JPH0929467A - レーザ加工装置 - Google Patents
レーザ加工装置Info
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- JPH0929467A JPH0929467A JP7207897A JP20789795A JPH0929467A JP H0929467 A JPH0929467 A JP H0929467A JP 7207897 A JP7207897 A JP 7207897A JP 20789795 A JP20789795 A JP 20789795A JP H0929467 A JPH0929467 A JP H0929467A
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Abstract
装置を提供する。 【構成】 第1のレーザ発振器と第2のレーザ発振器
は、互いに独立で偏光方向が90度異なる直線偏光の第
1のレーザ光と第2のレーザ光を出力し、両者の交差す
る位置に配置されたZnSeの透過板4が、いずれか一方
のレーザ光に対してブリュースタ角度になるように設置
されることにより、全透過と全反射のレーザ光とが同一
光線上を進行して加算され、出力が加算されて大きくな
るとともに、偏光方向がランダムな加工用のレーザ光を
生成する。このレーザ光は円偏波に近い加工結果をもた
らして、大出力でありながらビーム品質が向上してい
る。
Description
ーザ加工の技術分野であり、とくにビーム品質のよい、
大出力のレーザ加工ができる装置に関する。
ようになっているが、ビーム品質のよい大出力のレーザ
加工装置が望まれている。
を参照しながら説明する。図3は従来のレーザ加工装置
の構成を示す模式図である。図において、10はガスレ
ーザ発振装置、11はレーザ光を帰還増幅する出力ミラ
ー、12は終段ミラー、13は内部反射鏡、14はレー
ザガスを循環するブロワ、15は電源、16はガスレー
ザ発振装置10から出力されるレーザ光、17はリター
ダ、18は集光レンズである。なお、19は被加工物で
あり、以下、ワークと称す。
スレーザ発振装置10から出力されるレーザ光16は、
出力ミラー11、終段ミラー12間で多重反射して出力
されるが、内部反射鏡13を設けた構成では、図に示し
たように、電界振動方向が直線となる直線偏光で出力さ
れることが知られている。この直線偏光の状態で集光し
てワーク19を切断するとワーク吸収率に差が発生し、
均一な切断ができないことが知られている。その対策と
してリターダ17により電界方向を円偏光に変換し、ワ
ーク吸収率を切断方向に関係せず一定とし、ワーク19
の切断や溶接を行っている。
加工であるので、レーザ出力が大きいほど好ましく、C
O2 レーザ発振器では10KW以上の出力が商品化されて
いる。
ザ加工装置では、大出力化するためには、出力ミラー1
1および終段ミラー12の耐力面からの信頼性と、ブロ
ワ14の能力などから装置の寸法が大きくなるのみなら
ず、3〜4KW以上の大出力とすればビーム品質が悪くな
り、出力を大きくしても集光性が悪く、集光エネルギー
密度は出力に比例して向上しないと言う問題があった。
出力で、かつビーム品質のよいレーザ加工装置を提供す
ることを目的とする。
は、直線偏光の第1のレーザ光を出力する第1のレーザ
発振器と、前記第1のレーザ光と偏光方向が90度異な
る直線偏光の第2のレーザ光を出力する第2のレーザ発
振器と、前記第1のレーザ光と前記第2のレーザ光とを
交差させた位置に、前記第1または第2のレーザ光のい
ずれか一方に対してブリュースタ角度で設置した透過板
とを備え、前記透過板を透過したレーザ光と反射したレ
ーザ光とが同一光線上に進行して加算され、偏光方向が
ランダムな加工用のレーザ光を生成するようにしたレー
ザ加工装置であり、また、請求項2に係わる本発明は、
偏光方向がランダムなレーザ光を出力する基準レーザ発
振器と、前記基準レーザ発振器の出力をP波とS波とに
分離する偏光分離器と、分離された前記P波と前記S波
とをそれぞれ増幅する2つの増幅器と、前記増幅された
出力を交差させるように配置したビーム伝送器と、前記
レーザ出力が交差する位置に、いずれかのレーザ光に対
