TW202205766A - 衰減器裝置及雷射加工裝置 - Google Patents
衰減器裝置及雷射加工裝置 Download PDFInfo
- Publication number
- TW202205766A TW202205766A TW110115747A TW110115747A TW202205766A TW 202205766 A TW202205766 A TW 202205766A TW 110115747 A TW110115747 A TW 110115747A TW 110115747 A TW110115747 A TW 110115747A TW 202205766 A TW202205766 A TW 202205766A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- pair
- windows
- optical axis
- window
- laser light
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 80
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims description 7
- 230000010287 polarization Effects 0.000 abstract description 12
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 13
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- PFNQVRZLDWYSCW-UHFFFAOYSA-N (fluoren-9-ylideneamino) n-naphthalen-1-ylcarbamate Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2C1=NOC(=O)NC1=CC=CC2=CC=CC=C12 PFNQVRZLDWYSCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 235000012149 noodles Nutrition 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
- B23K26/0648—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms comprising lenses
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/02—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the intensity of light
- G02B26/023—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the intensity of light comprising movable attenuating elements, e.g. neutral density filters
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
- G02B27/281—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising used for attenuating light intensity, e.g. comprising rotatable polarising elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
- G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
- G02B5/3066—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state involving the reflection of light at a particular angle of incidence, e.g. Brewster's angle
