[发明专利]CO2激光装置及CO2激光加工装置有效

专利信息
申请号: 201280060355.9 申请日: 2012-10-23
公开(公告)号: CN103999301A 公开(公告)日: 2014-08-20
发明(设计)人: 谷野阳一;西前顺一 申请(专利权)人: 三菱电机株式会社
主分类号: H01S3/08 分类号: H01S3/08;B23K26/064;G02F1/11;H01S3/097;H01S3/115;H01S3/117
代理公司: 北京天昊联合知识产权代理有限公司 11112 代理人: 何立波;张天舒
地址: 日本*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: co sub 激光 装置 加工
【说明书】:

技术领域

本发明涉及一种CO2激光装置及CO2激光加工装置,其从激光振荡器(内含增益介质的光共振器)产生CO2激光(以下简称为“激光”)。

背景技术

当前,提出了一种CO2激光器,其从内含增益介质的光共振器产生激光(例如,参照专利文献1)。

专利文献1中记载的CO2激光装置具有:壳体,其将包含有CO2的气体增益介质收容在内部;激光共振器,其包含高反射体及输出耦合器;激发装置,其激发增益介质;以及声光(AO)单元,其配置在激光共振器中,该CO2激光装置利用AO单元将激光共振器在高损耗状态和低损耗状态之间进行切换,生成Q开关脉冲,但激光输出被限制为小于或等于声光单元的耐光功率(例如,几百W)。

专利文献1:日本特表2010-534923号公报

发明内容

现有的CO2激光装置如专利文献1记载所示,由于激光输出被限制为小于或等于声光单元的耐光功率(例如,几百W),因此,存在难以得到高输出激光的课题。

另外,如果脉冲激光的重复频率变化,则声光单元的热学状态变化,因此,存在光束直径依赖于重复频率而变化的课题。

本发明就是为了解决上述课题而提出的,目的在于提供一种CO2激光装置及CO2激光加工装置,其能够得到高输出激光,并且,生成光束直径稳定而不依赖于重复频率的脉冲。

本发明所涉及的CO2激光装置具有:CO2激光介质;光共振器,CO2激光介质置于该光共振器中;光开关,其设置在光共振器内;以及传输反射镜,其对从光共振器向光共振器的外部射出的激光进行反射,在该CO2激光装置中,光共振器由近同心的稳定型光共振器构成,将构成光共振器的至少1个共振器反射镜的曲率半径设定为与从光开关至共振器反射镜为止的距离相等,传输反射镜设置为使激光再次通过CO2激光介质。

发明的效果

根据本发明,由于在将至少1个共振器反射镜的曲率半径设定为与从光开关至共振器反射镜为止的距离相等的近同心型的稳定型光共振器中,从光共振器产生的CO2激光再次通过CO2激光介质,因此,能够生成高输出、且光束直径稳定而不依赖于重复频率的脉冲。

附图说明

图1是透视地表示本发明的实施方式1所涉及的CO2激光装置的结构的斜视图。

图2是在g参数区域中表示通常的2种类型的光共振器的说明图。

图3是表示在利用图2内的2种类型中不适合的光共振器的情况下的光束直径的说明图。

图4是表示在利用本发明的实施方式1所涉及的适合的光共振器的情况下的光束直径的说明图。

图5是表示在利用本发明的实施方式1所涉及的适合的光共振器的情况下的光束直径特性的说明图。

图6是表示在利用不适合的光共振器的情况下的光束直径特性的说明图。

图7是透视地表示本发明的实施方式2所涉及的CO2激光装置的结构的斜视图。

图8是透视地表示本发明的实施方式2所涉及的CO2激光加工装置的斜视图。

具体实施方式

实施方式1

图1是透视地表示本发明的实施方式1所涉及的CO2激光装置的结构的斜视图。

在图1中,CO2激光装置具有:电极1、2,其上下配置;激光气体G(以单点划线箭头表示电极2侧的气体流动方向),其被封入电极1和电极2之间的放电空间内;全反射镜11,其作为共振器反射镜;部分反射镜12,其隔着激光气体G而与全反射镜11相对配置,且作为共振器反射镜;布儒斯特板13,其向激光赋予直线偏振;声光元件21,其成为光调制用的调制元件(光开关);电源31,其向声光元件21施加交流电压;以及控制装置32,其控制电源31。

全反射镜11及部分反射镜12以隔着激光气体G(放电激发气体)而彼此相对的方式进行配置,与存在于全反射镜11及部分反射镜12之间的布儒斯特板13、声光元件21及激光气体G一起构成激光振荡器。

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