JP2023015423A - Laser processing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーザ加工装置、特に互いに波長の異なる複数のレーザ光を出射するレーザ加工装置に関する。 The present invention relates to a laser processing apparatus, and more particularly to a laser processing apparatus that emits a plurality of laser beams having different wavelengths.
従来、レーザ光を用いて溶接等の加工を行うレーザ加工装置が広く用いられており、その中で、複数の波長成分を含むレーザ光を光ファイバで導光してワークの加工を行うレーザ加工装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, laser processing equipment that performs processing such as welding using laser light has been widely used. A device has been proposed (see Patent Document 1, for example).
ところで、近年、赤外レーザ光と可視レーザ光とを同時にワークに照射してレーザ加工を行う技術が提案されてきている。例えば、近赤外レーザ光と緑色レーザ光または青色レーザ光とをワークに同時照射することで、ワークでのレーザ光吸収率を高めつつ、高速にレーザ加工を行うことができる。 By the way, in recent years, there has been proposed a technique of performing laser processing by simultaneously irradiating a work with infrared laser light and visible laser light. For example, by simultaneously irradiating a work with near-infrared laser light and green laser light or blue laser light, high-speed laser processing can be performed while increasing the laser light absorption rate of the work.
しかし、通常、光ファイバは、特定の波長の光が伝送される場合に、伝送損失が最小または極小となるように設計されている。このため、設定された波長以外の光が光ファイバに入射されると、その伝送損失が大きくなる。 However, optical fibers are generally designed to have minimal or minimal transmission loss when light of a particular wavelength is transmitted. Therefore, when light other than the set wavelength is incident on the optical fiber, its transmission loss increases.
このため、赤外レーザ光と可視レーザ光のように、波長が大きく異なるレーザ光を光ファイバの同じコアで伝送しようとすると、いずれか一方のレーザ光の伝送損失が非常に大きくなってしまう。特に、レーザ加工のように大出力のレーザ光が必要とされる場合、伝送損失が大きいと、光ファイバの発熱や破損につながるおそれがあった。 Therefore, when trying to transmit laser beams with significantly different wavelengths, such as infrared laser beam and visible laser beam, through the same core of an optical fiber, the transmission loss of one of the laser beams becomes very large. In particular, when high-output laser light is required, such as in laser processing, if the transmission loss is large, there is a risk that the optical fiber will heat up or break.
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、その目的は、互いに波長の異なるレーザ光を光ファイバで伝送するレーザ加工装置において、それぞれのレーザ光の伝送損失を低減可能なレーザ加工装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a point, and its object is to provide a laser processing apparatus that transmits laser beams of different wavelengths through an optical fiber, and that can reduce the transmission loss of each laser beam. to do.
上記目的を達成するため、本発明に係るレーザ加工装置は、第1波長の第1レーザ光を出射する第1レーザ発振器と、第2波長の第2レーザ光を出射する第2レーザ発振器と、互いに異なる方向に進むように前記第1レーザ光及び前記第2レーザ光のそれぞれの光路を変更する光路変更手段と、前記光路変更手段から受け取った前記第1レーザ光及び前記第2レーザ光をそれぞれ導光する光ファイバと、前記光ファイバに接続され、前記第1レーザ光及び前記第2レーザ光をそれぞれワークの所定の位置に集光するように構成されたレーザヘッドと、を少なくとも備え、前記光ファイバは、それぞれが光導波路であり、かつ互いに所定の間隔をあけて設けられた第1コアと第2コアとを少なくとも有しており、前記光路変更手段は、前記第1レーザ光を前記第2コアに、前記第2レーザ光を前記第1コアにそれぞれ入射させるように構成されていることを特徴とする。 To achieve the above object, a laser processing apparatus according to the present invention includes a first laser oscillator that emits a first laser beam of a first wavelength, a second laser oscillator that emits a second laser beam of a second wavelength, optical path changing means for changing respective optical paths of the first laser light and the second laser light so as to travel in different directions; and the first laser light and the second laser light received from the optical path changing means, respectively and at least an optical fiber for guiding light, and a laser head connected to the optical fiber and configured to focus the first laser beam and the second laser beam on predetermined positions on a workpiece, The optical fiber has at least a first core and a second core, each of which is an optical waveguide and which are spaced apart from each other by a predetermined distance, and the optical path changing means converts the first laser beam into the A second core is configured to allow the second laser light to enter the first core, respectively.
本発明のレーザ加工装置によれば、光ファイバに伝送される第1レーザ光と第2レーザ光のそれぞれの損失を低減でき、所望の出力でワークのレーザ加工を行うことができる。 According to the laser processing apparatus of the present invention, the loss of each of the first laser beam and the second laser beam transmitted through the optical fiber can be reduced, and the workpiece can be laser-processed with a desired output.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings. The following description of preferred embodiments is merely exemplary in nature and is in no way intended to limit the invention, its applicability or its uses.
