本發(fā)明關(guān)于光放大裝置以及激光加工裝置。特別地，本發(fā)明關(guān)于，用于使激光脈沖從mopa(masteroscillatorpoweramplifier：主控振蕩器的功率放大器)方式的光纖放大器穩(wěn)定地射出的技術(shù)。

背景技術(shù)：

采用利用了光放大光纖的mopa(masteroscillatorpoweramplifier)方式，并利用來自半導(dǎo)體激光(ld)的光作為種子光的激光加工裝置，具有以下特征：為了能夠使出射光的重復(fù)頻率、峰值功率、脈沖寬度等相互獨立地改變，允許其容易根據(jù)加工對象來選擇最合適的參數(shù)。例如，特開2011-181761號公報公開了這樣一種結(jié)構(gòu)，其通過控制驅(qū)動器，使非發(fā)光期間的激發(fā)光的條件改變，由此，能夠使從激光加工裝置輸出的脈沖光的能量不論非發(fā)光期間長度為多少都能穩(wěn)定化。

特開2012-248615號公報公開了這樣一種光放大裝置，其基于峰值檢測器的檢測值，控制非發(fā)光期間的激發(fā)光的功率(驅(qū)動器的偏壓電流)，以使在發(fā)光期間產(chǎn)生的最初的輸出光脈沖和最終的輸出脈沖之間的功率相同。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2011-181761號公報

專利文獻2：日本特開2012-248615號公報

具有光纖激光振蕩器的現(xiàn)有的激光加工裝置中，在振蕩周期的低頻率區(qū)域難以提高平均功率。其原因是，由于產(chǎn)生了如下問題。在使激發(fā)光的功率一定的狀態(tài)下降低頻率時，峰值功率上升。峰值功率上升時，則存在損傷光纖的可能性。此外，由于峰值功率的上升，在受激拉曼散射(srs：stimulatedramanscattering)所代表的非線性光學(xué)現(xiàn)象發(fā)生時，將加劇相位不一致的傳輸模式。

為了避免上述問題，在以低頻率使用光纖激光振蕩器時，必須通過降低激發(fā)光功率來在降低了平均功率的狀態(tài)下使用。

另一方面，利用激光進行例如金屬的深蝕刻或黑色打印(黒色印字)之類的加工時，激光的功率需要達到一定程度。因此，用激光對金屬進行加工時，在低頻率下使用了平均功率大的激光振蕩器。現(xiàn)有的光纖激光振蕩器中，由于不能提高輸出的平均功率，因此難以進行金屬的深蝕刻或黑色打印之類的加工。因此，希望提供一種光纖激光振蕩器，其可輸出用于加工的高功率的光。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個技術(shù)方案的光放大器，具有：種子光源，其產(chǎn)生脈沖狀的種子光；激發(fā)光源，其產(chǎn)生激發(fā)光；光放大光纖，其利用激發(fā)光放大種子光，并輸出放大光；控制部，其控制種子光源以及激發(fā)光源?？刂撇烤哂腥缦履Ｊ剑谠撃Ｊ街?，控制激發(fā)光的功率，以使放大光的脈沖寬度的設(shè)定值越大，則在脈沖寬度的最小設(shè)定值的閾值內(nèi)放大光的峰值能量越是增大。

上述“模式”是指，在增加了脈沖寬度的情況下，激發(fā)光的功率增加的模式。

優(yōu)選地，在設(shè)定了模式的情況下，控制部使放大光的重復(fù)頻率的上限降低而低于與模式不同的其他模式中的重復(fù)頻率的上限，并設(shè)定脈沖寬度大于最小設(shè)定值。控制部使激發(fā)光源產(chǎn)生的激發(fā)光的功率增加而高于其他模式中的激發(fā)光的功率

