提供光放大装置及激光加工装置。峰值检测器（16）检测从光放大光纤输出的输出光脉冲组的功率。受光元件（15）接收包含在多个脉冲中的光脉冲组来将其转换为电流信号。电流/电压转换电路（31）将从受光元件（15）输出的电流转换为电压。积分电路（32）对电流/电压转换电路（31）的输出电压进行积分。PGA（Programmable?Gain?Amplifier：可编程增益放大器）（33）对从积分电路（32）输出的信号进行放大后赋予AD转换电路（34）。根据来自信号处理电路（40）的增益设定信号设定PGA（33）的增益。信号处理电路（40）以脉冲组的重复频率越高则使增益越高的方式调整PGA（33）的增益。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术a涉及光放大装置及激光加工装置，特别涉及用于从MOPA (MasterOscillator and Power Amplifier :主控振荡器的功率放大器)方式的光纤放大器稳定地生成光脉冲的技术。
技术介绍
在激光加工装置中，激光的功率对加工品质带来影响。因此，到目前为止提出了用于对从激光加工装置发出的激光的功率进行控制的技术。例如日本特开2010 - 10274号公报(专利文献I)公开了如下结构测定从光纤激光振荡器输出的激光脉冲的平均功率及峰值功率，并将其测定结果反馈至LD (激光二极管) 驱动电路。另外，例如日本特开2010 — 171131号公报(专利文献2)公开了如下方法发出用于入射至光纤激光器中的种子光的激光源，在主照射期间发出脉冲光，在预照射期间则发出实际的连续光。连续光的功率小于脉冲光的峰值功率。进而，在日本特开2010 — 171131号公报(专利文献2)中，公开了将预照射期间的激发光的功率降低到小于主照射期间的激发光的功率的技术。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2010 - 10274号公报专利文献2 :日本特开2010 - 171131号公报在日本特开2010 - 10274号公报(专利文献I)所公开的方法中，测定激光脉冲的平均功率及峰值功率。在该方法中，由于不能监视多个脉冲的强度的均匀性，因而可知难以均匀控制多个脉冲的强度。另一方面，日本特开2010 - 171131号公报(专利文献2)未具体公开用于检测脉冲的功率的结构。大多使用激光二极管(LD)来激发光纤放大器。然而,在使光纤放大器的激光输出发生变化的情况下，从激发LD的输出发生变化开始到激光输出发生变化为止的时间(响应时间)，需要Ims左右或Ims以上。因此，脉冲的重复频率越高，则越难以针对每个脉冲测定其强度并将测定结果反馈至脉冲强度的控制中。基于这样的理由，在光纤放大器中，一般而言，将激光输出的平均功率的测定值反馈至激光输出的控制中。另一方面，用于输入至光纤放大器中的种子光的光源，大多使用LD。从而,能够多样地改变种子光脉冲的条件。例如，能够使重复频率在大范围内发生变化，或者，能够生成由具有ns程度的脉冲宽度的多个脉冲构成的脉冲组。若这样使种子光发生变化，则峰值的变动范围变得极大。因此，在光纤放大器的情况下，更加难以针对每个脉冲而检测峰值。另一方面，为了使激光输出稳定，需要均匀地控制多个脉冲的强度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供用于对使用光放大光纤的光放大装置的每个输出光脉冲的峰值进行检测的技术。本专利技术的一个技术方案的光放大装置具有光放大光纤，其通过激发光来放大种子光；种子光源，其在发光期间生成多次种子光，以作为由多个脉冲构成的脉冲组；激发光源，其在刚刚进入发光期间之前的非发光期间生成具有第一能级的功率的激发光，在发光期间则生成具有比第一能级高的第二能级的功率的激发光；检测器，其检测从光放大光纤输出的输出光脉冲组的功率；控制部，其基于检测器的检测值，来控制非发光期间的激发光的功率，由此控制输出光脉冲组的功率。检测器包括受光元件，其接收输出光脉冲组；积分电路，其对受光元件的输出信号进行积分；AD (模拟/数字)转换电路，其基于积分电路的输出信号来生成检测值。优选地,检测器还包括可变增益放大器,该可变增益放大器对积分电路的输出信号进行放大，并将放大后的该输出信号赋予AD转换电路。控制部根据在发光期间应该生成 的脉冲组的重复频率，来改变可变增益放大器的增益。优选地，控制部，重复频率越高则使增益越高。优选地，控制部，控制AD转换电路执行模拟数字转换的时刻，使得AD转换电路对可变增益放大器的输出信号的峰值进行模拟数字转换。