JP2004317861A

JP2004317861A - Laser processing system and laser processing method

Info

Publication number: JP2004317861A
Application number: JP2003112905A
Authority: JP
Inventors: Kazumasa Shudo; 和正首藤
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2003-04-17
Filing date: 2003-04-17
Publication date: 2004-11-11

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize highly precise laser beam machining by preventing light leakage due to ringing. <P>SOLUTION: In a laser processing system to carry out machining by making the laser beam irradiate an object to be worked via a first electro-optic element 22 to control a polarization plane of the laser beam emitted from a laser oscillator 21 with a control signal and a polarization beam splitter 23 to make a laser optical path branch out corresponding to a polarization state of the laser beam, the device is provided with a voltage wave shape adjusting part 28 to adjust rising and falling of a voltage pulse shape to be applied to the first electro-optic element within a specified time interval and to apply it thereto and a control part 29 to control application of the voltage at the voltage wave shape adjusting part and irradiation of the laser beam at the laser oscillator. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ加工装置及びレーザ加工方法に係り、特に、レーザ光の偏光に用いられる電気光学素子の寿命を長くし、レーザ加工装置の稼働率を向上させることができるレーザ加工装置及びレーザ加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーザ加工において、加工の精度、処理効率を向上させる１つの手段として、レーザ発振器から出射されるレーザ光を光変調器のＯＮ／ＯＦＦにより分岐させて処理を行う加工処理方法がある（例えば、特許文献１参照。）。これにより、レーザ照射系は１つしかない場合にも複数の加工地点への加工処理が可能になり処理効率を向上させることができる。
【０００３】
また、分岐手段としては、レーザ光が出射されてから加工対象物に照射されるまでの光路にハーフミラーやマスクモジュール等を設置し分岐を行うものや、電気光学素子を用いたＥＯＭ（ＥｌｅｃｔｒｏＯｐｔｉｃＭｏｄｕｌａｔｏｒ；電気光学変調器）、又は音響光学素子を用いたＡＯＭ（ＡｃｏｕｓｔＯｐｔｉｃＭｏｄｕｌａｔｏｒ；音響光学変調器）等の光学変調器による分岐も行っている。
【０００４】
特にＥＯＭの場合は、電圧が印加されるとその領域の配列が変化し、透過する光の振動方向を変える。ＥＯＭは、特定の振動方向の光だけを透過させるので、ＥＯＭを通過する光の振動方向の違いが透過率の差として認識される。つまり、特定の偏光面を有するレーザ光を取得する場合に、ＥＯＭに電圧を印加するだけでよいため、瞬時にレーザ光の偏波面の変更が可能であり、高い処理効率を実現することができる。
【０００５】
ここで、上述の内容を示す一例としてＥＯＭを用いた分岐の仕組みをレーザ光の偏光の様子と共に、図を用いて説明する。
【０００６】
図１は、ＥＯＭを用いた分岐の様子を示す一例の図である。なお、図１（ａ）は、ＥＯＭに電圧をかけていない場合（ＥＯＭがＯＦＦ）を示し、図１（ｂ）は、ＥＯＭに電圧を掛けている場合（ＥＯＭがＯＮ）の場合を示している。また、どちらの場合もＥＯＭ１１と偏光面が縦偏光のレーザ光を通過させ、偏光面が横偏光のレーザ光を反射させる偏光ビームスプリッタ１２による分岐を行うものとし、説明を容易にするため、ＥＯＭへ入射するレーザ光を縦偏光レーザ光とする。
【０００７】
図１（ａ）の場合は（ＥＯＭがＯＦＦ）、ＥＯＭ１１に入射されたレーザ光は、縦偏光のまま出力される。出力されたレーザ光は、偏光ビームスプリッタ１２に入力され、偏光ビームスプリッタ１２は、縦偏光のレーザビームは通過させるため、入射したレーザ光は、図１（ａ）に示すように、そのまま通過する。
【０００８】
一方、図１（ｂ）の場合は（ＥＯＦがＯＮ）、ＥＯＭ１１により縦偏光で入射されたレーザ光が横偏光として出力される。また、偏光面が横偏光のレーザ光が偏光ビームスプリッタ１２に入力されると、偏光ビームスプリッタ１２は、レーザ光を通過させずに反射させる。図１（ａ）、（ｂ）により、ＥＯＭに対する負荷電圧を与えるか否かにより、容易で且つ迅速にレーザ光の分岐を行うことができる。
【０００９】
現在では、ＥＯＭはレーザ加工処理におけるレーザ光の分岐モジュールとして構成されるだけでなく、各種表示装置やコンピュータ端末、光シャッター等広い分野で使われるようになっている。
【００１０】
また、電気光学素子に対して立ち上がり、立ち下がりの速い矩形波電圧を印加する電気光学素子の駆動方法に関する技術がある（例えば、特許文献２参照。）。
【００１１】
【特許文献１】
特開平８−２１５８７５号公報
【００１２】
【特許文献２】
特開平１０−２４７７５５号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般にＥＯＭは、元々素子にかかる電界強度に比例して屈折率が変化する現象（一次電気光学効果）を利用したものであるが、屈折率の変化は電歪によって発生する。その影響によりステップパルス入力によるＥＯＭのステップ応答でＥＯＭにリンギングが発生する。
【００１４】
