專利名稱：激光控制方法、激光裝置、激光加工方法及激光加工設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用Q開(kāi)關(guān)的激光控制方法、激光裝置、激光束加工方法以及使用激光裝置的激光加工機(jī)。
背景技術(shù)：
以下簡(jiǎn)介傳統(tǒng)的Q開(kāi)關(guān)激光控制。傳統(tǒng)的Q開(kāi)關(guān)激光系統(tǒng)通過(guò)控制Q開(kāi)關(guān)和諧振器的激勵(lì)光來(lái)獲得脈沖光，其中所述諧振器包括高反射鏡、Q開(kāi)關(guān)、增益介質(zhì)、輸出鏡和激勵(lì)光介質(zhì)。
入射到增益介質(zhì)中的激勵(lì)光在高反射鏡和輸出鏡之間產(chǎn)生光學(xué)諧振，從而使激光振蕩。
在Q開(kāi)關(guān)元件打開(kāi)時(shí)，即當(dāng)Q開(kāi)關(guān)被置于連續(xù)振蕩模式時(shí)，插入在光路中的Q開(kāi)關(guān)打開(kāi)光路，從而使激光產(chǎn)生振蕩。然而，在Q開(kāi)關(guān)關(guān)閉時(shí)，即當(dāng)Q開(kāi)關(guān)被置于間歇時(shí)間時(shí)，光路被關(guān)閉，振蕩終止。
然后打開(kāi)Q開(kāi)關(guān)，即使其處于連續(xù)振蕩模式，由于諧振器的損失在短時(shí)間內(nèi)降低，所以產(chǎn)生高能脈沖。這樣，Q開(kāi)關(guān)的打開(kāi)和關(guān)閉將使脈沖激光產(chǎn)生振蕩。
一般而言，在進(jìn)行Q開(kāi)關(guān)振蕩時(shí)，振蕩中第一脈沖的峰值過(guò)大，如

圖14所示。為抑制這一較大的峰值，在第一脈沖之前減弱激勵(lì)增益介質(zhì)的激勵(lì)光，如圖15所示。這種方法稱為第一脈沖抑制法。
若不采用上述第一脈沖抑制法，為了抑制第一脈沖的較大峰值，可使激勵(lì)光連續(xù)地發(fā)射到增益介質(zhì)。這樣，使Q開(kāi)關(guān)置于連續(xù)激勵(lì)模式，以用來(lái)在激光脈沖產(chǎn)生之前設(shè)置給定的間歇時(shí)間，如圖16所示。這種方法稱為Q開(kāi)關(guān)激光。
采用所述Q開(kāi)關(guān)激光的激光加工機(jī)用于加工金屬或在印刷電路板上打孔。在加工操作期間，需要有預(yù)定頻率的激光脈沖串和用于傳送工件的較長(zhǎng)間歇時(shí)間，以便脈沖振蕩和停頓交替反復(fù)進(jìn)行。
上述方法在產(chǎn)生激光脈沖方面是有效和可行的，即向增益介質(zhì)連續(xù)發(fā)射激勵(lì)光，以將Q開(kāi)關(guān)置于連續(xù)振蕩模式中，并在激光脈沖產(chǎn)生前設(shè)置給定的間歇時(shí)間。然而，使用較高頻率有時(shí)會(huì)使第一脈沖的峰值高于第二和后續(xù)脈沖的峰值，如圖16所示。
由于諧振器中光學(xué)部件的熱透鏡的緣故，開(kāi)始幾個(gè)脈沖的峰值會(huì)大于或小于給定時(shí)間段后穩(wěn)定脈沖的峰值，如圖17(A)和17(B)所示。
當(dāng)激光加工機(jī)使用如圖17A和17B所示的激光脈沖時(shí)，在其第一次或最初幾次中的每次發(fā)射中，每次加工的直徑與預(yù)期尺寸不同，如圖18A和18B所示。
為解決上述不便，可先向虛擬目標(biāo)發(fā)射激光直至脈沖穩(wěn)定，然后再開(kāi)始加工。然而，這種方法會(huì)浪費(fèi)開(kāi)機(jī)前的準(zhǔn)備時(shí)間。
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種可產(chǎn)生穩(wěn)定激光脈沖和無(wú)需加工操作中無(wú)效時(shí)間的激光控制方法和激光裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的激光控制方法涉及使用增益介質(zhì)和Q開(kāi)關(guān)的激光控制方法，包括以下步驟向增益介質(zhì)連續(xù)發(fā)射激勵(lì)光，從而使Q開(kāi)關(guān)處于連續(xù)振蕩狀態(tài)；以及在激光脈沖產(chǎn)生前設(shè)置預(yù)定的間歇時(shí)間。
在上述方法中，當(dāng)Q開(kāi)關(guān)連續(xù)振蕩的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于預(yù)定時(shí)間段時(shí)，用來(lái)產(chǎn)生第二和后續(xù)激光脈沖的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間與用于產(chǎn)生第一激光脈沖的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間不同。
上述機(jī)制可在整個(gè)激光振蕩的過(guò)程中產(chǎn)生穩(wěn)定的脈沖，即從激光振蕩開(kāi)始或給定間歇時(shí)間后的第一脈沖開(kāi)始直至振蕩結(jié)束的整個(gè)過(guò)程中。
本發(fā)明另一個(gè)激光控制方法涉及使用增益介質(zhì)和Q開(kāi)關(guān)的激光控制方法，所述方法包括以下步驟向增益介質(zhì)連續(xù)發(fā)射激勵(lì)光，從而使Q開(kāi)關(guān)置于連續(xù)振蕩模式；以及在激光脈沖產(chǎn)生前設(shè)置給定的間歇時(shí)間。
在這一方法中，將光學(xué)調(diào)制器設(shè)置在激光輸出部分中，以便使激光由Q開(kāi)關(guān)從間歇時(shí)間轉(zhuǎn)換到連續(xù)振蕩模式后通過(guò)所述光學(xué)調(diào)制器一段給定的時(shí)間段。
這一機(jī)制可在整個(gè)激光振蕩的過(guò)程中產(chǎn)生穩(wěn)定的激光脈沖，即從激光振蕩開(kāi)始或給定間歇時(shí)間后的第一脈沖開(kāi)始直至振蕩結(jié)束的整個(gè)過(guò)程中。
本發(fā)明再一個(gè)激光控制方法涉及使用增益介質(zhì)和Q開(kāi)關(guān)的激光控制方法，所述方法包括以下步驟向增益介質(zhì)連續(xù)發(fā)射激勵(lì)光，從而使Q開(kāi)關(guān)置于連續(xù)振蕩模式；以及在激光脈沖產(chǎn)生前設(shè)置給定的間歇時(shí)間。
在這一方法中，當(dāng)Q開(kāi)關(guān)連續(xù)振蕩的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于預(yù)定時(shí)間段時(shí)，調(diào)節(jié)激光脈沖的間歇時(shí)間直至獲得預(yù)期的激光脈沖。
這一機(jī)制可在整個(gè)激光振蕩的過(guò)程中產(chǎn)生穩(wěn)定的激光脈沖，即從激光振蕩開(kāi)始或給定間歇時(shí)間后的第一脈沖開(kāi)始直至振蕩結(jié)束的整個(gè)過(guò)程中。
本發(fā)明激光裝置涉及包括增益介質(zhì)和Q開(kāi)關(guān)的激光裝置，所述激光裝置向增益介質(zhì)發(fā)射激勵(lì)光以使Q開(kāi)關(guān)置于連續(xù)振蕩模式，并在激光脈沖產(chǎn)生前設(shè)置給定的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間。在這一激光裝置中，當(dāng)Q開(kāi)關(guān)連續(xù)振蕩的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于給定時(shí)間段時(shí)，產(chǎn)生第二和后續(xù)激光脈沖的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間不同于產(chǎn)生第一激光脈沖的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間。
這一機(jī)制可在整個(gè)激光振蕩的過(guò)程中產(chǎn)生穩(wěn)定的激光脈沖，即從激光振蕩開(kāi)始或給定間歇時(shí)間后的第一脈沖開(kāi)始直至振蕩結(jié)束的整個(gè)過(guò)程中。
本發(fā)明另一種激光裝置涉及包括增益介質(zhì)和Q開(kāi)關(guān)的激光裝置，所述激光裝置向增益介質(zhì)發(fā)射激勵(lì)光以使Q開(kāi)關(guān)置于連續(xù)振蕩模式，并在激光脈沖產(chǎn)生之前設(shè)置給定的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間。在這一激光設(shè)備中，光學(xué)調(diào)制器設(shè)置在激光的輸出部分中，以便使激光由Q開(kāi)關(guān)從間歇時(shí)間轉(zhuǎn)換為連續(xù)振蕩模式后通過(guò)所述光學(xué)調(diào)制器一段給定的時(shí)間。
這一機(jī)制可在整個(gè)激光振蕩的過(guò)程中產(chǎn)生穩(wěn)定的激光脈沖，即從激光振蕩開(kāi)始或給定間歇時(shí)間后的第一脈沖開(kāi)始直至振蕩結(jié)束的整個(gè)過(guò)程中。
