激光振荡器的制作方法

文档序号:6890130阅读:118来源:国知局
专利名称:激光振荡器的制作方法
技术领域
本发明涉及一种激光加工装置等中所使用的激光振荡器。
背景技术
激光振荡器通常具备具有一对放电电极的框体,封入有激光介 质气体;以及光共振器,配置于与框体的放电面平行的方向的两侧。 框体具有留有规定间隔而配置一对板状的电极构件的放电电极;使 激光介质气体在框体内循环的送风机(blower);以及将由于方文电电 极的放电而变成高温的激光介质气体进行冷却的热交换器。此外,放 电电极和热交换器之间是利用导管(duct)来连接的。
另外,光共振器中,支撑固定全反射镜的第l光学基台、和支撑 固定与全反射镜相对地配置的部分反射镜的第2光学基台22,例如利用 上部2根、下部1根共3根支撑棒而相互平行地配置在与放电面平行的方 向的框体两侧。下面,将通过该光共振器共振的激光的方向称作光轴。 激光通过部分中的框体与构成光共振器的各个光学基台之间是用波紋 管(bellows)来连接的。
说明这种激光振荡器的动作概要。当对放电电极接通高电压而在 放电电极之间产生放电时,通过该放电,存在于放电电极之间的激光 介质气体被激励,由该激励所产生的光通过共振镜而共振。即,由被 第l光学基台支撑的全反射镜反射的激光,到达被第2光学基台支撑的 部分反射镜,其一部分直接作为激光而输出到激光振荡器的外部,剩 下的激光再次反射到被第l光学基台支撑的全反射镜侧。此时,被激励 的激光介质气体从放电电极之间通过导管向热交换器循环,在这里被 冷却后,利用送风机再次向方文电电极循环。
此时,加工用的激光振荡器是高输出,因此产生的热量大,循环的激光介质气体根据场所不同而产生温度差,从而使框体引起热变形。 另外,构成光共振器的支撑棒追随该框体的热变形,其结果,光学基 台相对于支撑棒的倾斜度(一对光学基台的位置关系),与装置设定 时相比发生变化,激光位置的射出方向的时间经过稳定性产生变动。
为了解决这种问题点,以往提出如下构造构成光共振器的支撑棒之 中配置在框体上部的2根支撑棒分别使轴线方向中央部与框体的上表 面连接,热变形少的一侧的支撑棒是固定连接,另一侧的支撑棒是只 对轴线方向以及高度方向的活动进行了限制的可动连接(例如参照专 利文献l)。
在该专利文献l所记载的方法中,在框体中产生由场所引起的循 环的激光介质气体的温度差的情况下,能够抑制一对光学基台的位置 关系的变化。但是,由于框体的热变形,其两端面的位置、角度发生 变化,其结果,在框体的光轴方向两侧安装的波紋管的位置发生变化。 并且,根据该波紋管的位置变化而产生的反作用力,破坏两个光学基 台的位置关系。为了解决这种问题点,以往提出如下构造通过板弹 簧连结框体的侧端部和光学基台,其中,该板弹簧是限制与光轴垂直 的方向的弯曲运动和绕光轴的旋转运动、并能够进行光轴方向的弯曲 运动和绕与光轴垂直方向的轴的旋转运动的板弹簧(例如参照专利文 献2)。通过如上所述的构造,将光共振器的对准(alignment)变化 抑制为最小限度。
另外,在激光加工装置中,从激光振荡器输出的激光经过多个偏 转镜而被导入到加工点。通常,从激光振荡器输出的激光包含有直线 偏振光成分,根据该激光的直线偏振光成分,对被加工物的激光的吸 收率根据加工方向而不同。为此,加工质量中产生各向异性。因此,
已知如下结构通常为了使从激光振荡器输出的激光为圆偏振光以使 加工质量中不产生各向异性,在激光振荡器和多个偏转镜之间配置圆 偏振光镜(例如参照专利文献3)。
