光谐振器(1)具备：激光二极管阵列(11)，具有多个激光元件(11a)该多个激光元件(11a)沿着预先确定的X方向而排列，释放相互不同的波长的光束；衍射光栅(40)，使从各激光元件(11a)释放的光束以与其波长相应的衍射角衍射；输出耦合器(60)，将由衍射光栅(40)进行了衍射的光束的一部分反射，返回到各激光元件(11a)；和光学系统(30)，被设置于激光二极管阵列(11)与衍射光栅(40)之间，使从各激光元件(11a)释放的各光束彼此整齐。光学系统(30)从激光二极管阵列(11)起依次包含仅在X方向具有负的焦度的第1透镜元件(31)、以及仅在X方向具有正的焦度的第2透镜元件(32)。第2透镜元件(32)。第2透镜元件(32)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光谐振器以及激光加工装置
[0001]本公开涉及光谐振器，特别是涉及波长合成型的光谐振器。此外，本公开涉及使用了这种光谐振器的激光加工装置。
技术介绍
[0002]专利文献1公开了振荡波长可调节的准分子激光装置。以光束扩大器的入射光瞳面为中心，使载置有光束扩大器和衍射光栅这两者的旋转工作台旋转，从而进行振荡波长的调节。
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开平5
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235453号公报
技术实现思路
[0006]‑
专利技术要解决的课题
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[0007]本公开提供一种即使在使用了较宽间距的衍射光栅的情况下也可实现装置的小型化的光谐振器。此外，本公开提供一种使用了这种光谐振器的激光加工装置。
[0008]‑
解决课题的手段
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[0009]本公开涉及将波长不同的多个光束合成的波长合成型的光谐振器。所述光谐振器具备：激光二极管阵列，具有多个激光元件，所述多个激光元件沿着预先确定的方向而排列，释放相互不同的波长的光束。所述光谐振器还具备：衍射光栅，使从各激光元件释放的光束以与其波长相应的衍射角衍射。所述光谐振器还具备：输出耦合器，将由所述衍射光栅进行了衍射的光束的一部分反射，返回到各激光元件。所述光谐振器还具备：光学系统，被设置于所述激光二极管阵列与所述衍射光栅之间，使从各激光元件释放的各光束彼此整齐。所述光学系统从所述激光二极管阵列向所述衍射光栅依次包含仅在所述预先确定的方向具有负的焦度的第1透镜元件、以及仅在所述预先确定的方向具有正的焦度的第2透镜元件。
[0010]此外，本公开所涉及的激光加工装置具备：上述光谐振器、和将从所述光谐振器输出的光束向被加工物照射的加工头。
[0011]‑
专利技术效果
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[0012]根据本公开所涉及的光谐振器，即使在使用了较宽间距的衍射光栅的情况下也可实现装置的小型化。
附图说明
[0013]图1的(A)是表示实施方式1所涉及的光谐振器的概要结构的结构图，图1的(B)是衍射光栅的剖视图。
[0014]图2是表示实施方式1所涉及的光谐振器的具体结构的一个例子的结构图。
[0015]图3是表示光源单元的一个例子的立体图。
[0016]图4是表示光源单元的一个例子的局部侧视图。
[0017]图5是表示快轴准直器的一个例子的立体图。
[0018]图6是表示快轴准直器的一个例子的剖视图。
[0019]图7是表示光束旋转器的一个例子的立体图。
[0020]图8是光束旋转器的入射面。
[0021]图9是光束旋转器的出射面。
[0022]图10是表示光束旋转器的功能的立体图。
[0023]图11的(A)是表示采用了波长900nm波段且光栅根数N＝1600根的衍射光栅的光谐振器的一个例子的结构图，图11的(B)是表示采用了波长400nm波段且光栅根数N＝2220根的衍射光栅的光谐振器的一个例子的结构图，图11的(C)是表示采用了波长400nm波段且光栅根数N＝1600根的衍射光栅的光谐振器的一个例子的结构图。
[0024]图12是表示衍射光栅的α＝
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β的情况下的Δλ/Δα的光栅根数特性的图表。
[0025]图13是表示本公开所涉及的激光加工装置的一个例子的框图。
具体实施方式