本發(fā)明再一種激光裝置涉及包括增益介質(zhì)和Q開(kāi)關(guān)的激光裝置，所述激光裝置向增益介質(zhì)發(fā)射激勵(lì)光以使Q開(kāi)關(guān)置于連續(xù)振蕩模式，并在激光脈沖產(chǎn)生前設(shè)置給定的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間。在這一激光裝置中，設(shè)置調(diào)節(jié)裝置，以便在Q開(kāi)關(guān)連續(xù)振蕩的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于給定時(shí)間時(shí)，調(diào)節(jié)脈沖的間歇時(shí)間直至獲得預(yù)期的激光脈沖。
這一機(jī)制可在整個(gè)激光振蕩的過(guò)程中產(chǎn)生穩(wěn)定的激光脈沖，即從激光振蕩開(kāi)始或給定間歇時(shí)間后的第一脈沖開(kāi)始直至振蕩結(jié)束的整個(gè)過(guò)程中。
本發(fā)明的激光加工方法涉及使用增益介質(zhì)和Q開(kāi)關(guān)的激光加工方法，所述激光加工方法包括以下步驟向增益介質(zhì)連續(xù)發(fā)射激勵(lì)光，從而使Q開(kāi)關(guān)置于連續(xù)振蕩模式，以及在激光脈沖產(chǎn)生之前設(shè)置給定的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間。
在這一激光加工方法中，使用Q開(kāi)關(guān)激光，以便在Q開(kāi)關(guān)連續(xù)振蕩的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于給定時(shí)間時(shí)，產(chǎn)生第二和后續(xù)激光脈沖的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間不同于產(chǎn)生第一激光脈沖的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間。
這一機(jī)制可在整個(gè)激光振蕩的過(guò)程中產(chǎn)生穩(wěn)定的激光脈沖，即從激光振蕩開(kāi)始或給定間歇時(shí)間后的第一脈沖開(kāi)始直至振蕩結(jié)束的整個(gè)過(guò)程中。采用這樣的脈沖允許在任何時(shí)候以穩(wěn)定脈沖加工直徑。
本發(fā)明另一種激光加工方法涉及使用增益介質(zhì)和Q開(kāi)關(guān)的激光加工方法，所述激光加工方法包括以下步驟向增益介質(zhì)發(fā)射激勵(lì)光以使Q開(kāi)關(guān)置于連續(xù)振蕩模式，以及在激光脈沖產(chǎn)生前設(shè)置預(yù)定的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間。
在這一激光加工方法中，使用Q開(kāi)關(guān)激光，以便在將光學(xué)調(diào)制器設(shè)置在激光輸出部分中時(shí)，使激光在Q開(kāi)關(guān)由間歇時(shí)間轉(zhuǎn)換為連續(xù)振蕩模式后在預(yù)定時(shí)間中通過(guò)所述光學(xué)調(diào)制器。
這一機(jī)制可在整個(gè)激光振蕩的過(guò)程中產(chǎn)生穩(wěn)定的激光脈沖，即從激光振蕩開(kāi)始或給定間歇時(shí)間后的第一脈沖開(kāi)始直至振蕩結(jié)束的整個(gè)過(guò)程中。采用這樣的脈沖允許在任何時(shí)候以穩(wěn)定脈沖加工直徑。
本發(fā)明的再一個(gè)激光加工方法涉及使用增益介質(zhì)和Q開(kāi)關(guān)的激光加工方法，所述激光加工方法包括以下步驟向增益介質(zhì)發(fā)射激勵(lì)光以使Q開(kāi)關(guān)置于連續(xù)振蕩模式，以及在激光脈沖產(chǎn)生前設(shè)置給定的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間。
在這一激光加工方法中，使用Q開(kāi)關(guān)激光，以便在Q開(kāi)關(guān)連續(xù)振蕩的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于給定時(shí)間時(shí)，調(diào)節(jié)激光脈沖的間歇時(shí)間直至獲得預(yù)期的激光脈沖。
這一機(jī)制可在整個(gè)激光振蕩的過(guò)程中產(chǎn)生穩(wěn)定的激光脈沖，即從激光振蕩開(kāi)始或給定間歇時(shí)間后的第一脈沖開(kāi)始直至振蕩結(jié)束的整個(gè)過(guò)程中。采用這樣的脈沖允許在任何時(shí)候以穩(wěn)定脈沖加工直徑。
除上述方面外，本發(fā)明還提供了一種激光加工機(jī)。本發(fā)明激光加工機(jī)涉及包括增益介質(zhì)和Q開(kāi)關(guān)的激光加工機(jī)，所述激光加工機(jī)向增益介質(zhì)發(fā)射激勵(lì)光以使Q開(kāi)關(guān)置于連續(xù)振蕩模式，并在激光脈沖產(chǎn)生之前設(shè)置給定的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間。所述激光加工機(jī)裝備激光裝置，其中所述激光裝置使用Q開(kāi)關(guān)激光，以便在Q開(kāi)關(guān)連續(xù)振蕩的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于給定時(shí)間時(shí)，產(chǎn)生第二和后續(xù)激光脈沖的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間不同于產(chǎn)生第一激光脈沖的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間。
這一結(jié)構(gòu)可在整個(gè)激光振蕩的過(guò)程中產(chǎn)生穩(wěn)定的激光脈沖，即從激光振蕩開(kāi)始或給定間歇時(shí)間后的第一脈沖開(kāi)始直至振蕩結(jié)束的整個(gè)過(guò)程中。采用這樣的脈沖允許在任何時(shí)候以穩(wěn)定脈沖加工直徑。
除上述激光加工機(jī)外，本發(fā)明還提供了另一種激光加工機(jī)。所述激光加工機(jī)涉及包括增益介質(zhì)和Q開(kāi)關(guān)的激光加工機(jī)，它向增益介質(zhì)發(fā)射激勵(lì)光以使Q開(kāi)關(guān)置于連續(xù)振蕩模式，并在激光脈沖產(chǎn)生前設(shè)置預(yù)定的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間。在這一激光加工機(jī)中裝備有激光裝置，其中所述激光裝置使用Q開(kāi)關(guān)激光，以便在將光學(xué)調(diào)制器設(shè)置在激光輸出部分中時(shí)，使激光在Q開(kāi)關(guān)由間歇時(shí)間轉(zhuǎn)換為連續(xù)振蕩模式后經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間通過(guò)所述光學(xué)調(diào)制器。
這一結(jié)構(gòu)可在整個(gè)激光振蕩的過(guò)程中產(chǎn)生穩(wěn)定的激光脈沖，即從激光振蕩開(kāi)始或給定間歇時(shí)間后的第一脈沖開(kāi)始直至振蕩結(jié)束的整個(gè)過(guò)程中。采用這樣的脈沖允許在任何時(shí)候以穩(wěn)定脈沖加工直徑。
除上述激光加工機(jī)外，本發(fā)明還提供了另一種激光加工機(jī)。所述激光加工機(jī)涉及包括增益介質(zhì)和Q開(kāi)關(guān)的激光加工機(jī)，它向增益介質(zhì)發(fā)射激勵(lì)光以使Q開(kāi)關(guān)置于連續(xù)振蕩模式，并在激光脈沖產(chǎn)生前設(shè)置預(yù)定的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間。當(dāng)Q開(kāi)關(guān)連續(xù)振蕩的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于給定時(shí)間時(shí)，這種激光加工機(jī)調(diào)節(jié)激光脈沖的間歇時(shí)間，從而產(chǎn)生預(yù)期的激光脈沖。
這一機(jī)制可在整個(gè)激光振蕩的過(guò)程中產(chǎn)生穩(wěn)定的激光脈沖，即從激光振蕩開(kāi)始或給定間歇時(shí)間后的第一脈沖開(kāi)始直至振蕩結(jié)束的整個(gè)過(guò)程中。采用這樣的脈沖允許在任何時(shí)候以穩(wěn)定脈沖加工直徑。