(実施形態1)
[レーザ加工装置の構成]
図1は、本実施形態に係るレーザ加工装置の概略構成図を示し、図2は、光ファイバの断面構造の模式図を示す。なお、以降の説明において、光ファイバ60の入射端面60aと垂直な方向をZ方向と呼び、光ファイバ60の入射端面60aと平行な方向であって、Z方向と直交する方向をX方向と呼び、X方向及びZ方向のそれぞれと直交する方向をY方向と呼ぶこととする。また、図2はあくまでも模式図であり、光ファイバ60の各部の実際の寸法とは異なっている。
(Embodiment 1)
[Configuration of laser processing device]
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a laser processing apparatus according to this embodiment, and FIG. 2 shows a schematic diagram of a cross-sectional structure of an optical fiber. In the following description, the direction perpendicular to the
図1に示すように、レーザ加工装置100は、第1レーザ発振器1と第2レーザ発振器2とビーム結合/分離器10と光ファイバ60とレーザヘッド70とを少なくとも有している。
As shown in FIG. 1, the
なお、レーザ加工装置100は、第1レーザ発振器1及び第2レーザ発振器2の駆動用電源や当該電源の出力を制御することで第1レーザ光LB1及び第2レーザ光LB2の出力を制御する制御部等を有しているが、これらについては、説明の便宜上、図示及び説明を省略する。
In addition, the
第1レーザ発振器1は、第1波長を有する第1レーザ光LB1を出射し、第2レーザ発振器2は、第2波長を有する第2レーザ光LB2を出射する。本実施形態では、第1波長は第2波長よりも短く、第1波長は400nm~450nm程度であり、第2波長は900nm~1100nm程度である。ただし、特にこれに限定されず、それぞれ適宜別の値を取りうる。例えば、第1波長が500~550nm程度であってもよい。第1波長が、380nm以上でかつ550nm以下の範囲であり、第2波長が、800nm以上でかつ1100nm以下の範囲であることが好ましい。
The first laser oscillator 1 emits a first laser beam LB1 having a first wavelength, and the
第1レーザ発振器1及び第2レーザ発振器2は、それぞれ固体レーザ光源であっても気体レーザ光源であってもよいし、ファイバレーザ光源であってもよい。また、半導体レーザからの出射光を直接に用いる半導体レーザ光源でもよい。また、複数のレーザ光エミッタを備える半導体レーザアレイであってもよい。
The first laser oscillator 1 and the
ビーム結合/分離器10は、第1レーザ発振器1から出射された第1レーザ光LB1と第2レーザ発振器2から出射された第2レーザ光LB2とをそれぞれ光軸が略一致するように結合する。また、ビーム結合/分離器10は、第1レーザ光LB1を光ファイバ60の第2コア63(図2参照)に、第2レーザ光LB2を光ファイバ60の第1コア61(図2参照)にそれぞれ入射させるように構成されている。ビーム結合/分離器10の内部構成については後で詳述する。
The beam coupler/
なお、本願明細書において、「略同じ」や「略一致」とは、レーザ加工装置100内の各部品の製造公差や各部品の配置関係の許容公差を含んで同じまたは一致という意味であり、比較対象となる両者が厳密な意味で同じまたは一致していることまでを意味するものではない。
In the specification of the present application, "substantially the same" and "substantially match" mean that they are the same or match, including the manufacturing tolerance of each part in the
図2に示すように、光ファイバ60は、それぞれが光導波路である第1コア61及び第2コア63と第1クラッド62及び第2クラッド64とを少なくとも有しており、第2クラッド64の外周面が遮光性の被膜(図示せず)で覆われている。
As shown in FIG. 2, the
第1コア61は、断面視で円形状であり、光ファイバ60の軸心に配置されており、第1クラッド62は、第1コア61の外周面に接して、第1コア61と同軸に配置されており、断面視でリング状である。第2コア63は、第1クラッド62の外周面に接して、第1コア61と同軸に配置されており、断面視でリング状である。第2クラッド64は、第2コア63の外周面に接して、第1コア61と同軸に配置されており、断面視でリング状である。
The
第1コア61及び第2コア63と第1クラッド62及び第2クラッド64とは、いずれも石英からなる。ただし、第1クラッド62の屈折率は、第1コア61及び第2コア63のそれぞれの屈折率よりも低くなるように設定されている。また、第2クラッド64の屈折率は、第2コア63の屈折率よりも低くなるように設定されている。
The
また、第1コア61は、第2レーザ光LB2の伝送損失が最小または極小となるように、第2コア63は、第1レーザ光LB1の伝送損失が最小または極小となるように光学特性が調整されている。別の見方をすると、第1コア61は、第2レーザ光LB2の伝送損失が第1レーザ光LB1の伝送損失よりも小さくなるように光学特性が調整されている。第2コア63は、第1レーザ光LB1の伝送損失が第2レーザ光LB2の伝送損失よりも小さくなるように光学特性が調整されている。これらの光学特性の調整は、例えば、第1コア61や第2コア63や第1クラッド62や第2クラッド64にそれぞれ導入される不純物の量を適切に設定することによりなされる。また、第1コア61と第1クラッド62との屈折率差や第2コア63と第1クラッド62及び第2クラッド64との屈折率差をそれぞれ適切に設定することによりなされる。
The
図1に示すように、レーザヘッド70は、第2筐体71と集光光学系80とを有している。第2筐体71は、第2接続口72と出射口73とを有しており、第2接続口72に光ファイバ60の一端が接続されている。光ファイバ60の第2コア63に伝送された第1レーザ光LB1及び光ファイバ60の第1コア61に伝送された第2レーザ光LB2は、第2筐体71の内部に入射された後、集光光学系80を透過して、出射口73からワーク200に向けて出射される。なお、出射口73には、レーザヘッド70の内部にヒューム等が入り込まないように保護ガラス74が設けられている。
As shown in FIG. 1, the
集光光学系80は、第2筐体71の内部に設けられており、コリメートレンズ81と集光レンズ82とで構成されている。
The condensing
コリメートレンズ81は、第1レーザ光LB1及び第2レーザ光LB2をそれぞれ平行光に変換し、集光レンズ82は、コリメートレンズ81を透過した第1レーザ光LB1及び第2レーザ光LB2をそれぞれワーク200の同じ位置に集光するように構成されている。また、コリメートレンズ81及び集光レンズ82のそれぞれの材質は、合成石英であり、第1レーザ光LB1及び第2レーザ光LB2をそれぞれ透過させるとともに、透過時の損失が所定値以下になるように構成されている。
The
[ビーム結合/分離器の構成]
図3は、ビーム結合/分離器の内部構成の模式図を示す。また、図4は、第1レーザ発振器と第2レーザ発振器の出力制御の一例を示す。なお、説明の便宜上、図3において、第1筐体11の第1接続口14と光ファイバ60の入射端面60aとを離間させて図示しているが、実際には、光ファイバ60の入射端は、第1接続口14に接続されている。以降に示す図5及び図7~10においても同様である。
[Configuration of beam combiner/separator]
FIG. 3 shows a schematic diagram of the internal configuration of the beam combiner/separator. Also, FIG. 4 shows an example of output control of the first laser oscillator and the second laser oscillator. For convenience of explanation, in FIG. is connected to the
図3に示すように、ビーム結合/分離器10は、第1筐体11の内部に偏光ビームコンバイナ20と光路変更手段30である第1アキシコンレンズ40とを有している。第1筐体11には、第1レーザ発振器1から出射された第1レーザ光LB1を透過させる第1窓12と第2レーザ発振器2から出射された第2レーザ光LB2を透過させる第2窓13と光ファイバ60と接続するための第1接続口14とが設けられている。第1筐体11の第1接続口14とレーザヘッド70の第2筐体71の第2接続口72とが光ファイバ60により接続されている。
As shown in FIG. 3, the beam combiner/
偏光ビームコンバイナ20は、板状の光学素子であり、第1レーザ光LB1を透過する一方、第2レーザ光LB2を反射するように構成されている。
The
偏光ビームコンバイナ20は、その表面が、第1レーザ発振器1から出射された第1レーザ光LB1の光軸と第2レーザ発振器2から出射された第2レーザ光LB2の光軸のそれぞれに対して、45度をなすように配置されている。
The
第1窓12を透過した第1レーザ光LB1と第2窓13を透過した第2レーザ光LB2とが偏光ビームコンバイナ20により、それぞれの光軸が略一致するように結合される。
The first laser beam LB1 that has passed through the
なお、偏光ビームコンバイナ20が、第1レーザ光LB1を反射する一方、第2レーザ光LB2を透過するように構成されることで、第1レーザ光LB1と第2レーザ光LB2とが、それぞれの光軸が略一致するように結合されてもよい。
Note that the
図3に示すように、第1アキシコンレンズ40は、偏光ビームコンバイナ20と光ファイバ60の入射端面60aとの間に配置されており、出射側が円錐形状であるプリズムレンズである。第1アキシコンレンズ40の入射面に入射した光は、入射光の光軸を中心とした直径Dのリング状の光として出射される。直径Dは、以下の式(1)により表される。
As shown in FIG. 3, the
D=2Ltan((n-1)α) ・・・(1) D=2Ltan((n−1)α) (1)
ここで、
L:第1アキシコンレンズ40の頂点から結像面までの距離
n:第1アキシコンレンズ40の屈折率
α:断面視で、第1アキシコンレンズ40の円錐状の部分における底面と側面とがなす角度
である。
here,
L: Distance from the vertex of the
式(1)から明らかなように、tan((n-1)α)が0から1の範囲にあるとき、屈折率nの増加とともに、直径Dも増加する。 As is clear from equation (1), when tan((n−1)α) is in the range of 0 to 1, the diameter D increases as the refractive index n increases.
