ＣＷ動作での同様の時間（１０Ｔ）での平均エネルギーは、Ｐ×１０Ｔ＝１０ＰＴ（Ｊ）となる。
　このように、ＱＣＷ動作を行うと、ピークパワーはＣＷ動作時の３倍まで上げているのに対して、平均エネルギーについては、１０ＰＴ（Ｊ）から３ＰＴ（Ｊ）に下げることができる。平均エネルギーの低下は、レーザーダイオード１３－１～１３－ｎの周辺の熱環境の改善をもたらす。レーザーダイオード１３－１～１３－ｎの周辺の熱環境が改善されると、レーザーダイオード１３－１～１３－ｎが配設されるチップの寿命が長くなるとともに、チップの小型化が図れ、さらには、チップに配設されるレーザーダイオードの数を増加させることができる。
　図５は、ＣＷ動作時とＱＣＷ動作時とで励起用のレーザーダイオードが配設されるチップの温度を比較したグラフである。図５において、横軸は励起用のレーザーダイオードの電流値であり、縦軸は励起用のレーザーダイオードが配設されるチップの温度である。
　図５に示すように、レーザ光がＱＣＷ動作を行った場合、チップの温度上昇は抑えられている。また、ＣＷ動作では、電流値が１５Ａを超える領域では温度上昇率が増加している。これは、チップの寿命を加速度的に短くする現象であり、ファイバレーザー装置全体の寿命を考慮すると、設計上のレーザーダイオードの電流値の上限である。しかし、ＱＣＷ動作では、電流値が１５Ａを超える大電流の領域でも、加速的な温度上昇は見られない。この結果より、熱的にはまだ余裕があるため、更に密にチップにレーザーダイオードを配置しても、寿命には影響が小さいと考えることができ、装置の小型化が可能である。
　また、本実施形態では、レーザーダイオード１３－１～１３－ｎを電流制御でオン／オフしてＱＣＷ動作を行っている。レーザーダイオード１３－１～１３－ｎを電流制御する利点は、レーザーダイオード１３－１～１３－ｎを高速でオン／オフできることである。
　すなわち、レーザーダイオード１３－１～１３－ｎは、電源を投入してから、電流がしきい値に達し、レーザー光の誘導放出が始まるまでに、立ち上がり時間が必要になる。レーザーダイオード１３－１～１３－ｎを電流制御する場合には、立ち上がり時間が不要なため、レーザーダイオード１３－１～１３－ｎを高速でオン／オフできる。
　また、本実施形態では、レーザーダイオード１３－１～１３－ｎを電流制御しているので、連続したパルスを独立して任意の波形に制御できる。図６は、本実施形態に係るファイバレーザーの制御装置におけるパルス波形の説明図である。図６のパート（Ａ）から図６のパート（Ｃ）において、横軸は時刻であり、縦軸はパルスの高さである。図６のパート（Ａ）は、連続する第１パルスと第２パルスとで、デューティ比が異なるように制御した例である。この例では、図６（Ａ）のパートに示すように、第１パルスはデューティ比１０％、第２パルスはデューティ比２０％となるように制御している。なお、パルスの幅の制御は電流制御回路２２が行う。
　一般に溶接の場合は、高出力のレーザー光を照射するとスパッタが発生しやすく、加工不良となりやすい傾向がある。これに対して本実施形態では、図６のパート（Ａ）のように、パルス幅をＴから２Ｔに広げるように変化させることでパルスのエネルギーを徐々に上げていく。この結果、図６のパート（Ａ）のパルスによれば、パルスのエネルギーを徐々に上げていくことで、スパッタ発生を抑制することができる効果を得ることができる。なお、図６のパート（Ａ）では、パルス幅を２段階に変化させる例を示したが、パルス幅の変化は３段階以上であってもよい。
　図６のパート（Ｂ）は、連続する第１パルスと第２パルスとで、ピークパワーが異なるように制御している。この例では、図６のパート（Ｂ）に示すように、第１パルスのピークパワーは３Ｐ、第２パルスのピークパワーは２Ｐとなるように制御した例である。勿論、連続する第１パルスと第２パルスとで、デューティ比とピークパワーとが共に異なるように制御することもできる。なお、パルスの高さの制御は電流制御回路２２が行う。また、図６のパート（Ｂ）では、パルス高さを２段階に変化させる例を示したが、パルスの高さの変化は３段階以上であってもよい。
