[发明专利]激光加工装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光加工装置，尤其是涉及对于具有光纤放大器的激光 加工装置发出的激光的控制。

背景技术

作为利用光纤放大器的MOPA(Master Oscillator and Power Amplifier： 主振荡功率放大)方式，提出了使在非发光期间供给至光纤放大器的激发能 与在发光期间供给至光纤放大器的能量不同的方案。

例如，在JP特开2000-340872号公报(专利文献1)中公开了一种激光 制标装置(laser marking device)，该激光制标装置具有连续驱动的第一激发 用半导体激光器和脉冲驱动的第二激发用半导体激光器。第一激发用半导体 激光器发出的连续光的功率比第二激发用半导体激光器发出的脉冲光的功 率低。在信号用半导体激光器不发生(产生)信号光的非发光期间，光放大 光纤只借助来自第一激发用半导体激光器的激发光得以激发，而在信号用半 导体激光器发生信号光的发光期间，光放大光纤借助来自第一及第二激发用 半导体激光器的激发光得以激发。上述激发方法的目的在于防止如下现象： 在刚刚开始发光之后的输出脉冲的能量极端变大的现象；相反地，到输出脉 冲的功率到达规定值为止所需的时间长的现象。

另外，例如，在JP特开平3-242627号公报(专利文献2)公开了一种 光通信用多级光放大装置。在该装置中，激发用光源被与信号光(种子光) 同步脉冲驱动。这样的驱动方式的目的在于降低ASE(Amplified Spontaneous Emission：放大自发辐射)。

现有技术文献(专利文献)

专利文献1：JP特开2000-340872号公报。

专利文献2：JP特开平3-242627号公报。

发明要解决的课题

就专利文献1所公开的结构而言，若第一激发用半导体激光器发出的连 续光的功率不恰当，则存在刚刚开始发光之后的输出脉冲的能量极端地变大 的可能性，或者到输出脉冲的能量达到规定的功率为止所需的时间长的可能 性。若刚刚开始发光之后的输出脉冲的能量不稳定，则激光加工(其例子之 一为印字，但并不仅限定于此)的质量变差。例如，在随着激光加工条件的 变更而改变了输出脉冲的重复频率、功率等条件的情况下，容易发生这样的 问题。

同样地，就专利文献2所公开的结构而言，信号光会消耗供给至光放大 光纤的激发能。然而，信号光不可能消耗全部激发能，所以一部分激发能残 留在光纤内。未被消耗的激发能作为ASE而逐渐从光放大光纤出射。若激发 光脉冲的间隔不同，则在发出激发光脉冲的时刻残留在光放大光纤内的激发 能不同。因此，在激发期间所达到的激发能，根据激发光脉冲的间隔而不同。 激发能改变，则输出功率也变化。

图11A及图11B是用于说明在采用专利文献1及专利文献2所公开的光 放大时可能会发生的问题的图。图11A是示出了在输出脉冲光的重复期间短 的情况下的输出脉冲光的功率的图。图11B是示出了在输出脉冲光的重复期 间长的情况下的输出脉冲光的功率的图。

参照图11A及图11B，通过对激发用激光器供给驱动电流，激发用激光 器能够发生激发光。通过使激发光入射至光放大光纤，能够对光放大光纤供 给激发能。在光放大光纤内蓄积激发能的时间就是光放大光纤的激发时间， 该激发时间相当于对激发用激光器供给驱动电流的时间。

在将信号光输入至光放大光纤时，蓄积在光放大光纤内的激发能被消 耗。断开激发用激光器的驱动电流的处理与产生信号光同步，所以停止向光 放大光纤供给激发能也与产生信号光同步。由于从光放大光纤出射ASE光， 所以在停止供给激发能的期间，蓄积在光放大光纤内的激发能逐渐减少。

停止供给激发能的期间越长，则在激发开始时刻残留在光放大光纤内的 激发能变得越少。从图11A和图11B之间的比较结果可知，脉冲光的重复周 期越长，则在激发开始时刻残留在光放大光纤内的激发能变得越少。

不管重复期间是否不同，只要是激发条件(具体地说是激发用激光器的 驱动电流的大小、供给期间等)相同，则输出光的功率会变化。重复期间越 短则输出光的功率变得越大，重复期间越长则输出光的功率变得越小。因此， 例如在激光与从外部不定期地输入至激光加工装置的触发信号同步地被输 出的情况下，其输出光的功率难以保持规定值。