为了将从激光振荡器输出的直线偏振光的激光变换为圆偏振光, 只要对于在入射角45°下使用的镜的反射面,以直线偏振光的激光的偏振光面与S偏振光轴(或者P偏振光轴)成45。的入射配置(方位角45° ), 在所反射的激光的S偏振光与P偏振光的两成分之间产生90。 (X74)相 位差即可。将利用以这样在所反射的激光的S偏振光与P偏振光的两个 成分之间产生90°相位差的方式进行了光学膜设计的电介质多层膜而 形成的镜,称作圆偏振光镜。这里,S偏振光是具有与入射面垂直的 偏振光面的成分,P偏振光是具有与它垂直、即与入射面平行的偏振 光面的成分。
另外,在激光加工装置中,目前还知有将用于确认加工点、调整 光路的光学部件设置在激光振荡器中的构造。在该构造中,激光振荡 器还具备引导光光源,用于照射引导光;光开闭器,用于在测量共 振镜、外部偏转镜的污染、偏移时,遮挡光共振器内产生的激光;以 及光挡板,吸收由光开闭器反射的激光。并且,由光开闭器、圆偏振 光镜构成的出口光路部需要冷却光挡板、镜,因此被固定在具有厚重 的构造的框体、框体之下的台架上(例如参照专利文献4)。另外,由 引导光光源和偏转镜构成的引导光发生部,被固定在将具有光共振器 的振荡器框体支撑固定到内部的支撑框架的外部(例如参照专利文献 5)。
专利文献l:日本特开2000-183425号7>报 专利文献2:日本特开2003-304015号公报 专利文献3:日本特开2002-316291号公报 专利文献4:日本特开平9-271968号公报 专利文献5:日本特开平9-23034号公报 发明要解决的课题
另外,在组合了例如上述专利文献2 5所述的激光振荡器的情况 下,由于框体的热变形,固定它的台架、支撑框架也变形。其结果, 安装在它们上的引导光光源、偏转镜的姿势发生变化,因此存在引导 光的光轴发生变化的问题点。
另外,由多个镜引导到加工头的激光和引导光,通过加工头的细 的喷嘴,照射到被加工物。此时,在引导光的光轴由于台架、支撑台的变形而较大地发生变化的情况下,还存在如下问题点激光、引导 光被喷嘴遮挡,看不到确认加工点时的引导光。
并且,为了降低该光轴的变化,需要将台架、支撑台设为厚重的 构造以使即使框体热变形、台架也不变形,但是在这种方法中,还存 在用于制造激光振荡器、激光加工装置的成本大幅增大的问题点。

发明内容
本发明是鉴于上述问题而作出的,其目的在于提供一种激光振荡 器,在具有用于确认加工点、调整光路的光学系统的激光振荡器中, 不用大幅增大装置的制造成本,即使框体热变形,引导光的光轴也不 会变化。
用于解决问题的方案
为了实现上述目的,与本发明有关的激光振荡器的特征在于具 备振荡器框体;设置在上述振荡器框体的两侧,并通过在光轴方向 上延伸存在的三个支撑棒相互平行连接的、分别支撑构成光共振器的 光学部件的一对光学基台; 一对波紋管,将上述一对光学基台与上述 振荡器框体之间进行连接;板弹簧,对于上述振荡器框体悬挂上述一 对光学基台;输出引导光的引导光光源,该引导光用于进行从射出激 光的部分反射镜到对被加工物照射上述激光的加工头之间的光路中的 光学部件的调整以及加工点的调整;以及光学部件支撑构件,具有在 从上述部分反射镜到上述加工头之间的光路中向与设有上述光学基台 的上述振荡器框体的侧面平行的方向导入上述激光的光学部件,在该 激光振荡器中,上述引导光光源设置在具备上述部分反射镜的光学基 台上。
发明的效果
根据本发明,即使发生框体的热变形,由三个支撑棒固定的光学 基台的姿势变化也小,因此来自安装在光学基台上的引导光光源的引 导光的射出方向的变化小,引导光的光轴不发生变化。其结果,具有 提高使用了从激光振荡器射出的激光的加工精度的效果。