ここで、リンギングの様子を図を用いて説明する。図２は、リンギングの様子の一例を示す図である。なお、図２（ａ）は、ＥＯＭに印加した電圧ＯＮ／ＯＦＦにより制御された電圧パルス波形を示す図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の電圧パルス波形に対応したＥＯＭを通過するレーザパルスのレーザ強度の様子を示す図である。
【００１５】
ＥＯＭに図２（ａ）に示すような電圧パルス波形を印加することで、図２（ｂ）に示すようにリンギングが発生すると、ＥＯＭに入力するレーザ光の偏光状態はリンギングに同期して乱れを発生する。その結果、レーザ光は偏光ビームスプリッタで正しく分岐されず、望まないレーザ光が漏れてしまう。
【００１６】
また、多軸レーザ加工機の場合、加工していない軸へレーザ光が届くため、加工対象に不用な打痕を付けてしまう。
【００１７】
本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであり、特に、電気光学素子のリンギングによる漏れ光を低減し、高精度なレーザ加工を行うためのレーザ加工装置及びレーザ加工方法を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本件発明は、以下の特徴を有する課題を解決するための手段を採用している。
【００１９】
請求項１に記載された発明は、レーザ発振器から出射されるレーザ光の偏波面を制御信号により制御する第１の電気光学素子と、前記レーザ光の偏光状態からレーザ光路を分岐する偏光ビームスプリッタとを介して、加工対象物にレーザ光を照射して加工を行うレーザ加工装置において、前記第１の電気光学素子に対して印加する電圧パルス波形の立ち上がり及び立ち下がりを所定の時間間隔内で調整して印加させる電圧波形調整部と、前記電圧波形調整部における電圧の印加、及び前記レーザ発振器におけるレーザ光の照射を制御する制御部とを有することを特徴とする。
【００２０】
請求項１記載の発明によれば、電気光学素子への電圧パルスの印加によるスイッチングに対するリンギングにより発生する漏れ光を防止することができる。これにより、高精度なレーザ加工を実現することができる。
【００２１】
請求項２に記載された発明は、前記レーザ発振器は、立ち上がり及び立ち下がりの電圧が調整されたパルス波形が印加される第２の電気光学素子を有するＱスイッチレーザであることを特徴とする。
【００２２】
請求項２記載の発明によれば、レーザ発振器内に設けられた電気光学素子についてもリンキングを防止し、高精度なレーザ光の出射を行うことができる。これにより、レーザ加工の加工精度を向上させることができる。
【００２３】
請求項３に記載された発明は、レーザ発振器から出射されるレーザ光の偏波面を制御信号により制御する第１の電気光学素子と、前記レーザ光の偏光状態からレーザ光路を分岐する偏光ビームスプリッタとを介して、加工対象物にレーザ光を照射して加工を行うレーザ加工方法において、前記第１の電気光学素子に対して印加する電圧パルス波形の立ち上がり及び立ち下がりを所定の時間間隔内で調整して印加させる電圧波形調整段階と、前記電圧波形調整段階における電圧の印加、及び前記レーザ発振器におけるレーザ光の照射を制御する制御段階とを有することを特徴とする。
【００２４】
請求項３記載の発明によれば、電気光学素子への電圧パルスの印加によるスイッチングに対するリンギングにより発生する漏れ光を防止することができる。これにより、高精度なレーザ加工を実現することができる。
【００２５】
請求項４に記載された発明は、前記レーザ発振器は第２の電気光学素子を有するＱスイッチレーザであり、前記第２の電気光学素子に立ち上がり及び立ち下がりの電圧が調整されたパルス波形を印加することを特徴とする。
【００２６】
請求項４記載の発明によれば、レーザ発振器内に設けられた電気光学素子についてもリンキングを防止し、高精度なレーザ光の出射を行うことができる。これにより、レーザ加工の加工精度を向上させることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明は、レーザ光の分岐に用いられる偏波面を制御するために電気光学素子（第１の電気光学素子）に印加される電圧に対して、ＥＯＭ制御電圧波形の立ち上がり、立ち下がりを適切にコントロールすることにより、リンギングを最小限にすることが可能となる。リンギングを最小とする事で、不必要な漏れ光を削減でき、加工物の品質を向上させることができる。
【００２８】
また、レーザ光を出射するレーザ発振器を電気光学素子（第２の電気光学素子）を用いたＱスイッチレーザとした場合にも、第２の電気光学素子に印加する電圧を調整されたパルス波形の電圧とすることによりリンギングを防止し、漏れ光を出射させることなくレーザ発振器の精度を向上させることができる。
【００２９】
なお、電気光学素子（第１及び第２の電気光学素子）には、ＫＤＰ（ＫＨ_２ＰＯ_４）、ＫＤ^＊Ｐ（ＫＤ_２ＰＯ_４）、ＡＤＰ（ＮＨ_４Ｈ_２ＰＯ_４）、又はＡＤ^＊Ｐ（ＮＨ_４Ｄ_２ＰＯ_４）等の重水素単一結晶等を含む水素結合型誘電体を用いてもよく、水素結合でないもの、例えばＢＢＯ（ベータバリウムボライト）等を用いることもできる。
【００３０】
次に、本発明における実施の形態について図を用いて説明する。なお、ここでは、電気光学変調器によるレーザ光の分岐の様子の説明を容易にするため、ＥＯＭを用いた２軸分岐型のレーザ加工装置を用いて説明する。
【００３１】
図３は、本発明におけるレーザ加工装置の一実施例を示す図である。図３のレーザ加工装置２０は、レーザ発振器２１と、ＥＯＭ２２と、偏光ビームスプリッタ２３と、全反射ミラー２４と、レーザ光の夫々の光路に対応した集光レンズ２５と、ステージ２６と、電源部２７と、電圧波形調整部２８と、制御部２９とを有するよう構成されている。また、ステージ２６には加工対象物３０が載置されている。
【００３２】
制御部２９は、レーザ発振器２１からのレーザの出射タイミングと、電源部２７におけるＥＯＭ２２へ供給する電圧の供給タイミングと、電圧波形調整部２８におけるパルス波形を生成するための変換タイミングと、ステージ２６の移動タイミングの制御を行う。
【００３３】
次に、動作について説明する。レーザ発振器２１は、制御部２９からの制御信号によりレーザ光を出射する。ＥＯＭ２２は、電圧波形調整部２８からの電圧制御信号に対して入力されたレーザ光を偏光する。偏光ビームスプリッタ２３は、レーザ光の偏光状態に基づいて反射又は通過を行い、全反射ミラー２４は入射光を加工対象物３０側へ反射させる。
【００３４】
集光レンズ２５−１及び集光レンズ２５−２は、所望する形状にレーザ光を集光して加工対象物３０の加工を行う。つまり、偏光ビームスプリッタ２３により、レーザ光路が図３のＫ_１及びＫ_２に分岐されるため、２軸でのレーザ加工を実現し、これにより、作業効率を向上させることができる。
【００３５】
