[发明专利]激光加工装置和激光加工方法

说明书

提供激光加工装置和激光加工方法。目的是适当地改变激光的输出而不使激光特性劣化。激光加工装置的控制部在目标输出大于预定的阈值时通过改变供给到激发光源的驱动电流来控制激光的输出，另一方面，在目标输出等于或小于阈值时在保持供给到激发光源的驱动电流大致固定的同时通过改变Q开关的占空比来控制激光的输出。

技术领域

本文公开的技术涉及诸如激光打标装置等的通过将激光照射在被加工物上而执行加工的激光加工装置和激光加工方法。

背景技术

作为用于激光加工的装置，已知包括用于使紫外激光能够脉冲振荡的Q开关的激光装置(例如，参照日本特开2007-273558号公报(专利文献1))。

具体地，在专利文献1所说明的激光装置中，用于产生基本波的激光介质(固态激光元件)、用于基本波的脉冲振荡的Q开关以及用于从基本波产生谐波的波长转换元件(非线性晶体)布置在构成共振器的一对镜(共振器镜)之间。

在专利文献1所说明的激光装置的情况下，当将Q开关切换到OFF状态时，低输出激光被振荡为连续波(CW操作)。根据Q开关被切换到OFF状态的期间在激光介质中促进了反转分布的形成(所谓的光泵浦(optical pumping))。

另一方面，当Q开关从OFF状态切换到ON状态时，共振器的Q值瞬间增大。因此，可以使高输出的激光脉冲振荡。

一般地，还已知的是用于产生激发光的激发光源被用于对激光介质进行激发以产生基本波(例如，参见日本特开2014-149315号公报(专利文献2))。

具体地，专利文献2中所说明的谐波激光振荡器包括起到激发光源的作用的激光二极管(LD)。通过将驱动电流(LD电流)供给到激光二极管，谐波激光振荡器能够产生与驱动电流对应的激发光。

附带地，当如专利文献1所说明的激光装置中那样通过Q开关控制激光的出射时，作为用于激光的控制参数，已知与Q开关被切换到OFF状态的期间和Q开关被切换到ON状态的期间的比率相关的占空比。例如，当占空比减小时，Q开关被切换到ON状态的期间也减少。

鉴于上述情况，日本特许第3188947号公报(专利文献3)公开了作为Q开关控制装置的示例的、通过调节Q开关的占空比来控制激光的输出的装置。

一般地，当执行激光加工时，为了调节例如激光打标中的刻印的显色(colordevelopment)和激光切割中的切割速度，有时候改变激光的输出(例如，电力)。

在该情况下，作为改变激光的输出的方法，可以想到通过调节供给到激发光源的驱动电流来调节基本波的输出。

即，例如，当减小驱动电流时，由激发光源产生的激发光的输出降低。激光介质中产生的基本波的输出也降低。所以，可以减少基于基本波产生的激光的输出。

以此方式，驱动电流的大小和激光的输出之间存在正相关关系。因此，通过例如事先在诸如HDD等的储存部中储存激光的目标输出和应被供给到激发光源的驱动电流之间的对应关系，可以使用该对应关系来确定与使用者期望的输出对应的驱动电流。

然而，当通过驱动电流执行激光的输出改变时，如果激光的目标输出太低，则与激光的目标输出对应的驱动电流容易过小并且变得不稳定。在该情况下，激光的输出容易也变得不稳定。因此，低输出侧的输出设定存在改善的余地。

另一方面，如专利文献3所说明的，还可以想到通过调节Q开关的占空比来改变激光的输出的方法。

即，例如，当占空比减小时，如上所述，Q开关被切换到ON状态的期间减少。因此，从激光介质作为基本波振荡的脉冲波的输出降低。所以，可以降低基于基本波产生的激光的输出。

因此，当通过占空比执行激光的输出改变时，可以降低激光的输出，同时保持驱动电流被设定得足够大而不引起不稳定。