　図６のパート（Ｃ）は、連続する第１パルスと第２パルスとで、特有なパルスとなるように制御した例である。図６のパート（Ｃ）において、符号ｇ１１は第１パルスを示し、符号ｇ１２は第２パルスを示す。この例では、図６のパート（Ｃ）に示すように、第１パルスｇ１１では最初に金属を溶かすためにパワーを上げ、溶けた後にパワーを下げるような２段階にパワーが変化するパルスとしている。具体的には、時刻ｔ１～ｔ２の期間は、パルスの高さを０から３Ｐに徐々にあげるように制御する。時刻ｔ２～ｔ３の期間は、パルスの高さを３Ｐに保つように制御する。時刻ｔ３のとき、パルスの高さを３Ｐから２Ｐに下げように制御する。そして、時刻ｔ３～ｒ４の期間は、パルスの高さを３Ｐに保つように制御する。時刻ｔ４のとき、パルスの高さを２Ｐから０になるように制御する。第２パルスｇ１２は、単純なパルスとしている。なお、パルスの高さの制御は電流制御回路２２が行う。なお、図６のパート（Ｃ）では、第１パルスの高さを２段階に変化させる例を示したが、パルスの高さの変化は３段階以上であってもよい。
　一つのパルスの中で段階的にパワーを下げることによって、パルスのパワーが一定の場合と比べて被加工体に必要以上の発熱を抑えることができる。また、パルスパワーが変化しない場合は急激に被加工体の温度が下がることで熱歪が生じるが、図６のパート（Ｃ）のパルス形状によれば徐々に被加工体の温度をさげることができるため、被加工体に生じる熱歪みを小さくできる。図６のパート（Ｃ）のパルス形状は、連続的に熱を印加する必要があるレーザー溶接に好適である。この結果、微細加工の領域でも溶接品質を向上させることができる。すなわち、図６のパート（Ｃ）のパルス形状によれば、パルスがゆっくり立ち上がっているため、溶接時のスパッタ発生を抑制することができる効果を得ることができる。
　以上説明したように、本発明の第１実施形態に係るファイバレーザーの制御装置１００は、ファイバレーザーに励起光を照射するレーザーダイオード１３（１３ａ～１３－ｎ）と、レーザーダイオード１３（１３ａ～１３－ｎ）に電源を供給する電源部２１と、レーザーダイオード１３（１３ａ～１３－ｎ）に供給する電流を制御することによって、ＱＣＷ動作の励起を行うように制御する電流制御回路２２とを備える。本実施形態では、レーザーダイオード１３（１３ａ～１３－ｎ）を０．０１ｍｓ～１００ｍｓのパルス幅でオン／オフして、レーザ光をＱＣＷ動作させることで、平均エネルギーを抑制して、ピークパワーを上げることができる。
　また、本実施形態に係るファイバレーザーの制御装置１００では、ファイバレーザーに励起光を照射するレーザーダイオード１３（１３ａ～１３－ｎ）を電流で制御している。これにより、レーザーダイオード１３（１３ａ～１３－ｎ）を高速にオン／オフすることができる。また、本発明の第１実施形態に係るファイバレーザーの制御装置１００では、ファイバレーザーに励起光を照射するレーザーダイオード１３（１３ａ～１３－ｎ）を電流で制御することで、連続したパルスを独立して制御してレーザーダイオード１３（１３ａ～１３－ｎ）を駆動できる。これにより、パルス幅や繰り返し周波数だけでなく、連続する第１パルスと第２パルスとでデューティ比やピークパワーを独立して制御することで、ファイバレーザーの発光状態を最適に制御できる。
　また、本実施形態によれば、パルスを独立して制御することで、複数のパルスそれぞれを独立に操作することで様々な条件でレーザー発振させることができ、複数の材料の組み合わせ（材質・厚さなど）で作られる部品の加工に有利である。例えば、銅とアルミの組み合わせで作られている電気電子部品などにおいて、銅－銅加工と銅－アルミ加工が混在する場合は、パルスのエネルギーを独立に変化させることで加工速度を上げられる。
　これにより、本実施形態によれば、高反射材料を加工するのに十分にピークパワーを上げた場合でも、従来より装置を小型化でき、さらに従来の装置より発熱を抑制することができる。
＜第２実施形態＞
　次に、第２実施形態について説明する。図７は、本実施形態に係るファイバレーザーの制御装置２００を示すブロック図である。なお、第１実施形態と同一部分については、同一符号を付して、その説明を省略する。
　図７に示すように、本実施形態に係るファイバレーザーの制御装置２００は、レーザーダイオード１３（１３－１～１３－ｎ）と、電源部２１と、電流制御回路２２とを備える構成に、更に、充電部５０を追加したものである。ＱＣＷ制御では、レーザーダイオード１３（１３－１～１３－ｎ）は間欠的に駆動されており、レーザーダイオード１３（１３－１～１３－ｎ）の発光が休止されている間が生じる。そこで、この実施形態では、充電部５０を設け、レーザーダイオード１３（１３－１～１３－ｎ）の発光が休止されている間に、電源部２１からのエネルギーを充電部５０に蓄積し、レーザーダイオード１３（１３－１～１３－ｎ）が発光されるときに、充電部５０に蓄積されていたエネルギーを使うように構成されている。これにより、装置外部からエネルギーを供給する電源の容量を小さくすることができる。
