发明名称 雷射装置及其控制方法、以及具有该装置之雷射加工机和使用该加工机之雷射加工方法
摘要 本发明提供一种高谐波Q开关雷射装置及其控制方法,以保护使用在波长变换之非线形光学结晶,且可获得稳定之雷射脉冲。于该雷射装置,于雷射序列之休止时,将Q开关予以ON,而使雷射以拟似性作连续性振荡,藉此,避开于增益媒质上之增益积蓄。于产生雷射脉冲之前,于所定时间将Q开关作OFF,而予使雷射增益上昇,在Q开关为 ON时,产生仅1发射为所定之大小的脉冲。
申请公布号 TW505552 申请公布日期 2002.10.11
申请号 TW090113576 申请日期 2001.06.05
申请人 松下电器产业股份有限公司 发明人 唐崎秀彦;浮田克一
分类号 B23K26/00 主分类号 B23K26/00
代理机构 代理人 恽轶群 台北巿南京东路三段二四八号七楼;陈文郎 台北巿南京东路三段二四八号七楼
主权项 1.一种雷射装置,系用以产生由雷射脉冲之列所形成之雷射脉冲序列者,包含:输出镜;光反射镜;增益媒质,系配置在前述输出镜与前述光反射镜之间,用以积蓄雷射增益;Q开关,系配置在前述输出镜与前述光反射镜之间,且将由前述输出镜与前述光反射镜及前述增益媒质所产生之雷射振荡作ON/OFF;及非线形光学结晶,系照射由前述雷射振荡所产生之基本波雷射,而产生高谐波雷射;在前述雷射脉冲序列产生前之第1休止期间,利用前述Q开关,而将前述雷射振荡ON,且在前述雷射脉冲产生前之第2休止期间,利用前述Q开关,而将前述雷射振荡OFF。2.如申请专利范围第1项之雷射装置;其中,前述非线形光学结晶,系配置在前述输出镜与前述光反射镜之间。3.如申请专利范围第1项之雷射装置;更包含:高谐波切出器,系配置在前述雷射脉冲之输出径路。4.如申请专利范围第3项之雷射装置;其中前述高谐波切出器系光学调变器。5.如申请专利范围第1项之雷射装置;其中前述非线形光学结晶,对于前述输出镜而言,系配置在与前述光反射镜相反之侧。6.如申请专利范围第1项之雷射装置;其中,前述第2休止期间,大约等于从前述雷射脉冲序列之周期减去前述雷射脉冲之宽度的时间。7.如申请专利范围第1项之雷射装置;其中,前述第2休止期间,比从前述雷射脉冲序列之周期减去前述雷射脉冲之宽度的时间为小。8.如申请专利范围第7项之雷射装置;其中,利用前述第2休止期间,控制前述雷射脉冲之强度。9.如申请专利范围第1项之雷射装置;更包含:滤波器,系用以分离前述非线形光学结晶所产生之高谐波雷射与前述基本波雷射。10.一种雷射装置之控制方法,其包含:输出镜;光反射镜;以及配置在前述输出镜与前述光反射镜之间,用以积蓄雷射增益之增益媒质,并产生由前述输出镜与前述光反射镜及前述增益媒质所产生之雷射振荡之周期性雷射脉冲之列所形成之雷射脉冲序列者,其步骤包含:ON步骤,系在前述雷射脉冲序列产生前之第1休止期间,将前述雷射振荡ON;及OFF步骤,系在前述雷射脉冲产生前之第2休止期间,将前述雷射振荡OFF。11.如申请专利范围第10项之控制方法;更包含:切出步骤,系仅切出前述雷射脉冲。12.如申请专利范围第11项之控制方法;其中,前述仅切出雷射脉冲之步骤,包含:由光学调变器仅切出前述雷射脉冲之步骤。13.如申请专利范围第10项之控制方法;其中,前述第2休止期间系大约等于从前述雷射脉冲序列之周期减去前述雷射脉冲之宽度的时间。14.如申请专利范围第10项之控制方法;其中,前述第2休止期间比从前述雷射脉冲序列之周期减去前述雷射脉冲之宽度的时间为小。15.如申请专利范围第14项之控制方法;其中,利用前述第2休止时间,控制前述雷射脉冲之强度。16.如申请专利范围第10项之控制方法;更包含:从前述雷射振荡所产生之基本波雷射,产生高谐波雷射之步骤。17.如申请专利范围第16项之控制方法;更包含:将前述高谐波雷射与前述基本波雷射分离之步骤。18.