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
- G02B5/3083—Birefringent or phase retarding elements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
衰減器裝置具備:第1窗口對,其具有一對第1窗口,該一對第1窗口包含以與光軸形成布魯斯特角之方式延伸之一對第1表面;旋轉保持部,其將第1窗口對以可繞光軸旋轉之方式予以保持;第2窗口對,其具有一對第2窗口,該一對第2窗口包含以與光軸形成布魯斯特角之方式延伸之一對第2表面;及λ/4相位元件,其當雷射光之波長設為λ時,對與光學軸平行之偏光成分和與光學軸正交之偏光成分之間賦予λ/4之相位差。第2窗口對以如下方式配置,即:自與光軸平行之方向觀察之情形下,透過第2窗口對之P偏光成分之振動方向相對於λ/4相位元件之光學軸傾斜45度。
Description
本揭示之一態樣係關於一種衰減器裝置及雷射加工裝置。
作為使雷射光衰減之衰減器,例如又專利文獻1中所記載者。專利文獻1中所記載之衰減器具備以與光軸形成布魯斯特角之方式配置成V字狀之一對窗口。於如此般配置之窗口之表面,P偏光成分大致100%透過,另一方面,S偏光成分僅透過50%左右。因此,藉由使雷射光通過一對窗口所具有之共計4個表面,而可去除S偏光成分之大部分從而可使雷射光衰減。又,藉由使一對窗口繞光軸旋轉,而使透過成分之比例變化,從而可使雷射光之衰減率變化。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]美國專利3655268號公報
[發明所欲解決之課題]
考量將如上述之衰減器應用於例如雷射加工裝置。於雷射加工裝置中,若由加工對象物反射之雷射光於傳送路徑中逆行而返回雷射振盪器,則會成為振盪器之破損或振盪輸出之不穩定化之原因。因此,追求抑制如此之回返光。
本揭示之一態樣之目的在於提供一種可使雷射光適宜地衰減、且可抑制回返光之衰減器裝置及具備如此之衰減器裝置之雷射加工裝置。
[解決課題之技術手段]
本揭示之一態樣之衰減器裝置具備:第1窗口對,其係具有供雷射光沿著光軸而入射之一對第1窗口者,且一對第1窗口各自包含以與光軸形成布魯斯特角之方式延伸之一對第1表面,一對第1窗口之一者之一對第1表面相對於光軸,朝一對第1窗口之另一者之一對第1表面的相反側傾斜;旋轉保持部,其以第1窗口對可繞光軸旋轉之方式保持第1窗口對;第2窗口對,其係具有一對第2窗口者,且一對第2窗口各自包含以與光軸形成布魯斯特角之方式延伸之一對第2表面,一對第2窗口之一者之一對第2表面相對於光軸,朝一對第2窗口之另一者之一對第2表面的相反側傾斜;及λ/4相位元件,其以供雷射光依序通過第1窗口對及第2窗口對之後而入射之方式配置,在將雷射光之波長設為λ時,對與光學軸平行之偏光成分和與光學軸正交之偏光成分之間賦予λ/4之相位差;且第2窗口對以如下方式配置,即:自與光軸平行之方向觀察之情形下,透過第2窗口對之P偏光成分之振動方向相對於λ/4相位元件之光學軸傾斜45度。
於該衰減器裝置中,雷射光通過一對第1窗口及一對第2窗口。各第1窗口包含以與光軸形成布魯斯特角之方式延伸之一對第1表面,各第2窗口包含以與光軸形成布魯斯特角之方式延伸之一對第2表面。因此,雷射光通過以與光軸形成布魯斯特角之方式延伸之共計8個表面。藉此,可使雷射光衰減。又,藉由旋轉保持部而第1窗口對可繞光軸旋轉地受保持。藉此,藉由使第1窗口對旋轉,而可使雷射光之衰減率變化。特別是,於該衰減器裝置中,由於雷射光在共計8個表面處被衰減,因此可較大地確保衰減範圍,從而可使衰減率較大地變化。又,依序通過第1窗口對及第2窗口對之雷射光入射至λ/4相位元件,該λ/4相位元件對與光學軸平行之偏光成分和與光學軸正交之偏光成分之間賦予λ/4之相位差。此處,第2窗口對以如下方式配置,即:在自與光軸平行之方向觀察之情形下,透過第2窗口對之P偏光成分之振動方向相對於λ/4相位元件之光學軸傾斜45度。藉此,第2窗口對及λ/4相位元件可作為隔離器發揮功能,而可去除回返光。因此,根據該衰減器裝置,可使雷射光適宜地衰減,且可抑制回返光。
