[发明专利]调芯方法有效

专利信息
申请号: 201780072858.0 申请日: 2017-11-27
公开(公告)号: CN110023025B 公开(公告)日: 2020-11-13
发明(设计)人: 石川谅;龙堂诚;长安同庆;西村仁志;王静波;西尾正敏;山口秀明;竹中义彰;江泉清隆 申请(专利权)人: 松下知识产权经营株式会社
主分类号: B23K26/035 分类号: B23K26/035;B23K26/00;B23K26/067;G02B6/32;G02B6/42;H01S3/101
代理公司: 中科专利商标代理有限责任公司 11021 代理人: 韩丁
地址: 日本国*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 方法
【说明书】:

在激光振荡器与光纤的入射端面之间,配置对激光束(300)进行聚光的聚光透镜。将激光束(300)分支为多个光束(303、304)。在各个情况下对聚光透镜的位置进行调整,以使得对激光束(304)的功率进行测定,该值为最大,此外,对激光束(303)的FFP进行测定,得到的BPP为最小。将调整后的位置分别存储为第1以及第2透镜位置。使聚光透镜在这些位置之间移动并测定激光束(303)的FFP,调整聚光透镜的位置以使得所得到的BPP为规定值以下。

技术领域

本发明涉及激光加工装置等中的光纤与激光振荡器之间的调芯方法。

背景技术

以往,已知通过光纤来对来自气体激光器、固体激光器等激光振荡器的激光束进行导波,从而进行工件的焊接、加工的激光加工装置。

为了提高激光振荡器与光纤的耦合效率,确保加工中使用的激光束的功率,通常在激光振荡器与光纤之间进行调芯。

以往,提出了如下技术:通过功率表等来对激光束的功率进行测定,所述激光束是使来自激光振荡器的激光束经由聚光透镜等的光学部件而入射到光纤的一个端面并从另一个端面出射的激光束,调整聚光透镜的位置等以使得该功率为最大,从而进行调芯(例如,参照专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:JP特开平08-167754号公报

发明内容

近年来,针对加工精度的要求变得严格,向工件照射的激光束的形状控制变得重要。

但是,激光束的功率为最大的聚光透镜的位置与代表激光束形状的光束质量为最佳的聚光透镜的位置未必一致。因此,若在前者的位置固定聚光透镜并结束调芯,则有可能不能得到所希望的光束质量。此外,其结果,可能产生调芯作业的重做等,作业效率可能降低。

本发明鉴于该情况而作出,其目的在于,提供一种同时监视激光束的功率和光束质量并且进行调芯的方法。

为了实现上述目的,在该发明的一方式中,对经由光纤而从激光振荡器出射的激光束进行分支,能够同时测定激光束的功率以及质量,并且基于这些测定结果来进行激光振荡器与光纤的调芯。

具体而言,本发明的一方式所涉及的调芯方法在激光振荡器与连接于该激光振荡器的光纤之间进行调芯,在所述激光振荡器的光出射部与所述光纤的入射端之间,配置对从所述激光振荡器出射的激光束进行聚光的聚光透镜以及对该聚光透镜的位置进行调整的透镜调整机构,所述调芯方法具备:测定步骤,将从所述光纤的出射端出射的激光束分支为至少包含第1以及第2激光束的多个激光束,分别对该被分支的第1激光束的功率以及第2激光束的远场图(FFP:Far Field Pattern)进行测定;第1调整步骤,调整所述聚光透镜的位置以使得所被测定的所述第1激光束的功率为最大,将此时的位置存储为第1透镜位置;第2调整步骤,根据所测定的所述第2激光束的FFP来求取光束参数乘积(BPP:BeamParameter Products),调整所述聚光透镜的位置以使得该BPP为最小,将此时的位置存储为第2透镜位置;第3调整步骤,对使所述聚光透镜在所述第1透镜位置与所述第2透镜位置之间移动时的所述第2激光束的FFP进行测定;和第4调整步骤,根据所述第3调整步骤中测定的所述第2激光束的FFP来求取BPP,调整所述聚光透镜的位置以使得该BPP为规定值以下。

通过该方法,能够进行激光振荡器与光纤之间的调芯,以使得同时监视功率和光束质量,并且能够在确保了一定以上的光束质量的状态下使功率为最大限。

也可以在第4调整步骤中,在第2激光束的BPP为规定值以上的情况下,在BPP刚刚成为规定值以上之前的位置固定聚光透镜,结束激光振荡器与光纤之间的调芯,在BPP小于规定值的情况下,在第1透镜位置固定聚光透镜,结束激光振荡器与光纤之间的调芯。

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