一种雷射加工机,其系具备用以产生由雷射脉冲之列所形成之雷射脉冲序列之雷射装置,用以加工被加工物者,前述雷射装置包含:输出镜;光反射镜;增益媒质,系配置在前述输出镜与前述光反射镜之间,用以积蓄雷射增益;Q开关,系配置在前述输出镜与前述光反射镜之间,且将由前述输出镜与前述光反射镜及前述增益媒质所产生之雷射振荡作ON/OFF;及非线形光学结晶,系照射前述雷射振荡所产生之基本波雷射,而产生高谐波雷射;在前述雷射脉冲序列产生前之第1休止期间,利用前述Q开关,将前述雷射振荡ON;且在前述雷射脉冲产生前之第2休止期间,利用前述Q开关,将前述雷射振荡OFF。19.如申请专利范围第18项之雷射加工机;其中,前述非线形光学结晶系配置在前述输出镜与前述光反射镜之间。20.如申请专利范围第18项之雷射加工机;更包含:高谐波切出器,系配置在前述雷射脉冲之输出径路。21.如申请专利范围第20项之雷射加工机;其中,前述高谐波切出器系光学调变器。22.如申请专利范围第18项之雷射加工机;其中,前述非线形光学结晶对于前述输出镜而言,系配置在与前述光反射镜相反之侧。23.如申请专利范围第18项之雷射加工机;其中,前述第2休止期间系大约等于从前述雷射脉冲序列之周期减去前述雷射脉冲之宽度的时间。24.如申请专利范围第18项之雷射加工机;其中,前述第2休止期间比从前述雷射脉冲序列之周期减去前述雷射脉冲之宽度的时间为小。25.如申请专利范围第24项之雷射加工机;其中,利用前述第2休止期间,控制前述雷射脉冲之强度。26.如申请专利范围第18项之雷射加工机;更包含:滤波器,系用以分离由前述非线形光学结晶所产生之前述高谐波雷射与前述基本波雷射。27.如申请专利范围第18项之雷射加工机;其中:前述被加工物系印刷基板。28.一种使用雷射加工机之雷射加工方法,其系使用具有如下构造之雷射装置之雷射加工机之被加工之加工方法,该雷射装置包含:输出镜;光反射镜;以及配置在前述输出镜与前述光反射镜之间,用以积蓄雷射增益之增益媒质,且产生由前述输出镜与前述光反射镜及前述增益媒质所产生之雷射振荡之周期性之雷射脉冲之列所形成的雷射脉冲序列,包含:ON步骤,系在前述雷射脉冲序列产生前之第1休止期间,将前述雷射振荡ON;及OFF步骤,系在前述雷射脉冲产生前之第2休止期间,将前述雷射振荡OFF。29.如申请专利范围第28项之雷射加工方法;更包含:仅切出前述雷射脉冲之步骤。30.如申请专利范围第29项之雷射加工方法;其中,前述仅切出雷射脉冲之步骤,系以光学调变器,仅切出前述雷射脉冲之步骤。31.如申请专利范围第28项之雷射加工方法;其中,前述第2休止期间系大约等于从前述雷射脉冲序列之周期减去前述雷射脉冲之宽度之时间。32.如申请专利范围第28项之雷射加工方法;其中,前述第2休止期间比从前述雷射脉冲序列之周期减去前述雷射脉冲之宽度之时间为小。33.如申请专利范围第32项之雷射加工方法;其中,利用前述第2休止时间,控制前述雷射脉冲之强度。34.如申请专利范围第28项之雷射加工方法;更包含:从前述雷射振荡之基本波雷射,产生高谐波雷射之步骤。35.如申请专利范围第34项之雷射加工方法;更包含:分离前述高谐波雷射与前述基本波雷射之步骤。36.如申请专利范围第28项之雷射加工方法;其中:前述被加工物系印刷基板。图式简单说明:第1图系说明本发明之第1实施态样之Q开关雷射装置的动作之图。第2图系说明第1实施态样之另一Q开关雷射装置之动作之图。第3图系说明本发明之第2实施态样之Q开关雷射装置之动作之图。第4图系说明第2实施态样之另一Q开关雷射装置之动作之图。第5图系表示本实施态样之高谐波产生Q开关雷射装置之雷射头的构成。第6图系表示本实施态样之高谐波产生Q开关雷射装置之输出特性。第7图系表示高谐波产生Q开关雷射装置之构成。第8图系表示高谐波产生Q开关雷射装置之雷射头之构成。第9图系表示习知之高谐波产生Q开关雷射振荡器的控制例。第10图系表示习知之高谐波产生Q开关雷射振荡器的控制例。第11图系表示使用高谐波产生Q开关雷射装置之雷射加工机。第12图系表示习知之高谐波产生Q开关雷射装置之输出特性。
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