激光器装置的制造方法

文档序号:8417767阅读:402来源:国知局
激光器装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及激光器装置。
【背景技术】
[0002]过去,公开了使用二氧化碳激光器或光纤激光器的激光加工用的激光器装置(参考专利文献I?4)。
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:JP特开平11-261146号公报
[0006]专利文献2:JP特开2007-190566号公报
[0007]专利文献3:JP特开2007-134626号公报
[0008]专利文献4:JP特开2007-114335号公报
[0009]发明的概要
[0010]发明要解决的课题
[0011]在激光加工用的激光器装置中,为了使例如加工品质稳定,优选使输出的激光的强度稳定。在专利文献1、2中,监视激光的强度,基于其监视结果将激光的强度控制成固定。
[0012]但是,由于用在激光加工中的激光的强度极高,高到IkW以上,因此在专利文献1、2公开的方法中,有时难以高精度进行高的光强度的监视,反而存在输出的激光的强度变得不稳定的情况。若像这样输出变得不稳定,则有时会输出与设想相比更高强度或更低强度的激光,存在加工品质变得不稳定等的问题。另外,在如专利文献3、4那样不具备将输出的激光的强度控制成固定的单元的情况下,为了使激光的强度固定,例如需要作业者进行的定期维护,因此存在装置的处置繁杂的问题。