“其他模式”是指，相對于脈沖寬度、重復(fù)頻率的參數(shù)調(diào)整，激發(fā)光的功率一定的模式。

優(yōu)選地，控制部使模式中的放大光的平均功率增加而高于其他模式中的平均功率。

優(yōu)選地，模式中的脈沖寬度的最大值大于其他模式中的脈沖寬度的最大值。

優(yōu)選地，在增加脈沖寬度的情況下，控制部控制種子光源，以使從種子光源射出的種子光成為含有多個光脈沖的系列脈沖光。

優(yōu)選地，控制部執(zhí)行使用戶從用于確定構(gòu)成系列脈沖光的光脈沖的個數(shù)的多個設(shè)定方案中，選擇用于分別設(shè)定模式以及其他模式的方案的處理。

優(yōu)選地，控制部執(zhí)行使用戶從用于確定重復(fù)頻率的多個設(shè)定方案中，選擇用于分別設(shè)定模式以及其他模式的方案的處理。

優(yōu)選地，控制部通過重新啟動處理在模式和其他模式間相互切換。

優(yōu)選地，當(dāng)從與模式不同的其他模式設(shè)定成模式時，控制部根據(jù)來自用戶的使放大光的重復(fù)頻率的上限降低的輸入，使脈沖寬度增加而大于其他模式中的脈沖寬度，并使激發(fā)光的功率增加而大于其他模式中的激發(fā)光的功率。

優(yōu)選地，當(dāng)從與模式不同的其他模式設(shè)定成模式時，控制部根據(jù)來自用戶的使脈沖寬度增加的輸入，使激發(fā)光的功率增加而大于其他模式中的激發(fā)光的功率，并使重復(fù)頻率的上限降低而低于其他模式中的重復(fù)頻率的上限。

優(yōu)選地，當(dāng)從與模式不同的其他模式設(shè)定成模式時，控制部根據(jù)來自用戶的輸入而使激發(fā)光的功率增加的輸入，使脈沖寬度增加而大于其他模式中的脈沖寬度，并使重復(fù)頻率的上限降低而低于其他模式中的重復(fù)頻率的上限。

本發(fā)明的其他技術(shù)方案的激光加工裝置，具有上述中任一項所述的光放大裝置。

本發(fā)明的上述以及其他目的、特征、技術(shù)方案以及有利點，結(jié)合附圖可以從以下關(guān)于本發(fā)明的詳細說明理解本發(fā)明。

附圖說明

圖1為示出本實施方式的激光加工裝置的結(jié)構(gòu)示例的圖。

圖2為用于說明由本實施方式的激光加工裝置發(fā)出的具有最小脈沖寬度的激光脈沖的波形圖。

圖3為用于說明本實施方式的激光加工裝置發(fā)出的具有大于最小脈沖寬度的脈沖寬度的激光脈沖的波形圖。

圖4為用于說明本實施方式的激光加工裝置在第一模式中增加了脈沖寬度時的峰值功率的變化的波形圖。

圖5為用于說明本實施方式的激光加工裝置在第二模式中增加了脈沖寬度時的峰值功率的變化的波形圖。

圖6為示出了在第一模式以及第二模式中運行本實施方式的激光加工裝置時的激光脈沖的波形的波形圖。

圖7為示出用于分別在第一模式以及第二模式中運行本實施方式的激光加工裝置的設(shè)定方案的示例圖。

圖8中用于說明本實施方式的激光加工裝置的設(shè)定處理的流程圖。

圖9為示出用于設(shè)定本實施方式的激光加工裝置的模式的用戶界面畫面的一例的示意圖。

圖10為示出了用于模式選擇的對話框的一例的示意圖。

圖11為示出用于標(biāo)準(zhǔn)模式(第一模式)的設(shè)定畫面的一例的示意圖。

圖12為示出用于ee模式(第二模式)的設(shè)定畫面的一例的示意圖。

圖13為示出了在第一模式以及第二模式下操作本實施方式的激光加工裝置時的輸出的平均功率的圖表。

圖14為示出了在第一模式以及第二模式下操作本實施方式的激光加工裝置時的脈沖能量的圖表。

圖15為示出了在第一模式以及第二模式下操作本實施方式的激光加工裝置時的峰值功率的圖表。

圖16為用于說明通過第二模式進行金屬的深蝕刻的效果的圖。

具體實施方式

參照附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。需要說明的是，圖中相同或相當(dāng)?shù)牟糠植捎猛环枠?biāo)注，不再重復(fù)說明。