ステージ２６は、制御部２９からの制御信号により載置された加工対象物３０の移動を行い、所望の加工地点の加工を可能にする。なお、ステージ２６は、ＸＹＺθテーブルであり、集光レンズ２５に対して前後左右方向（Ｘ、Ｙ方向）及び上下方向（Ｚ方向）への移動が可能であり、且つステージ２６を照射軸に対して傾斜角θ分傾かせることもできる。このようにステージ２６を移動させることで多種の加工形状を形成することが可能となる。
【００３６】
電源部２７は、制御部２９からの制御信号により電源部２７から電圧を出力し、電圧波形調整部２８は、制御部２９からの制御信号により入力された電圧信号をパルス状の電圧波形信号を生成してＥＯＭ２２に出力する。
【００３７】
なお、ＥＯＭ２２に印加する電圧のパルス波形の立ち上がり及び立ち下がりを調整することで、スイッチングにより発生するリンギングを防止し、ＥＯＭ２２から漏れ光が出力されることを防止して高精度なレーザ加工を防止することができる。
【００３８】
ここで、ＥＯＭ２２に対して電圧０Ｖ時の偏波面を０°として＋９０°に偏波面が偏向されるよう電圧値を印加することにより、電圧値により偏光されたレーザ光は、偏光ビームスプリッタ２３において夫々の光路（Ｋ_１、Ｋ_２）へ分岐される。
【００３９】
ここで、電源部２７と、電圧波形調整部２８とにおける電圧波形とレーザ加工装置の分岐の具体的な例について説明する。
【００４０】
図４は、ＥＯＭにおける入力と出力に伴うレーザ光路の分岐の様子を示す図である。なお、図４（ａ）は、図３におけるＥＯＭ２２に入力されるレーザパルスの出射周期の例を示し、図４（ｂ）は、ＥＯＭ２２にて偏光されず、偏光ビームスプリッタ２３をそのまま通過し、光路Ｋ_２にて加工対象物にレーザ光が照射されて加工を行う場合のレーザパルス周期の例を示し、図４（ｃ）は、ＥＯＭ２２にて偏光され、偏光ビームスプリッタ２３にて光路を偏光されて、光路Ｋ_１にて加工対象物にレーザ光を照射されて加工を行う場合のレーザパルス周期の例を示すものである。また、図４（ａ）〜（ｃ）におけて横軸は時間を示し、縦軸はレーザパルスのレーザ強度を示す図である。
【００４１】
図４（ａ）に示すレーザパルスにおいて、レーザが通過するＥＯＭ２２にて周期的な電圧をかけることにより図４（ｂ）、図４（ｃ）に示すようなレーザパルスの分岐を行うことができ、２軸レーザ加工を実現する。
【００４２】
次に、図４に基づいてＥＯＭ２２に印加する電圧の例について図を用いて説明する。図５は、印加する電圧例を示す図である。なお、図５（ａ）は従来における直流電圧の印加例を示す図であり、図５（ｂ）は、本発明おける立ち上がり及び立ち下がりの印加電圧を調整した電圧波形を示す図であり、図５（ｃ）は、図５（ｂ）に示す波形の他の立ち上がり及び立ち下がりの電圧波形を調整した例を示す図である。また、図５（ａ）、図５（ｂ）、及び図５（ｃ）の横軸は時間を示し、縦軸は電圧値を示している。
【００４３】
ここで、電圧を印加していない状態でレーザ光が入力された場合は（Ｔ_０〜Ｔ_１，Ｔ_２〜Ｔ_３，Ｔ_４〜Ｔ_５，Ｔ_６〜：電圧ＯＦＦ時）、偏光ビームスプリッタ２３ではレーザ光がそのまま通過するため、光路Ｋ_２を通って加工対象物３０に加工が行われる。また、電圧を印加した状態でレーザ光が入力された場合は（Ｔ_１〜Ｔ_２，Ｔ_３〜Ｔ_４，Ｔ_５〜Ｔ_６：電圧ＯＮ時）、偏光ビームスプリッタ２３により偏光され、光路Ｋ_１を通って加工対象物３０へ加工が行われる。
【００４４】
このとき、図５（ａ）に示す電圧の印加方法では、電圧ＯＮの状態において偏波面を９０°に偏光するようにパルス波形の電圧を印加しているが、このような電圧波形はスイッチングによりオーバーシュートが発生し、リンギングが発生する。これにより、レーザ光の漏れ光が発生して加工対象物に漏れ光による加工を行ってしまうため、高精度なレーザ加工を行うことができない。そこで、ＥＯＭ２２に印加する電圧のパルス波形の立ち上がり、及び立ち下がりの波形を電圧波形調整部で調整することにより、ＥＯＭ２２に入力されるレーザ光の偏波面を９０°偏光させ、更にリンギングを防止することができる。
【００４５】
図５（ｂ）では、ΔＴ_１の時間間隔内において、時間に比例して直線的に印加電圧を増加し、ΔＴ_２の時間間隔内において、時間に比例して直線的に減少していくよう印加電圧波形の調整を行っており、図５（ｃ）は、図５（ｂ）と比べて直線的な増加及び減少ではなく、いわゆるＳ字型の曲線的な増加及び減少を行っている。図５（ｂ）、図５（ｃ）に示すように印加電圧の立ち上がり及び立ち下がりの電圧波形を増加、減少させたパルス電圧波形を印加させることによりリンギングを発生させないようにすることで漏れ光を防止し、より高精度なレーザ加工を実現することができる。
なお、立ち上がりにおける順次電圧印加時間間隔ΔＴ_１及び立ち下がりにおける順次電圧印加時間間隔ΔＴ_２は２０μｓ以下で調整することが好ましい。また、ΔＴ_１及びΔＴ_２は、同一の時間でもよく、異なる時間間隔であってもよい。
【００４６】
図５においては、時間Ｔ_１〜Ｔ_２、Ｔ_３〜Ｔ_４、Ｔ_５〜Ｔ_６の場合は、制御部２９の制御により電圧波形調整部２８により電圧を調整し、入力される電圧を変形させてＥＯＭ２２に印加する。これにより、スイッチングによるリンギングが発生することなく漏れ光を防止して高精度なレーザ加工を実現することができる。
【００４７】
また、立ち上がり及び立ち下がりの電圧の印加のタイミングは、レーザ発振器２１から出射されるレーザパルスの出力間であればよい。図６は、本発明における電圧波形の印加のタイミングの一例を示す図である。
【００４８】
ここで、図６（ａ）、図６（ｃ）、及び図６（ｄ）は、レーザ発振器２１からのレーザパルスの出射におけるレーザ光路の分岐の様子を示し、図６（ｂ）は、レーザ光路の分岐を行うための印加電圧のパルス波形を示している。また、図６（ｂ）におけるＥＯＭ２２に印加する電圧のパルス波形は、図５（ｂ）のパルス波形を用いている。図６では、時間ｔ_１、ｔ_２、ｔ_３、ｔ_４、ｔ_５のタイミングにより図６（ｃ）、図６（ｄ）に示すようにレーザ光路を分岐させている。
【００４９】
つまり、図６に示すように本発明における電圧の立ち上がり及び立ち下がりの開始及び終了は、レーザパルスの出射間隔内で行うようにする。これにより、ＥＯＭ２２のスイッチングはレーザパルスの出射間隔内で完了することになり、高精度なレーザ光路の分岐を可能にする。
【００５０】
ここで、本発明におけるＥＯＭの素子については、上述したようにＫＤＰ、ＫＤ^＊Ｐ、ＡＤＰ、又はＡＤ^＊Ｐ等の重水素単一結晶等を含む水素結合型誘電体を使用することができるが、例えばＢＢＯ等でも実施することができる。
【００５１】
また、レーザ発振器２１については、レーザパルスを発振可能なパルスＹＡＧレーザは、エキシマレーザを用いることができる。このとき、出射されるレーザ光について、ジャイアントパルスと呼ばれる大出力パルスを出射する場合に、Ｑスイッチが設けられるが、このとき、電気光学結晶によりＱスイッチングを行う場合がある。この場合には、上述したように電気光学素子（第２の電気光学素子）に立ち上がり及び立ち下がりが調整された電圧波形を印加することにより、スイッチングによるリンギングが発生することなく漏れ光を防止して高精度なレーザ加工を実現することができる。