【发明内容】

[0013]本发明鉴于上述情况而提出,其目的在于,提供一种能输出稳定的强度的激光的激光器装置。
[0014]用于解决课题的手段
[0015]为了解决上述问题、达成目的,本发明所涉及的激光器装置的特征在于,具备光纤激光器部,所述光纤激光器部具有:放大用光纤;输出对所述放大用光纤进行光激发的激发光的多个激发光源;和控制所述激发光源的控制部,所述控制部在被输入用于将给定的驱动电流提供给各所述激发光源的指示值时,进行将对与该指示值对应的初始电流值乘以补正系数而得到的补正电流值作为驱动电流提供给各所述激发光源的控制,所述补正系数被设置成抑制从所述光纤激光器部输出的激光的强度随时间经过的降低。
[0016]本发明所涉及的激光器装置在上述发明的基础上,特征在于,所述补正系数是所述各激发光源的累积驱动时间的函数。
[0017]本发明所涉及的激光器装置在上述发明的基础上,特征在于,所述补正系数是被设置成对依赖于所述多个激发光源的偶发故障率的激发光强度的总和的降低进行补偿的函数。
[0018]本发明所涉及的激光器装置在上述发明的基础上,特征在于,所述补正系数包含所述累积驱动时间的多项式函数。
[0019]本发明所涉及的激光器装置在上述发明的基础上,特征在于,所述补正系数是被设置成对因所述放大用光纤的光暗化而引起的从所述光纤激光器部输出的激光的强度的降低进行补偿的函数。
[0020]本发明所涉及的激光器装置在上述发明的基础上,特征在于,所述补正系数包含所述累积驱动时间的多项式函数或指数函数。
[0021]本发明所涉及的激光器装置在上述发明的基础上,特征在于,所述补正系数是被设置成对依赖于所述多个激发光源的偶发故障率的激发光强度的总和的降低以及因所述放大用光纤的光暗化而引起的从所述光纤激光器部输出的激光的强度的降低进行补偿的函数。
[0022]本发明所涉及的激光器装置在上述发明的基础上,特征在于,所述控制部具有:存储各所述激发光源的累积驱动时间的存储部;和读出被存储的所述累积驱动时间来运算所述补正系数的运算部。
[0023]本发明所涉及的激光器装置在上述发明的基础上,特征在于,所述补正系数进一步是所述多个激发光源的激发光强度的总和的时间平均值的函数。
[0024]本发明所涉及的激光器装置在上述发明的基础上,特征在于,所述控制部具有:存储对各所述激发光源提供的所述补正电流值的累积值的存储部;和读出被存储的所述累积值来运算所述激发光强度的总和的时间平均值的运算部。
[0025]本发明所涉及的激光器装置在上述发明的基础上,特征在于,所述控制部通过对所述补正系数乘以校正系数来校正所述补正系数。
[0026]本发明所涉及的激光器装置在上述发明的基础上,特征在于,若所述补正系数超过上限值,则所述控制部进行停止向各所述激发光源提供驱动电流、以及产生警报中的至少任一者。
[0027]发明效果
[0028]根据本发明,由于抑制了激光的强度随时间经过的降低,因此实现能够输出稳定的强度的激光的效果。
【附图说明】
[0029]图1是实施方式所涉及的激光器装置的示意构成图。
[0030]图2是图1所示的光纤激光器部的示意构成图。
[0031]图3是表示半导体激发激光器的故障率的累积驱动时间依赖性的一例的图。
[0032]图4是表示放大用光纤的光暗化所引起的光纤激光器部的输出光强度的随时间经过的衰减特性的一例的图。
【具体实施方式】
[0033]以下参考附图来详细说明本发明所涉及的激光器装置的实施方式。另外,并不通过本实施方式限定本发明。另外,在各附图中,对同一或对应的要素适当标注同一标号。另夕卜,附图是示意的图,要留意各要素的尺寸的比率等与现实中的构成不同。另外,附图相互间也包含相互的尺寸关系或比率不同的部分。
[0034]图1是本发明的实施方式所涉及的激光器装置的示意构成图。激光器装置100具备:4个光纤激光器部10a、10b、10c、10d、7根传输光纤20、光合波器30、输出(delivery)光纤40、和光连接器50。
[0035]4个光纤激光器部10a、10b、10c、1d分别被从外部输入指不信号Sa、Sb、Sc、Sd后执行动作,分别输出单模的激光LI。关于指示信号Sa、Sb、Sc、Sd在后面叙述。
[0036]7根传输光纤20是单模光纤,与光合波器30的输入端口连接。7根传输光纤20当中的与光纤激光器部10a、10b、10c、1d连接的4个传输光纤20以单模方式将激光LI传播到光合波器30。
[0037]光合波器30由例如输入要合波的光的输入端口是7端口的TFB(Tapered FiberBundle,锥形光纤束)构成。光合波器30将4根传输光纤20所传播的激光LI合波,并输出到输出光纤40。
[0038]输出光纤40是多模光纤,由多模传播光合波器30所合波的激光LI。
[0039]光连接器50输出被合波并由输出光纤40所传播的激光LI,来作为输出光L2。光连接器50的光出射端面与输出光纤40的光轴垂直,实施AR涂覆,使反射率成为例如0.5 %程度以下。
[0040]图2是图1所示的光纤激光器部1a的示意构成图。另外,其它光纤激光器部10b、10c、10d也能设置为和光纤激光器部1a同样的构成。如图2所示,光纤激光器部1a具备:光合波器11a、作为激发光源的多个半导体激发激光器12a、FBG (Fiber Bragg Grating,光纤布拉格光栅)13a、放大用光纤14a、FBG13b、光合波器lib、多个半导体激发激光器12b、放大用光纤14b、光检测器15、和控制部16。图中“ X ”记号表示光纤彼此的熔敷连接部。另外,放大用光纤14b的输出侧构成传输光纤20的一部分。该光纤激光器部1a具有MOPA(Master Oscillator Power Amplifie,主控振荡器功率放大器)结构。
[0041]光合波器Ila由例如TFB构成。光合波器Ila将从多个半导体激发激光器12a输出的激发光合波,并输出到放大用光纤14a。激发光的波长是例如915nm,但只要是能对放大用光纤14a进行光激发的波长,就没有特别的限定。
[0042]放大用光纤14a是在由石英系玻璃构成的纤芯部添加了作为放大物质的镱(Yb)离子、在纤芯部的外周依次形成了由石英系玻璃构成的内侧包覆层和由树脂等构成的外侧包覆层的双包覆型的镱添加光纤(Ytterbium-doped optical fiber:YDF)。
[0043]FBG13a的中心波长为例如1084nm,中心波长以及其周边的约2nm的宽度的波段的反射率为约100%,激发光的波长即波长915nm的光几乎都透过。另外,FBG13b的中心波长与FBG13a大致相同,为例如1084nm,中心波长下的反射率为10%?30%程度,反射波段的半值全宽为约lnm,波长915nm的光几乎都透过。
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