＜a.裝置結(jié)構(gòu)＞

首先，說明本發(fā)明的實施方式的光放大裝置以及含有該光放大裝置的激光加工裝置的裝置結(jié)構(gòu)。圖1為示出本實施方式的激光加工裝置的結(jié)構(gòu)示例的圖。

參照圖1，本發(fā)明的實施方式的激光加工裝置100例如作為激光打標(biāo)機而被實現(xiàn)。激光加工裝置100具有：控制器101、打標(biāo)頭102?？刂破?01構(gòu)成本發(fā)明的實施方式的光放大裝置的主要部分。

本實施方式中，光放大裝置射出強度呈脈沖狀地周期性變化的激光。以下，也將出射光稱為“激光脈沖”。在以下的說明中，除非另有說明，“激光脈沖”是指由一個或多個脈沖構(gòu)成的的激光?！凹す饷}沖”中所包含的各脈沖的強度(功率)的最大值統(tǒng)稱為“峰值功率”。典型地，“激光脈沖”所具有的功率的包絡(luò)線相當(dāng)于“峰值功率”。

激光加工裝置100，典型地，包括mopa(masteroscillatorpoweramplifier)方式的光纖放大器。本實施方式中，激光加工裝置100包括二級光纖放大器。更具體地，控制器101包括：光放大光纖1，種子用激光二極管(ld)2，激發(fā)用激光二極管3、7，隔離器4、6，合成器5、8，驅(qū)動電路21、22以及控制部20。打標(biāo)頭102包括：光放大光纖9，光耦合器10，隔離器11，光擴束器12，z軸掃描透鏡13，電掃描器14、15。在以下說明中，激光二極管也可僅表示為“l(fā)d”。

光放大光纖1、種子用ld2以及激發(fā)用ld3是mopa方式的光纖放大器的基本構(gòu)成元件。光放大光纖1具有添加了作為光放大成分的稀土元素的纖芯以及設(shè)置在該纖芯周圍的包層。光放大光纖9與光放大光纖1相同，具有添加了作為光放大成分的稀土元素的纖芯以及設(shè)置在該纖芯周圍的包層。

光放大光纖1、9的纖芯所添加的稀土元素的種類不受特別地限定，例如可使用yb(鐿)、er(鉺)、nd(釹)等。本實施方式中，示出了使用了添加有yb作為稀土元素的光放大光纖的情況。光放大光纖1、9，例如，可以是纖芯的周圍設(shè)置有一層包層的單包層光纖，也可以是在纖芯的周圍設(shè)置有兩層包層的雙包層光纖。

光放大光纖1利用來自激發(fā)用ld3的激發(fā)光將來自種子用ld2的種子光放大。即，mopa方式的光纖放大器中，來自激發(fā)用ld3的激發(fā)光以及來自種子用ld2的脈沖狀的種子光被提供至光放大光纖1。入射至光放大光纖1的激發(fā)光被纖芯所含有的稀土元素原子吸收，發(fā)生原子激發(fā)。在發(fā)生了原子激發(fā)的狀態(tài)下，種子光在光放大光纖1的纖芯傳播時，由于根據(jù)種子光被激發(fā)的原子受激射出，種子光得以放大。由此，光放大光纖1利用激發(fā)光放大種子光。

種子用ld2為激光光源，是產(chǎn)生種子光的種子光源。種子光的波長例如可在1000～1100nm的范圍內(nèi)選擇。驅(qū)動電路21根據(jù)控制部20的指令，通過對種子用ld2反復(fù)施加脈沖狀的電流，由此，脈沖驅(qū)動種子用ld2。即，種子用ld2射出脈沖狀的種子光。

從種子用ld2射出的種子光，通過了隔離器4后，入射至光放大光纖1。隔離器4具有僅使光在一個方向上通過并遮斷向與該光相反的方向入射的光的功能。隔離器4使來自種子用ld2的種子光通過的同時，遮斷來自光放大光纖1的返回光束。由此，能夠防止來自光放大光纖1的返回光束入射至種子用ld2中。這是因為，當(dāng)來自光放大光纖1的返回光入射至種子用ld2時，存在種子用ld2損壞的問題。