第1窗口對、旋轉保持部及第2窗口對可彼此固定而構成1個單元。該情形下,可將衰減器裝置之操作容易化。
第1窗口對及第2窗口對可配置於1個殼體內。該情形下,可將衰減器裝置之操作更加容易化。又,可將由第1窗口對及第2窗口對反射之雷射光保留於殼體內。
亦可於殼體設置散熱構造。該情形下,可將因由第1窗口對及第2窗口對反射之雷射光而產生之熱有效地散熱。
本揭示之一態樣之衰減器裝置可更具備控制部,該控制部以第1窗口對之旋轉角度成為與目標強度相應之旋轉角度之方式,對旋轉保持部進行控制。該情形下,可將雷射光之衰減率調整成與目標強度相應之衰減率。
控制部可基於第1窗口對之旋轉角度與由第1窗口對及第2窗口對實現之雷射光之衰減率之關係,以第1窗口對之旋轉角度成為與目標強度相應之旋轉角度之方式對旋轉保持部進行控制。該情形下,可將雷射光之衰減率確實地調整成與目標強度相應之衰減率。
本揭示之一態樣之雷射加工裝置具備輸出雷射光之光源、及上述衰減器裝置。根據該雷射加工裝置,藉由上述之理由,可使雷射光適宜地衰減,且可抑制回返光。
[發明之效果]
根據本揭示之一態樣,可提供一種可使雷射光適宜地衰減、且可抑制回返光之衰減器裝置及雷射加工裝置。
以下,對於本揭示之一實施形態一面參照圖式一面詳細地進行說明。於以下之說明中,對於同一或相當要素使用同一符號,並省略重複之說明。
圖1所示之雷射加工裝置1係用於對加工對象物(工件)照射雷射光L而對加工對象物進行加工之加工引擎。如圖1所示般,雷射加工裝置1具備:光源2、鏡3、4、衰減器裝置5、及控制部6。衰減器裝置5具有衰減器單元7及λ/4相位元件8。鏡3、4、衰減器單元7及λ/4相位元件8配置於例如矩形板狀之載台9上。
光源2例如係二氧化碳雷射振盪器,輸出圓偏光之雷射光L。鏡3例如係圓偏光鏡,使自光源2出射之雷射光L反射,且使雷射光L之偏光狀態自圓偏光變化成直線偏光。鏡4使來自鏡3之雷射光L向衰減器單元7反射。
衰減器單元7使雷射光L之強度衰減。λ/4相位元件8將通過衰減器單元7之雷射光L進行反射。經λ/4相位元件8反射之雷射光L朝加工對象物入射。控制部6例如包含電腦,該電腦包含處理器(CPU)、以及作為記錄媒體之RAM及ROM(記憶部)。控制部6對雷射加工裝置1之各部分之動作進行控制。
如圖2及圖3所示般,衰減器單元7具備:第1窗口對10、旋轉保持部20、第2窗口對30、及殼體40。第1窗口對10及第2窗口對30配置於共通之殼體40內。第1窗口對10、旋轉保持部20及第2窗口對30固定於殼體40,與殼體40一起構成1個單元。
殼體40具有:收容第1窗口對10之箱狀之第1部分41、及收容第2窗口對30之箱狀之第2部分42。於第1部分41,形成有供雷射光L入射之入射部43,於第2部分42,形成有供雷射光L出射之出射部44。旋轉保持部20配置於第1部分41與第2部分42之間。亦可視為由旋轉保持部20構成殼體40之一部分。
第1部分41、第2部分42及旋轉保持部20配置於板構件45上。於第1部分41及第2部分42之外表面,設置有散熱構造46。於本例中,散熱構造46由沿著與光軸AX平行之方向排列之複數個板狀之散熱鰭片(板片)46a構成,設置於第1部分41之外表面及第2部分42之外表面。
第1窗口對10具有在光軸AX上彼此相向之一對第1窗口11。通過入射部43之雷射光L沿著光軸AX入射至各第1窗口11。各第1窗口11例如藉由硒化鋅(ZnSe)形成為矩形板狀。
各第1窗口11包含相互平行之一對第1表面11a。一對第1窗口11之一者之一對第1表面11a相對於光軸AX朝一對第1窗口11之另一者之與一對第1表面11a相反側傾斜。亦即,一對第1窗口11配置成大致倒V字狀。於本例中,一對第1窗口11相對於與光軸AX正交之平面配置為面對稱。
各第1表面11a以與光軸AX形成布魯斯特角之方式延伸。布魯斯特角係在折射率為互不相同之物質之界面處P偏光成分之反射率為0之入射角。P偏光係振動方向相對於包含反射面之法線與光軸AX之面為平行之偏光。若將光入射之物質之折射率設為n,則布魯斯特角由tan-1
n表示。將以入射角成為布魯斯特角之方式配置之面稱為布魯斯特面。關於布魯斯特面處之光之衰減將於後述。
