[发明专利]激光振荡器、使用了其的激光加工装置及激光振荡方法

说明书

激光振荡器具备：多个激光模块；光束耦合器(12)，其对从多个激光模块射出的多个激光束(LB1～LB4)进行耦合并作为耦合激光束而射出；以及聚光透镜单元，其具有聚光透镜，以使耦合激光束成为规定的光束直径的方式进行聚光并引导到传输光纤。光束耦合器(12)具有构成为能够变更激光束(LB1～LB4)的光路的光学构件(OC1～OC4)。通过由光学构件(OC1～OC4)变更激光束(LB1～LB4)的光路，不用调整聚光透镜的位置而使从传输光纤射出的耦合激光束的光束轮廓变化。

技术领域

本公开涉及激光振荡器、使用了其的激光加工装置及激光振荡方法。

背景技术

近年来，伴随着直接二极管激光器(Direct Diode Laser；以下称为DDL)的高输出化，使用了DDL的激光加工装置的开发正在加速。DDL通过对从多个激光模块射出的激光束进行耦合而能够得到超过数kW的高输出。从光束耦合器射出的耦合激光束经由传输光纤被引导到设置于任意地点的加工头。此时，从光束耦合器射出的耦合激光束被聚光透镜聚光至落入传输光纤的芯体的光斑直径之后，向传输光纤入射。

然而，激光加工装置中的加工对象物即工件广泛地从薄板到厚板。但是，为了实现良好的加工，不仅是光束输出及各种施工条件，光束轮廓也成为重要的要素。例如，在高速地切断薄板时，要求将高输出的耦合激光束聚光为更小的光斑直径。在该情况下，从传输光纤射出的耦合激光束适合高斯形状的光束轮廓。另外，根据加工条件，优选传输光纤的芯径变小。另一方面，在切断厚板时，为了确保比薄板切断时宽的切断宽度，需要聚光为某种程度的大小的光斑直径。此外，为了得到良好的切断面，存在比单纯的高斯光束更适合的光束轮廓。

对此，在专利文献1中，公开了如下结构：在传输光纤的入射部的附近设置聚光透镜，在入射部侧变更向传输光纤入射的耦合激光束的光斑直径，由此，能够调节从传输光纤射出的耦合激光束的光束轮廓。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2015-500571号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在专利文献1所公开的以往的结构中，通过调整聚光透镜的位置来变更光束轮廓。因此，需要进行聚光透镜的位置的微调整，另外，需要能够进行该微调整的聚光透镜的位置控制装置。在这样的结构中，为了进行聚光透镜的精密的位置控制，位置控制装置变得复杂，并且，可能变得昂贵。

本公开是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种能够以比较简便的结构来变更从传输光纤射出的耦合激光束的光束轮廓的激光振荡器、使用了该激光振荡器的激光加工装置及激光振荡方法。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，本公开的激光振荡器具备：多个激光模块，其分别发出激光束；光束耦合器，其对从多个激光模块射出的多个激光束进行耦合并作为耦合激光束而射出；以及聚光单元，其具有聚光透镜，进行聚光使得耦合激光束成为规定的光束直径，并引导到传输光纤，其特征在于，光束耦合器具有光路变更机构，该光路变更机构构成为，能够变更从多个激光模块受取的多个激光束中的至少一个激光束的光路，通过由光路变更机构变更激光束的光路，从而不用调整聚光透镜的位置而使从传输光纤射出的耦合激光束的光束轮廓变化。

根据该结构，能够比较简便地使从传输光纤射出的耦合激光束的光束轮廓变化。

另外，本公开的激光加工装置的特征在于，至少具备：上述的激光振荡器；安装于传输光纤的射出端的激光束射出头；以及对光路变更机构的动作进行控制的控制部。

根据该结构，能够得到与加工内容、加工对象物的形状等相应的光束轮廓，能够进行所希望的品质的激光加工。