一方、第1アキシコンレンズ40は、前述のコリメートレンズ81や集光レンズ82と同様に、合成石英製である。また、一般に、合成石英の屈折率は、波長が短くなると増加する傾向にある。
On the other hand, the
したがって、波長の短い第1レーザ光LB1は、第1アキシコンレンズ40を透過後に、波長の長い第2レーザ光LB2よりも大きな直径のリング状の光に変換される。つまり、第1レーザ光LB1と第2レーザ光LB2とは、第1アキシコンレンズ40を透過した後に、互いに異なる方向に進むように、それぞれの光路が変更される。
Therefore, the short-wavelength first laser beam LB1 is converted into ring-shaped light having a larger diameter than the long-wavelength second laser beam LB2 after passing through the
また、第1アキシコンレンズ40を透過した第1レーザ光LB1及び第2レーザ光LB2は、光ファイバ60の入射端面60aに結像される。このとき、波長の短い第1レーザ光LB1は、第1アキシコンレンズ40を透過することで、第1コア61及び第2コア63のうち、外周側に位置する第2コア63に入射される。また、波長の長い第2レーザ光LB2は、第1アキシコンレンズ40を透過することで、第1コア61及び第2コア63のうち、光ファイバ60の内周側、この場合は軸心に位置する第1コア61に入射される。
Also, the first laser beam LB1 and the second laser beam LB2 that have passed through the
また、ビーム結合/分離器10は、XYZ方向のいずれにも移動可能に構成されている。具体的には、ビーム結合/分離器10は、第1アキシコンレンズ40に連結され、第1アキシコンレンズ40をXYZ方向のいずれにも移動させられる駆動機構31をさらに有している。
Also, the beam coupler/
この駆動機構31を用いて、光ファイバ60の入射端面60aに対する第1レーザ光LB1及び第2レーザ光LB2の入射位置調整が行われる。例えば、初期位置にある第1アキシコンレンズ40に、実際の加工に用いられるよりも低出力で第1レーザ光LB1及び第2レーザ光LB2を入射させ、レーザヘッド70から出射される第1レーザ光LB1及び第2レーザ光LB2のそれぞれの出力を測定する。駆動機構31により第1アキシコンレンズ40を移動させて、第1レーザ光LB1及び第2レーザ光LB2の出力が最大となる第1アキシコンレンズ40の位置を決定する。その後、第1アキシコンレンズ40をその位置に保持固定する。
Using this
また、本実施形態において、図4に示すように、第1レーザ光LB1を出射する期間と、第2レーザ光LB2を出射する期間とが、全部が重なるか(図4の(a)図)、または、一部が重なるように(図4の(b)図)、第1レーザ発振器1と第2レーザ発振器2が、それぞれ制御される。
Also, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, does the period for emitting the first laser beam LB1 and the period for emitting the second laser beam LB2 completely overlap ((a) in FIG. 4)? Alternatively, the first laser oscillator 1 and the
つまり、第1レーザ光LB1と第2レーザ光LB2とが同時にワーク200の同じ位置に照射されることで、ワーク200がレーザ加工される。
That is, the
[効果等]
以上説明したように、本実施形態に係るレーザ加工装置100は、第1波長の第1レーザ光LB1を出射する第1レーザ発振器1と、第2波長の第2レーザ光LB2を出射する第2レーザ発振器2と、互いに異なる方向に進むように第1レーザ光LB1及び第2レーザ光LB2のそれぞれの光路を変更する光路変更手段30である第1アキシコンレンズ40と、を備えている。また、第1波長は、第2波長よりも短い。
[Effects, etc.]
