[发明专利]光放大装置及激光加工装置

说明书

技术领域

本发明涉及光放大装置及激光加工装置，特别涉及用于从MOPA（Master Oscillator and Power Amplifier：主控振荡器的功率放大器）方式的光纤放大器稳定地生成光脉冲的技术。

背景技术

在激光加工装置中，激光的功率对加工品质带来影响。因此，到目前为止提出了用于对从激光加工装置发出的激光的功率进行控制的技术。

例如日本特开2000－340872号公报（专利文献1）公开了一种激光加工装置，该激光加工装置具有包含稀土类元素的光纤和用于激发该稀土类元素的激光源。激光源包括：第一半导体激光器，其被连续驱动而输出低功率的光；第二半导体激光器，其被脉冲驱动而输出高功率的光。在非发光期间，来自第一半导体激光器的激发光使稀土掺杂光纤处于预激发状态。另一方面，在进行加工时，来自第二半导体激光器的激发光使稀土掺杂光纤处于高激发状态。通过将信号光入射至高激发状态的稀土掺杂光纤中，从而从稀土掺杂光纤出射高功率的激光。使用低功率的激光来预激发稀土掺杂光纤，以此能够使加工时的脉冲输出稳定。

另外，例如日本特开2010－10274号公报（专利文献2）公开了如下结构，该结构是，测定从光纤激光振荡器输出的激光脉冲的平均功率及峰值功率，并将其测定结果反馈至LD（激光二极管）驱动电路的结构。

另外，例如日本特开2010－171131号公报（专利文献3）公开了如下方法：发出用于入射至光纤激光器中的种子光的激光源，在主照射期间发出脉冲光，在预照射期间则发出实际的连续光的方法。连续光的功率小于脉冲光的峰值功率。并且，在日本特开2010－171131号公报（专利文献3）中，公开了将预照射期间的激发光的功率降低到小于主照射期间的激发光的功率的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000－340872号公报

专利文献2：日本特开2010－10274号公报

专利文献3：日本特开2010－171131号公报

在日本特开2000－340872号公报（专利文献1）中公开的激光加工装置采用光纤激光器。光纤激光器能够相互独立地设定以下的与激光相关的各种条件等，这些条件有：（1）脉冲的重复频率；（2）脉冲宽度；（3）脉冲的功率。另一方面，低功率激光的最佳的输出值可能因这些条件而有所不同。在低功率激光的输出值不恰当的情况下，在第一个脉冲的强度和进行稳定化之后的脉冲的强度之间产生差异。此时，可能会降低加工品质。

另外，在日本特开2010－10274号公报（专利文献2）所公开的方法中，激光脉冲的平均功率用于反馈控制。因此难以对每个脉冲进行控制。

另外，在日本特开2010－171131号公报（专利文献3）所公开的结构中，不仅在主照射期间从光放大光纤出射放大光，在预照射期间也从光放大光纤出射放大光。通过在预照射期间从光放大光纤出射放大光，能够防止在预照射期间蓄积在光纤中的能量过大。由此，能够抑制在主照射期间第一个脉冲的功率变得过大。然而，在日本特开2010－171131号公报（专利文献3）中，并未具体地公开那样的用于可靠地控制脉冲功率的结构。

发明内容

本发明的目的在于，提供能够从第一个起稳定地输出激光脉冲的光放大装置及激光加工装置。

本发明的一个技术方案的光放大装置，具有：光放大光纤，其通过激发光来放大种子光；种子光源，其在发光期间生成多次脉冲状的种子光；激发光源，其在刚刚进入发光期间之前的非发光期间生成具有第一能级的功率的激发光，在发光期间则生成具有比第一能级高的第二能级的功率的激发光；检测器，其检测从光放大光纤输出的输出光脉冲的功率；控制部，其基于检测器的检测值，以使在发光期间内生成的最初的输出光脉冲和最后的输出光脉冲之间的功率相同的方式，控制非发光期间的激发光的功率。

优选地，控制部，在起动光放大装置时，按照每个输出光脉冲的预先设定的条件，控制非发光期间的激发光的功率，由此获取与特定激发光的功率相关的数据，该特定激发光是指，用于使最初的输出光脉冲和最后的输出光脉冲之间的功率相同的激发光。光放大装置还具有存储部，在该存储部中，与输出光脉冲的预先设定的条件相关联对应地存储数据。

优选地，在光放大装置运转时，控制部基于存储在存储部中的数据，来设定非发光期间的激发光的功率。