图l是表示本发明的激光振荡器的实施方式l的主要部分结构的 立体图。
图2是表示通过固着构件向框体固定光学部件支撑构件的样子的 立体图。
图3是表示通过固着构件向框体不按照本实施方式1来固定光学部 件支撑构件的样子的立体图。
图4是示意性地表示光学部件支撑构件的热变形所致的镜配置关 系的截面图。
图5是表示本发明的激光振荡器的实施方式2的主要部分结构的立 体图。
图6是表示本发明的激光振荡器的实施方式3的主要部分结构的立 体图。
附图标记说明
1:激光振荡器;10:框体;20:光共振器;21:第l光学基台; 22:第2光学基台;23:部分反射镜;24、 25、 26:支撑棒;27:引导 光光源;31:连结构件;40:光学部件支撑构件;41:部件设置部; 42:支撑部;51:圆偏振光镜;52、 54、 56:偏转模块;53:偏转镜; 55:引导光用偏转镜;57:光束挡板;58:可动台;59:气缸;60: 活塞杆;61:安装面;62:突起部;63:固着面;71:台架。
具体实施例方式
下面参照附图详细说明与本发明有关的激光振荡器的优选实施 方式。此外,并非由这些实施方式限定本发明。 实施方式l.
图l是表示与本发明有关的激光振荡器的实施方式l的主要部分结 构的立体图,图2是表示通过固着构件向框体固定设置有将从框体射出 的激光导入加工头的光学部件的光学部件支撑构件的样子的立体图,图3是表示通过固着构件向框体不按照本实施方式1来固定光学部件支 撑构件的样子的立体图,图4是示意性地表示光学部件支撑构件的热变 形所致的镜配置关系的截面图。此外,在以下的说明中将光共振器内 的激光的光轴方向设为Y轴,将垂直于该光轴的高度方向设为Z轴,将 与这些Y轴以及X轴双方垂直的方向i殳为X轴。
激光振荡器l具备框体IO,具有一对放电电极,并封入了激光 介质气体;以及光共振器20,配置在与框体10的放电面平行的方向的 两侧。虽未图示,但框体10具有留有规定间隔地配置一对板状的电 极构件的放电电极;冷却由于放电电极的放电而变成高温的激光介质 气体的热交换器;连接放电电极和热交换器的导管;以及使激光介质 气体在框体10内循环的送风机。该框体10对应于权利要求书中的振荡 器框体。
在光共振器20中,支撑固定未图示的全反射镜的第1光学基台21 和支撑固定与全反射镜相对配置的部分反射镜23的第2光学基台22,通 过例如上部2根、下部1根合计3根支撑棒24 26而相互平行地配置在与 放电面平行的方向的框体10两侧。通过该光共振器20而共振的激光的 方向是光轴。另外,虽未图示,但是激光通过部分中的框体10与构成 光共振器20的各个光学基台21、 22之间是用波紋管来连接的。
另外,在本实施方式l中,在第2光学基台22的部分反射镜23的下 部安装有输出用于确认加工点、调整光路的引导光的引导光光源27。 该引导光光源27例如能够使用红色的激光二极管等,向与光共振器20 的光轴平行的方向输出引导光。
并且,框体10的光学基台21、 22侧的端部与各个光学基台21、 22 之间,是通过板弹簧等连结构件31来连结的。通过该连结构件31,光 共振器20成为从框体10利用连结构件31悬挂的构造。此时,与光学基 台21、 22连接的一侧的波紋管的中心位置相对于与框体10连接的一侧 的波紋管的中心位置,限制X轴方向和Z轴方向的自由度以及绕Y轴方 向的旋转方向的自由度,除此之外的Y轴方向的自由度以及绕X轴的旋 转方向和绕Z轴方向的旋转方向设为可动。通过经由这种连结构件31来连结框体10和光学基台21、 22,光共 振器20具有如下构造对于X轴或者Z轴方向的弯曲不易变形,对于绕 Y轴的旋转方向具有高的刚性,另一方面,对于Y轴方向的弯曲容易变 形,另外对于绕X轴或者Z轴的旋转方向也容易变形。