As described above, the
また、レーザ加工装置100は、第1アキシコンレンズ40から受け取った第1レーザ光LB1及び第2レーザ光LB2をそれぞれ導光する光ファイバ60と、光ファイバ60に接続され、第1レーザ光LB1及び第2レーザ光LB2をそれぞれワーク200の所定の位置に集光するように構成されたレーザヘッド70と、を少なくとも備えている。
In addition, the
光ファイバ60は、第1コア61を軸心に有するとともに、断面視でリング状の第2コア63が、第1コア61と同軸にかつ第1コア61の外周側に所定の間隔をあけて設けられている。第1コア61及び第2コア63は、それぞれ光導波路である。
The
第1アキシコンレンズ40は、第1レーザ光LB1を第2コア63に、第2レーザ光LB2を第1コア61にそれぞれ入射させるように構成されている。
The
レーザ加工装置100をこのように構成することで、互いに波長の異なる第1レーザ光LB1と第2レーザ光LB2とを、光ファイバ60に設けられた異なる光導波路である第2コア63と第1コア61にそれぞれ導光させて、レーザヘッド70からワーク200に照射することができる。
By configuring the
前述したように、光ファイバ60の1つのコアに互いに波長の異なるレーザ光を導光させる場合、一方の波長の光に対して伝送損失が最小または極小となるように、コアの光学特性が規定されていると、他方の波長の光の伝送損失は大きくなってしまう。特に、光ファイバ60のケーブル長が長くなると、この傾向は顕著となる。レーザ加工のように大出力のレーザ光が必要とされる場合、伝送損失が大きいと、光ファイバ60の発熱や破損につながるおそれがあった。
As described above, when laser beams of different wavelengths are guided through one core of the
一方、本実施形態によれば、第1レーザ光LB1と第2レーザ光LB2とを、光ファイバ60の第2コア63と第1コア61にそれぞれ導光させるため、第1コア61や第2コア63の光学特性を適切に設定することで、光ファイバ60に伝送される第1レーザ光LB1と第2レーザ光LB2のそれぞれの損失を低減でき、所望の出力でワーク200のレーザ加工を行うことができる。
On the other hand, according to the present embodiment, the first laser beam LB1 and the second laser beam LB2 are guided to the
第1コア61は、第2レーザ光LB2の伝送損失が最小または極小となるように、第2コア63は、第1レーザ光LB1の伝送損失が最小または極小となるように、それぞれの光学特性が調整されている。別の見方をすると、第1コア61は、第2レーザ光LB2の伝送損失が第1レーザ光LB1の伝送損失よりも小さくなるように、第2コア63は、第1レーザ光LB1の伝送損失が第2レーザ光の伝送損失LB2よりも小さくなるように、それぞれの光学特性が調整されている。
The
このようにすることで、光ファイバ60に伝送される第1レーザ光LB1と第2レーザ光LB2のそれぞれの損失を適切に低減できる。
By doing so, the loss of each of the first laser beam LB1 and the second laser beam LB2 transmitted through the
レーザヘッド70の内部には、光ファイバ60から出射された第1レーザ光LB1と第2レーザ光LB2とをそれぞれ同じ集光位置に集光させる集光光学系80が設けられている。
Inside the
レーザヘッド70をこのように構成することで、それぞれ伝送損失が低減された第1レーザ光LB1と第2レーザ光LB2とをワーク200の同じ位置に集光させることができ、ワーク200に対して所望のレーザ加工を行うことができる。
By configuring the
第1アキシコンレンズ40は、光ファイバ60の入射端面60aと略平行な方向であるXY平面内及び入射端面60aと垂直な方向であるZ方向のそれぞれに移動可能に構成されている。具体的には、ビーム結合/分離器10は、第1アキシコンレンズ40に連結され、第1アキシコンレンズ40をXYZ方向のいずれにも移動させられる駆動機構31をさらに有している。
The
このようにすることで、第1コア61及び第2コア63に対して、第2レーザ光LB2及び第1レーザ光LB1をそれぞれ確実に入射させることができる。このことにより、第1レーザ光LB1と第2レーザ光LB2のそれぞれの損失を確実に低減でき、所望の出力でワーク200のレーザ加工を行うことができる。
By doing so, the second laser beam LB2 and the first laser beam LB1 can be reliably made incident on the
<変形例1>
図5は、本変形例に係るビーム結合/分離器の内部構成の模式図を示す。なお、図5及び以降に示す各図面において、実施形態1と同様の箇所については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。なお、図示しないが、本変形例に係るレーザ加工装置100において、ビーム結合器/分離器10以外の構成部品は、図1に示すのと同様である。
<Modification 1>
FIG. 5 shows a schematic diagram of the internal configuration of the beam combiner/separator according to this modification. In addition, in FIG. 5 and subsequent drawings, portions similar to those of the first embodiment are assigned the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Although not shown, in the
図5に示すビーム結合/分離器10は、光路変更手段30が第1プリズム41である点で、図3に示すビーム結合/分離器10と異なる。第1プリズム41は、合成石英製である。
The beam combiner/
本変形例に示すように光路変更手段30をプリズムとしてもよい。第1プリズム41に第1レーザ光LB1及び第2レーザ光LB2がそれぞれ入射すると、波長の長い第2レーザ光の光路は大きく曲げられない。一方で、波長の短い第1レーザ光LB1の光路は第2レーザ光LB2の光路よりも大きく曲げられる。第1プリズム41と光ファイバ60の入射端面60aとの配置関係を適切に設定することで、第1レーザ光LB1を第2コア63に、第2レーザ光LB2を第2コア63にそれぞれ入射させることができる。
As shown in this modified example, the optical path changing means 30 may be a prism. When the first laser beam LB1 and the second laser beam LB2 respectively enter the
具体的に言えば、波長の短い第1レーザ光LB1は、第1プリズム41を透過することで、第1コア61及び第2コア63のうち、外周側に位置する第2コア63に入射される。また、波長の長い第2レーザ光LB2は、第1プリズム41を透過することで、第1コア61及び第2コア63のうち、光ファイバ60の内周側、この場合は軸心に位置する第1コア61に入射される。
Specifically, the short-wavelength first laser beam LB1 passes through the
このことにより、実施形態1に示す構成が奏するのと同様の効果を奏することができる。つまり、光ファイバ60で導光される第1レーザ光LB1と第2レーザ光LB2のそれぞれの損失を低減でき、所望の出力でワーク200のレーザ加工を行うことができる。
As a result, the same effect as that of the configuration shown in the first embodiment can be obtained. That is, the loss of each of the first laser beam LB1 and the second laser beam LB2 guided by the
なお、光路変更手段30としてプリズムを用いる場合、光ファイバ60の構造は図2に示す構成でなくてもよく、図6に示すように、それぞれ、断面が円形状の第1コア611と第2コア631とが、第1クラッド621を挟んで間隔をあけて配置されていてもよい。また、図6はあくまでも模式図であり、光ファイバ60の各部の実際の寸法とは異なっている。
When a prism is used as the optical path changing means 30, the structure of the