旋轉保持部20具有基座21及旋轉載台22。旋轉載台22以可繞光軸AX旋轉之方式固定於基座21。一對第1窗口11固定於旋轉載台22,且可繞光軸AX旋轉。亦即,旋轉保持部20以第1窗口對10可繞光軸AX旋轉之方式保持第1窗口對10。一對第1窗口11間之位置關係為固定,且一對第1窗口11一體地旋轉。旋轉保持部20之動作係由控制部6控制。於基座21及旋轉載台22形成有將基座21及旋轉載台22沿著光軸AX貫通之開口,雷射光L通過該開口。
第2窗口對30具有在光軸AX上彼此相向之一對第2窗口31。於各第2窗口31,透過第1窗口對10之雷射光L沿著光軸AX入射。各第2窗口31例如由與第1窗口11相同之材料形成為矩形板狀。
各第2窗口31包含相互平行之一對第2表面31a。一對第2窗口31之一個之一對第2表面31a相對於光軸AX朝一對第2窗口31之另一個之一對第2表面31a的相反側傾斜。亦即,一對第2窗口31配置成大致倒V字狀。於本例中,一對第2窗口31就與光軸AX正交之平面配置為面對稱。各第2表面31a以與光軸AX形成布魯斯特角之方式延伸。一對第2窗口31之位置於殼體40內被固定。
一面參照圖4,一面對於布魯斯特面處之光之衰減進行說明。如圖4所示般,於入射角θ為布魯斯特角之布魯斯特面B,入射光之P偏光成分大致100%透過,另一方面,S偏光成分僅透過50.33%,其餘之光反射。因此,藉由使雷射光L通過第1窗口對10之4個第1表面11a,而可使P偏光成分大致100%透過,且使S偏光成分衰減至6.4%左右。同樣地,藉由使雷射光L通過第2窗口對30之4個第2表面31a,而可使P偏光成分大致100%透過,且使S偏光成分衰減至6.4%左右。
雷射光L在透過第1窗口11時因折射而於光路上產生偏移,但於衰減器裝置5中一對第1窗口11以彼此朝相反側傾斜之方式配置,因此於一個第1窗口11處產生之光路之偏移,在通過另一個第1窗口11時被修正。其結果為,在通過一對第1窗口11之前後不在光軸AX之位置上產生偏移。同樣地,在通過一對第2窗口31之前後不在光軸AX之位置上產生偏移。
一面參照圖5,一面對於使第1窗口對10旋轉時之透過成分之比例之變化進行說明。於圖5中,將第1窗口對10作為1個要素而簡略化地示出。如圖5(a)所示般,當僅具有P偏光成分之光入射至第1窗口對10時,光之100%透過。若自該狀態如圖5(b)所示般使第1窗口對10繞光軸AX旋轉45度,則入射光均等地被分割成P偏光成分與S偏光成分。亦即,若將圖5(a)中之P偏光成分設為1,則圖5(b)中P偏光成分及S偏光成分各為0.5。P偏光成分大致100%透過,但S偏光成分衰減至6.4%,因此如圖5(c)所示般,P偏光成分透過0.5,另一方面,S偏光成分僅透過0.032。
如此般,若自僅P偏光成分入射至第1窗口對10之狀態使第1窗口對10繞光軸AX旋轉,則P偏光成分減少且S偏光成分增加。其結果為,S偏光成分之大部分被反射,因此可使透過光之強度變化。亦即,藉由使第1窗口對10繞光軸AX例如自0度旋轉至90度,而可使透過成分之比例變化,從而可使透過光之強度自100%連續性地變化至6.4%。
另一方面,如圖5(c)所示般,雖然S偏光成分之大部分被反射,但其餘之一部分未被反射而透過。因此,在光透過第1窗口對10時,強度被衰減,同時偏光方向旋轉。
再次參照圖1,λ/4相位元件8以雷射光L依序通過第1窗口對10及第2窗口對30之後而入射之方式配置。亦即,λ/4相位元件8在雷射光L之行進方向上配置於第2窗口對30之下游側。λ/4相位元件8在將雷射光L之波長設為λ時,對與光學軸平行之偏光成分和與光學軸正交之偏光成分之間賦予λ/4之相位差。λ/4相位元件8例如係圓偏光鏡,一面使入射之雷射光L反射,一面對雷射光L賦予λ/4之相位差。
如圖6所示般,λ/4相位元件8於入射有直線偏光之光之情形下,使所入射之光變化成圓偏光。更具體而言,λ/4相位元件8於自與光軸AX平行之方向觀察之情形下,在入射有相對於λ/4相位元件8之光學軸OA傾斜45度之直線偏光之光時,使所入射之光變化成圓偏光。
於衰減器裝置5中,藉由第2窗口對30及λ/4相位元件8,構成抑制由加工對象物反射之雷射光L即回返光之隔離器。一面參照圖7,一面對於該隔離器進行說明。於圖7中,將第2窗口對30作為1個要素而簡略化地示出。於圖7(a)中,顯示在雷射光L依序通過第2窗口對30及λ/4相位元件8之後,照射至加工對象物W之樣態。於圖7(b)中,顯示由加工對象物W反射之回返光R在通過λ/4相位元件8之後,經第2窗口對30反射而被去除之樣態。再者,於上述實施形態中,λ/4相位元件8為反射型之元件,但在圖7中,顯示λ/4相位元件8為透過型之元件之例。於任一情形下皆然,作為隔離器之動作原理為共通。