附圖簡(jiǎn)述圖1為涉及本發(fā)明第一實(shí)施例的原理圖；圖2流程圖表明本發(fā)明第一實(shí)施例的流程；圖3表明與本發(fā)明相關(guān)的Q開(kāi)關(guān)激光頭的結(jié)構(gòu)；圖4表明本發(fā)明光學(xué)調(diào)制器的控制方法；圖5流程圖表明本發(fā)明第一實(shí)施例中改變間歇時(shí)間的流程；圖6為表明本發(fā)明第二實(shí)施例的原理圖；圖7為表明本發(fā)明第三實(shí)施例的原理圖；圖8為表明本發(fā)明第四實(shí)施例的原理圖；圖9為表明本發(fā)明第五實(shí)施例的原理圖；圖10流程圖表明第五實(shí)施例的流程；圖11流程圖表明本發(fā)明第五實(shí)施例中改變間歇時(shí)間的流程；圖12流程圖表明本發(fā)明第五實(shí)施例中改變間歇時(shí)間時(shí)的脈沖監(jiān)測(cè)流程；圖13流程圖涉及本發(fā)明的第六實(shí)施例；圖14表明第一脈沖的產(chǎn)生；圖15表明第一脈沖抑制方法；圖16表明根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的Q開(kāi)關(guān)激光振蕩器的控制方法；圖17表明根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的Q開(kāi)關(guān)激光振蕩器中存在的問(wèn)題；圖18表明采用現(xiàn)有技術(shù)的Q開(kāi)關(guān)激光系統(tǒng)的激光加工機(jī)進(jìn)行加工的示例。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1以下將結(jié)合附圖詳述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。圖1表明根據(jù)第一實(shí)施例的激光振蕩控制方法，并且示出了Q開(kāi)關(guān)激光系統(tǒng)激光頭中的指令波形。
首先，向增益介質(zhì)連續(xù)發(fā)射激勵(lì)光。Q開(kāi)關(guān)打開(kāi)的狀態(tài)為連續(xù)振蕩模式。由這一模式轉(zhuǎn)換到間歇時(shí)間，即Q開(kāi)關(guān)的關(guān)斷狀態(tài)將使激光增益增加。在時(shí)間段“T0”之后，使Q開(kāi)關(guān)打開(kāi)，即使其處于連續(xù)振蕩模式將產(chǎn)生激光脈沖。時(shí)間段“T0”為產(chǎn)生第一脈沖的振蕩-間歇周期。為了產(chǎn)生第二和后續(xù)脈沖，振蕩間歇周期被設(shè)定為“T”而不是“T0”。圖2流程圖表明發(fā)射指定脈沖的程序。
指定“N”為脈沖數(shù)，并初始化“n”作為計(jì)數(shù)器。當(dāng)″n″為零(0)即第一發(fā)射時(shí)，如果連續(xù)振蕩保持的時(shí)間長(zhǎng)于給定的時(shí)間，則設(shè)定“T0”為間歇時(shí)間。如果連續(xù)振蕩的時(shí)間還沒(méi)有達(dá)到給定的時(shí)間，則設(shè)定“T”作為間歇時(shí)間。當(dāng)″n″不為零(0)即不是第一脈沖時(shí)，也設(shè)定“T”為間歇時(shí)間。然后如上所述，關(guān)斷Q開(kāi)關(guān)以獲得間歇時(shí)間。
當(dāng)使用諸如YVO4等具有相當(dāng)短的熒光壽命的增益介質(zhì)時(shí)，圖1所示時(shí)間“T0”被設(shè)定為小于時(shí)間“T”，因?yàn)檫@種增益介質(zhì)幾乎不會(huì)受到熱透鏡的影響。
當(dāng)應(yīng)用的脈沖激光的波長(zhǎng)長(zhǎng)于基波的波長(zhǎng)時(shí)，即使用高次諧波時(shí)，根據(jù)使用該Q開(kāi)關(guān)激光振蕩控制方法的第一實(shí)施例，通過(guò)外腔方法(extra-cavity)或內(nèi)腔(intra-cavity)方法設(shè)置非線性晶體。
以下參考圖3說(shuō)明Q開(kāi)關(guān)激光系統(tǒng)的操作。所述系統(tǒng)包括高反射鏡21、Q開(kāi)關(guān)元件22、增益介質(zhì)23、輸出鏡24和聚光透鏡25。
在產(chǎn)生諧波的情況下，采用外腔方法，并設(shè)置標(biāo)以標(biāo)號(hào)20的部分。部分20包括非線性光學(xué)晶體及形成準(zhǔn)直儀的光學(xué)透鏡26和27。窄帶濾波器或分色鏡28用于諧波激光。在此省略了采用內(nèi)腔方法的結(jié)構(gòu)說(shuō)明，但應(yīng)指出這種情況下非線性光學(xué)晶體插入在輸出鏡24與高反射鏡21之間，而光學(xué)調(diào)制器29設(shè)置在下面將描述的激光輸出部分中。
光學(xué)調(diào)制器29設(shè)置在激光輸出部分，從而自Q開(kāi)關(guān)關(guān)斷后，激光在給定的時(shí)間中通過(guò)所述光學(xué)調(diào)制器。結(jié)果，可去除激光中的連續(xù)振蕩分量并取出純脈沖分量。
圖4表明圖3所示光學(xué)調(diào)制器29的控制方法。在Q開(kāi)關(guān)基本打開(kāi)(即幾乎處于連續(xù)振蕩模式)時(shí)，激光在給定時(shí)間內(nèi)通過(guò)光學(xué)調(diào)制器。如果脈沖的產(chǎn)生稍稍偏離打開(kāi)時(shí)間，那么由此激光通過(guò)光學(xué)調(diào)制器的時(shí)間可能比正常時(shí)間提前或滯后。Q開(kāi)關(guān)振蕩產(chǎn)生的激光脈沖的脈沖寬度依據(jù)頻率發(fā)生變化。在這種情況下，可以響應(yīng)頻率來(lái)改變?cè)诠鈱W(xué)調(diào)制器中的通過(guò)時(shí)間。
當(dāng)在外腔方法中應(yīng)用非線性晶體時(shí)，在作為激光輸出部分的基波輸出部分設(shè)置光學(xué)調(diào)制器，或者在應(yīng)用多個(gè)非線性晶體時(shí)，光學(xué)調(diào)制器可設(shè)置在所述的多個(gè)晶體之間。
圖5為流程圖，表明根據(jù)第一實(shí)施例響應(yīng)連續(xù)振蕩周期改變Q開(kāi)關(guān)第一間歇時(shí)間的程序。設(shè)定脈沖數(shù)“N”，初始化“n”作為計(jì)數(shù)器。當(dāng)“n”為零-即第一發(fā)射時(shí)，如果連續(xù)振蕩保持的時(shí)間大于最小時(shí)間值，則用函數(shù)“f(τ)”設(shè)定間歇時(shí)間，其中所述函數(shù)“f(τ)”用表示間歇時(shí)間之前的連續(xù)振蕩時(shí)間的“τ”表達(dá)。
設(shè)置對(duì)應(yīng)間歇時(shí)間前連續(xù)振蕩時(shí)間的數(shù)據(jù)表，就可不必計(jì)算函數(shù)“f(τ)”而由數(shù)據(jù)表中選取數(shù)據(jù)。
上述的最小時(shí)間值是當(dāng)脈沖連續(xù)振蕩時(shí)產(chǎn)生脈沖的連續(xù)振蕩時(shí)間。因此，當(dāng)脈沖頻率改變時(shí)，函數(shù)“f(τ)”將隨頻率而變化。
如上所述，第一實(shí)施例可保證第一脈沖的波形和峰值與第二及后續(xù)脈沖的波形和峰值相同。
在使用非線性晶體的情況下，諧波脈沖的第一脈沖在波形和峰值上也可以與第二及后續(xù)脈沖的波形和峰值相同。
間歇時(shí)間可根據(jù)連續(xù)振蕩時(shí)間而變化，從而始終可以產(chǎn)生穩(wěn)定的脈沖，即使在脈沖發(fā)射間隔變化時(shí)也可實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。
實(shí)施例2
圖6為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的激光裝置示意圖。所述裝置包括激光頭11、Q開(kāi)關(guān)12、激勵(lì)光源13、Q開(kāi)關(guān)的射頻驅(qū)動(dòng)器14、控制電路15、Q開(kāi)關(guān)的信號(hào)發(fā)生器16、操作部分17、外部調(diào)制器18和外部光學(xué)調(diào)制器控制器19。信號(hào)發(fā)生器16配置在控制電路15中。
通過(guò)諸如個(gè)人電腦等操作部分17輸入的振蕩指令被送至控制電路15并在此得到解譯，信號(hào)發(fā)生器16發(fā)出控制信號(hào)，使第一間歇時(shí)間不同于第二間歇時(shí)間，如在圖1中所述。該控制信號(hào)被傳送到激勵(lì)光源13和射頻驅(qū)動(dòng)器14，從而使激光頭開(kāi)始振蕩。
當(dāng)使用諸如YVO4等具有極短熒光壽命的增益介質(zhì)時(shí)，第一間歇時(shí)間總是設(shè)置得小于第二間歇時(shí)間，因?yàn)檫@類增益介質(zhì)幾乎不受熱透鏡的影響。
當(dāng)使用波長(zhǎng)大于基波波長(zhǎng)的脈沖激光時(shí)，即使用高次諧波時(shí)，非線性晶體由使用該Q開(kāi)關(guān)激光的外腔方法或內(nèi)腔方法設(shè)置。
Q開(kāi)關(guān)激光系統(tǒng)的激光頭結(jié)構(gòu)與圖3所示的第一實(shí)施例相同，因此在此省略對(duì)所述結(jié)構(gòu)的描述。
光學(xué)調(diào)制器設(shè)置在激光輸出部分，從而自Q開(kāi)關(guān)關(guān)斷后，激光在給定的時(shí)間中通過(guò)所述光學(xué)調(diào)制器。結(jié)果，可去除激光中的連續(xù)振蕩分量并取出純脈沖分量。