【００５２】
ここで、上述した内容を図を用いて説明する。図７は、本発明におけるＱスイッチレーザ発振器の一構成例を示す図である。図７のレーザ発振器５０は、全反射ミラー５１と、ＥＯＭ５２と、偏光子５３と、集光器５４と、出力ミラー５５と、電源部５６と、電圧波形調整部５７とを有するよう構成されている。また、集光器５４内には、レーザロッド６１と、フラッシュランプからなる励起用光源６２と、励起用光源６２を起動させる起動部６３とを有するよう構成されている。集光器５４は、レーザロッド６１と、励起用光源６２とを内部に有し励起用光源６２を点灯してその光を効率よくレーザロッド６１に照射する。
【００５３】
レーザロッド６１及び励起用光源６２により集光器５４で生成されたレーザ光は、偏光子５３を通過してＥＯＭ５２に入力され、更に全反射ミラー５１により反射して再びＥＯＭ５２に入力され、偏光子５３及び集光器５４を通過して出力ミラー５５より出力される。このとき、上述したレーザ加工装置２０における実施例と同様に電源部５６、及び電圧波形調整部５７を用いて図５（ｂ）、又は図５（ｃ）に示すようなパルス波形電圧をＥＯＭ５２に印加することにより、レーザ発振器５０から出射されるレーザ光を偏光させることができる。
【００５４】
この場合、ＥＯＭ５２に電圧が印加されていない状態（電圧ＯＦＦ時）の場合は、共振器間のエネルギーが短時間で爆発的に発振するため、大出力レーザを発振させることができ、電圧が印加されている状態（電圧ＯＮ時）の場合は、全反射ミラー５１からのレーザ光の偏光面を変更し偏光子５３にて角度が変更されて出力されるため、出力ミラー５５からレーザ光が出力されない。
【００５５】
上述した処理の繰り返しにより、大出力レーザパルスをレーザ発振器５０から出射することができる。また、上述したようにレーザ発振器のＱスイッチに用いられる電気光学素子（第２の電気光学素子）に電圧が調整されたパルス電圧を印加することにより、電気光学素子のリンギングを防止し、更にＥＯＭからの漏れ光を防止し所望するレーザパルスの出射を高精度に行うことができる。このレーザ発振器５０を用いることにより、高精度なレーザ加工を実現することができる。
【００５６】
なお、起動部６３、電源部５６、電圧波形調整部５７の夫々の稼動タイミングは、制御手段（図示せず）により制御が行われるが、ここでの制御は、レーザ加工装置の制御部を用いてもよく、また、レーザ発振器内に制御部を設けてもよい。
【００５７】
上述したように、本発明によれば、レーザ光の分岐に用いられる偏波面を制御するために電気光学素子（第１の電気光学素子）に印加される電圧の立ち上がり、及び立ち下がりの印加電圧波形を調整することにより、電気光学結晶のスイッチングによるリンギングが発生することなく漏れ光を防止して高精度なレーザ加工を実現することができる。
【００５８】
また、レーザ発振器に電気光学素子（第２の電気光学素子）が設けられている場合には、その電気光学素子に印加するパルス波形の立ち上がり及び立ち下がりのパルス波形を制御することにより電気光学結晶のスイッチングによるリンギングが発生することなく漏れ光を防止して高精度なレーザ発振器の出***度を向上させ、高精度なレーザ加工を実現することができる。また、Ｑスイッチにより大出力パルスを出射することができる。
【００５９】
以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【００６０】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、電気光学素子のリンギングによる漏れ光を防止し、高精度なレーザ加工を行うためのレーザ加工装置及びレーザ加工方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＥＯＭを用いた分岐の様子を示す一例の図である。
【図２】リンギングの様子の一例を示す図である。
【図３】本発明におけるレーザ加工装置の一実施例を示す図である。
【図４】ＥＯＭにおける入力と出力に伴うレーザ光路の分岐の様子を示す図である。
【図５】印加する電圧例を示す図である。
【図６】本発明における電圧波形の印加のタイミングの一例を示す図である。
【図７】本発明におけるＱスイッチレーザ発振器の一構成例を示す図である。
【符号の説明】
１１，２２，５２ＥＯＭ
１２，２３偏光ビームスプリッタ
２１，５０レーザ発振器
２４，５１全反射ミラー
２５集光レンズ
２６ステージ
２７，５６電源部
２８，５７電圧波形調整部
２９制御部
３０加工対象物
５３偏光子
５４集光器
５５出力ミラー
６１レーザロッド
６２励起用光源
６３起動部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a laser processing apparatus and a laser processing method, and in particular, a laser processing apparatus and a laser processing capable of extending the life of an electro-optic element used for polarization of laser light and improving the operating rate of the laser processing apparatus. Regarding the method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in laser processing, as one means for improving processing accuracy and processing efficiency, there is a processing method that performs processing by branching laser light emitted from a laser oscillator by turning on / off an optical modulator (for example, , See Patent Document 1). As a result, even when there is only one laser irradiation system, it is possible to perform processing on a plurality of processing points and improve processing efficiency.