如圖7(a)所示般,由於第2窗口對30使P偏光成分100%透過且使S偏光成分之大部分反射,因此可將透過第2窗口對30之雷射光L視為僅具有P偏光成分之直線偏光狀態。此處,第2窗口對30以如下方式配置,即:在自與光軸AX平行之方向觀察之情形下,通過第2窗口對30之P偏光成分之振動方向相對於λ/4相位元件8之光學軸OA傾斜45度。亦即,於自與光軸AX平行之方向觀察之情形下,各第2窗口31之法線(各第2表面31a之法線)與光學軸OA之間之角度為45度。藉此,雷射光L由λ/4相位元件8自直線偏光轉換成圓偏光,且圓偏光之雷射光L照射至加工對象物W。藉由將圓偏光之雷射光L照射至加工對象物W,而可提高加工精度。
如圖7(b)所示般,照射至加工對象物W之雷射光L之一部分由加工對象物W反射,成為相位差變化了180度之圓偏光之回返光R。對於回返光R由λ/4相位元件8賦予90度之相位差。可將透過λ/4相位元件8之回返光R視為僅具有S偏光成分之直線偏光狀態。透過λ/4相位元件8之回返光R入射至第2窗口對30。第2窗口對30使S偏光成分之大部分反射,因此回返光R由第2窗口對30反射,而不返回光源2側。如此般,第2窗口對30及λ/4相位元件8構成去除回返光R之隔離器。回返光R之遮斷在加工對象物W之反射率高之情形下特別重要。
圖8係顯示輸入至旋轉保持部20之脈衝數與透過率之關係之例之圖表。如圖8所示般,若脈衝輸入至對旋轉保持部20之旋轉載台22進行驅動之驅動部而旋轉載台22旋轉,且第1窗口對10繞光軸AX旋轉,則由衰減器裝置5執行之雷射光L之透過率變化。
於圖8之例中,於脈衝數為19100之時點,透過率為96%而成為最大。透過率成為最大之狀態相當於第1窗口對10之旋轉角度與第2窗口對30之旋轉角度為相同之狀態,亦即,第1窗口對10與第2窗口對30就與光軸AX正交之平面位於面對稱之狀態。另一方面,於第1窗口對10之旋轉角度與第2窗口對30之旋轉角度差異90度時,透過率成為最小。再者,第1窗口對10之旋轉範圍可為60度左右之範圍內。該情形下,可於第1窗口對10之旋轉角度與第2窗口對30之旋轉角度差異60度時,透過率成為最小。
如上述般,於雷射加工裝置1中,藉由鏡3轉換成直線偏光之雷射光L入射至第1窗口對10。入射至第1窗口對10之直線偏光之雷射光L之偏光方向,自與光軸AX平行之方向觀察時,與各第2窗口31之法線方向一致。亦即,入射至第1窗口對10之直線偏光之雷射光L之偏光方向,自與光軸AX平行之方向觀察時,相對於λ/4相位元件8之光學軸OA傾斜45度。
控制部6以第1窗口對10之旋轉角度成為與目標強度相應之旋轉角度之方式對旋轉保持部20進行控制。於本例中,控制部6將基於圖8之圖表之表記憶於記憶部。該表表示第1窗口對10之旋轉角度與由第1窗口對10及第2窗口對30實現之雷射光L之衰減率之關係。控制部6基於該表,以第1窗口對10之旋轉角度成為與目標強度相應之旋轉角度之方式對旋轉保持部20進行控制。
雷射加工裝置1更具備功率計,其配置於光源2與衰減器裝置5之間,檢測入射至衰減器裝置5之雷射光L之強度。控制部6基於由功率計檢測到之雷射光L之檢測強度、目標強度及上述表,而決定第1窗口對10之旋轉角度。目標強度例如為雷射光L對加工對象物W之照射強度,由使用者設定。
[作用及效果]
於衰減器裝置5中,雷射光L通過一對第1窗口11及一對第2窗口31。各第1窗口11包含以與光軸AX形成布魯斯特角之方式延伸之一對第1表面11a,各第2窗口31包含以與光軸AX形成布魯斯特角之方式延伸之一對第2表面31a。因此,雷射光L通過以與光軸AX形成布魯斯特角之方式延伸之共計8個表面。藉此,可使雷射光L衰減。又,藉由旋轉保持部20,將第1窗口對10以可繞光軸AX旋轉之方式予以保持。藉此,藉由使第1窗口對10旋轉,而可使雷射光L之衰減率變化。特別是,於衰減器裝置5中,由於雷射光L在共計8個表面處被衰減,因此可較大地確保衰減範圍,從而可使衰減率較大地變化。