以下描述圖6中所示的外部光學(xué)調(diào)制器控制器19。該控制器控制圖4所示的光學(xué)調(diào)制器，并發(fā)出信號(hào)，使激光自Q開(kāi)關(guān)幾乎打開(kāi)，即幾乎在連續(xù)振蕩模式時(shí)在給定的時(shí)間中通過(guò)所述光學(xué)調(diào)制器。如果脈沖的產(chǎn)生稍稍偏離打開(kāi)時(shí)間，那么由此激光通過(guò)光學(xué)調(diào)制器的時(shí)間可能比正常時(shí)間會(huì)有所提前或滯后。Q開(kāi)關(guān)振蕩產(chǎn)生的激光脈沖的脈沖寬度會(huì)依據(jù)頻率而變化。在這種情況下，在光學(xué)調(diào)制器中的通過(guò)時(shí)間也會(huì)隨頻率而變化。
當(dāng)在外腔方法中使用非線性晶體時(shí)，光學(xué)調(diào)制器設(shè)置在作為激光輸出部分的基波輸出部分，或者在使用多個(gè)非線性晶體時(shí)，可將光學(xué)調(diào)制器設(shè)置在所述多個(gè)非線性晶體之間。
在圖6所示的Q開(kāi)關(guān)信號(hào)發(fā)生器16中，如果連續(xù)振蕩保持的時(shí)間長(zhǎng)于最小時(shí)間，則用函數(shù)“f(τ)”設(shè)置Q開(kāi)關(guān)的第一間歇時(shí)間，其中所述函數(shù)“f(τ)”用表示間歇時(shí)間前的連續(xù)振蕩時(shí)間的“τ”表達(dá)。
制備對(duì)應(yīng)間歇時(shí)間前的連續(xù)振蕩時(shí)間的數(shù)據(jù)表，就可不必計(jì)算函數(shù)“f(τ)”而由數(shù)據(jù)表中選取適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)。上述的最小時(shí)間值為脈沖連續(xù)振蕩時(shí)產(chǎn)生脈沖的連續(xù)振蕩時(shí)間。因此，當(dāng)脈沖頻率改變時(shí)，函數(shù)“f(τ)”將隨頻率而變化。
如上所述，第二實(shí)施例可保證產(chǎn)生的第一脈沖波形和峰值與第二及后續(xù)脈沖的波形和峰值相同。
在應(yīng)用非線性晶體的情況中，諧波脈沖的第一脈沖在波形和峰值上也可與第二及后續(xù)脈沖的波形和峰值相同。
間歇時(shí)間可根據(jù)連續(xù)振蕩時(shí)間而變化，從而可使產(chǎn)生的脈沖始終保持穩(wěn)定，即使在脈沖發(fā)射間隔變化時(shí)也可實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。
實(shí)施例3圖7為流程圖，表明根據(jù)第三實(shí)施例的采用Q開(kāi)關(guān)激光的激光加工機(jī)中激光振蕩控制方法。所述方法可用于在印刷電路板上打孔等。
采用工作臺(tái)和電掃描儀實(shí)施對(duì)打孔部位的定位。工作臺(tái)可以移動(dòng)，以覆蓋電掃描達(dá)不到的區(qū)域，從而能夠?qū)φ麄€(gè)工件實(shí)施穿孔。
首先，將工件置于工作臺(tái)上，然后開(kāi)始加工過(guò)程，在所述情況中為開(kāi)始打孔。當(dāng)加工過(guò)程完成時(shí)，將工件由工作臺(tái)上取下。在所述過(guò)程中，先將工作臺(tái)移動(dòng)到欲實(shí)施打孔的位置，然后將電掃描儀移至打孔點(diǎn)，并向該點(diǎn)發(fā)射激光。在發(fā)射激光時(shí)，設(shè)置脈沖的指定數(shù)量為N，并初始化“n”作為計(jì)數(shù)器。當(dāng)“n”為零(0)，即第一發(fā)射時(shí)，如果連續(xù)振蕩保持的時(shí)間長(zhǎng)于給定的時(shí)間，則設(shè)定“T0”為間歇時(shí)間。
如果連續(xù)振蕩的時(shí)間還沒(méi)有達(dá)到預(yù)定的時(shí)間，則設(shè)定“T”作為間歇時(shí)間。當(dāng)″n″不為零(0)，即不是第一脈沖時(shí)，也設(shè)定“T”為間歇時(shí)間。然后如上所述關(guān)斷Q開(kāi)關(guān)以獲得間歇時(shí)間。這樣，本實(shí)施例中產(chǎn)生的Q開(kāi)關(guān)的指令波形和脈沖與圖1所示相同。
當(dāng)使用諸如YVO4等具有極短熒光壽命的增益介質(zhì)時(shí)，第一間歇時(shí)間總是設(shè)置得小于第二間歇時(shí)間，因?yàn)檫@種增益介質(zhì)幾乎不會(huì)受到熱透鏡的影響。
當(dāng)應(yīng)用的脈沖激光的波長(zhǎng)長(zhǎng)于基波的波長(zhǎng)時(shí)，即應(yīng)用到高次諧波時(shí)，通過(guò)使用了所述Q開(kāi)關(guān)激光裝置的外腔方法或內(nèi)腔方法，設(shè)置非線性晶體。
Q開(kāi)關(guān)激光系統(tǒng)的激光頭結(jié)構(gòu)與圖3所示的第一實(shí)施例中所描述的類似。
接著，將說(shuō)明光學(xué)調(diào)制器的控制方法，其中在使用Q開(kāi)關(guān)激光的激光加工機(jī)中，光學(xué)調(diào)制器設(shè)置在激光的輸出部分。所述控制方法與實(shí)施例1所述類似，即從Q開(kāi)關(guān)基本打開(kāi)，即基本處于連續(xù)振蕩模式時(shí)起，激光在一段給定時(shí)間中通過(guò)所述光學(xué)調(diào)制器。
如果脈沖的產(chǎn)生稍稍偏離打開(kāi)時(shí)間，那么激光通過(guò)光學(xué)調(diào)制器的時(shí)間可能比正常時(shí)間提前或滯后。
通過(guò)Q開(kāi)關(guān)振蕩產(chǎn)生的激光脈沖的脈沖寬度有時(shí)隨頻率發(fā)生變化。在這種情況下，光學(xué)調(diào)制器中的通過(guò)時(shí)間也會(huì)隨頻率產(chǎn)生變化。
當(dāng)采用外腔方法中使用非線性晶體時(shí)，光學(xué)調(diào)制器設(shè)置在作為激光輸出部分的基波輸出部分上；或者在使用多個(gè)非線性晶體時(shí)，光學(xué)調(diào)制器可設(shè)置在所述的多個(gè)非線性晶體之間。
在根據(jù)第三實(shí)施例的使用Q開(kāi)關(guān)激光的激光加工方法中，Q開(kāi)關(guān)的第一間歇時(shí)間可隨連續(xù)振蕩時(shí)間而變化。以下將對(duì)這種變化的程序予以說(shuō)明。
這一程序與第一實(shí)施例的圖5中所述相似，即設(shè)置脈沖的預(yù)定數(shù)量為N，并初始化“n”作為計(jì)數(shù)器。當(dāng)“n”的指示為零，即第一發(fā)射時(shí)，如果連續(xù)振蕩保持的時(shí)間大于最小的時(shí)間，則將間歇時(shí)間設(shè)定為函數(shù)“f(τ)”，其中所述函數(shù)“f(τ)”由表示間歇時(shí)間之前的連續(xù)振蕩時(shí)間的“τ”表達(dá)。
制備對(duì)應(yīng)間歇前連續(xù)振蕩時(shí)間的數(shù)據(jù)表，就可不必計(jì)算函數(shù)“f(τ)”而由數(shù)據(jù)表中選取數(shù)據(jù)。上述的最小時(shí)間值為脈沖產(chǎn)生期間脈沖連續(xù)振蕩時(shí)的連續(xù)振蕩時(shí)間。因此，當(dāng)脈沖頻率改變時(shí)，函數(shù)“f(τ)”將隨頻率而變化。
如上所述，第三實(shí)施例可保證所產(chǎn)生的第一脈沖波形和峰值與第二及后續(xù)脈沖的波形和峰值相同。這一優(yōu)點(diǎn)使得能夠以穩(wěn)定的方式加工所有的孔。可隨著激光的發(fā)射沿直線或曲線同步移動(dòng)激光加工點(diǎn)，從而使線加工或曲線加工的線寬恒定。
在被激光加工方法采用的Q開(kāi)關(guān)激光中使用非線性晶體的情況下，諧波脈沖的第一脈沖在波形和峰值上可以與第二及后續(xù)脈沖的波形和峰值相同。這一優(yōu)點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定加工所有的孔。
隨著激光的發(fā)射而沿直線或曲線同步地移動(dòng)激光加工點(diǎn)，從而可以使線加工或曲線加工的線寬保持恒定。
光學(xué)調(diào)制器設(shè)置在激光輸出部分，從而使激光從Q開(kāi)關(guān)打開(kāi)(即處于連續(xù)振蕩模式)時(shí)起在一段給定時(shí)間中通過(guò)所述的光學(xué)調(diào)制器。結(jié)果，可以去除激光中的連續(xù)振蕩分量，從而取出純脈沖分量。這一優(yōu)點(diǎn)允許穩(wěn)定地加工所有孔，同時(shí)可抑制由激光連續(xù)振蕩分量造成的不必要加工。
當(dāng)電掃描儀由一個(gè)加工點(diǎn)移到另一個(gè)加工點(diǎn)時(shí)，激光中的連續(xù)振蕩分量會(huì)擦傷所加工的孔之間的部分，然而，第三實(shí)施例方法可避免這一點(diǎn)。
間歇時(shí)間可根據(jù)連續(xù)振蕩時(shí)間而變化，從而可以始終產(chǎn)生穩(wěn)定的脈沖，即使在脈沖發(fā)射間隔變化時(shí)也可實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。結(jié)果，可以穩(wěn)定的方式實(shí)施對(duì)所有孔的加工。