　図８は、本実施形態に係るファイバレーザーの制御装置２００の具体的な回路構成を示す接続図である。図８に示すように、充電部５０は、スイッチングトランジスタ５１、コイル５２、ダイオード５３、コンデンサ５４とから構成されている。コイル５２の一端は、電源部２１の正極に接続されている。コイル５２の他端は、ダイオード５３のアノードに接続されるとともに、スイッチングトランジスタ５１のコレクタに接続される。スイッチングトランジスタ５１のエミッタは、電源部２１の負極に接続される。ダイオード５３のカソードは、レーザーダイオード１３－１のアノードに接続されるとともに、ダイオード５３のカソードと電源部２１の負極との間に、コンデンサ５４が接続される。
　スイッチングトランジスタ５１がオンのときには、電源部２１の正極から、コイル５２、スイッチングトランジスタ５１を介して、電源部２１の負極に電流が流れる。この電流により、コイル５２に電磁エネルギーが蓄えられる。
　スイッチングトランジスタ５１がオフすると、コイル５２に蓄えられた電磁エネルギーがダイオード５３を介して放出され、コンデンサ５４が充電される。スイッチングトランジスタ５１のオン／オフを繰り返すことで、コンデンサ５４に静電エネルギーが蓄積されていく。コンデンサ５４の静電容量としては、例えば（４７００μＦ×８）程度のものが用いられる。
　本実施形態では、ＱＣＷレーザー発振させたいエネルギーに見合う静電容量のコンデンサ５４を用意することによって、外部電源を小さくすることが可能である。例えば、電気光変換効率を５０％とした場合、ピークパワー１５００Ｗ、パルスエネルギー１５Ｊ、デューティ比１０％、繰り返し周波数を１ｋＨｚの条件でレーザー発振させるとき、充電部５０に３０Ｊ以上の静電エネルギーを蓄えることにより、外部電源の容量は１５００Ｗ程度で問題ないことになる。これに対して、ＣＷレーザー発振では、光変換効率を５０％として、３０００Ｗの電源が必要になる。
　以上説明したように、第２実施形態では、レーザーダイオード１３（１３－１～１３－ｎ）の発光が休止されている間に、電源部２１からのエネルギーを蓄積する充電部５０を備える。これにより、装置外部からエネルギーを供給する電源の容量を小さくすることができる。
　これにより、本実施形態によれば第１実施形態と同様に、高反射材料を加工するのに十分にピークパワーを上げた場合でも、従来より装置を小型化でき、さらに従来の装置より発熱を抑制することができる。
　以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々の改変が可能である。改変としては、各実施形態における構成要素の追加、置換、省略、その他の変更が挙げられる。また、実施形態に用いられた構成要素を適宜組み合わせることも可能である。
１１…光ファイバー、１２ａ，１２ｂ…反射鏡、１３－１～１３－ｎ…レーザーダイオード、１４…ポンプコンバイナ、２１…電源部、２２…電流制御回路、５０…充電部

Claims (6)

  1. 　ファイバレーザーに励起光を照射するレーザーダイオードと、
    　前記レーザーダイオードに供給する電流を制御することによって、前記レーザーダイオードを疑似連続波動作の励起を行うように制御する電流制御回路と、
    　を備えるファイバレーザーの制御装置。
  2. 　前記電流制御回路は、連続したパルスを独立して制御して前記レーザーダイオードを駆動する、請求項１に記載のファイバレーザーの制御装置。
  3. 　前記連続したパルスは、第１パルスと、前記第１パルスの後の第２パルスとを備え、
    　前記電流制御回路は、パルスの高さを段階的に変化させるように前記第１パルスを制御する、請求項２に記載のファイバレーザーの制御装置。
  4. 　前記連続したパルスは、ＱＣＷ（Ｑｕａｓｉ　Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　Ｗａｖｅ　Ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ（疑似連続波））である、請求項２または請求項３に記載のファイバレーザーの制御装置。