并且,在激光射出侧(部分反射镜23侧)的框体10的侧面安装有 设置了光学部件的光学部件支撑构件40,该光学部件用于将从部分反 射镜23射出的激光导入到未图示的加工头侧,并且确认加工点、调整 光路。该光学部件支撑构件40具有L字形状的截面构造,由与框体IO 的激光射出侧端面平行地设置有光学部件的部件设置部41、和连接到 该部件设置部41的下端且与光轴平行的支撑部42构成。
在部件设置部41上固定有偏转模块52、 54,该偏转模块52、 54分 别安装有用于将从光共振器20射出的激光导入到加工头的圆偏振光镜 51和偏转镜53。圆偏振光镜51被配置成使包括从光共振器20射出的 直线偏振光的激光为圆偏振光的激光,并且向Z轴方向下方反射。并 且,该圓偏振光镜51通过偏转模块52,相对于部件设置部41被固定。 此外,为了使从光共振器20射出的激光到达圓偏振光镜51,在与圆偏 振光镜51的设置位置相对应的部件设置部41中钻有孔。另外,偏转镜 53配置成使来自圆偏振光镜51的激光向Y轴方向反射,并通过偏转模 块56固定于部件i殳置部41 。
在圆偏振光镜51和偏转镜53之间的光路A上,设置有固定了引导 光用偏转镜55和光束挡板57的可动台58。可动台58安装在活塞杆60的 前端,成为在部件设置部41上能够向X轴方向移动的结构,其中,活 塞杆60安装在气缸59上。引导光用偏转镜55配置在连接圆偏振光镜51 和偏转镜53的光路A上时,配置成使来自设置在第2光学基台22上的引 导光光源27的引导光向Z轴下方向反射,并通过偏转模块56固定于可 动台58。此外,当配置在连接圆偏振光镜51和偏转镜53的光路A上时, 为了使从引导光光源27射出的引导光到达引导光用偏转镜55,在与引 导光用偏转镜55的设置位置对应的部件设置部41和可动台58中钻有 孔。当引导光用偏转镜55配置在圆偏振光镜51和偏转镜53的光路A上时,光束挡板57吸收从光共振器20射出的激光,作为开闭激光输出的 开闭器而发挥功能,并且在开闭器关闭的状态下,从引导光光源27输 出的引导光经过引导光用偏转镜55,通过与从光共振器20射出的激光 相同的光路A而导入到加工点。
通过可动台58,当引导光用偏转镜55配置在连接圆偏振光镜51和 偏转镜53的光路A上时,这些圆偏振光镜51、偏转镜53和引导光用偏 转镜55变成相互平行、且在同一直线上的位置关系。此外,圆偏振光 镜51对应于权利要求书中的第1镜,同样地偏转镜53对应于第3镜,同 样地引导光用偏转镜55对应于第2镜。
支撑部42的与部件设置部41相反侧的端部,被固定成在相互不在 一个直线上的3点处被框体10的侧面支撑。如图l、图2所示,在支撑部 42的端部设有用于安装到框体10的矩形形状的安装面61,在该矩形形 状的安装面61的与支撑部42相反侧的一面,设有相互不在一个直线上 的三个突起部62。在这些图l、图2中,示出了在矩形形状的安装面61 的四角中的三个角上设有突起部62的情况。并且,在设有该突起部62 的部分处,安装面61和框体10通过螺栓等的固着构件63而固定。