可以隨著激光的發(fā)射沿直線或曲線同步移動(dòng)激光加工點(diǎn)，從而可以使線加工或曲線加工的線寬恒定。
實(shí)施例4圖8為根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的激光加工機(jī)光學(xué)系統(tǒng)的概念示圖，所述激光加工機(jī)采用Q開(kāi)關(guān)激光，并用于在印刷電路板上打孔。
所述系統(tǒng)包括Q開(kāi)關(guān)激光頭31、準(zhǔn)直儀透鏡32、掩模變換器33、彎曲鏡34、電掃描儀35(galvano scanner)和掃描透鏡36。為使系統(tǒng)工作，還包括工作臺(tái)37和Q開(kāi)關(guān)激光控制器38。
利用工作臺(tái)37和電掃描儀35實(shí)施欲加工孔的定位。工作臺(tái)37可以移動(dòng)，以覆蓋電掃描儀35不能到達(dá)的區(qū)域，以便對(duì)整個(gè)工件打孔。首先，由裝載機(jī)(未示出)將工件置于工作臺(tái)37上，然后開(kāi)始加工過(guò)程，在所述情況下是開(kāi)始打孔。當(dāng)加工過(guò)程結(jié)束后，由卸載機(jī)(未示出)將工件從工作臺(tái)37上取下。
在所述加工過(guò)程中，將工作臺(tái)37移至實(shí)施打孔的位置，然后將電掃描儀35移動(dòng)到打孔點(diǎn)，并向加工點(diǎn)發(fā)射激光。準(zhǔn)直儀32對(duì)從Q開(kāi)關(guān)激光頭31發(fā)射出的激光的光束直徑進(jìn)行優(yōu)化后，所述激光光束被發(fā)射到掩模變換器33上的掩模上。
然后，部分激光透過(guò)掩模后被彎曲鏡34反射，并且由電掃描儀35通過(guò)掃描透鏡36會(huì)聚在預(yù)定點(diǎn)，從而對(duì)剛性放置在工作臺(tái)37上的工件進(jìn)行加工。
Q開(kāi)關(guān)激光頭31和Q開(kāi)關(guān)激光控制器38與第二實(shí)施例中圖6所示相似。在圖6中，設(shè)置有激光頭11、Q開(kāi)關(guān)12、激勵(lì)光源13、Q開(kāi)關(guān)的射頻驅(qū)動(dòng)器14、控制電路15和Q開(kāi)關(guān)信號(hào)發(fā)生器16。
另外，16是在控制電路中設(shè)置的Q開(kāi)關(guān)信號(hào)發(fā)生部分15構(gòu)成。
輸入到激光加工機(jī)的振蕩指令被送至控制電路15并在此得到解譯，信號(hào)發(fā)生器16發(fā)出使第一間歇時(shí)間不同于第二間歇時(shí)間的控制信號(hào)，如在圖1中所述。該控制信號(hào)被傳送到激勵(lì)光源13和射頻驅(qū)動(dòng)器14，從而振動(dòng)激光頭11。
當(dāng)使用諸如YVO4等具有極短熒光壽命的增益介質(zhì)時(shí)，第一間歇時(shí)間總是設(shè)定得小于第二間歇時(shí)間，因?yàn)檫@類增益介質(zhì)不易受到熱透鏡的影響。
當(dāng)使用波長(zhǎng)長(zhǎng)于基波波長(zhǎng)得脈沖激光時(shí)，即使用高次諧波時(shí)，通過(guò)使用了Q開(kāi)光激光裝置得外腔方法或內(nèi)腔方法，設(shè)置非線性晶體。
Q開(kāi)關(guān)激光系統(tǒng)的激光頭結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例的相同，如圖3所示。
第四實(shí)施例中的外部光學(xué)調(diào)制器控制器控制在第一實(shí)施例中所述、如第二實(shí)施例中所說(shuō)明的光學(xué)調(diào)制器。
該控制器發(fā)出使激光自Q開(kāi)關(guān)基本打開(kāi)，即基本處于連續(xù)振蕩模式時(shí)起經(jīng)給定時(shí)間通過(guò)光學(xué)調(diào)制器的信號(hào)。如果脈沖的產(chǎn)生稍稍偏離打開(kāi)時(shí)間，那么激光通過(guò)光學(xué)調(diào)制器的時(shí)間會(huì)比正常時(shí)間有所提前或滯后。
Q開(kāi)關(guān)振蕩產(chǎn)生的激光脈沖的脈沖寬度會(huì)隨頻率發(fā)生變化。在這種情況下，在光學(xué)調(diào)制器中的通過(guò)時(shí)間也會(huì)隨頻率而產(chǎn)生變化。
當(dāng)在外腔方法中使用非線性晶體時(shí)，光學(xué)調(diào)制器設(shè)置在作為激光輸出部分的基波輸出部分，或者在使用多個(gè)非線性晶體時(shí)，可將光學(xué)調(diào)制器設(shè)置在所述多個(gè)非線性晶體之間。
在本發(fā)明的第4實(shí)施例中，在圖6所示的Q開(kāi)關(guān)信號(hào)發(fā)生器16中，如果連續(xù)振蕩保持的時(shí)間長(zhǎng)于最小時(shí)間，則將Q開(kāi)關(guān)的第一間歇時(shí)間設(shè)定為函數(shù)“f(τ)”，其中所述函數(shù)f(τ)由表示間歇時(shí)間前的連續(xù)振蕩時(shí)間的“τ”表達(dá)。這與第二實(shí)施例相似。
制備對(duì)應(yīng)間歇時(shí)間前的連續(xù)振蕩時(shí)間的間歇時(shí)間的數(shù)據(jù)表，就可不必計(jì)算函數(shù)“f(τ)”而從數(shù)據(jù)表中選取數(shù)據(jù)。上述最小時(shí)間值為脈沖連續(xù)振蕩時(shí)產(chǎn)生脈沖的連續(xù)振蕩時(shí)間。因此，當(dāng)脈沖頻率改變時(shí)，函數(shù)“f(τ)”將隨頻率而變化。
如上所述，第四實(shí)施例可保證產(chǎn)生的第一脈沖的波形和峰值與第二及后續(xù)脈沖的波形和峰值相同。這一優(yōu)點(diǎn)可以穩(wěn)定的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)所有孔的加工?？梢匝刂本€或曲線隨著激光的發(fā)射同步移動(dòng)激光加工點(diǎn)，從而可以使線加工或曲線加工的線寬恒定。
在被激光加工方法采用的Q開(kāi)關(guān)激光中使用非線性晶體的情況下，諧波脈沖的第一脈沖在波形和峰值上與第二及后續(xù)脈沖的波形和峰值相同。這一優(yōu)點(diǎn)允許以穩(wěn)定的方式實(shí)施對(duì)所有孔的加工。
可以沿直線或曲線隨著激光的發(fā)射同步移動(dòng)激光加工點(diǎn)，從而可以使線加工或曲線加工的線寬恒定。
光學(xué)調(diào)制器設(shè)置在激光輸出部分，從而使激光自Q開(kāi)關(guān)打開(kāi)(處于連續(xù)振蕩模式)時(shí)起在一段給定時(shí)間中通過(guò)光學(xué)調(diào)制器。結(jié)果，可以去除激光中的連續(xù)振蕩分量，并且取出純脈沖分量。這一優(yōu)點(diǎn)允許以穩(wěn)定的方式對(duì)所有孔進(jìn)行加工，同時(shí)可抑制由激光中連續(xù)振蕩分量所產(chǎn)生的不必要加工。
當(dāng)電掃描儀由一個(gè)加工點(diǎn)移動(dòng)到另一個(gè)加工點(diǎn)時(shí)，激光中的連續(xù)振蕩分量可能會(huì)在被加工孔之間的部分上留下擦痕；然而，該第三本實(shí)施例可防止這種情況的發(fā)生。
間歇時(shí)間可根據(jù)連續(xù)振蕩時(shí)間而變化，從而可以始終產(chǎn)生穩(wěn)定的脈沖，即使在脈沖發(fā)射間隔出現(xiàn)變化的情況下也可以產(chǎn)生穩(wěn)定的脈沖。結(jié)果，可以以穩(wěn)定的方式實(shí)施對(duì)所有孔的加工?？梢匝刂本€或曲線隨著激光的發(fā)射同步移動(dòng)激光加工點(diǎn)，從而可以使線加工或曲線加工的線寬恒定。
實(shí)施例5圖9原理圖表明根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的激光振蕩控制方法。圖9示出了在圖3中所示Q開(kāi)關(guān)激光系統(tǒng)中使用的激光頭的Q開(kāi)關(guān)的指令波形。首先，向增益介質(zhì)連續(xù)發(fā)射激勵(lì)光。Q開(kāi)關(guān)打開(kāi)的狀態(tài)為連續(xù)振蕩模式。由這一模式轉(zhuǎn)換到間歇時(shí)間，即Q開(kāi)關(guān)的關(guān)斷狀態(tài)將使激光增益增加。
在時(shí)間段“T1”之后，打開(kāi)Q開(kāi)關(guān)，處于連續(xù)振蕩模式中，從而產(chǎn)生激光脈沖。所述“T1”為產(chǎn)生第一脈沖的振蕩-間歇周期。為產(chǎn)生第二和后續(xù)脈沖，振蕩間歇周期被設(shè)定為“T2”而不是“T1”。上述操作反復(fù)進(jìn)行，直至間歇時(shí)間恒定。