なお、実施形態1に示すのと同様に、第1コア61は、第2レーザ光LB2の伝送損失が最小または極小となるように、第2コア63は、第1レーザ光LB1の伝送損失が最小または極小となるように、それぞれの光学特性が調整されている。別の見方をすると、第1コア61は、第2レーザ光LB2の伝送損失が第1レーザ光LB1の伝送損失よりも小さくなるように、光学特性が調整されている。また、第2コア63は、第1レーザ光LB1の伝送損失が第2レーザ光の伝送損失LB2よりも小さくなるように、光学特性が調整されている。
As in the first embodiment, the
このようにすることで、実施形態1に示すのと同様に、光ファイバ60で導光される第1レーザ光LB1と第2レーザ光LB2のそれぞれの損失を大きく低減でき、所望の出力でワーク200のレーザ加工を行うことができる。
By doing so, similarly to the first embodiment, the loss of each of the first laser beam LB1 and the second laser beam LB2 guided by the
なお、図6に示す光ファイバ60を用いる場合、レーザヘッド70の内部に第1レーザ光LB1の光軸と第2レーザ光LB2の光軸とを略一致させる光学部品(図示せず)が配置されているのが好ましい。このようにすることで、ワーク200の同じ位置に第1レーザ光LB1と第2レーザ光LB2とを集光させることができる。
When the
(実施形態2)
図7は、本実施形態に係るビーム結合/分離器の内部構成の模式図を示す。なお、図示しないが、本実施形態に係るレーザ加工装置100において、ビーム結合器/分離器10以外の構成部品は、図1に示すのと同様である。
(Embodiment 2)
FIG. 7 shows a schematic diagram of the internal configuration of the beam combiner/separator according to this embodiment. Although not shown, in the
図7に示すビーム結合/分離器10は、第1アキシコンレンズ(第1部品)40と光ファイバ60の入射端面60aとの間に第2アキシコンレンズ(第2部品)50が配置されている点で、図3に示すビーム結合/分離器10と異なる。後で示すように、第2アキシコンレンズ50も光路変更手段30である。また、第1アキシコンレンズ40及び第2アキシコンレンズ50は合成石英製である。また、第2アキシコンレンズ50は、第1アキシコンレンズ40と同じ形状か、または相似形状である。
The beam combiner/
図7に示すように、第2アキシコンレンズ50は、第1アキシコンレンズ40とZ方向に所定の間隔をあけて、かつ第1アキシコンレンズ40と円錐状の部分同士が対向するように配置されている。
As shown in FIG. 7, the
第1アキシコンレンズ40と第2アキシコンレンズ50とをこのように配置することで、第1レーザ光LB1と第2レーザ光LB2のそれぞれの光路を以下のように変更することができる。
By arranging the
まず、前述したように、第1アキシコンレンズ40を透過することで、第1レーザ光LB1と第2レーザ光LB2とは、互いに異なる方向に進むようにそれぞれの光路が変更される。
First, as described above, by passing through the
第1アキシコンレンズ40を透過した第1レーザ光LB1が、第2アキシコンレンズ50に入射されると、第2アキシコンレンズ50で再度屈折される。このとき、第2アキシコンレンズ50は、第1アキシコンレンズ40と同じ形状か、または相似形状である。また、第1アキシコンレンズ40と第2アキシコンレンズ50とは、前述した配置関係にある。このため、屈折された光は、もとの進行方向と平行な方向に進むようになる。つまり、この場合は、光ファイバ60の入射端面60aと垂直な方向に進むように第1レーザ光LB1の光路が変更される。
When the first laser beam LB1 transmitted through the
第2レーザ光LB2に関しても同様に、第2アキシコンレンズ50で再度屈折されて、もとの進行方向と平行な方向に進むようになる。つまり、光ファイバ60の入射端面60aと垂直な方向に進むように第2レーザ光LB2の光路が変更される。
Similarly, the second laser beam LB2 is also refracted again by the
本実施形態によれば、実施形態1に示す構成が奏するのと同様の効果を奏することができる。つまり、光ファイバ60で導光される第1レーザ光LB1と第2レーザ光LB2のそれぞれの損失を大きく低減でき、所望の出力でワーク200のレーザ加工を行うことができる。
According to this embodiment, the same effects as those of the configuration shown in the first embodiment can be obtained. That is, the loss of each of the first laser beam LB1 and the second laser beam LB2 guided by the
また、第1レーザ光LB1及び第2レーザ光LB2を光ファイバ60の入射端面60aと垂直な方向から入射させることができる。このことにより、光ファイバ60から出射される第1レーザ光LB1及び第2レーザ光LB2のビーム品質、ひいては、ワーク200に照射される第1レーザ光LB1及び第2レーザ光LB2のビーム品質を高めることができる。
Also, the first laser beam LB1 and the second laser beam LB2 can be made incident from a direction perpendicular to the
従来知られているように、光ファイバ60の入射端面60aへのレーザ光の入射角は、光ファイバ60の出射端面からレーザ光の出射角に対応する。したがって、入射角が90度から大きくずれると、光ファイバ60から出射されるレーザ光も、その角度に応じて大きく拡がってしまう。
As is conventionally known, the incident angle of the laser light on the
図1に示すように、レーザヘッド70には集光光学系80が設けられ、第1レーザ光LB1及び第2レーザ光LB2は、ワーク200の表面でスポットをなすように集光される。しかし、光ファイバ60から出射されるレーザ光が大きく拡がった状態で集光光学系80に入射すると、レーザ光を十分に集光できず、ビーム品質が低下してしまう。つまり、ワーク200の表面でスポット径が大きくなってしまう。このため、所望の寸法でワーク200を加工できないおそれがあった。
As shown in FIG. 1, the
一方、本実施形態によれば、第1レーザ光LB1及び第2レーザ光LB2を光ファイバ60の入射端面60aと垂直な方向から入射させることで、ワーク200に照射される第1レーザ光LB1及び第2レーザ光LB2のビーム品質を高めることができる。このことにより、所望の寸法でワーク200を加工することができる。
On the other hand, according to the present embodiment, the first laser beam LB1 and the second laser beam LB2 are caused to be incident on the
<変形例2>
図8は、本変形例に係るビーム結合/分離器の内部構成の模式図を示す。なお、図示しないが、本変形例に係るレーザ加工装置100において、ビーム結合器/分離器10以外の構成部品は、図1に示すのと同様である。
<
FIG. 8 shows a schematic diagram of the internal configuration of the beam combiner/separator according to this modification. Although not shown, in the
図8に示すビーム結合/分離器10は、光路変更手段30として、第1プリズム41に加えて第2プリズム51が設けられている点で、図5に示す変形例1のビーム結合/分離器10と異なる。第1プリズム(第1部品)41及び第2プリズム(第2部品)51は、それぞれ、実施形態2に示す第1アキシコンレンズ(第1部品)40及び第2アキシコンレンズ(第2部品)50に対応している。なお、第1プリズム41及び第2プリズム51は、いずれも合成石英製である。
The beam combiner/
第1プリズム41を透過することで、第1レーザ光LB1と第2レーザ光LB2とは、互いに異なる方向に進むようにそれぞれの光路が変更される。
By passing through the
第1プリズム41を透過して、第2レーザ光LB2と異なる方向に進む第1レーザ光LB1が、第2プリズム51に入射されると、第2プリズム51で再度屈折される。屈折された第1レーザ光LB1は、もとの進行方向と平行な方向に進むようになる。つまり、この場合は、光ファイバ60の入射端面60aと垂直な方向に進むように第1レーザ光LB1の光路が変更される。
When the first laser beam LB1 that passes through the