激發(fā)用ld3為激光光源，是產(chǎn)生用于激發(fā)添加于光放大光纖1的纖芯的稀土元素的原子的激發(fā)光的激發(fā)光源。當(dāng)向光放大光纖1的纖芯添加yb作為稀土元素時，激發(fā)光的波長例如是915±10nm。激發(fā)用ld3由驅(qū)動電路22驅(qū)動。

來自種子用ld2的種子光和來自激發(fā)用ld3的激發(fā)光由合成器5合成并入射至光放大光纖1。光放大光纖1為單包層光纖時，種子光以及激發(fā)光都入射至纖芯。相對地，當(dāng)光放大光纖1為雙包層光纖時，種子光入射至纖芯，激發(fā)光則入射至第一包層。雙包層光纖的第一包層作為激發(fā)光的光波導(dǎo)路而發(fā)揮作用。在入射至第一包層的激發(fā)光在第一包層傳輸?shù)倪^程中，以通過纖芯的模式來激發(fā)纖芯中的稀土元素。

在光放大光纖1中放大的激光，通過隔離器6，在合成器8中與來自激發(fā)用ld7的激發(fā)光結(jié)合。激發(fā)用ld7產(chǎn)生用于激發(fā)添加于光放大光纖9的纖芯的稀土元素的原子的激發(fā)光。激發(fā)用ld7由驅(qū)動電路22驅(qū)動。

光放大光纖9通過光耦合器10與來自控制器101的光纖光學(xué)結(jié)合。被光放大光纖1放大的激光在光放大光纖9的內(nèi)部，進一步被來自激發(fā)用ld7的激發(fā)光放大。

從光放大光纖9射出的激光通過隔離器11。隔離器11使在光放大光纖9被放大的并從光放大光纖9射出的激光通過，同時，遮斷返回到光放大光纖9的激光。

通過了隔離器11的激光，其射束直徑被光擴束器12擴大。z軸掃描透鏡13使激光在z軸方向(即上下方向)進行掃描。電掃描器14、15使激光分別在x軸方向以及y軸方向進行掃描。由此，激光在加工對象物250的表面進行二維方向的掃描。需要說明的是，雖然未圖示，打標(biāo)頭102可包括用于會聚激光的fθ透鏡等的其他光學(xué)部件。

在加工對象物250表面上使激光即從光放大裝置射出的激光脈沖在二維方向上進行掃描，由此，能對以樹脂、金屬等作為坯料的加工對象物250的表面實施加工。例如，在加工對象物250的表面打印(標(biāo)記)由文字、圖形等構(gòu)成的信息。

本實施方式中，光放大裝置構(gòu)成為在第一級放大(控制器101中的光放大)中增大激發(fā)光。然而，打標(biāo)頭102進行光放大并非是必不可少的。即可以從打標(biāo)頭102中省略光放大光纖9。

控制部20，主要控制由種子用ld2(種子光源)以及激發(fā)用ld3(激發(fā)光源)產(chǎn)生的光。更具體地，控制部20接收來自上位裝置300的用于激光掃描的必要指令。而且，控制部20經(jīng)由設(shè)定裝置301接收來自用戶的設(shè)定?？刂撇?0根據(jù)來自設(shè)定裝置301的用戶操作控制驅(qū)動電路21、22，并控制電掃描器14、15等。

控制部20只要是提供控制指令的結(jié)構(gòu)即可，可使用任何硬件。例如，也可以使用執(zhí)行規(guī)定程序的計算機來安裝控制部20。作為設(shè)定裝置3，例如可使用個人計算機。個人計算機具有作為輸入部的鼠標(biāo)、鍵盤、觸摸面板等。

種子用ld2，激發(fā)用ld3、7，隔離器4、6、11等光學(xué)元件的特性的變化可能取決于溫度。因此，更優(yōu)選地，在激光加工裝置100中設(shè)置用于將這些光學(xué)元件維持在一定溫度的溫度控制器。