してブリュースタ角度で設置した透過板とを備え、前記
透過板を透過したレーザ光と反射したレーザ光とが同一
光線上を進行して加算され、円偏光の加工用のレーザ光
を生成するようにしたレーザ加工装置である。
きるものであり、全透過のレーザ光と全反射のレーザ光
とが加算される形態にすることにより出力が大きくなる
とともに、円偏波のレーザ光に近い加工結果をもたらす
ものである。
工装置の一実施例について図面を参照しながら説明す
る。図1は本実施例の構成を示す模式図である。なお、
従来例と同じ構成要素には同一番号を付与して詳細な説
明を省略する。図において、1と2は互いに直線偏光方
向が90度異なるガスレーザ発振器などの直線偏光のレ
ーザ発振器、3はレーザ光を伝送するビーム伝送器とし
て動作する反射鏡、4はいずれかの入射レーザ光に対し
てブリュースタ角度に設置されたZnSeの透過板であ
る。
線偏光のレーザ発振器1から出射され、反射鏡3で反射
した直線偏光のレーザ光はZnSeの透過板4を通過し、
一方、直線偏光のレーザ発振器2から出射された直線偏
光のレーザ光は、ブリュースタ角度をつけられて設置さ
れたいる側のレーザ光はZnSeの透過板4で全反射し、
透過光と同一光線上を進み、したがって2つのレーザ出
力の加算が成立する。この場合、2台の異なる直線偏光
のレーザ発振器1および2からの出力であるため、レー
ザ出力の電界変化速度が互いに異なるので、加算された
レーザ光の偏光は円偏光とならずにランダム偏光とな
り、加工方向性は発生する。しかし、3kw出力を加算し
て出力6kwとした実施例において集光エネルギーを測定
したが、ビーム品質が3kwと同一であるので、集光エネ
ルギーは2倍となり、ランダム偏光のためワーク19へ
の吸収率が円偏波より悪くても従来の5kwと同等以上の
切断、および溶接能力が得られた。また、本方式の場
合、2台のレーザ発振器を別々に使用することもでき、
必要に応じて大出力化することができるので、生産性お
よび信頼性を向上できる。
立で偏光方向が90度異なる直線偏光のレーザ光を交差
させ、一方のレーザ光に対してブリュースタ角度で配置
した透過板により全透過のレーザ光と全反射のレーザ光
として同一光線上を進行させて加算することにより、出
力が大きく、かつ偏光方向がランダムな加工用レーザ光
を得ることができ、大出力で、かつ円偏波に近い加工結
果が得られるビーム品質のよいレーザ加工装置を実現で
きる。
明のレーザ加工装置の一実施例について図面を参照しな
がら説明する。図2は本実施例の構成を示す模式図であ
る。なお、実施例1と同じ構成要素には同一番号を付与
して詳細な説明を省略する。図において、5はランダム
偏光のレーザ光を出射する基準レーザ発振器、6は基準
レーザ発振器5の出力レーザ光に対してブリュースタ角
度に設置された透過板、7と8はそれぞれ前記レーザ光
を増幅する増幅器、9は増幅器7と増幅器8から出力さ
れたレーザ光の交差する箇所に設けられ、そのいずれか
一方のレーザ光に対しブリュースタ角度に設置された透
過板である。
準レーザ発振器5から出射されたランダム偏光のレーザ
光は、S/P波分離鏡としての働きを行う透過板6によ
りS波とP波とに分離され、一方は反射波として増幅器
7に、他方は透過波として反射鏡3により反射されて増
幅器8に導かれる。増幅器7および増幅器8では偏光は
変化せずにそのまま増幅されて出力される。増幅器7の
出力レーザ光は反射鏡3により反射されて増幅器8の出
力レーザ光と交差する位置に到達するが、この交差箇所
にブリュースタ角度に設置されている透過板9により一
方のレーザ光は全透過し、他方のレーザ光は全反射して
透過光と同一光線上を進み、レーザ出力の加算が成立す
る。この場合、電界変化速度はS波、P波とも、同一の
基準レーザ発振器5から出力されるために同じであり、
合成光は円偏光となる。また、大出力レーザの場合、内
部エネルギーとビーム品質が問題となるが、本実施例で
は増幅器を用いているために基準レーザ発振器5から出
力されるビーム品質が維持され、かつ大出力を安定して
発生できる。
ンダム偏光方向レーザ発振器の出力光を互いに90度角
度が異なる直線偏光に分割したのち交差させ、その交差
位置にいずれかのレーザ光に対しブリュースタ角に透過