[0026]以下，适当地参照附图，对实施方式详细进行说明。但是，可能省略非必要详细的说明。例如，可能省略已知事项的详细说明或者针对实质相同的结构的重复说明。这是为了避免以下的说明变得不必要地冗余，使本领域技术人员容易理解。
[0027]另外，申请人为了本领域技术人员充分理解本公开而提供附图以及以下的说明，并不意图通过这些来限定权利要求书所述的主题。
[0028](实施方式1)
[0029]以下，使用图1～图12来对本公开的实施方式1进行说明。
[0030][1
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1.结构][0031]图1的(A)是表示实施方式1所涉及的光谐振器1的概要结构的结构图。图1的(B)是衍射光栅的剖视图。
[0032]光谐振器1沿着光轴方向，具备激光二极管阵列11、光学系统30、衍射光栅40和输出耦合器60等。在此，为了容易理解，将来自激光二极管阵列11的光束的行进方向设定为Z方向，将与Z方向垂直并且与纸面平行的方向设定为X方向，将与Z方向垂直并且与纸面垂直的方向设定为Y方向。
[0033]激光二极管阵列11例如能够由直接二极管激光器(DDL)构成，具有沿着预先确定的方向、例如图1的(A)的X方向排列的多个激光元件11a。在激光二极管阵列11的后侧端面，例如实施反射率99.9％以上的高反射率涂敷。对激光二极管阵列11的前侧端面，例如实施透射率99.9％以上的反射防止涂敷。另外，在图1的(A)中，示例了3个激光元件11a，但也可以是2个或者4个以上的激光元件11a。各激光元件11a通过光谐振而释放相互不同的波长的光束。
[0034]光学系统30被设置于激光二极管阵列11与衍射光栅40之间，从激光二极管阵列11向衍射光栅40依次包含仅在X方向具有负的焦度的第1柱面透镜元件31和仅在X方向具有正的焦度的第2柱面透镜元件32。光学系统30具有使从各激光元件11a释放的各光束在X方向
彼此整齐并准直的功能。光学系统30的焦点位置也可以设定于激光元件11a的光出射面附近。另外，所谓“准直”，是指将单一的光束转换为平行或者实质平行的光束、将多个光束的各主光线转换为相互平行或者实质平行等的用语。
[0035]衍射光栅40使从各激光元件11a释放的光束以与其波长相应的衍射角衍射。在此，作为衍射光栅40，示例将光束向入射侧反射的反射型的衍射光栅，但也同样能够用于透射光束并向与入射侧相反的一侧出射的透射型的衍射光栅。
[0036]如图1的(B)所示，衍射光栅40具备具有间距P的周期构造，其截面可以是矩形波形状，此外也可以是三角波形状、锯齿形状等。一般地，使用相对于衍射光栅的法线的入射角α以及衍射角β、衍射次数m、光栅根数N(＝1/间距P)、光的波长λ，在衍射条件sinα
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sinβ＝Nmλ成立的方向出射衍射光。在此，入射角α以及衍射角β的符号以从光线向衍射光栅的法线顺时针为正。其中，反射型衍射光栅的衍射角β以从光线向衍射光栅的法线逆时针为正。
[0037]输出耦合器60例如能够由反射率2％的部分反射镜构成，将由衍射光栅40衍射的光束的一部分反射，返回到各激光元件11a。由此，提供激光振荡用的反馈光，能够在激光二极管阵列11的后侧端面与输出耦合器60之间产生光谐振。透射输出耦合器60的光束被利用于后段的过程、例如激光加工等。
[0038]在本公开所涉及的波长合成型的光谐振器中，向衍射光栅40的入射角α根据各光束的波长而不同，但衍射光栅40中的衍射角β被本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光谐振器，是将波长不同的多个光束合成的波长合成型的光谐振器，所述光谐振器具备：激光二极管阵列，具有多个激光元件，所述多个激光元件沿着预先确定的方向而排列，释放相互不同的波长的光束；衍射光栅，使从各激光元件释放的光束以与其波长相应的衍射角衍射；输出耦合器，将由所述衍射光栅进行了衍射的光束的一部分反射，返回到各激光元件；和光学系统，被设置于所述激光二极管阵列与所述衍射光栅之间，使从各激光元件释放的各光束彼此整齐，所述光学系统从所述激光二极管阵列向所述衍射光栅依次包含仅在所述预先确定的方向具有负的焦度的第1透镜元件、以及仅在所述预先确定的方向具有正的焦度的第2透镜元件。2.根据权利要求1所述的光谐振器，其中，所述光学系统具有比所述激光二极管阵列与所述第2透镜元件之间的距离长的焦距。3.根据权利要求1所述的光谐振器，其中，所述光学系统满...
【专利技术属性】
技术研发人员：市桥宏基，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：
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