本實施方式的激光加工裝置100可彼此獨立地控制平均功率、激光脈沖的重復(fù)頻率以及激光脈沖的脈沖寬度。用戶可以相互獨立地設(shè)定平均功率、激光脈沖的重復(fù)頻率以及激光脈沖的脈沖寬度。如圖1所示，本實施方式中，光放大裝置具有多級放大結(jié)構(gòu)，因此，能夠通過在各級放大階段增大激發(fā)光，從而在不引起非線性現(xiàn)象的范圍內(nèi)，提高激光的平均功率。

本實施方式的光放大裝置(激光加工裝置100)具有兩種模式。也就是說，控制部20具有兩種控制模式。第一模式為針對脈沖寬度、重復(fù)頻率等參數(shù)的調(diào)整，激發(fā)光的功率為固定的模式。第二模式當(dāng)增加脈沖寬度時，使激發(fā)光的功率增加的模式。需要說明的是，第二模式對應(yīng)于本發(fā)明以及其實施方式中的“模式”，第一模式對應(yīng)于本發(fā)明以及其實施方式中的“其他模式”。

＜b.第一模式＞

第一模式中，在寬范圍內(nèi)設(shè)定激光脈沖的重復(fù)頻率以及激光脈沖的脈沖寬度。

圖2為用于說明由本實施方式的激光加工裝置100發(fā)出的具有最小脈沖寬度的激光脈沖的波形圖。參照圖2，f表示激光脈沖的重復(fù)頻率，w表示激光脈沖的脈沖寬度。平均功率可被定義為單位時間(例如1秒)內(nèi)由光放大裝置輸出的激光脈沖的能量的總和。

pp表示激光脈沖的峰值功率。峰值功率pp被控制為不超出閾值功率pth。閾值功率pth被預(yù)設(shè)為例如不會使光放大光纖發(fā)生損壞的上限功率。

圖3為用于說明本實施方式的激光加工裝置100發(fā)出的具有大于最小脈沖寬度的脈沖寬度的激光脈沖的波形圖。參照圖3，本實施方式中，在增大脈沖寬度w的情況下，并不是增加一個脈沖的寬度，而是輸出包含多個脈沖的系列脈沖光。每個脈沖的寬度與最小脈沖寬度相同。因此脈沖寬度w與脈沖的數(shù)量成比例關(guān)系。

在第一模式中，脈沖寬度w的最小值例如為15ns，脈沖寬度w在15ns～300ns之間可變。此外，重復(fù)頻率f例如在10khz～1000khz的范圍內(nèi)可變。

圖4為用于說明本實施方式的激光加工裝置100在第一模式中增加了脈沖寬度時的峰值功率pp的變化的波形圖。參照圖4，在激光脈沖的能量一定的條件下增加脈沖寬度w時，峰值功率pp降低。

例如金屬加工(例如金屬深蝕刻或黑色打印)中，存在必須使激光脈沖的能量更高的情況。在具有光纖激光振蕩器的激光加工裝置中，增大平均功率(一個例子中為50w)的同時，必須降低重復(fù)頻率。通過降低重復(fù)頻率，激光脈沖從光放大光纖輸出的時間間隔變長。光放大光纖中蓄積激發(fā)光的功率的時間變長，因此，因降低重復(fù)頻率f而增大峰值功率pp。

具有光纖激光振蕩器的激光加工裝置中，由于能夠相互獨立地改變重復(fù)頻率、峰值功率、脈沖寬度等，在必須要求高平均功率的加工中設(shè)定用于產(chǎn)生必要的激光脈沖的條件并非易事。因此，本實施方式中，激光加工裝置100具有第二模式。相比于第一模式，第二模式是能夠以高的平均能量輸出激光脈沖的模式。