接着,说明具有这种结构的激光振荡器l中的动作。在进行加工 的情况下,移动光学部件支撑构件40的部件设置部41上的可动台58, 使得配置在其上的引导光用偏转镜55和光束挡板57不在连接圆偏振光 镜51和偏转镜53的光路A上、即成为开闭器打开的状态。也就是说, 使引导光用偏转镜55和光束挡板57避让。在该状态下,在光共振器20 中产生的激光的一部分从设置在第2光学基台22上的部分反射镜23输 出,并入射到圆偏振光镜51。在圓偏振光镜51处,具有直线偏振光成 分的激光变换为圆偏振光,使光路向90。下方(Z轴下方)弯曲,利用 在光学部件支撑构件40的部件设置部41的下部设置的偏转镜53再次使 光路A向Y轴方向弯曲。之后,激光被导入到未图示的加工头,对被加 工物进行加工。
另外,在确认加工点、调整光路的情况下,移动可动台58,使得 设置在其上的引导光用偏转镜55和光束挡板57位于连接圆偏振光镜51和偏转镜53的光路A上、即成为关闭开闭器的状态。由此,从光共振 器20射出的激光与上述情况同样地从部分反射镜23射出,并通过圆偏 振光镜51向Z轴下方改变方向,但是被光束挡板57吸收。其结果,来 自光共振器20的激光不会到达加工头。
在这种状态下,从设置在第2光学基台22上的引导光光源27射出 引导光。该引导光通过可动台58上的引导光用偏转镜55向Z轴下方弯 曲,通过设置在部件设置部41下部的偏转镜53再次使光路向Y轴方向 弯曲。之后,引导光被导入到未图示的加工头,用于检测加工点偏移、 偏转镜污染、光轴偏移等。并且,根据其结果进行调整。
在此,说明具有这种结构的激光振荡器l中的作用。框体10在其 工作过程中热变形为由于激光介质气体的热而向光轴方向(Y轴方 向)延伸,并且根据激光介质气体的温度分布而弯曲。另外,由于框 体10的热变形,在框体10的光轴方向两侧安装的波紋管的位置也发生 变化。根据该波紋管的位置变化而产生的反作用力使光共振器20的构 造体发生变形,导致使两个光学基台21、 22的位置关系偏移。
但是,如上所述,通过将构成光共振器20的两个光学基台21、 22 和框体10的两端经由板弹簧等连结构件31来进行连结,从而在两个光 学基台21、 22中抑制由框体10热变形所致的变形、和由伴随该变形的 波紋管的位置偏移所致的轴偏移变形。即,光共振器20的姿势变化变 小。其结果,来自安装在第2光学基台22上的引导光光源27的引导光的 射出方向的变化变小。另外,即使稍微产生了光共振器20的姿势变化 的情况下,也由于光共振器20的光轴和引导光的光轴向相同的方向运 动,因此激光和引导光的射出方向的差较小。
另外,由于光学部件支撑构件40被固定在框体10上,因此无法避 免该光学部件支撑构件40的姿势伴随着框体10的热变形而发生变化。 这里,如图4所示,即使光学部件支撑构件40的姿势发生变化,在一个 直线上相互平行地配置的圆偏振光镜51或者引导光用偏转镜55、和偏 转镜53分别在两个镜中产生的光轴的角度变化相抵消,输出的光轴的 角度不会变化。另外,此时稍微产生光轴的平行偏移,但是到加工点为止的距离长到10m以上,因此与角度变化相比能够忽略。即,在本 实施方式l中,激光以及引导光双方通过平行镜而输出,因此两个光束 的光轴变化变小。其结果,在使用激光进行加工时能够进行高精度的 加工,在使用引导光进行调整时能够进行高精度的调整。
如上所述,根据在光学部件支撑构件40的部件设置部41上平行配 置的镜(圆偏振光镜51、偏转镜53、引导光用偏转镜55)的效果,即 使被固定在光学部件支撑构件40上的这些镜的相对位置偏移,光轴的 角度也不会变化,因此不需要将这些镜固定在厚重的台架、支撑台上。 并且,如本实施方式l那样,如果将设置了镜的光学部件支撑构件40 直接固定于框体IO,则不需要台架、支撑台或者简化台架、支撑台, 因此能够将用于降低光轴变化的成本抑制得低。