[0003]
Further, as a branching means, a half mirror, a mask module, or the like is installed in the optical path from when the laser beam is emitted until it is irradiated to the object to be processed, or an EOM (Electro Optic) using an electro-optical element is used. Branching is also performed by an optical modulator such as a modulator (electro-optic modulator) or an AOM (acoustic optical modulator) using an acousto-optic element.
[0004]
In particular, in the case of EOM, when a voltage is applied, the arrangement of the region changes, and the vibration direction of transmitted light is changed. Since the EOM transmits only light in a specific vibration direction, a difference in the vibration direction of light passing through the EOM is recognized as a difference in transmittance. That is, when acquiring laser light having a specific polarization plane, it is only necessary to apply a voltage to the EOM, so that the polarization plane of the laser light can be changed instantaneously, and high processing efficiency can be realized. .
[0005]
Here, as an example showing the above-described contents, a branching mechanism using the EOM will be described together with the polarization state of the laser light with reference to the drawings.
[0006]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a state of branching using an EOM. 1A shows a case where no voltage is applied to the EOM (EOM is OFF), and FIG. 1B shows a case where a voltage is applied to the EOM (EOM is ON). Yes. Further, in both cases, the EOM 11 and the polarization plane that allows the polarization plane to pass vertically polarized laser light and the polarization plane to reflect the horizontally polarized laser beam are branched. The laser beam incident on the laser beam is a vertically polarized laser beam.
[0007]
In the case of FIG. 1A (EOM is OFF), the laser light incident on the EOM 11 is output as vertically polarized light. The output laser beam is input to the polarization beam splitter 12, and the polarization beam splitter 12 allows the vertically polarized laser beam to pass therethrough, so that the incident laser beam passes as it is as shown in FIG. .
[0008]
On the other hand, in the case of FIG. 1B (EOF is ON), the laser light incident as vertically polarized light by the EOM 11 is output as horizontally polarized light. In addition, when laser light whose polarization plane is laterally polarized is input to the polarization beam splitter 12, the polarization beam splitter 12 reflects the laser light without passing it. 1A and 1B, the laser beam can be easily and quickly branched depending on whether or not a load voltage is applied to the EOM.
[0009]
At present, the EOM is not only configured as a laser beam branch module in laser processing, but also used in a wide range of fields such as various display devices, computer terminals, and optical shutters.
[0010]
In addition, there is a technique related to a driving method of an electro-optic element that applies a rectangular wave voltage that rises and falls quickly with respect to the electro-optic element (see, for example, Patent Document 2).
[0011]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 8-215875
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-247755
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in general, EOM originally utilizes a phenomenon (primary electro-optic effect) in which the refractive index changes in proportion to the electric field strength applied to the element, but the change in the refractive index is caused by electrostriction. As a result, ringing occurs in the EOM due to the step response of the EOM caused by the step pulse input.
[0014]
Here, the state of ringing will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of ringing. 2A is a diagram showing a voltage pulse waveform controlled by ON / OFF of the voltage applied to the EOM, and FIG. 2B is an EOM corresponding to the voltage pulse waveform of FIG. 2A. It is a figure which shows the mode of the laser intensity | strength of the laser pulse which passes through.
[0015]
When ringing occurs as shown in FIG. 2B by applying a voltage pulse waveform as shown in FIG. 2A to the EOM, the polarization state of the laser light input to the EOM is disturbed in synchronization with the ringing. Is generated. As a result, the laser beam is not correctly branched by the polarization beam splitter, and unwanted laser beam leaks.
[0016]
In the case of a multi-axis laser processing machine, the laser beam reaches an unprocessed axis, and an unnecessary dent is made on the processing target.
[0017]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and in particular, provides a laser processing apparatus and a laser processing method for performing high-precision laser processing by reducing leakage light due to ringing of an electro-optical element. With the goal.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention employs means for solving the problems having the following characteristics.
[0019]
The invention described in claim 1 includes a first electro-optic element that controls a polarization plane of laser light emitted from a laser oscillator by a control signal, and a polarization beam splitter that branches a laser light path from a polarization state of the laser light. In the laser processing apparatus that performs processing by irradiating the processing target with laser light, the rising and falling of the voltage pulse waveform applied to the first electro-optic element are within a predetermined time interval. A voltage waveform adjusting unit to be adjusted and applied, and a control unit that controls application of a voltage in the voltage waveform adjusting unit and irradiation of laser light in the laser oscillator are characterized.
[0020]
According to the first aspect of the present invention, it is possible to prevent leakage light generated by ringing with respect to switching due to application of a voltage pulse to the electro-optical element. Thereby, highly accurate laser processing can be realized.
[0021]
The invention described in claim 2 is characterized in that the laser oscillator is a Q-switched laser having a second electro-optic element to which a pulse waveform having adjusted rising and falling voltages is applied.