板を設置して加算することにより、ビーム品質を変化さ
せることなく出力を加算して円偏光のレーザ光を得るの
で、良好なビーム品質で大出力を達成することが可能に
なる。
1に係わる本発明のレーザ加工装置は、直線偏光の第1
のレーザ光を出力する第1のレーザ発振器と、前記第1
のレーザ光と偏光方向が90度異なる直線偏光の第2の
レーザ光を出力する第2のレーザ発振器と、前記第1の
レーザ光と前記第2のレーザ光とを交差させた位置に、
前記第1または第2のレーザ光のいずれか一方に対して
ブリュースタ角度で設置した透過板とを備え、前記透過
板を透過したレーザ光と反射したレーザ光とが同一光線
上に進行して加算され、偏光方向がランダムな加工用の
レーザ光を生成するようにしたことにより、出力が大き
く、かつ円偏波のレーザ光に近い加工結果をもたらすビ
ーム品質のよいレーザ加工装置を実現する。また、請求
項2に係わる本発明のレーザ加工装置は、偏光方向がラ
ンダムなレーザ光を出力する基準レーザ発振器と、前記
基準レーザ発振器の出力をP波とS波とに分離する偏光
分離器と、分離された前記P波と前記S波とをそれぞれ
増幅する2つの増幅器と、前記増幅された出力を交差さ
せるように配置したビーム伝送器と、前記レーザ出力が
交差する位置に、いずれかのレーザ光に対してブリュー
スタ角度で設置した透過板とを備え、前記透過板を透過
したレーザ光と反射したレーザ光とが同一光線上を進行
して加算され、円偏光の加工用のレーザ光を生成するよ
うにしたことにより、出力が大きく、かつビーム品質の
よい円偏波のレーザ加工装置を実現できる。
実施例の構成を示す模式図
実施例の構成を示す模式図
Claims (2)
- 【請求項1】 直線偏光の第1のレーザ光を出力する第
1のレーザ発振器と、前記第1のレーザ光と偏光方向が
90度異なる直線偏光の第2のレーザ光を出力する第2
のレーザ発振器と、前記第1のレーザ光と前記第2のレ
ーザ光とを交差させた位置に、前記第1または第2のレ
ーザ光のいずれか一方に対してブリュースタ角度で設置
した透過板とを備え、前記透過板を透過したレーザ光と
反射したレーザ光とが同一光線上に進行して加算され、
偏光方向がランダムな加工用のレーザ光を生成するよう
にしたレーザ加工装置。 - 【請求項2】 偏光方向がランダムなレーザ光を出力す
る基準レーザ発振器と、前記基準レーザ発振器の出力を
P波とS波とに分離する偏光分離器と、分離された前記
P波と前記S波とをそれぞれ増幅する2つの増幅器と、
前記増幅された出力を交差させるように配置したビーム
伝送器と、前記レーザ出力が交差する位置に、いずれか
のレーザ光に対してブリュースタ角度で設置した透過板
とを備え、前記透過板を透過したレーザ光と反射したレ
ーザ光とが同一光線上を進行して加算され、円偏光の加
工用のレーザ光を生成するようにしたレーザ加工装置。
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|---|---|---|---|
| JP20789795A JP3297834B2 (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | レーザ加工装置 |
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
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|---|---|---|---|
| JP20789795A Expired - Fee Related JP3297834B2 (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | レーザ加工装置 |
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1995
- 1995-07-21 JP JP20789795A patent/JP3297834B2/ja not_active Expired - Fee Related
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