＜c.第二模式＞

第二模式中，確定重復(fù)頻率的設(shè)定范圍以及脈沖寬度的設(shè)定范圍，以能夠相比于第一模式提高平均功率。

圖5為用于說明本實施方式的激光加工裝置100在第二模式中增加了脈沖寬度時的峰值功率pp的變化的波形圖。參照圖5，用實線示出的波形表示第二模式中從激光加工裝置100輸出的激光脈沖的功率。用虛線示出的波形表示第一模式中從激光加工裝置100輸出的激光脈沖的功率。第二模式中，激光脈沖的脈沖寬度w比最小脈沖寬度大，而且，在閾值功率pth內(nèi)增大峰值功率pp。由此，由于能夠提高平均功率，從而能夠進行例如金屬深蝕刻或黑色打印這類的加工。

第二模式中，重復(fù)頻率f的設(shè)定范圍比第一模式中的重復(fù)頻率的設(shè)定范圍更窄，脈沖寬度w的設(shè)定范圍也比第一模式中的重復(fù)頻率的設(shè)定范圍更窄。具體地，第二模式中，重復(fù)頻率f的設(shè)定范圍的上限值小于第一模式中的重復(fù)頻率的設(shè)定范圍的上限值。即第二模式中，重復(fù)頻率可在低頻率區(qū)域內(nèi)設(shè)定。由此，能夠增大峰值功率。而且，第二模式中，脈沖寬度w的下限值比脈沖寬度的最小值大。由此，能夠降低峰值功率pp超過閾值功率pth的可能性。

進一步，脈沖寬度w的最大值大于第一模式中的脈沖寬度的最大值。由此，能夠輸出適用于金屬的深蝕刻或黑色打印這類的加工的高功率的激光脈沖。

圖6為示出了在第一模式以及第二模式中運行本實施方式的激光加工裝置100時的激光脈沖的波形的波形圖。參照圖6，兩個圖表中，表示功率的縱軸的標(biāo)度和表示時間的橫軸的標(biāo)度都相同。第二模式中，能夠使峰值能量比第一模式中的高。在圖6示出的例子中，第二模式中，系列脈沖光的初始脈沖的峰值功率特別地高。這樣的脈沖波形能夠提高對金屬的深蝕刻的貢獻。

圖7為示出用于分別在第一模式以及第二模式中運行本實施方式的激光加工裝置100的設(shè)定方案的示例圖。參照圖7，例如第一模式中，用戶可從激光加工裝置100所存儲的15個設(shè)定方案中選擇適用于加工條件的方案。另一方面，第二模式中，用戶可從激光加工裝置100所存儲的3個設(shè)定方案中選擇適用于加工條件的方案。第二模式的設(shè)定方案中，可設(shè)定的脈沖的數(shù)量也即脈沖寬度的設(shè)定范圍比第一模式的設(shè)定方案更受限制。

第二模式中的脈沖寬度的最大值比第一模式中的脈沖寬度的最大值更大。即第二模式中，可設(shè)定的脈沖數(shù)量的最大值為30，與此相對，第一模式中，可設(shè)定脈沖數(shù)量的最大值為20。

＜d.模式的設(shè)定＞

圖8中用于說明本實施方式的激光加工裝置100的設(shè)定處理的流程圖。該流程圖示出的處理主要由控制部20執(zhí)行。參照圖8，步驟s1中，控制部20判斷是否執(zhí)行了激光加工裝置100的重新啟動處理。當(dāng)沒有執(zhí)行重新啟動處理時(步驟s1中，否)，模式維持在當(dāng)前的模式(第一模式或第二模式)(步驟s2)。另一方面，當(dāng)執(zhí)行了重新啟動處理時(步驟s1中，是)，控制部20切換模式(步驟s3)。

接著步驟s2或步驟s3，步驟s4中，控制部20準(zhǔn)備對應(yīng)于當(dāng)前的模式的設(shè)定方案(參照圖7)。例如控制部20讀取存儲在其內(nèi)部的設(shè)定方案。