圖10是上述程序的流程圖。設(shè)定“N”為脈沖數(shù)，初始化“n”作為計(jì)數(shù)器。當(dāng)“n”不大于“c”(即脈沖變得穩(wěn)定時(shí)的發(fā)射數(shù)量)時(shí)，并且如果連續(xù)振蕩保持的時(shí)間長(zhǎng)于給定的時(shí)間，則將函數(shù)“T(n)”設(shè)置為間歇時(shí)間，“T(n)”為脈沖數(shù)“n”的函數(shù)。如果連續(xù)振蕩的時(shí)間段還沒(méi)有達(dá)到預(yù)定的時(shí)間，則設(shè)定“T”作為間歇時(shí)間。當(dāng)“c”次脈沖后沒(méi)有發(fā)射時(shí)，也設(shè)定“T”為間歇時(shí)間。然后如上所述，關(guān)斷Q開(kāi)關(guān)以獲得間歇時(shí)間。T(n)可以是函數(shù)，或者制備對(duì)應(yīng)脈沖數(shù)的間歇時(shí)間數(shù)據(jù)表，這樣可以不使用函數(shù)而從數(shù)據(jù)表中選擇數(shù)據(jù)。
圖11是第五實(shí)施例中響應(yīng)連續(xù)振蕩時(shí)間從第一脈沖到“n”次脈沖的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間的變化流程圖。設(shè)定脈沖數(shù)“N”，并初始化“n”作為計(jì)數(shù)器。當(dāng)“n”不大于“c”(脈沖變得穩(wěn)定時(shí)的脈沖數(shù))時(shí)，并且如果連續(xù)振蕩保持的時(shí)間長(zhǎng)于最小的時(shí)間值，則設(shè)定間歇時(shí)間為函數(shù)“f(n，τ)”，其中用表示脈沖數(shù)的“n”和表示間歇時(shí)間前的連續(xù)振蕩時(shí)間的“τ”表達(dá)函數(shù)f(n，τ)。
制備對(duì)應(yīng)間歇時(shí)間前連續(xù)振蕩時(shí)間的數(shù)據(jù)表，這樣可以不必計(jì)算函數(shù)“f(τ)”而從表中選擇數(shù)據(jù)。上述的最小時(shí)間值為脈沖連續(xù)振蕩時(shí)產(chǎn)生脈沖的連續(xù)振蕩時(shí)間。因此在脈沖頻率產(chǎn)生變化時(shí)，函數(shù)f(n，τ)可以隨頻率發(fā)生變化。
圖12是本發(fā)明第五實(shí)施例中監(jiān)測(cè)用于改變間歇時(shí)間的脈沖的流程圖。設(shè)定脈沖數(shù)“N”，并初始化“n”作為計(jì)數(shù)器。當(dāng)“n”不大于“c”(即脈沖變得穩(wěn)定時(shí)的脈沖數(shù))時(shí)，如果連續(xù)振蕩保持的時(shí)間長(zhǎng)于最小的時(shí)間值，并且處于將發(fā)射第二和后續(xù)脈沖的狀態(tài)時(shí)，則設(shè)定間歇時(shí)間為函數(shù)“f(n，τ)”加上修正值α，直到監(jiān)測(cè)在先脈沖的脈沖變得大致與穩(wěn)定脈沖相等為止，其中所述修正值α取自監(jiān)測(cè)值。函數(shù)“f(n，τ)”由表示發(fā)射數(shù)的“n”和表示間歇時(shí)間前的連續(xù)振蕩時(shí)間的“τ”表達(dá)。
制備對(duì)應(yīng)間歇時(shí)間前連續(xù)振蕩時(shí)間的數(shù)據(jù)表，這樣可以不必計(jì)算函數(shù)“f(τ)”而從表中選擇數(shù)據(jù)。上述的最小時(shí)間值為當(dāng)脈沖連續(xù)振蕩時(shí)產(chǎn)生脈沖的連續(xù)振蕩時(shí)間。因此，在脈沖頻率產(chǎn)生變化時(shí)，函數(shù)“f(n，τ)”也將隨頻率發(fā)生變化。這一點(diǎn)未示出在圖中，但有另一種改變間歇時(shí)間的方法將在先值與在先值前的值進(jìn)行比較，在確定它們變得穩(wěn)定時(shí)，設(shè)置間歇時(shí)間并將其固定為T。即使脈沖數(shù)超過(guò)脈沖變得穩(wěn)定時(shí)的脈沖數(shù)“c”，也可以將修正值α加在間歇時(shí)間上，從而在任何時(shí)候改變間歇時(shí)間。
當(dāng)使用波長(zhǎng)長(zhǎng)于基波波長(zhǎng)的脈沖激光時(shí)，即使用高次諧波時(shí)，通過(guò)使用了Q開(kāi)關(guān)激光裝置的外腔方法或內(nèi)腔方法設(shè)置非線性晶體。Q開(kāi)關(guān)激光系統(tǒng)的激光頭結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例中圖3所述相似，因此對(duì)其的描述在此省略。
在Q開(kāi)關(guān)激光控制方法中，示出了除在激光輸出部分設(shè)置了光學(xué)調(diào)制器外還設(shè)置了外部光學(xué)調(diào)制器的情況下的控制方法。與第一實(shí)施例中圖4所述相似，自Q開(kāi)關(guān)基本打開(kāi)，即基本處于連續(xù)振蕩模式時(shí)起，激光在一段給定的時(shí)間中通過(guò)所述的光學(xué)調(diào)制器。
如果脈沖的產(chǎn)生稍稍偏離打開(kāi)時(shí)間，那么激光通過(guò)光學(xué)調(diào)制器的時(shí)間會(huì)比正常時(shí)間提前或滯后。通過(guò)Q開(kāi)關(guān)振蕩產(chǎn)生的激光脈沖的脈沖寬度隨頻率發(fā)生變化。在這種情況下，光學(xué)調(diào)制器中的通過(guò)時(shí)間可根據(jù)頻率產(chǎn)生變化。
當(dāng)在外腔方法中使用非線性晶體時(shí)，光學(xué)調(diào)制器設(shè)置在作為激光輸出部分的基波輸出部分上，或者在使用多個(gè)非線性晶體時(shí)，光學(xué)調(diào)制器可設(shè)置在所述的多個(gè)晶體之間。
如上所述，第五實(shí)施例可保證第一脈沖的波形和峰值與第二及后續(xù)脈沖的波形和峰值相同。
間歇時(shí)間可根據(jù)連續(xù)振蕩時(shí)間而變化，從而可以始終產(chǎn)生穩(wěn)定的脈沖，即使在脈沖發(fā)射間隔變化時(shí)也可實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。
此外，在本實(shí)施例中，對(duì)在先脈沖實(shí)施了監(jiān)測(cè)，從而修正間歇時(shí)間。這一優(yōu)點(diǎn)允許所有的順序的脈沖更加穩(wěn)定并具有相同的峰值，結(jié)果可以獲得相同的脈沖。
在使用非線性晶體的情況中，產(chǎn)生的所有的順序的諧波脈沖在波形和峰值上彼此相同。
將光學(xué)調(diào)制器配置在激光輸出部分上，從而自Q開(kāi)關(guān)打開(kāi)(即處于連續(xù)振蕩模式)時(shí)起，激光在一段給定時(shí)間中通過(guò)所述的光學(xué)調(diào)制器，這樣可除去激光中的連續(xù)振蕩分量，并取出純脈沖分量。
實(shí)施例6圖6已用于第二實(shí)施例，它也可應(yīng)用于第六實(shí)施例。圖6為Q開(kāi)關(guān)激光裝置的原理圖。
所述裝置包括激光頭11、Q開(kāi)關(guān)12、激勵(lì)光源13、Q開(kāi)關(guān)的射頻驅(qū)動(dòng)器14、控制電路15、Q開(kāi)關(guān)的信號(hào)發(fā)生器16、操作部分17、外部調(diào)制器18和外部光學(xué)調(diào)制器控制器19。信號(hào)發(fā)生器16設(shè)置在控制電路15中。
通過(guò)諸如個(gè)人電腦等的操作部分17進(jìn)入的振蕩指令被送至控制電路15并在此得到解譯，信號(hào)發(fā)生器16向Q開(kāi)關(guān)發(fā)出調(diào)節(jié)間歇時(shí)間直至間歇時(shí)間變得穩(wěn)定的控制信號(hào)，如在圖9中所述。該控制信號(hào)被傳送到激勵(lì)光源13和射頻驅(qū)動(dòng)器14，從而使激光頭11開(kāi)始振蕩。
在響應(yīng)連續(xù)振蕩時(shí)間改變Q開(kāi)關(guān)的間歇時(shí)間直至第n次間歇時(shí)間的情況中，圖6所示Q開(kāi)關(guān)定時(shí)控制器設(shè)定脈沖數(shù)“N”，并初始化“n”作為計(jì)數(shù)器。當(dāng)“n”不大于“c”(在所述脈沖數(shù)“c”處脈沖變得穩(wěn)定)時(shí)，如果連續(xù)振蕩保持的時(shí)間段長(zhǎng)于最小時(shí)間，則將間歇時(shí)間設(shè)定為函數(shù)“f(n，τ)，其中函數(shù)“f(n，τ)”由表示間歇時(shí)間前的連續(xù)振蕩時(shí)間的“τ”和表示脈沖數(shù)的“n”表達(dá)。
制備對(duì)應(yīng)間歇前連續(xù)振蕩時(shí)間的間歇時(shí)間的數(shù)據(jù)表，從而可以不必計(jì)算函數(shù)“f(τ)”而由數(shù)據(jù)表中選取數(shù)據(jù)。上述的最小時(shí)間值為當(dāng)脈沖連續(xù)振蕩時(shí)產(chǎn)生脈沖的連續(xù)振蕩時(shí)間。因此，當(dāng)脈沖頻率改變時(shí)，函數(shù)“f(nτ)”將隨頻率而變化。