第2レーザ光LB2に関しても同様に、第2プリズム51で再度屈折されて、もとの進行方向と平行な方向に進むようになる。つまり、光ファイバ60の入射端面60aと垂直な方向に進むように第2レーザ光LB2の光路が変更される。
Similarly, the second laser beam LB2 is refracted again by the
本変形例によれば、実施形態2に示す構成が奏するのと同様の効果を奏することができる。つまり、光ファイバ60で導光される第1レーザ光LB1と第2レーザ光LB2のそれぞれの損失を大きく低減でき、所望の出力でワーク200のレーザ加工を行うことができる。また、第1レーザ光LB1及び第2レーザ光LB2を光ファイバ60の入射端面60aと垂直な方向から入射させることで、ワーク200に照射される第1レーザ光LB1及び第2レーザ光LB2のビーム品質を高めることができる。このことにより、所望の寸法でワーク200を加工することができる。
According to this modified example, it is possible to obtain the same effect as the configuration shown in the second embodiment. That is, the loss of each of the first laser beam LB1 and the second laser beam LB2 guided by the
なお、本変形例のレーザ加工装置100において、図2に示す構造の光ファイバ60だけでなく、変形例1に示すのと同様に、図6に示す構造の光ファイバ60を用いることができることは言うまでもない。
In addition, in the
(実施形態3)
図9は、本実施形態に係るビーム結合/分離器の内部構成の模式図を、図10は、別のビーム結合/分離器の内部構成の模式図をそれぞれ示す。なお、図示しないが、本実施形態に係るレーザ加工装置100において、ビーム結合器/分離器10以外の構成部品は、図1に示すのと同様である。
(Embodiment 3)
FIG. 9 shows a schematic diagram of the internal configuration of the beam combiner/separator according to this embodiment, and FIG. 10 shows a schematic diagram of the internal configuration of another beam combiner/separator. Although not shown, in the
図9に示すビーム結合/分離器10は、光路変更手段30が第1回折格子42である点で、図3や図5に示すビーム結合/分離器10と異なる。また、図10に示すビーム結合/分離器10は、光路変更手段30が第1回折格子(第1部品)42と第2回折格子(第2部品)52である点で、図7や図8に示すビーム結合/分離器10と異なる。なお、本実施形態において、第1回折格子42及び第2回折格子52は、それぞれ透過型回折格子である。
The beam combiner/
また、本実施形態のレーザ加工装置100に用いられる光ファイバ60は、図2に示す光ファイバ60と以下の点で異なっている。
Further, the
まず、第1コア61は、第1レーザ光LB1の伝送損失が最小または極小となるように、第2コア63は、第2レーザ光LB2の伝送損失が最小または極小となるように光学特性が調整されている。別の見方をすると、第1コア61は、第1レーザ光LB1の伝送損失が第2レーザ光LB2の伝送損失よりも小さくなるように光学特性が調整されている。第2コア63は、第2レーザ光LB2の伝送損失が第1レーザ光LB1の伝送損失よりも小さくなるように光学特性が調整されている。
First, the
図9に示すように、第1レーザ光LB1と第2レーザ光LB2がそれぞれ第1回折格子42を透過する際、波長の長い第2レーザ光LB2の方が、波長の短い第1レーザ光LB1よりも大きな角度で回折される。このため、第2レーザ光LB2は、第1コア61及び第2コア63のうち、外周側に位置する第2コア63に入射される。また、第1レーザ光LB1は、第1コア61及び第2コア63のうち、光ファイバ60の内周側、この場合は軸心に位置する第1コア61に入射される。
As shown in FIG. 9, when the first laser beam LB1 and the second laser beam LB2 each pass through the
また、図10に示すように、第1回折格子42の後段に第2回折格子52を設けるとともに、第1回折格子42の主面に対する第2回折格子52の主面の角度や、第1回折格子42及び第2回折格子52のそれぞれの回折ピッチを適切に設定することで、第1レーザ光LB1及び第2レーザ光LB2を光ファイバ60の入射端面60aと垂直な方向から入射させることができる。
Further, as shown in FIG. 10, a
図9に示す構成によれば、実施形態1や変形例1に示す構成が奏するのと同様の効果を奏することができる。つまり、光ファイバ60で導光される第1レーザ光LB1と第2レーザ光LB2のそれぞれの損失を大きく低減でき、所望の出力でワーク200のレーザ加工を行うことができる。
According to the configuration shown in FIG. 9, it is possible to achieve the same effect as the configuration shown in the first embodiment and the first modification. That is, the loss of each of the first laser beam LB1 and the second laser beam LB2 guided by the
また、図10に示す構成によれば、上記に加えて、実施形態2や変形例2に示す構成が奏するのと同様の効果を奏することができる。つまり、第1レーザ光LB1及び第2レーザ光LB2を光ファイバ60の入射端面60aと垂直な方向から入射させることで、ワーク200に照射される第1レーザ光LB1及び第2レーザ光LB2のビーム品質を高めることができる。このことにより、所望の寸法でワーク200を加工することができる。
Moreover, according to the structure shown in FIG. 10, in addition to the above, the same effects as those of the structures shown in the second embodiment and the modified example 2 can be obtained. In other words, the beams of the first laser beam LB1 and the second laser beam LB2 that irradiate the
なお、本実施形態のレーザ加工装置100において、図2に示す構造の光ファイバ60だけでなく、変形例1に示すのと同様に、図6に示すのと同様の構造の光ファイバ60を用いることができることは言うまでもない。ただし、第1レーザ光LB1が第1コア61に、第2レーザ光LB2が第2コア63にそれぞれ入射されるように、第1回折格子42や第2回折格子52と第1コア61及び第2コア63との配置関係を設定する必要がある。
In addition, in the
また、本実施形態では、光路変更手段30として第1回折格子42や第2回折格子52を用いるため、一部のレーザ光が光ファイバ60に伝送されなくなる。このため、光ファイバ60への伝送に用いられる回折次数のレーザ光の光量を増やすため、当該次数での回折効率をできるだけ高めることが好ましい。例えば、+1次回折光が用いられるときに、第1回折格子42や第2回折格子52の回折溝の深さを調整することで、回折効率を高めるようにしてもよい。
Further, in this embodiment, since the
(その他の実施形態)
なお、本願明細書では、偏光ビームコンバイナ20と光路変更手段30とが同じ第1筐体11の内部に配置される構成のビーム結合/分離器10を例にとって示したが、それぞれが別々の筐体に配置されていてもよい。つまり、ビーム結合器とビーム分離器とが別体で設けられるようにしてもよい。また、ビーム結合/分離器10に他の光学部品が配置されていてもよい。
(Other embodiments)
In the specification of the present application, the beam combiner/
なお、ビーム結合器とビーム分離器とが別体で設けられる場合も、ビーム分離器に入射される第1レーザ光LB1の光軸と第2レーザ光LB2の光軸とが略一致していることが好ましい。 Even when the beam combiner and the beam separator are provided separately, the optical axis of the first laser beam LB1 and the optical axis of the second laser beam LB2 that enter the beam separator are substantially aligned. is preferred.