接着,说明关于通过3点固定将光学部件支撑构件40固定到框体 10的作用。在由于框体10的热变形而在安装面61上发生翘曲的情况下, 如图3所示在4点固定中安装面61被过度地限制,因此弯曲以及扭转反 作用力作用于光学部件支撑构件40,发生翘曲。其结果,固定于光学 部件支撑构件40的圆偏振光镜51和偏转镜53的相对角度、引导光用偏 转镜55和偏转镜53的相对角度发生变化。另外,在光学部件支撑构件 40的安装面61向框体10的固定点多于4点的情况下,进一步成为过度限 制,导致光学部件支撑构件40变形为复杂的形状,固定于光学部件支 撑构件40的圆偏振光镜51和偏转镜53的相对角度、引导光用偏转镜55 和偏转镜53的相对角度也发生变化。
与此相对,如图2所示,在用3点将光学部件支撑构件40固定到框 体10的情况下,即使在框体10中产生热变形的情况下,弯曲以及扭转 反作用力也不会作用于光学部件支撑构件40。其结果,能够将光学部 件支撑构件40的平面度维持为一定,能够将平行配置的圆偏振光镜51 和偏转镜5的相对角度、引导光用偏转镜55和偏转镜53的相对角度保持 为一定。
根据本实施方式l,光共振器20由被三^L支撑棒 26固定的光学 基台21、 22构成,并且光共振器20通过板弹簧等连结构件31连结到框体10,因此即使框体10发生热变形,光学基台21、 22的姿势变化也会 变小。由此,来自安装在光学基台21、 22上的引导光光源27的引导光 的射出方向的变化也小,引导光的光轴不发生变化。其结果,具有提 高使用了从激光振荡器l射出的激光的加工精度的效果。
另外,即使在激光振荡动作过程中框体10发生了热变形的情况 下,弯曲反作用力、扭转反作用力也不会作用于光学部件支撑构件40, 其中,该光学部件支撑构件40设置有用于将来自光共振器20的激光、 来自引导光光源27的引导光导入到加工头的圓偏振光镜51、引导光用 偏转镜55、偏转镜53。由此,还具有如下效果能够将这些平行配置 的圓偏振光镜51或者引导光用偏转镜55、与偏转镜53的相对角度保持 为一定。而且,其结果,不需要将具有用于确认加工点、调整光路的 光学部件的光学部件支撑构件40,固定到即使框体10发生热变形也不 会变形的厚重的台架、支撑台上。由此,还具有如下效果不用大幅 增加激光振荡器1的制造成本而能够得到即使框体10发生热变形、引导 光的光轴也不会变化的激光振荡器l。
实施方式2.
图5是表示与本发明有关的激光振荡器的实施方式2的主要部分结 构的立体图。该激光振荡器l的特征在于,实施方式l的图l的光学部件 支撑构件40安装于在框架10的下部支撑框体10的台架71而不是安装于 框体IO。该光学部件支撑构件40设置有具有平板并在其下部具有向 下侧突出的相互不在一个直线上的3个突起部62的安装面61,在该突起 部62处与台架71利用螺栓等固着构件63进行支撑固定。此外,对于与 实施方式l相同的结构要素标记相同符号,并省略其说明。
根据本实施方式2,在激光振荡的动作过程中框体10发生热变形 时,台架71也变形,光学部件支撑构件40的姿势发生变化,但是通过 在光学部件支撑构件40的安装面61处用3点固定到台架71上,弯曲反作 用力、扭转反作用力不会作用于光学部件支撑构件40,因此具有能够 将在光学部件支撑构件40上平行配置的圆偏振光镜51或者引导光用偏 转镜55、与偏转镜53的相对角度保持为一定的效果。另外,其结果不用将台架71设为不会由于框体10的热变形而发生变形的厚重的构造, 与将台架71设为厚重的构造的情况相比,具有能够将激光振荡器1的制 造成本抑制得低的效果。 实施方式3.