在通過(guò)使用脈沖傳感器(未示出)監(jiān)測(cè)脈沖來(lái)改變間歇時(shí)間的情況中，設(shè)定脈沖數(shù)“N”，并初始化“n”作為計(jì)數(shù)器。當(dāng)“n”不大于“c”(即脈沖變得穩(wěn)定時(shí)的脈沖數(shù))時(shí)，如果連續(xù)振蕩保持的時(shí)間段長(zhǎng)于最小時(shí)間，并且處于將要發(fā)射第二和后續(xù)脈沖的狀態(tài)時(shí)，則將間歇時(shí)間設(shè)定為函數(shù)“f(n，τ)”加上修正值α，直到監(jiān)測(cè)在先脈沖的脈沖大致等于穩(wěn)定脈沖為止，其中所述修正值α取自監(jiān)測(cè)值。所述函數(shù)f(n，τ)由表示間歇時(shí)間前的連續(xù)振蕩時(shí)間的“τ”和表示脈沖數(shù)的“n”表達(dá)。制備對(duì)應(yīng)間歇時(shí)間前連續(xù)振蕩時(shí)間的間歇時(shí)間的數(shù)據(jù)表，從而可不必計(jì)算函數(shù)“f(τ)”而由數(shù)據(jù)表中選取數(shù)據(jù)。上述的最小時(shí)間值為在脈沖連續(xù)振蕩時(shí)產(chǎn)生脈沖的連續(xù)振蕩時(shí)間。因此，當(dāng)脈沖頻率改變時(shí)，函數(shù)“f(n，τ)”可以隨頻率而變化。這一點(diǎn)在圖中未示出，然而有另一種改變間歇時(shí)間的方法將在先值與在先值前的值進(jìn)行比較，在確定它們達(dá)到穩(wěn)定后，設(shè)置間歇時(shí)間并將其固定為T。即使在脈沖數(shù)超過(guò)脈沖變穩(wěn)定時(shí)的脈沖數(shù)“c”時(shí)，也可以將修正值α加在間歇時(shí)間上，從而隨時(shí)改變間歇時(shí)間。
當(dāng)使用波長(zhǎng)長(zhǎng)于基波波長(zhǎng)的脈沖激光時(shí)，即使用高次諧波時(shí)，通過(guò)使用了所述Q開(kāi)關(guān)激光裝置的外腔方法或內(nèi)腔方法設(shè)置非線性晶體。
Q開(kāi)關(guān)激光系統(tǒng)的激光頭結(jié)構(gòu)與圖3所示的第一實(shí)施例相同，因此對(duì)其的說(shuō)明在此省略。
以下說(shuō)明第二實(shí)施例中圖6所示的外部光學(xué)調(diào)制器控制器19。該控制器控制第一實(shí)施例中圖4所示的光學(xué)調(diào)制器18。
控制器19發(fā)出使激光自Q開(kāi)關(guān)基本打開(kāi)(基本處于連續(xù)振蕩模式)時(shí)起在給定時(shí)間中通過(guò)光學(xué)調(diào)制器18的信號(hào)。如果脈沖的產(chǎn)生稍稍偏離打開(kāi)時(shí)間，那么激光通過(guò)光學(xué)調(diào)制器的時(shí)間比正常時(shí)間會(huì)有所提前或滯后。Q開(kāi)關(guān)振蕩產(chǎn)生的激光脈沖的脈沖寬度會(huì)隨頻率發(fā)生變化。在這種情況下，在光學(xué)調(diào)制器中的通過(guò)時(shí)間會(huì)隨頻率而變化。當(dāng)在外腔方法中使用非線性晶體時(shí)，光學(xué)調(diào)制器設(shè)置在作為激光輸出部分的基波輸出部分，或者在使用多個(gè)非線性晶體時(shí)，可將光學(xué)調(diào)制器設(shè)置在所述多個(gè)非線性晶體之間。
如上所述，第六實(shí)施例可保證產(chǎn)生的所有的順序的脈沖具有相同的波形和峰值。
間歇時(shí)間可根據(jù)連續(xù)振蕩時(shí)間而變化，從而可使產(chǎn)生的脈沖一直保持穩(wěn)定，即使在脈沖發(fā)射間隔變化時(shí)也可實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。
此外，本實(shí)施例中，對(duì)在先脈沖實(shí)施監(jiān)測(cè)，以便修正間歇時(shí)間。這一優(yōu)點(diǎn)可使所有的順序的脈沖更穩(wěn)定并具有相同的峰值，結(jié)果，可以獲得相同的脈沖。
在使用非線性晶體的情況下，所有的順序的諧波脈沖可具有相同的波形和峰值。
將光學(xué)調(diào)制器設(shè)置在激光的輸出部分，從而使激光在Q開(kāi)關(guān)打開(kāi)(處于連續(xù)振蕩模式)時(shí)起在一段給定時(shí)間中通過(guò)所述光學(xué)調(diào)制器。結(jié)果，可除去激光中的連續(xù)振蕩分量和獲得純脈沖分量。
實(shí)施例7圖13表明根據(jù)第七實(shí)施例的使用Q開(kāi)關(guān)激光進(jìn)行激光加工中的激光振蕩控制方法。例如，圖13示出了在印刷電路板上打孔的流程圖。利用工作臺(tái)和電掃描儀實(shí)施欲加工孔的定位。工作臺(tái)可移動(dòng)，以覆蓋電掃描儀不能到達(dá)的區(qū)域，從而可以對(duì)整個(gè)工件進(jìn)行打孔。
首先，將工件置于工作臺(tái)上，然后開(kāi)始加工過(guò)程，在所述情況中為開(kāi)始打孔。在加工過(guò)程完成后，將工件由工作臺(tái)上取下。
在該加工過(guò)程中，首先移動(dòng)工作臺(tái)到實(shí)施打孔的位置，然后使電掃描儀移至打孔點(diǎn)，并向該點(diǎn)發(fā)射激光。在所述發(fā)射中，設(shè)置脈沖數(shù)“N”，初始化“n”為計(jì)數(shù)器。當(dāng)“n”不大于脈沖變得穩(wěn)定時(shí)的脈沖數(shù)“c”時(shí)，如果連續(xù)振蕩保持的時(shí)間長(zhǎng)于給定的時(shí)間，則設(shè)定間歇時(shí)間為函數(shù)T(n)。用發(fā)射數(shù)“n”表達(dá)函數(shù)T(n)。如果連續(xù)振蕩時(shí)間還沒(méi)達(dá)到給定時(shí)間，則設(shè)定間歇時(shí)間為“T”。
在脈沖數(shù)“c”后不能發(fā)射時(shí)，也將“T”設(shè)置為間歇時(shí)間。然后如上所述，關(guān)斷Q開(kāi)關(guān)以獲得間歇時(shí)間。T(n)可以是函數(shù)，或者制備對(duì)應(yīng)發(fā)射數(shù)的間歇時(shí)間數(shù)據(jù)表，并且可不使用T(n)函數(shù)而由表中選取數(shù)據(jù)。這一程序可產(chǎn)生圖9所示的Q開(kāi)關(guān)指令波形和脈沖。
參考圖11說(shuō)明響應(yīng)連續(xù)振蕩時(shí)間使間歇時(shí)間變化至n次間歇時(shí)間的過(guò)程。設(shè)定脈沖數(shù)“N”，并初始化“n”作為計(jì)數(shù)器。當(dāng)“n”不大于脈沖變得穩(wěn)定時(shí)的脈沖數(shù)“c”時(shí)，如果連續(xù)振蕩保持的時(shí)間大于最小時(shí)間，則設(shè)定間歇時(shí)間為函數(shù)“f(n，τ)”，其中所述函數(shù)f(n，τ)由表示間歇時(shí)間前的連續(xù)振蕩時(shí)間的“τ”和表示脈沖數(shù)的“n”表達(dá)。制備對(duì)應(yīng)間歇時(shí)間前連續(xù)振蕩時(shí)間的數(shù)據(jù)表，從而可不必計(jì)算函數(shù)“f(τ)”而由表中選取數(shù)據(jù)。上述的最小時(shí)間是在脈沖連續(xù)振蕩時(shí)產(chǎn)生脈沖的連續(xù)時(shí)間。因此，當(dāng)脈沖頻率變化時(shí)，函數(shù)“f(n，τ)”也會(huì)隨頻率產(chǎn)生變化。
在第七實(shí)施例中，在通過(guò)監(jiān)測(cè)脈沖來(lái)改變間歇時(shí)間的情況下，設(shè)定脈沖數(shù)“N”，并初始化“n”作為計(jì)數(shù)器。當(dāng)“n”不大于脈沖變得穩(wěn)定時(shí)的脈沖數(shù)“c”時(shí)，如果連續(xù)振蕩保持的時(shí)間大于最小時(shí)間，并且在第二和后續(xù)脈沖將要發(fā)出(n大于0)時(shí)的條件下，將間歇時(shí)間設(shè)定為函數(shù)“f(n，τ)”加上修正值α，直到監(jiān)測(cè)在先脈沖的脈沖變得大致與穩(wěn)定脈沖相等為止，其中修正值α取自監(jiān)測(cè)值。所述函數(shù)“f(n，τ)”由表示脈沖數(shù)的“n”和表示間歇時(shí)間前的連續(xù)振蕩時(shí)間的“τ”表達(dá)。
制備對(duì)應(yīng)間歇前連續(xù)振蕩時(shí)間的間歇時(shí)間的數(shù)據(jù)表，從而可不必計(jì)算函數(shù)“f(τ)”而由表中選取數(shù)據(jù)。上述的最小時(shí)間為脈沖連續(xù)振蕩時(shí)脈沖產(chǎn)生的連續(xù)振蕩時(shí)間。因此，當(dāng)脈沖頻率變化時(shí)，函數(shù)f(n，τ)也會(huì)隨頻率而變化。這一點(diǎn)在圖中未示出，然而有另一種改變間歇時(shí)間的方法將在先值與在先值前的值進(jìn)行比較，確定它們變得穩(wěn)定后，然后設(shè)置間歇時(shí)間并將其固定為T。即使在脈沖數(shù)超過(guò)脈沖變得穩(wěn)定時(shí)的發(fā)射數(shù)“c”時(shí)，也可在間歇時(shí)間上加上修正值α，從而可隨時(shí)改變間歇時(shí)間。
當(dāng)使用波長(zhǎng)長(zhǎng)于基波波長(zhǎng)的脈沖激光時(shí)，即使用高次諧波時(shí)，通過(guò)使用了Q開(kāi)關(guān)激光裝置的外腔方法或內(nèi)腔方法設(shè)置非線性晶體，如在第一實(shí)施例中所述。Q開(kāi)關(guān)激光系統(tǒng)中激光頭的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例中圖3所示相似，因此對(duì)其的描述在此省略。