また、各実施形態及び各変形例に示すレーザ加工装置100は、第1波長と第2波長との差が大きい場合、例えば、第1波長は、380nm以上かつ550nm以下の範囲であり、第2波長は、800nm以上かつ1100nm以下の範囲であるような場合に特に有用であり、光ファイバ60で導光される第1レーザ光LB1と第2レーザ光LB2のそれぞれの損失を大きく低減でき、所望の出力でワーク200のレーザ加工を行うことができる。
Further, in the
例えば、銅材は、第2波長の波長域の光吸収率が低いが、第1波長の第1レーザ光LB1を第2波長の第2レーザ光LB2と同時に照射することで、銅材での光吸収が高められ、短時間で第1レーザ光LB1及び第2レーザ光LB2が照射された部分の温度が上昇する。また、銅材の温度が融点近くになると、第2波長の波長域の光吸収率が急激に向上するため、第1レーザ光LB1及び第2レーザ光LB2の両方を効率よくワーク200の加工に利用できる。 For example, a copper material has a low light absorptivity in the wavelength region of the second wavelength. Light absorption is enhanced, and the temperature of the portion irradiated with the first laser beam LB1 and the second laser beam LB2 rises in a short period of time. In addition, when the temperature of the copper material approaches the melting point, the optical absorption rate in the wavelength region of the second wavelength sharply increases. Available.
また、第1波長及び第2波長の波長域をそれぞれ上記のように設定することで、ワーク200のレーザ加工時にスパッタやデブリの発生を抑制することができる。このことにより、ワーク200の加工品質を高められる。
Moreover, by setting the wavelength regions of the first wavelength and the second wavelength as described above, it is possible to suppress the generation of spatters and debris during laser processing of the
なお、レーザヘッド70がロボットアーム(図示せず)に保持されていてもよい。このようにすることで、複雑な形状のワーク200に対してもレーザヘッド70を適切な位置に持ってくることができ、ワーク200に対して所望のレーザ加工を行うことができる。
Note that the
本発明のレーザ加工装置は、互いに波長の異なるレーザ光を光ファイバでの伝送損失を低減させてワークに照射できるため、高出力のレーザ光を必要とするレーザ加工を行う上で有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The laser processing apparatus of the present invention can irradiate a workpiece with laser beams having different wavelengths while reducing transmission loss in an optical fiber, and is therefore useful for performing laser processing that requires high-power laser beams.
1 第1レーザ発振器
2 第2レーザ発振器
10 ビーム結合/分離器
11 第1筐体
12 第1窓
13 第2窓
14 第1接続口
20 偏光ビームコンバイナ
30 光路変更手段
31 駆動機構
40 第1アキシコンレンズ(第1部品)
41 第1プリズム(第1部品)
42 第1回折格子(第1部品)
50 第2アキシコンレンズ(第2部品)
51 第2プリズム(第2部品)
52 第2回折格子(第2部品)
60 光ファイバ
60a 入射端面
61,611 第1コア
62,621 第1クラッド
63,631 第2コア
64 第2クラッド
70 レーザヘッド
71 第2筐体
72 第2接続口
73 出射口
74 保護ガラス
80 集光光学系
81 コリメートレンズ
82 集光レンズ
100 レーザ加工装置
200 ワーク
1
41 first prism (first part)
42 first diffraction grating (first part)
50 second axicon lens (second part)
51 second prism (second part)
52 second diffraction grating (second component)
60
Claims (17)
第2波長の第2レーザ光を出射する第2レーザ発振器と、
互いに異なる方向に進むように前記第1レーザ光及び前記第2レーザ光のそれぞれの光路を変更する光路変更手段と、
前記光路変更手段から受け取った前記第1レーザ光及び前記第2レーザ光をそれぞれ導光する光ファイバと、
前記光ファイバに接続され、前記第1レーザ光及び前記第2レーザ光をそれぞれワークの所定の位置に集光するように構成されたレーザヘッドと、を少なくとも備え、
前記光ファイバは、それぞれが光導波路であり、かつ互いに所定の間隔をあけて設けられた第1コアと第2コアとを少なくとも有しており、
前記光路変更手段は、前記第1レーザ光を前記第2コアに、前記第2レーザ光を前記第1コアにそれぞれ入射させるように構成されていることを特徴とするレーザ加工装置。 a first laser oscillator that emits a first laser beam of a first wavelength;
a second laser oscillator that emits a second laser beam of a second wavelength;
optical path changing means for changing respective optical paths of the first laser beam and the second laser beam so as to travel in different directions;
an optical fiber that guides each of the first laser beam and the second laser beam received from the optical path changing means;
at least a laser head connected to the optical fiber and configured to focus the first laser beam and the second laser beam on predetermined positions of a workpiece;
The optical fiber has at least a first core and a second core, each of which is an optical waveguide and which are spaced apart from each other by a predetermined distance,
The laser processing apparatus, wherein the optical path changing means is configured to cause the first laser beam to enter the second core and the second laser beam to enter the first core, respectively.
前記光路変更手段は、アキシコンレンズであることを特徴とするレーザ加工装置。 In the laser processing apparatus according to claim 1,
The laser processing apparatus, wherein the optical path changing means is an axicon lens.
前記光路変更手段は、プリズムであることを特徴とするレーザ加工装置。 In the laser processing apparatus according to claim 1,
The laser processing apparatus, wherein the optical path changing means is a prism.