图6是表示与本发明有关的激光振荡器的实施方式3的主要部分结 构的立体图。在实施方式l的图l中,该激光振荡器l具有将射出用于进 行加工的激光的光共振器20的共振器镜(全反射镜和部分反射镜23 ) 的位置、与用于射出引导光的引导光光源27的位置进行了替换的结构, 与此对应地,光学部件支撑构件40中的光学部件的配置位置为发生了 变化的位置。
即,在光共振器20中,在第2光学基台22的高度方向(Z轴方向) 的大致中央附近设置有射出激光的部分反射镜23,在其上部安装有引 导光光源27。另外,在第1光学基台21的与设置在第2光学基台22上的 部分反射镜23对应的位置上,设置有未图示的全反射镜。
与此对应地,在光学部件支撑构件40的部件设置部41上,将圆偏 振光镜51移动配置到光共振器20的光轴上的位置。其中,该圆偏振光 镜51设置在能够在X轴方向上移动的可动台58上。另外,在光共振器 20的光轴中的圆偏振光镜51的延长线上,配置有光束挡板57,该光束 挡板57用于在圆偏振光镜51由于可动台58的移动而从光共振器20的光 轴上避让的情况下吸收来自光共振器20的激光。该光束挡板57通过光 束挡板保持构件64固定在部件设置部41上。
另外,在部件设置部41上固定有偏转模块56,该偏转模块56安装 了用于将来自设置在第2光学基台22上的引导光光源27的引导光导入 到加工头的引导光用偏转镜55。该引导光用偏转镜55配置成使来自引 导光光源27的引导光向Z轴方向下方反射,使得将引导光从圆偏振光 镜51导入到经由设置于其下部的偏转镜53向加工头导入的光路A。
这里,在可动台58上配置的圆偏振光镜51的位置处选择进行加工 还是进行调整。即,在圆偏振光镜51存在于光共振器20的光轴上的情 况下,来自光共振器20的激光通过圆偏振光镜51和偏转镜53能够导入到未图示的加工头,并进行加工。另外,在圆偏振光镜51从光共振器 20的光轴偏离地配置的情况下,来自光共振器20的激光被吸收到存在 于其延长线上的光束挡板57而不会导入到朝向加工头的光路中。在这 种状态下,如果从引导光光源27射出引导光,则该引导光经由偏转镜 而导入到朝向加工头的光路中。
此外,能够对具有本实施方式3的结构的激光振荡器1,应用实施 方式2的结构。另外,对于与实施方式l相同的结构要素标记相同符号, 省略其说明,该激光振荡器l中的动作、作用也与实施方式l相同,因 此省略其说明。并且,通过本实施方式3也能够得到与实施方式1相同 的效果。
另外,上述实施方式1 3中的光学部件支撑构件40上的圆偏振光 镜51、偏转镜53、引导光用偏转镜55的配置是一个例子,但是并不限 于此。
并且,实施方式1 3都设为圆偏振光镜51和偏转镜53,但是在选 择激光的振荡波长的情况下,只要将圆偏振光镜51和偏转镜53都置换 为分色镜(dichroic mirror)即可。在这种情况下也能够得到与实施 方式1 3相同的效果。
另外,当吸收在加工点处反射的返回光的情况下,只要将圓偏振 光镜51和偏转镜53置换为偏振光吸收镜即可。在这种情况下也能够得 到与实施方式1 3相同的效果。
产业上的可利用性
如上所述,与本发明有关的激光振荡器适用于对使用从正交激励 型激光振荡器射出的激光来进行加工的激光加工装置。
权利要求