又,依序通過第1窗口對10及第2窗口對30之雷射光L入射至λ/4相位元件8,該λ/4相位元件8對與光學軸OA平行之偏光成分和與光學軸OA正交之偏光成分之間賦予λ/4之相位差。此處,第2窗口對30以如下方式配置,即:在自與光軸AX平行之方向觀察之情形下,透過第2窗口對30之P偏光成分之振動方向相對於λ/4相位元件8之光學軸OA傾斜45度。藉此,第2窗口對30及λ/4相位元件8可作為隔離器發揮功能,而可去除回返光R。因此,根據衰減器裝置5,可使雷射光L適宜地衰減,且可抑制回返光R。又,與例如將波長板等其他偏光元件取代第2窗口對30用作偏光鏡來構成隔離器之情形相比,可提高雷射光L之利用效率。又,於省略第2窗口對30,而僅藉由第1窗口對10使雷射光L衰減之情形下,無法藉由第1窗口對10之旋轉角度來實現隔離器功能,但於衰減器裝置5中,藉由具備第1窗口對10及第2窗口對30此2對窗口對,而可確實地實現隔離器功能。又,作為其他減光手段,亦有使用波長板與偏光元件之方法,但存在波長板之精度之偏差大、波長板之塗層易於發生損傷之問題。相對於此,於衰減器裝置5中,可避免如此之事態。
第1窗口對10、旋轉保持部20及第2窗口對30彼此固定而構成1個單元。藉此,可將衰減器裝置5之操作容易化。
第1窗口對10及第2窗口對30配置於共通之殼體40內。藉此,可將衰減器裝置5之操作更加容易化。又,可將由第1窗口對10及第2窗口對30反射之雷射光L保留於殼體40內。
於殼體40設置有散熱構造46。藉此,可將因由第1窗口對10及第2窗口對30反射之雷射光L而產生之熱有效地散熱。
控制部6可基於第1窗口對10之旋轉角度與由第1窗口對10及第2窗口對30實現之雷射光L之衰減率之關係,以第1窗口對10之旋轉角度成為與目標強度相應之旋轉角度之方式對旋轉保持部20進行控制。藉此,可將雷射光L之衰減率確實地調整成與目標強度相應之衰減率。又,例如與使用者手動對第1窗口對10之旋轉角度進行調整之情形相比,可提高操作性及再現性。
本揭示並不限於上述實施形態。例如,各構成之材料及形狀並不限於上述之材料及形狀,可採用各種材料及形狀。
1:雷射加工裝置
2:光源
3, 4:鏡
5:衰減器裝置
6:控制部
7:衰減器單元
8:λ/4相位元件
9:載台
10:第1窗口對
11:第1窗口
11a:第1表面
20:旋轉保持部
21:基座
22:旋轉載台
30:第2窗口對
31:第2窗口對
31a:第2表面
40:殼體
41:第1部分
42:第2部分
43:入射部
44:出射部
45:板構件
46:散熱構造
46a:散熱鰭片
AX:光軸
B:布魯斯特面
L:雷射光
OA:光學軸
R:回返光
W:加工對象物
θ:入射角
圖1係顯示實施形態之雷射加工裝置之構成圖。
圖2係顯示衰減器裝置之外觀之立體圖。
圖3係顯示衰減器裝置之內部之立體圖。
圖4係用於說明布魯斯特面處之光之衰減之立體圖。
圖5(a)~(c)係顯示使第1窗口對旋轉時之透過成分之比例之變化之圖。
圖6係用於說明λ/4相位元件之圖。
圖7(a)及(b)係用於說明隔離器功能之圖。
圖8係顯示輸入至旋轉保持部之脈衝數與透過率之關係之例之圖表。
10:第1窗口對
11:第1窗口
11a:第1表面
20:旋轉保持部
21:基座
22:旋轉載台
30:第2窗口對
31:第2窗口對
31a:第2表面
45:板構件
AX:光軸
L:雷射光
Claims (7)
- 一種衰減器裝置,其具備:第1窗口對,其係具有供雷射光沿著光軸而入射之一對第1窗口者,且前述一對第1窗口各自包含以與前述光軸形成布魯斯特角之方式延伸之一對第1表面,前述一對第1窗口之一者之前述一對第1表面相對於前述光軸,朝前述一對第1窗口之另一者之前述一對第1表面的相反側傾斜; 旋轉保持部,其將前述第1窗口對以可繞前述光軸旋轉之方式予以保持; 第2窗口對,其係具有一對第2窗口者,且前述一對第2窗口各自包含以與前述光軸形成布魯斯特角之方式延伸之一對第2表面,前述一對第2窗口之一者之前述一對第2表面相對於前述光軸,朝前述一對第2窗口之另一者之前述一對第2表面的相反側傾斜;及 λ/4相位元件,其以供前述雷射光依序通過前述第1窗口對及前述第2窗口對之後而入射之方式配置,當前述雷射光之波長設為λ時,對與光學軸平行之偏光成分和與前述光學軸正交之偏光成分之間賦予λ/4之相位差;且 前述第2窗口對以如下方式配置,即:自與前述光軸平行之方向觀察之情形下,透過前述第2窗口對之P偏光成分之振動方向相對於前述λ/4相位元件之前述光學軸傾斜45度。
- 如請求項1之衰減器裝置,其中前述第1窗口對、前述旋轉保持部及前述第2窗口對彼此固定而構成1個單元。