前記光ファイバは、前記第1コアを軸心に有するとともに、断面視でリング状の前記第2コアが、前記第1コアと同軸にかつ前記第1コアの外周側に所定の間隔をあけて設けられていることを特徴とするレーザ加工装置。 In the laser processing apparatus according to claim 1 or 2,
The optical fiber has the first core as an axial center, and the second core, which is ring-shaped in a cross-sectional view, is coaxial with the first core and spaced from the outer circumference of the first core at a predetermined distance. A laser processing device, characterized by comprising:
前記光路変更手段は、
前記第1レーザ光と前記第2レーザ光とが互いに異なる方向に進むように光路を変更する第1部品と、
前記第1部品の後段に設けられ、前記第1レーザ光及び前記第2レーザ光が、前記光ファイバの入射端面と垂直な方向に進むようにそれぞれの光路を変更する第2部品とで構成されていることを特徴とするレーザ加工装置。 In the laser processing apparatus according to claim 1,
The optical path changing means is
a first component that changes optical paths such that the first laser beam and the second laser beam travel in different directions;
and a second component which is provided after the first component and changes the respective optical paths so that the first laser light and the second laser light travel in a direction perpendicular to the incident end surface of the optical fiber. A laser processing device characterized by comprising:
前記第1部品及び前記第2部品は、それぞれアキシコンレンズであることを特徴とするレーザ加工装置。 In the laser processing apparatus according to claim 5,
A laser processing apparatus, wherein the first component and the second component are axicon lenses, respectively.
前記第1部品及び前記第2部品は、それぞれプリズムであることを特徴とするレーザ加工装置。 In the laser processing apparatus according to claim 5,
A laser processing apparatus, wherein the first component and the second component are prisms, respectively.
前記光ファイバは、前記第1コアを軸心に有するとともに、断面視でリング状の前記第2コアが、前記第1コアと同軸にかつ前記第1コアの外周側に所定の間隔をあけて設けられていることを特徴とするレーザ加工装置。 In the laser processing apparatus according to claim 5 or 6,
The optical fiber has the first core as an axial center, and the second core, which is ring-shaped in a cross-sectional view, is coaxial with the first core and spaced from the outer circumference of the first core at a predetermined distance. A laser processing device, characterized by comprising:
前記第1コアは、前記第2レーザ光の伝送損失が最小または極小となるように、
前記第2コアは、前記第1レーザ光の伝送損失が最小または極小となるように、
それぞれの光学特性が調整されていることを特徴とするレーザ加工装置。 In the laser processing apparatus according to any one of claims 1 to 8,
The first core has a minimum or minimum transmission loss of the second laser light,
The second core has a minimum or minimum transmission loss of the first laser light,
A laser processing apparatus, wherein optical characteristics of each are adjusted.
第2波長の第2レーザ光を出射する第2レーザ発振器と、
互いに異なる方向に進むように前記第1レーザ光及び前記第2レーザ光のそれぞれの光路を変更する光路変更手段と、
前記光路変更手段から受け取った前記第1レーザ光及び前記第2レーザ光をそれぞれ導光する光ファイバと、
前記光ファイバに接続され、前記第1レーザ光及び前記第2レーザ光をそれぞれワークの所定の位置に集光するように構成されたレーザヘッドと、を少なくとも備え、
前記光ファイバは、それぞれが光導波路であり、かつ互いに所定の間隔をあけて設けられた第1コアと第2コアとを少なくとも有しており、
前記光路変更手段は、前記第1レーザ光を前記第1コアに、前記第2レーザ光を前記第2コアにそれぞれ入射させるように構成されていることを特徴とするレーザ加工装置。 a first laser oscillator that emits a first laser beam of a first wavelength;
a second laser oscillator that emits a second laser beam of a second wavelength;
optical path changing means for changing respective optical paths of the first laser beam and the second laser beam so as to travel in different directions;
an optical fiber that guides each of the first laser beam and the second laser beam received from the optical path changing means;
at least a laser head connected to the optical fiber and configured to focus the first laser beam and the second laser beam on predetermined positions of a workpiece;
The optical fiber has at least a first core and a second core, each of which is an optical waveguide and which are spaced apart from each other by a predetermined distance,
The laser processing apparatus, wherein the optical path changing means is configured to cause the first laser beam to enter the first core and the second laser beam to enter the second core, respectively.
前記光路変更手段は、回折格子であることを特徴とするレーザ加工装置。 In the laser processing apparatus according to claim 10,
The laser processing apparatus, wherein the optical path changing means is a diffraction grating.
前記光路変更手段は、
前記第1レーザ光と前記第2レーザ光とが互いに異なる方向に進むように光路を変更する第1部品と、
前記第1部品の後段に設けられ、前記第1レーザ光及び前記第2レーザ光が、前記光ファイバの入射端面と垂直な方向に進むようにそれぞれの光路を変更する第2部品とで構成されていることを特徴とするレーザ加工装置。 In the laser processing apparatus according to claim 10 or 11,
The optical path changing means is
a first component that changes optical paths such that the first laser beam and the second laser beam travel in different directions;
and a second component which is provided after the first component and changes the respective optical paths so that the first laser light and the second laser light travel in a direction perpendicular to the incident end surface of the optical fiber. A laser processing device characterized by comprising:
前記第1部品及び前記第2部品は、それぞれ回折格子であることを特徴とするレーザ加工装置。 In the laser processing apparatus according to claim 12,
A laser processing apparatus, wherein the first component and the second component are diffraction gratings, respectively.
前記第1コアは、前記第1レーザ光の伝送損失が最小または極小となるように、
前記第2コアは、前記第2レーザ光の伝送損失が最小または極小となるように、
それぞれの光学特性が調整されていることを特徴とするレーザ加工装置。 In the laser processing apparatus according to any one of claims 10 to 13,
The first core has a minimum or minimum transmission loss of the first laser light,
The second core has a minimum or minimum transmission loss of the second laser light,
A laser processing apparatus, wherein optical characteristics of each are adjusted.
前記光路変更手段は、前記光ファイバの入射端面と略平行な方向及び垂直な方向のそれぞれに移動可能に構成されていることを特徴とするレーザ加工装置。 In the laser processing apparatus according to any one of claims 1 to 14,
The laser processing apparatus, wherein the optical path changing means is movable in a direction substantially parallel to and perpendicular to the incident end face of the optical fiber.
前記レーザヘッドの内部には、前記光ファイバから出射された前記第1レーザ光と前記第2レーザ光とをそれぞれ同じ集光位置に集光させる集光光学系が設けられていることを特徴とするレーザ加工装置。 In the laser processing apparatus according to any one of claims 1 to 15,
A focusing optical system is provided inside the laser head for focusing the first laser beam and the second laser beam emitted from the optical fiber at the same focusing position. laser processing equipment.
前記第1波長は、380nm以上かつ550nm以下の範囲であり、
前記第2波長は、800nm以上かつ1100nm以下の範囲であることを特徴とするレーザ加工装置。 In the laser processing apparatus according to any one of claims 1 to 16,
the first wavelength is in the range of 380 nm or more and 550 nm or less;
The laser processing apparatus, wherein the second wavelength is in the range of 800 nm or more and 1100 nm or less.
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