步驟s5中，控制部20執(zhí)行由用戶從多個設(shè)定方案中選擇的用于分別設(shè)定第一模式以及第二模式的方案的處理。例如，設(shè)定裝置301根據(jù)來自控制部20的指示，準(zhǔn)備用于用戶輸入脈沖寬度等的輸入畫面。用戶通過該輸入畫面能夠選擇脈沖寬度(脈沖數(shù)量)。輸入到設(shè)定裝置301的參數(shù)從設(shè)定裝置301被傳送至控制部20。輸入畫面的例子后面將詳細說明。

步驟s6中，控制部20通過設(shè)定裝置301，接收用戶的輸入(設(shè)定參數(shù))。設(shè)定參數(shù)例如為重復(fù)頻率、平均功率等。為便于圖示，圖8中分為步驟s5和步驟s6來記載了控制部20接收來自用戶的設(shè)定的處理，但也可在一個步驟中執(zhí)行控制部20接收來自用戶的設(shè)定的處理。此外，多個設(shè)定方案不限定于脈沖寬度的方案，也可以是重復(fù)頻率的設(shè)定方案，也可以是組合了脈沖寬度和重復(fù)頻率的設(shè)定方案。

步驟s7中，控制部20判斷用戶的設(shè)定是否完成。例如當(dāng)指示了用戶在設(shè)定裝置301上的設(shè)定完成時，該指示從設(shè)定裝置301被傳送至控制部20。由此，控制部20判斷用戶完成了設(shè)定。此時(步驟s7中，是)，控制部20存儲用戶所設(shè)定的參數(shù)。存儲的參數(shù)被用于激光加工裝置100的運行中。另一方面，當(dāng)控制部20判斷為用戶的設(shè)定還未完成時(步驟s7中，否)，處理返回至步驟s5，繼續(xù)用戶的設(shè)定處理。

＜e.用戶界面＞

在關(guān)于用戶界面的以下的說明中，分別將第一模式以及第二模式稱為“標(biāo)準(zhǔn)模式”以及“ee模式”。在此應(yīng)該注意，這些名稱并非旨在用于限定本實施方式。

圖9為示出用于設(shè)定本實施方式的激光加工裝置的模式的用戶界面畫面的一例的示意圖。參照圖9，在設(shè)定激光加工裝置100的模式時，用戶從菜單列表中選擇“環(huán)境設(shè)定”菜單(標(biāo)記210)。由此，可選擇“ee模式設(shè)定(選項)”，用戶通過例如鼠標(biāo)的點擊動作選擇“ee模式設(shè)定(選項)”。由此，顯示用于從標(biāo)準(zhǔn)模式以及ee模式中選擇模式的對話框。

圖10為示出了用于模式選擇的對話框的一例的示意圖。參照圖10，用戶通過對話框211選擇ee模式或標(biāo)準(zhǔn)模式，并按下確認(ok)按鍵212。由此，激光加工裝置100重新啟動并切換模式。即，執(zhí)行如圖8示出的步驟s1以及步驟s3的處理。

圖11為示出用于標(biāo)準(zhǔn)模式(第一模式)的設(shè)定畫面的一例的示意圖。參照圖11，“基本設(shè)定”(標(biāo)記221)以及“詳細設(shè)定”(標(biāo)記222)是用于設(shè)定參數(shù)的欄。激光脈沖的功率、重復(fù)頻率(圖11中，表示為“頻率”)、脈沖形狀(對應(yīng)于脈沖寬度)以及加工速度為基本的設(shè)定參數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)模式中，重復(fù)頻率可從例如10.0khz～1000.0khz的范圍內(nèi)設(shè)定。脈沖形狀可從方案1～方案15中選擇。

圖12為示出用于ee模式(第二模式)的設(shè)定畫面的一例的示意圖。參照圖12，ee模式中，重復(fù)頻率可從10.0khz～100.0khz的范圍內(nèi)設(shè)定。脈沖形狀可從方案1～方案3中選擇。

在標(biāo)準(zhǔn)模式以及ee模式中各自，方案和脈沖數(shù)量如圖7所示的那樣是相關(guān)聯(lián)的，并存儲在控制部20內(nèi)部。用戶通過在圖11或圖12所示的設(shè)定畫面中輸入?yún)?shù)，來執(zhí)行圖7所示的步驟s5、s6的處理。