- 如請求項1或2之衰減器裝置,其中前述第1窗口對及前述第2窗口對配置於共通之殼體內。
- 如請求項3之衰減器裝置,其中於前述殼體設置有散熱構造。
- 如請求項1至4中任一項之衰減器裝置,其更具備控制部,該控制部以前述第1窗口對之旋轉角度成為與目標強度相應之旋轉角度之方式,對前述旋轉保持部進行控制。
- 如請求項5之衰減器裝置,其中前述控制部基於前述第1窗口對之旋轉角度與由前述第1窗口對及前述第2窗口對實現之前述雷射光之衰減率之關係,以前述第1窗口對之旋轉角度成為與目標強度相應之旋轉角度之方式對前述旋轉保持部進行控制。
- 一種雷射加工裝置,其具備:光源,其輸出前述雷射光,及 請求項1至6中任一項之衰減器裝置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020124684A JP2022021215A (ja) | 2020-07-21 | 2020-07-21 | アッテネータ装置及びレーザ加工装置 |
JP2020-124684 | 2020-07-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202205766A true TW202205766A (zh) | 2022-02-01 |
Family
ID=79729321
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW110115747A TW202205766A (zh) | 2020-07-21 | 2021-04-30 | 衰減器裝置及雷射加工裝置 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20240033849A1 (zh) |
EP (1) | EP4113190A4 (zh) |
JP (1) | JP2022021215A (zh) |
KR (1) | KR20230039597A (zh) |
CN (1) | CN116157224A (zh) |
TW (1) | TW202205766A (zh) |
WO (1) | WO2022018917A1 (zh) |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4916000Y1 (zh) * | 1970-03-09 | 1974-04-22 | ||
US3655268A (en) | 1970-06-01 | 1972-04-11 | Sylvania Electric Prod | Laser beam attenuator |
DE3319151A1 (de) * | 1983-05-26 | 1984-11-29 | Mergenthaler Linotype Gmbh, 6236 Eschborn | Einstellbarer laserlicht-abschwaecher fuer typografische setz- und druckgeraete |
JPH11258526A (ja) * | 1998-03-16 | 1999-09-24 | Hamamatsu Photonics Kk | 光量調整方法及びその装置 |
AUPS023002A0 (en) * | 2002-01-31 | 2002-02-21 | Q-Vis Limited | Variable attenuator |
JP3655268B2 (ja) | 2002-08-26 | 2005-06-02 | 株式会社東芝 | 燃料電池発電プラント |
JP4923615B2 (ja) * | 2006-02-23 | 2012-04-25 | 旭硝子株式会社 | 光アイソレータおよび双方向光送受信装置 |
CN103984112A (zh) * | 2014-04-23 | 2014-08-13 | 深圳市大族激光科技股份有限公司 | 反射式光学隔离器及采用该反射式光学隔离器的激光加工设备 |
-
2020
- 2020-07-21 JP JP2020124684A patent/JP2022021215A/ja active Pending
-
2021