时刻是根据延迟时间来决定的，延迟时间是从生成了包含在脉冲组中的多个脉冲中的最初的脉冲开始的。优选地，控制部，根据重复频率以及包含在脉冲组中的多个脉冲的个数来改变延迟时间。本专利技术的另一技术方案的激光加工装置，具有在上述任一项中记载的光放大装置。若采用本专利技术，则能够对使用光放大光纤的光放大装置的每个输出光脉冲的峰值进行检测。附图说明图I是示出了本专利技术的第一实施方式的激光加工装置的结构例的图。图2是第一实施方式的激光加工装置发出激光的时序图。图3是更详细地说明图2所示的发出激光的时刻的图。图4A、图4B是用于说明第一个脉冲的功率基于预激发期间内的激发光功率而发生变化的情况的波形图。图5是对第一实施方式的使脉冲功率稳定的原理进行说明的波形图。图6是示出了用于检测脉冲的峰值功率的具体的结构例的框图。图7是示意性示出了延迟时间的保存形式的图。图8是示出了脉冲组的平均功率及脉冲组的峰值功率与脉冲组的重复频率之间的关系的图。图9是用于说明AD电路的AD转换时刻的图。图IOA 图IOC是示出了图9所示的波形的具体例的图。图11是示出了输入至AD转换电路34的信号的振幅和PGA (Programmable GainAmplifier :可编程增益放大器)33的增益之间的关系的图。图12是示出了设定PGA33的增益的其他例的图。图13是第二实施方式的激光加工装置的结构图。附图标记的说明1、8光放大光纤IG脉冲组Ia种子光脉冲2 种子 LD 3、9A、9B 激发 LD4、6、11 隔离器5、10 合成仪(combiner)7 稱合器(coupler) 12 端盖13分光器14激光束扫描机构15、17受光元件16、18峰值检测器20控制装置21 23驱动器25输入部31电流/电压转换电路32积分电路33 PGA (Programmable Gain Amplifier :可编程增益放大器)34AD转换电路(模拟数字转换电路)40信号处理电路41存储器50加工对象物100、101激光加工装置L 激光具体实施例方式下面，参照附图，对本专利技术的实施方式进行详细的说明。此外，对图中的相同或等同的部分标注相同的附图标记，并不反复对其进行说明。在本说明书中，“脉冲组”术语表示在时间轴上以某一时间间隔排列的多个光脉冲。其中，除了明确地指定包含在脉冲组中的光脉冲的情况之外，在本说明书中，将脉冲组称之为“脉冲”。另外，在本说明书中，“LD”术语表示半导体激光器。<第一实施方式>图I是示出了本专利技术的第一实施方式的激光加工装置的结构例的图。参照图1，激光加工装置100包括光放大装置和激光束扫描机构14，其中，该激光束扫描机构14用于利用来自该光放大装置的激光来进行扫描。光放大装置具有光放大光纤I ;种子LD2 ;激发LD3 ;隔离器(isolator) 4、6 ;合成仪5 ;端盖12 ;驱动器21、22 ;受光元件15 ;峰值检测器16 ;控制装置20 ;输入部25。光放大光纤I具有纤芯，其是光放大成分，且在该纤芯中添加了稀土类兀素；金属包层(clad)，其设在该纤芯的周围。添加到纤芯中的稀土类元素的种类并不特别限定，例如有Er (铒)、Yb (镱)、Nd (钕)等。在下面说明稀土类元素是Yb的情况。光放大光纤I例如可以是在纤芯周围设置了 I层金属包层的单包层光纤，也可以是在纤芯周围设置了 2层金属包层的双包层光纤。种子LD2是发出种子光的激光源。种子光的波长例如是从1000 IlOOnm的范围中选择的波长。驱动本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光放大装置，其特征在于，具有：光放大光纤，其通过激发光来放大种子光，种子光源，其在发光期间生成多次所述种子光，以作为由多个脉冲构成的脉冲组，激发光源，其在刚刚进入所述发光期间之前的非发光期间生成具有第一能级的功率的所述激发光，在所述发光期间则生成具有比所述第一能级高的第二能级的功率的所述激发光，检测器，其检测从所述光放大光纤输出的输出光脉冲组的功率，控制部，其基于所述检测器的检测值，来控制所述非发光期间的所述激发光的功率，由此控制所述输出光脉冲组的功率；所述检测器包括：受光元件，其接收所述输出光脉冲组，积分电路，其对所述受光元件的输出信号进行积分，AD转换电路，其基于所述积分电路的输出信号，来生成所述检测值。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：大垣龙男，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：
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