[0022]
According to the second aspect of the present invention, it is possible to prevent linking of the electro-optical element provided in the laser oscillator and to emit laser light with high accuracy. Thereby, the processing accuracy of laser processing can be improved.
[0023]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a first electro-optic element that controls a polarization plane of laser light emitted from a laser oscillator by a control signal, and a polarization beam splitter that branches a laser light path from a polarization state of the laser light. In the laser processing method in which processing is performed by irradiating the processing target with laser light, the rising and falling edges of the voltage pulse waveform applied to the first electro-optic element are within a predetermined time interval. The voltage waveform adjusting stage to be adjusted and applied, and the control stage for controlling the application of the voltage in the voltage waveform adjusting stage and the irradiation of the laser beam in the laser oscillator.
[0024]
According to the third aspect of the present invention, it is possible to prevent light leakage caused by ringing with respect to switching caused by application of a voltage pulse to the electro-optical element. Thereby, highly accurate laser processing can be realized.
[0025]
According to a fourth aspect of the present invention, the laser oscillator is a Q-switched laser having a second electro-optic element, and a pulse waveform in which rising and falling voltages are adjusted is applied to the second electro-optic element. It is characterized by doing.
[0026]
According to the fourth aspect of the invention, the electro-optic element provided in the laser oscillator can also prevent linking and emit laser light with high accuracy. Thereby, the processing accuracy of laser processing can be improved.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
According to the present invention, the rise and fall of the EOM control voltage waveform are appropriately adjusted with respect to the voltage applied to the electro-optic element (first electro-optic element) in order to control the polarization plane used for the branching of the laser beam. By controlling, it is possible to minimize ringing. By minimizing ringing, unnecessary light leakage can be reduced and the quality of the workpiece can be improved.
[0028]
In addition, even when a laser oscillator that emits laser light is a Q-switched laser that uses an electro-optic element (second electro-optic element), the voltage applied to the second electro-optic element has a pulse waveform with an adjusted voltage waveform. By using the voltage, ringing can be prevented, and the accuracy of the laser oscillator can be improved without emitting leakage light.
[0029]
Note that the electro-optical element (first and second electro-optical elements) includes KDP (KH ₂ PO ₄ ), KD ^* P (KD ₂ PO ₄ ), ADP (NH ₄ H ₂ PO ₄ ), or AD ^*. A hydrogen-bonded dielectric material including a deuterium single crystal such as P (NH ₄ D ₂ PO ₄ ) may be used, and non-hydrogen bond materials such as BBO (beta barium bolite) may be used.
[0030]
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, in order to facilitate the description of the state of the laser beam branching by the electro-optic modulator, a description will be given using a two-axis branching type laser processing apparatus using EOM.
[0031]
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of a laser processing apparatus according to the present invention. 3 includes a laser oscillator 21, an EOM 22, a polarization beam splitter 23, a total reflection mirror 24, a condensing lens 25 corresponding to each optical path of the laser light, a stage 26, and a power supply unit. 27, a voltage waveform adjustment unit 28, and a control unit 29. A processing object 30 is placed on the stage 26.
[0032]
The control unit 29 includes a laser emission timing from the laser oscillator 21, a voltage supply timing supplied to the EOM 22 in the power supply unit 27, a conversion timing for generating a pulse waveform in the voltage waveform adjustment unit 28, Control movement timing.
[0033]
Next, the operation will be described. The laser oscillator 21 emits laser light according to a control signal from the control unit 29. The EOM 22 polarizes the laser beam input in response to the voltage control signal from the voltage waveform adjustment unit 28. The polarization beam splitter 23 reflects or passes the laser light based on the polarization state of the laser light, and the total reflection mirror 24 reflects the incident light toward the workpiece 30 side.
[0034]
The condensing lens 25-1 and the condensing lens 25-2 condense the laser beam into a desired shape and process the workpiece 30. That is, since the laser beam path is branched into K ₁ and K ₂ in FIG. 3 by the polarization beam splitter 23, biaxial laser processing can be realized, thereby improving work efficiency.
[0035]
The stage 26 moves the workpiece 30 placed by a control signal from the control unit 29, and enables processing at a desired processing point. The stage 26 is an XYZθ table, and can move in the front-rear and left-right directions (X and Y directions) and the up-down direction (Z direction) with respect to the condenser lens 25, and the stage 26 is moved with respect to the irradiation axis. Can be tilted by an inclination angle θ. By moving the stage 26 in this way, it is possible to form various processed shapes.
[0036]
The power supply unit 27 outputs a voltage from the power supply unit 27 in response to a control signal from the control unit 29, and the voltage waveform adjustment unit 28 converts the voltage signal input by the control signal from the control unit 29 into a pulsed voltage waveform signal. Generate and output to EOM 22.
[0037]
In addition, by adjusting the rise and fall of the pulse waveform of the voltage applied to the EOM 22, ringing caused by switching is prevented, and leakage light is not output from the EOM 22, thereby preventing high-precision laser processing. can do.
[0038]
Here, by applying a voltage value so that the polarization plane is deflected to + 90 ° with respect to the EOM 22 where the polarization plane at a voltage of 0 V is 0 °, the laser beam polarized by the voltage value is transmitted in the polarization beam splitter 23. It is branched into the optical path of each _{_(K} 1, K _2).
[0039]
Here, a specific example of the voltage waveform in the power supply unit 27 and the voltage waveform adjustment unit 28 and the branching of the laser processing apparatus will be described.
[0040]
FIG. 4 is a diagram showing a state of branching of the laser light path accompanying input and output in the EOM. 4A shows an example of the emission period of the laser pulse input to the EOM 22 in FIG. 3, and FIG. 4B is not polarized by the EOM 22, but passes through the polarization beam splitter 23 as it is. FIG. 4C shows an example of a laser pulse period when processing is performed by irradiating a workpiece with laser light in the optical path K ₂ , and FIG. 4C is polarized by the EOM 22, and the optical path is polarized by the polarization beam splitter 23. is illustrates an example of a laser pulse period in the case of performing processing is irradiated with a laser beam in the object by the optical path K _1. 4A to 4C, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the laser intensity of the laser pulse.