  5. 　前記レーザーダイオードの発光が休止されている間に、エネルギーを蓄積する充電部を、更に備える、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載のファイバレーザーの制御装置。
  6. 　レーザーダイオードからの励起光によりレーザー光を発光させるファイバレーザーの制御方法であって、
    　前記レーザーダイオードに供給する電流を制御することによって、前記レーザーダイオードを疑似連続波動作の励起を行う
    　ファイバレーザーの制御方法。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6360084A (ja) * 1986-08-29 1988-03-16 Mitsubishi Electric Corp レ−ザ加工装置
JP2002076479A (ja) * 2000-08-22 2002-03-15 Keyence Corp 固体レーザ発振器および固体レーザの発振方法
JP2014514754A (ja) * 2011-03-31 2014-06-19 エレクトロ サイエンティフィック インダストリーズ インコーポレーテッド 複数の調整レーザパルス形状を用いてワークピースをレーザ加工するための方法及びシステム
US20140333995A1 (en) * 2013-03-01 2014-11-13 Princeton Optronics Inc. VCSEL Pumped Fiber Optic Gain Systems
JP2015530251A (ja) * 2012-08-09 2015-10-15 ロフィン−ラザーク アクチエンゲゼルシャフトＲｏｆｉｎ−Ｌａｓａｇａｇ レーザビームを用いた被加工物の加工装置
JP2015199114A (ja) * 2014-04-10 2015-11-12 三菱電機株式会社 レーザ加工装置及びレーザ加工方法
JP2016514055A (ja) * 2013-02-28 2016-05-19 アイピージー フォトニクス コーポレーション サファイアを処理するためのレーザーシステム及びそれを用いた方法
US20160308330A1 (en) * 2013-04-10 2016-10-20 Florent Liffran Device for controlling at least one diode

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6360084A (ja) * 1986-08-29 1988-03-16 Mitsubishi Electric Corp レ−ザ加工装置
JP2002076479A (ja) * 2000-08-22 2002-03-15 Keyence Corp 固体レーザ発振器および固体レーザの発振方法
JP2014514754A (ja) * 2011-03-31 2014-06-19 エレクトロ サイエンティフィック インダストリーズ インコーポレーテッド 複数の調整レーザパルス形状を用いてワークピースをレーザ加工するための方法及びシステム
JP2015530251A (ja) * 2012-08-09 2015-10-15 ロフィン−ラザーク アクチエンゲゼルシャフトＲｏｆｉｎ−Ｌａｓａｇａｇ レーザビームを用いた被加工物の加工装置
JP2016514055A (ja) * 2013-02-28 2016-05-19 アイピージー フォトニクス コーポレーション サファイアを処理するためのレーザーシステム及びそれを用いた方法
US20140333995A1 (en) * 2013-03-01 2014-11-13 Princeton Optronics Inc. VCSEL Pumped Fiber Optic Gain Systems
US20160308330A1 (en) * 2013-04-10 2016-10-20 Florent Liffran Device for controlling at least one diode
JP2015199114A (ja) * 2014-04-10 2015-11-12 三菱電機株式会社 レーザ加工装置及びレーザ加工方法

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