＜f.激光特性＞

圖13～圖16中示出操作本實施方式的激光加工裝置100時的激光特性的一例。圖13為示出了在第一模式以及第二模式下操作本實施方式的激光加工裝置100時的輸出的平均功率的圖表。圖14為示出了在第一模式以及第二模式下操作本實施方式的激光加工裝置100時的脈沖能量的圖表。圖15為示出了在第一模式以及第二模式下操作本實施方式的激光加工裝置100時的峰值功率的圖表。

圖13～圖15中，圖表的縱軸表示以第二模式中的特性值為1進行標(biāo)準(zhǔn)化時的數(shù)值。此外，圖13以及圖14中示出了第一模式以及第二模式中脈沖數(shù)量(參照圖7)都為20時的激光特性。圖15中示出了第一模式以及第二模式中脈沖數(shù)量(參照圖7)都為20時的峰值功率，此外，還示出了第二模式中脈沖數(shù)量(參照圖7)為10時的峰值功率。

如圖13～圖15所示，在100khz以下的重復(fù)頻率中，激光加工裝置100的平均輸出、脈沖能量以及峰值功率，都是在第二模式時高于在第一模式時。而且，第二模式中，與脈沖數(shù)量為20時的峰值功率相比，脈沖數(shù)量為10時的峰值功率高。即脈沖寬度越小，峰值功率越高。

如上所述，本實施方式的激光加工裝置100具有如下模式，其控制激發(fā)光的功率，以使放大光的脈沖寬度的設(shè)定值(脈沖的數(shù)量)越大，則在脈沖寬度的最小設(shè)定值的閾值內(nèi)放大光的峰值能量越是增大。由此，能夠使從光纖激光振蕩器輸出高的平均功率的激光脈沖成為可能。

圖16為用于說明通過第二模式進行金屬的深蝕刻的效果的圖。如圖16所示，與第一模式相比，第二模式中，隨著加工次數(shù)的增加，從金屬表面開始的加工深度變得更大。因此，加工比(通過第二模式的加工深度/通過第一模式的加工深度)大于1，且隨著加工次數(shù)的增加而增加。圖16示出了第二模式中可實現(xiàn)金屬的深蝕刻。

＜g.變形例＞

在上述記載的實施方式中，說明了在第一模式和第二模式之間的兩個模式的切換。其他實施方式中，從第一模式設(shè)定為第二模式時，控制部20根據(jù)來自用戶界面的使放大光的重復(fù)頻率f的上限逐步地或連續(xù)地變化的輸入(用戶輸入)，使脈沖寬度增加而大于第一模式中的脈沖寬度，并使激發(fā)光的功率增加而大于第一模式中的激發(fā)光的功率?？刂撇?0可以使脈沖寬度以及激發(fā)光的功率逐步地增加，也可以使它們連續(xù)地增加。

此外，在其他的實施方式中，從第一模式設(shè)定為第二模式時，控制部20根據(jù)來自用戶界面的使脈沖寬度逐步地或連續(xù)地變化的輸入，使激發(fā)光的功率逐步地或連續(xù)地增加而大于第一模式中的激發(fā)光的功率，并使重復(fù)頻率的上限逐步地或連續(xù)地降低而低于第一模式中的重復(fù)頻率的上限。

進一步，在其他的實施方式中，從第一模式設(shè)定為第二模式時，控制部20根據(jù)來自用戶界面的使放大光的功率逐步地或連續(xù)地變化的輸入，使脈沖寬度逐步地或連續(xù)地增加而大于第一模式中的脈沖寬度，并使重復(fù)頻率的上限逐步地或連續(xù)地降低而低于其他模式中的重復(fù)頻率的上限。

雖然對本發(fā)明的實施方式進行了說明，本次公開的實施方式在所有的方面都只是例示，不應(yīng)該被認為是限制發(fā)明的內(nèi)容。本發(fā)明的范圍通過權(quán)利要求表示，且旨在包括與權(quán)利要求含意均等以及范圍內(nèi)的所有變更。