[0041]
In the laser pulse shown in FIG. 4A, the laser pulse can be branched as shown in FIG. 4B and FIG. 4C by applying a periodic voltage at the EOM 22 through which the laser passes. Biaxial laser processing is realized.
[0042]
Next, an example of a voltage applied to the EOM 22 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a voltage to be applied. 5A is a diagram showing an example of application of a conventional DC voltage, and FIG. 5B is a diagram showing voltage waveforms obtained by adjusting the rising and falling application voltages in the present invention. FIG. 5C is a diagram showing an example in which other rising and falling voltage waveforms of the waveform shown in FIG. 5B are adjusted. 5A, 5B, and 5C, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the voltage value.
[0043]
Here, when a laser beam is input without applying a voltage (T _{0 to} T ₁ , T _{2 to} T ₃ , T _{4 to} T ₅ , T ₆ to: when the voltage is OFF), the polarization beam splitter. in order to laser light as it passes through 23, processed workpiece 30 through the optical path K ₂ is performed. Further, when laser light is input with a voltage applied (T _{1 to} T ₂ , T _{3 to} T ₄ , T _{5 to} T ₆ : when the voltage is ON), the light is polarized by the polarization beam splitter 23 and the optical path K ₁ is processed into the processing object 30.
[0044]
At this time, in the voltage application method shown in FIG. 5A, a voltage having a pulse waveform is applied so that the polarization plane is polarized at 90 ° in the state of voltage ON. Overshoot occurs and ringing occurs. As a result, leakage light of the laser beam is generated, and the workpiece is processed by the leakage light, so that highly accurate laser processing cannot be performed. Therefore, by adjusting the rising and falling waveforms of the pulse waveform of the voltage applied to the EOM 22 with the voltage waveform adjusting unit, the polarization plane of the laser light input to the EOM 22 is polarized by 90 °, and ringing is further prevented. be able to.
[0045]
In FIG. 5B, the applied voltage increases linearly in proportion to the time within the time interval of ΔT ₁ and decreases linearly in proportion to the time within the time interval of ΔT _2. The applied voltage waveform is adjusted, and FIG. 5C does not increase and decrease linearly as compared to FIG. 5B, but increases and decreases so-called S-shaped curves. As shown in FIG. 5B and FIG. 5C, leakage light is generated by applying a pulse voltage waveform in which the rising and falling voltage waveforms of the applied voltage are increased and decreased to prevent ringing. Can be prevented, and more accurate laser processing can be realized.
The sequential voltage application time interval ΔT _{1 at the} rising edge and the sequential voltage application time interval ΔT ₂ at the falling edge are preferably adjusted to 20 μs or less. Also, ΔT ₁ and ΔT ₂ may be the same time or different time intervals.
[0046]
In FIG. 5, in the case of times T _{1 to} T ₂ , T _{3 to} T ₄ , and T _{5 to} T ₆ , the voltage is adjusted by the voltage waveform adjusting unit 28 under the control of the control unit 29, and the input voltage is transformed. Applied to the EOM 22. As a result, it is possible to prevent leakage light without causing ringing due to switching and to realize highly accurate laser processing.
[0047]
The timing of applying the rising and falling voltages may be between the output of the laser pulses emitted from the laser oscillator 21. FIG. 6 is a diagram showing an example of the application timing of the voltage waveform in the present invention.
[0048]
Here, FIG. 6A, FIG. 6C, and FIG. 6D show how the laser optical path branches in the emission of the laser pulse from the laser oscillator 21, and FIG. The pulse waveform of the applied voltage for branching an optical path is shown. The pulse waveform of the voltage applied to the EOM 22 in FIG. 6B is the pulse waveform in FIG. In FIG. 6, the laser light path is branched as shown in FIGS. 6C and 6D at the timings of times t ₁ , t ₂ , t ₃ , t ₄ , and t ₅ .
[0049]
That is, as shown in FIG. 6, the start and end of the rise and fall of the voltage in the present invention are performed within the laser pulse emission interval. As a result, the switching of the EOM 22 is completed within the laser pulse emission interval, and the laser beam path can be branched with high accuracy.
[0050]
Here, as the EOM element in the present invention, as described above, a hydrogen-bonded dielectric containing a deuterium single crystal such as KDP, KD ^* P, ADP, or AD ^* P can be used. For example, it can be implemented with BBO or the like.
[0051]
For the laser oscillator 21, an excimer laser can be used as the pulse YAG laser capable of oscillating a laser pulse. At this time, when a large output pulse called a giant pulse is emitted from the emitted laser light, a Q switch is provided. At this time, Q switching may be performed by an electro-optic crystal. In this case, as described above, by applying a voltage waveform whose rise and fall are adjusted to the electro-optic element (second electro-optic element), leakage light is prevented without causing ringing due to switching. Highly accurate laser processing can be realized.
[0052]
Here, the above-mentioned content is demonstrated using figures. FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of a Q-switch laser oscillator according to the present invention. The laser oscillator 50 in FIG. 7 is configured to include a total reflection mirror 51, an EOM 52, a polarizer 53, a condenser 54, an output mirror 55, a power supply unit 56, and a voltage waveform adjustment unit 57. Yes. Further, the condenser 54 is configured to include a laser rod 61, an excitation light source 62 including a flash lamp, and an activation unit 63 that activates the excitation light source 62. The condenser 54 has a laser rod 61 and an excitation light source 62 inside, and turns on the excitation light source 62 to efficiently irradiate the laser rod 61 with the light.
[0053]
The laser light generated by the condenser 54 by the laser rod 61 and the excitation light source 62 passes through the polarizer 53 and is input to the EOM 52, and further reflected by the total reflection mirror 51 and input again to the EOM 52. 53 and the condenser 54, and output from the output mirror 55. At this time, the pulse waveform voltage as shown in FIG. 5B or FIG. 5C is applied to the EOM 52 by using the power supply unit 56 and the voltage waveform adjustment unit 57 in the same manner as the embodiment in the laser processing apparatus 20 described above. By applying, the laser light emitted from the laser oscillator 50 can be polarized.
