[发明专利]激光加工装置及激光加工方法

说明书

一个实施方式所涉及的激光加工装置是用于通过在被加工物的加工区域经由液体照射脉冲激光，对加工区域进行激光喷丸处理或激光成型处理的激光加工装置，具备：激光照射部，其具有输出脉冲激光的激光振荡器；和容纳部，其具有在加工区域喷射液体的喷射口，容纳激光照射部，脉冲激光的脉冲宽度为200ps～2ns，自激光振荡器输出的脉冲激光，通过自喷射口喷射的液体内而照射于加工区域。

技术领域

本发明关于一种激光加工装置及激光加工方法。

背景技术

作为使用激光的加工方法，使用激光喷丸处理的加工方法被人所知(参照专利文献1)。激光喷丸处理，利用在被配置于液体(例如水)中的被加工物的加工区域或被液膜(例如水膜)覆盖的被加工物的加工区域照射高强度的脉冲激光时的冲击力强化上述加工区域的表面的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开第2000-246468号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在激光喷丸处理中，经由液体在被加工物的加工区域照射高强度的脉冲激光。因此，由于加工区域的液体与脉冲激光的电场之间的相互作用，有在液体中形成音响格子的情况。如果像这样形成音响格子，发生受激布里渊散射(SBS:Stimulated BrillouinScattering)，其结果，有不能有效利用激光的问题。在此，虽然着眼于激光喷丸处理进行了说明，但经由液体在被加工物的加工区域照射高强度的脉冲激光，在上述加工区域实施激光成型处理的情况下也发生同样的问题。

本发明的目的在于提供一种，在激光喷丸处理或激光成型处理中能够有效利用激光的能量的激光加工装置及激光加工方法。

解决问题的技术手段

本发明的发明者们为了解决上述问题进行了前沿研究，找出若脉冲激光的脉冲宽度为2ns以下能够减小SBS的影响的点，而得到本发明。

本发明的一个方面所涉及的激光加工装置为用于通过在被加工物的加工区域经由液体照射脉冲激光，对上述加工区域进行激光喷丸处理或激光成型处理的激光加工装置，具备：具有输出上述脉冲激光的激光振荡器的激光照射部，和具有将上述液体喷射至上述加工区域的喷射口且容纳上述激光照射部的容纳部，上述脉冲激光的脉冲宽度为200ps～2ns，自上述激光振荡器输出的上述脉冲激光通过自上述喷射口喷射的液体内被照射到上述加工区域。

在上述结构中，由于能够自容纳部的喷射口一边喷射液体一边在加工区域照射脉冲激光，所以能在加工区域进行激光喷丸处理或激光成型处理。由于脉冲激光的脉冲宽度为200ps～2ns，即使经由液体在加工区域照射脉冲激光也能够减小SBS的影响。其结果，在激光喷丸处理或激光成型处理中能够有效利用脉冲激光的能量。进一步，自上述激光振荡器输出的上述脉冲激光，通过自上述喷射口喷射的液体内被照射到上述加工区域。因此，例如脉冲激光，与在加工区域形成的液膜上经由大气入射的情况不同，不产生在上述液膜与大气之间的边界处的折射、反射。在这一方面也能够有效利用脉冲激光的能量。

上述激光照射部可以具有将在上述激光振荡器中生成的上述脉冲激光聚光于上述加工区域的聚光部。因此，能够更加可靠地确保在加工区域激光喷丸处理或激光成型处理中必要的激光强度。

上述脉冲激光，可以是偏光状态为不稳定的激光。脉冲激光的偏光状态若是不稳定的，与偏光状态是稳定的直线偏光的情况相比，在加工区域喷射的液体中难以形成音响格子。因此，能够进一步减轻SBS的影响。在本说明书中，偏光状态为不稳定的激光意味着，偏光状态在时间上及在空间上的至少一个方面变化的激光。作为偏光状态不稳定的激光，为椭圆偏光或无偏光的激光、光学涡旋、矢量光束等。