1.一种激光振荡器,其特征在于,具备振荡器框体;设置在上述振荡器框体的两侧,并通过在光轴方向上延伸存在的三个支撑棒相互平行连接的、分别支撑构成光共振器的光学部件的一对光学基台;一对波纹管,将上述一对光学基台与上述振荡器框体之间进行连接;板弹簧,对于上述振荡器框体悬挂上述一对光学基台;输出引导光的引导光光源,该引导光用于进行从射出激光的部分反射镜到对被加工物照射上述激光的加工头之间的光路中的光学部件的调整以及加工点的调整;以及光学部件支撑构件,具有在从上述部分反射镜到上述加工头之间的光路中向与设有上述光学基台的上述振荡器框体的侧面平行的方向导入上述激光的光学部件,在该激光振荡器中,上述引导光光源设置在具备上述部分反射镜的光学基台上。
2. 根据权利要求l所述的激光振荡器,其特征在于, 上述光学部件支撑构件具备第l镜,将由上述光共振器产生并从上述部分反射镜射出的激光 导入规定的方向;第2镜,将由上述引导光光源产生的引导光导入上述规定的方向;以及第3镜,将来自上述第1镜的激光或者来自上述第2镜的引导光 导入其它规定的方向,上述第1~第3镜被配置成相互平行且在同一直线上。
3. 根据权利要求2所述的激光振荡器,其特征在于, 配置在上述光学部件支撑构件上的镜之中配置在中央的第l或者第2镜,能够移动到上述光路上的位置和从上述光路上退避的位置。
4. 根据权利要求3所述的激光振荡器,其特征在于, 上述引导光光源配置在上述光共振器的下部,在配置在上述光学部件支撑构件上的镜之中上述第2镜配置在中央的情况下,与上述光 路上的上述第2镜相比在上述第l镜侧具备吸收来自上述光共振器的 激光的光束挡板。
5. 根据权利要求3所述的激光振荡器,其特征在于, 上述光共振器配置在上述引导光光源的下部,在配置在上述光学部件支撑构件上的镜之中上述第l镜配置在中央的情况下,在上述光 共振器的光轴上具备当上述第l镜位于退避位置时吸收来自上述光共 振器的激光的光束挡板。
6. 根据权利要求l所述的激光振荡器,其特征在于, 上述光学部件支撑构件在不存在于一条直线上的3点处通过固着构件固定于上述振荡器框体。
7. 根据权利要求l所述的激光振荡器,其特征在于, 还具备将上述框体和上述光学部件支撑构件在各自的下部进行固定的台架,上述光学部件支撑构件在不存在于一条直线上的3点处通过固着 构件固定于上述台架。
全文摘要
提供激光振荡器,在具有用于确认加工点、调整光路的光学系统的激光振荡器中即使框体热变形,引导光的光轴也不变化。具备框体(10);通过在光轴方向上延伸存在的三个支撑棒(24~26)相互平行连接的分别支撑构成光共振器(20)的光学部件的一对光学基台(21,22);一对波纹管,连接光学基台(21,22)和框体(10)之间;连结构件(31),对于框体(10)悬挂光学基台(21,22);引导光光源(27),输出用于进行从部分反射镜(23)到加工头之间的光路中的光学部件调整及加工点调整的引导光;和光学部件支撑构件(40),具有导入激光的光学部件,引导光光源(27)设置于具备部分反射镜(23)的光学基台(22)。
文档编号H01S3/02GK101606285SQ20078005128
公开日2009年12月16日 申请日期2007年4月20日 优先权日2007年4月20日
发明者松本康成, 玉谷基亮, 船冈幸治, 长谷川正彦 申请人:三菱电机株式会社
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