[0054]
In this case, when the voltage is not applied to the EOM 52 (when the voltage is OFF), the energy between the resonators oscillates explosively in a short time, so that the high-power laser can be oscillated and the voltage is applied. When the voltage is ON (when the voltage is ON), the polarization plane of the laser beam from the total reflection mirror 51 is changed and the angle is changed by the polarizer 53, so that the laser beam is output from the output mirror 55. Not.
[0055]
By repeating the above-described processing, a high-power laser pulse can be emitted from the laser oscillator 50. Further, as described above, by applying a pulse voltage with adjusted voltage to the electro-optic element (second electro-optic element) used in the Q switch of the laser oscillator, ringing of the electro-optic element is prevented, and further, EOM The desired laser pulse can be emitted with high accuracy by preventing light leakage from the laser beam. By using this laser oscillator 50, highly accurate laser processing can be realized.
[0056]
The operation timing of each of the starting unit 63, the power source unit 56, and the voltage waveform adjusting unit 57 is controlled by a control means (not shown). The control here uses a control unit of a laser processing apparatus. Alternatively, a control unit may be provided in the laser oscillator.
[0057]
As described above, according to the present invention, the rising voltage and the falling voltage applied to the electro-optic element (first electro-optic element) for controlling the plane of polarization used for the branching of the laser light. By adjusting the waveform, it is possible to prevent leakage light without causing ringing due to switching of the electro-optic crystal and to realize highly accurate laser processing.
[0058]
When the laser oscillator is provided with an electro-optic element (second electro-optic element), the electro-optic crystal is controlled by controlling the rising and falling pulse waveforms of the pulse waveform applied to the electro-optic element. Therefore, it is possible to prevent leakage light without causing ringing due to switching, improve the emission accuracy of a highly accurate laser oscillator, and realize highly accurate laser processing. Further, a large output pulse can be emitted by the Q switch.
[0059]
The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications, within the scope of the gist of the present invention described in the claims, It can be changed.
[0060]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, there are provided a laser processing apparatus and a laser processing method for preventing leakage light due to ringing of an electro-optic element and performing highly accurate laser processing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a state of branching using an EOM.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of ringing.
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of a laser processing apparatus according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a state of branching of a laser light path accompanying input and output in an EOM.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a voltage to be applied.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of application timing of a voltage waveform in the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of a Q-switch laser oscillator according to the present invention.
[Explanation of symbols]
11, 22, 52 EOM
12, 23 Polarizing beam splitters 21, 50 Laser oscillators 24, 51 Total reflection mirror 25 Condensing lens 26 Stages 27, 56 Power supply units 28, 57 Voltage waveform adjusting unit 29 Control unit 30 Work object 53 Polarizer 54 Condenser 55 Output mirror 61 Laser rod 62 Excitation light source 63 Starter

Claims

レーザ発振器から出射されるレーザ光の偏波面を制御信号により制御する第１の電気光学素子と、前記レーザ光の偏光状態からレーザ光路を分岐する偏光ビームスプリッタとを介して、加工対象物にレーザ光を照射して加工を行うレーザ加工装置において、
前記第１の電気光学素子に対して印加する電圧パルス波形の立ち上がり及び立ち下がりを所定の時間間隔内で調整して印加させる電圧波形調整部と、
前記電圧波形調整部における電圧の印加、及び前記レーザ発振器におけるレーザ光の照射を制御する制御部とを有することを特徴とするレーザ加工装置。A laser is applied to the workpiece via a first electro-optic element that controls the polarization plane of the laser beam emitted from the laser oscillator by a control signal and a polarization beam splitter that branches the laser beam path from the polarization state of the laser beam. In a laser processing apparatus that performs processing by irradiating light,
A voltage waveform adjustment unit that adjusts and applies rise and fall of a voltage pulse waveform applied to the first electro-optic element within a predetermined time interval; and
A laser processing apparatus comprising: a control unit that controls application of a voltage in the voltage waveform adjustment unit and irradiation of laser light in the laser oscillator.

前記レーザ発振器は、
立ち上がり及び立ち下がりの電圧が調整されたパルス波形が印加される第２の電気光学素子を有するＱスイッチレーザであることを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。The laser oscillator is
2. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the laser processing apparatus is a Q-switched laser having a second electro-optical element to which a pulse waveform with adjusted rising and falling voltages is applied.

レーザ発振器から出射されるレーザ光の偏波面を制御信号により制御する第１の電気光学素子と、前記レーザ光の偏光状態からレーザ光路を分岐する偏光ビームスプリッタとを介して、加工対象物にレーザ光を照射して加工を行うレーザ加工方法において、
前記第１の電気光学素子に対して印加する電圧パルス波形の立ち上がり及び立ち下がりを所定の時間間隔内で調整して印加させる電圧波形調整段階と、
前記電圧波形調整段階における電圧の印加、及び前記レーザ発振器におけるレーザ光の照射を制御する制御段階とを有することを特徴とするレーザ加工方法。A laser is applied to the workpiece via a first electro-optic element that controls the polarization plane of the laser beam emitted from the laser oscillator by a control signal and a polarization beam splitter that branches the laser beam path from the polarization state of the laser beam. In a laser processing method for processing by irradiating light,
A voltage waveform adjustment step of adjusting and applying the rising and falling edges of the voltage pulse waveform applied to the first electro-optic element within a predetermined time interval;
A laser processing method comprising: applying a voltage in the voltage waveform adjusting step; and controlling a laser beam irradiation in the laser oscillator.

前記レーザ発振器は第２の電気光学素子を有するＱスイッチレーザであり、前記第２の電気光学素子に立ち上がり及び立ち下がりの電圧が調整されたパルス波形を印加することを特徴とする請求項３に記載のレーザ加工方法。4. The laser oscillator according to claim 3, wherein the laser oscillator is a Q-switched laser having a second electro-optic element, and applies a pulse waveform with adjusted rising and falling voltages to the second electro-optic element. The laser processing method as described.