- 2021-04-19 US US18/010,272 patent/US20240033849A1/en active Pending
- 2021-04-19 WO PCT/JP2021/015881 patent/WO2022018917A1/ja active Application Filing
- 2021-04-19 CN CN202180060829.9A patent/CN116157224A/zh active Pending
- 2021-04-19 EP EP21845529.3A patent/EP4113190A4/en active Pending
- 2021-04-19 KR KR1020227038238A patent/KR20230039597A/ko active Search and Examination
- 2021-04-30 TW TW110115747A patent/TW202205766A/zh unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022018917A1 (ja) | 2022-01-27 |
CN116157224A (zh) | 2023-05-23 |
JP2022021215A (ja) | 2022-02-02 |
US20240033849A1 (en) | 2024-02-01 |
EP4113190A4 (en) | 2024-04-10 |
KR20230039597A (ko) | 2023-03-21 |
EP4113190A1 (en) | 2023-01-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6349410B2 (ja) | 可変ビームパラメータ積を有するマルチビームレーザ配列のためのシステムおよび方法 | |
US7259914B2 (en) | Attenuator for high-power unpolarized laser beams | |
US20180231790A1 (en) | Linear polarization of a laser beam | |
EP0699935B1 (en) | Method and apparatus for optical isolation | |
US4914664A (en) | Tunable dye laser with suppressed frequency shift anomalies | |
TWI457601B (zh) | 偏光方位角調整裝置及雷射加工裝置 | |
KR20130020773A (ko) | 편광 출력 레이저 빔의 고속 강도 변화 달성 방법 | |
TW202205766A (zh) | 衰減器裝置及雷射加工裝置 | |
JP2002048911A (ja) | ビームスプリッター及びそれを用いたレーザシステム | |
JP7001251B2 (ja) | レーザ・ビームのコヒーレンスを減らすための装置 | |
US11304286B2 (en) | Polarizer | |
JP2009248136A (ja) | レーザ光分岐装置およびレーザ加工装置 | |
JP3545008B2 (ja) | 光ピックアップ装置 | |
JP7232504B2 (ja) | 光スイッチング素子 | |
JP6542473B2 (ja) | 非線形周波数変換デバイス | |
JPH09197302A (ja) | 光強度制御装置 | |
JP2003066375A (ja) | レーザビーム分岐装置及び分岐方法 | |
JP2022021215A5 (zh) | ||
RU2184987C2 (ru) | Отражательная призма для поворота плоскости поляризации | |
JPH02234114A (ja) | レーザビーム減衰器 | |
JPS6147402B2 (zh) | ||
JP2007021509A (ja) | レーザ加工機 | |
JPH05317328A (ja) | レーザ治療装置 | |
JPH0818153B2 (ja) | レ−ザ装置 | |
JP2001009397A (ja) | レーザ照射装置 |