在使用Q開(kāi)關(guān)激光的激光加工控制方法中，說(shuō)明了除在激光輸出部分設(shè)置光學(xué)調(diào)制器外還設(shè)置了外部光學(xué)調(diào)制器的情況下的一種控制方法。與第一實(shí)施例中圖4所述相似，從Q開(kāi)關(guān)基本打開(kāi)，即基本處于連續(xù)振蕩模式時(shí)起，激光在給定時(shí)間中通過(guò)所述調(diào)制器。
如果脈沖的產(chǎn)生稍稍偏離打開(kāi)時(shí)間，則激光通過(guò)光學(xué)調(diào)制器的時(shí)間會(huì)比正常時(shí)間提前或滯后。通過(guò)Q開(kāi)關(guān)振蕩產(chǎn)生的激光脈沖的脈沖寬度會(huì)隨頻率發(fā)生變化。在這種情況下，光學(xué)調(diào)制器中的通過(guò)時(shí)間也會(huì)隨頻率而產(chǎn)生變化。當(dāng)在外腔方法中使用非線性晶體時(shí)，光學(xué)調(diào)制器設(shè)置在作為激光輸出部分的基波輸出部分上，或者在使用多個(gè)非線性晶體時(shí)，光學(xué)調(diào)制器可設(shè)置在所述的多個(gè)晶體之間。
如上所述，第七實(shí)施例可保證所產(chǎn)生的所有的順序的脈沖在波形和峰值上相同。結(jié)果，可對(duì)所有孔進(jìn)行穩(wěn)定的加工?？梢噪S著激光的發(fā)射沿直線或曲線同步移動(dòng)激光加工點(diǎn)，從而使線加工或曲線加工的線寬恒定。
間歇時(shí)間可根據(jù)連續(xù)振蕩時(shí)間而變化，從而可使產(chǎn)生的脈沖一直保持穩(wěn)定，即使在脈沖發(fā)射間隔變化時(shí)也可實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。這樣，就可以穩(wěn)定的方式對(duì)所有的孔實(shí)施打孔加工。
激光加工點(diǎn)隨激光的發(fā)射而沿直線或曲線同步移動(dòng)，從而使線加工或曲線加工的線寬恒定。
在應(yīng)用使用了非線性晶體的Q開(kāi)關(guān)激光的激光加工方法中，產(chǎn)生的所有的順序脈沖可具有相同的波形和峰值。結(jié)果，可以穩(wěn)定的方式對(duì)所有的孔進(jìn)行打孔加工。激光加工點(diǎn)可隨激光的發(fā)射而沿直線或曲線同步移動(dòng)，從而使線加工或曲線加工的線寬恒定。激光加工點(diǎn)隨激光的發(fā)射而沿直線或曲線同步移動(dòng)，從而使線加工或曲線加工的線寬恒定。
光學(xué)調(diào)制器設(shè)置在激光的輸出部分，從而使激光自Q開(kāi)關(guān)基本打開(kāi)(處于連續(xù)振蕩模式)時(shí)起在給定時(shí)間中通過(guò)所述的光學(xué)調(diào)制器。這樣，激光中的連續(xù)振蕩分量可以除去，并且可獲得激光的純脈沖分量。這一優(yōu)點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)對(duì)所有孔的穩(wěn)定加工，同時(shí)抑制了激光中連續(xù)振蕩分量可能進(jìn)行的非需要加工。當(dāng)電掃描儀從一個(gè)加工點(diǎn)移到另一個(gè)加工點(diǎn)時(shí)，激光中的連續(xù)振蕩分量會(huì)在孔之間的部分留下擦痕；然而，第三實(shí)施例可有效防止這一點(diǎn)的發(fā)生。
實(shí)施例8用于第四實(shí)施例的圖8和用于第六實(shí)施例的圖6也可用于第八實(shí)施例。圖6和圖8為用于在印刷電路板上打孔的激光加工機(jī)中的光學(xué)系統(tǒng)的概念示圖。
所述系統(tǒng)包括Q開(kāi)關(guān)激光頭31、準(zhǔn)直儀透鏡32、掩模變換器33，彎曲鏡34、電掃描儀35和掃描透鏡36。為使系統(tǒng)工作，還設(shè)置有工作臺(tái)37和Q開(kāi)關(guān)激光控制器38。
利用工作臺(tái)37和電掃描儀35對(duì)欲加工的孔進(jìn)行定位。工作臺(tái)37可以移動(dòng)，以覆蓋電掃描儀35不能到達(dá)的區(qū)域，從而可以對(duì)整個(gè)工件進(jìn)行打孔。
首先，將工件置于工作臺(tái)37上，然后開(kāi)始加工過(guò)程，在所述情況下為開(kāi)始打孔。在完成加工過(guò)程后，將工件由工作臺(tái)37上取下。在該加工過(guò)程中，先將工作臺(tái)37移動(dòng)到實(shí)施打孔的位置，然后將電掃描儀35移至打孔點(diǎn)，并向所述點(diǎn)發(fā)射激光。Q開(kāi)關(guān)激光頭31所發(fā)射的激光的激光束直徑由準(zhǔn)直儀32進(jìn)行優(yōu)化，然后發(fā)射到掩模變換器33的掩模上。
然后，部分激光透過(guò)掩模后由彎曲鏡34反射，并通過(guò)電掃描儀35的掃描透鏡36會(huì)聚在預(yù)定點(diǎn)上，從而對(duì)剛性放置在工作臺(tái)37上的工件進(jìn)行加工。
Q開(kāi)關(guān)激光頭31和Q開(kāi)關(guān)激光控制器38與第二實(shí)施例中圖6所示相似。在圖6中，設(shè)置有激光頭11、Q開(kāi)關(guān)12、激勵(lì)光源13、Q開(kāi)關(guān)的射頻驅(qū)動(dòng)器14和控制電路15。
Q開(kāi)關(guān)信號(hào)發(fā)生器16設(shè)置在控制電路15中。此外還設(shè)置了外部調(diào)制器18和外部調(diào)制器控制器19。輸入到激光加工機(jī)中的振蕩指令被送至控制電路15中并在此得到解譯，對(duì)間歇時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)直至間歇時(shí)間達(dá)到穩(wěn)定，然后由信號(hào)發(fā)生器16向Q開(kāi)關(guān)發(fā)出控制信號(hào)，如在圖9中所述。該控制信號(hào)被傳送到激勵(lì)光源13和射頻驅(qū)動(dòng)器14，從而使激光頭11產(chǎn)生振蕩。
以下參考圖6說(shuō)明響應(yīng)連續(xù)振蕩周期間隙時(shí)間變化至第“n”次間歇時(shí)間的程學(xué)。設(shè)定脈沖數(shù)“N”，初始化“n”作為計(jì)數(shù)器。當(dāng)“n”不大于脈沖變得穩(wěn)定時(shí)的脈沖數(shù)“c”時(shí)，如果連續(xù)振蕩持續(xù)的時(shí)間大于最小時(shí)間，則將間歇時(shí)間設(shè)置為函數(shù)“f(n，τ)”，其中所述函數(shù)“f(n，τ)”由表示間歇時(shí)間前的連續(xù)振蕩時(shí)間的“τ”和表示脈沖數(shù)的“n”表達(dá)。制備對(duì)應(yīng)間歇時(shí)間前連續(xù)振蕩時(shí)間的數(shù)據(jù)表，可以不必計(jì)算函數(shù)“f(τ)”而由數(shù)據(jù)表中選取數(shù)據(jù)。上述的最小時(shí)間值為脈沖連續(xù)振蕩時(shí)產(chǎn)生脈沖的連續(xù)振蕩時(shí)間。因此，當(dāng)脈沖頻率改變時(shí)，函數(shù)“f(n，τ)”也會(huì)依據(jù)頻率而變化。
在通過(guò)監(jiān)測(cè)脈沖來(lái)改變間歇時(shí)間的情況下，設(shè)定脈沖數(shù)“N”，并初始化“n”作為計(jì)數(shù)器。當(dāng)“n”不大于脈沖變得穩(wěn)定時(shí)的脈沖數(shù)“c”時(shí)，如果連續(xù)振蕩持續(xù)的時(shí)間大于最小時(shí)間，并且在第二及后續(xù)脈沖即將發(fā)射的情況下，間歇時(shí)間設(shè)置為函數(shù)“f(n，τ)”加上修正值α(n＞0)，直到監(jiān)測(cè)在先脈沖的脈沖變得大致等于穩(wěn)定脈沖為止，其中所述修正值α從監(jiān)測(cè)值中獲取。函數(shù)“f(n，τ)”由表示脈沖數(shù)的“n”和表示間歇時(shí)間前的連續(xù)振蕩時(shí)間的“τ”表達(dá)。制備對(duì)應(yīng)間歇時(shí)間前連續(xù)振蕩時(shí)間的間歇時(shí)間的數(shù)據(jù)表，就可以不必計(jì)算函數(shù)“f(τ)”而由數(shù)據(jù)表中選取數(shù)據(jù)。上述最小時(shí)間是當(dāng)脈沖連續(xù)振蕩時(shí)產(chǎn)生脈沖的連續(xù)振蕩時(shí)間。因此，當(dāng)脈沖頻率變化時(shí)，函數(shù)“f(n，τ)”也隨頻率而變化。在圖中沒(méi)有示出這一點(diǎn)，但有另一種改變間歇時(shí)間的方法將在先值與在先值前的值進(jìn)行比較，并在確定它們變得穩(wěn)定后，設(shè)置并固定間歇時(shí)間為T。即使脈沖數(shù)超過(guò)脈沖變得穩(wěn)定時(shí)的脈沖數(shù)“c”，也可在間歇時(shí)間上加上修正值α，從而可隨時(shí)改變間歇時(shí)間。
當(dāng)使用波長(zhǎng)長(zhǎng)于基波波長(zhǎng)的脈沖激光時(shí)，即使用高次諧波時(shí)，通過(guò)使用了該Q開(kāi)關(guān)激光裝置的外腔方法或內(nèi)腔方法設(shè)置非線性晶體。
Q開(kāi)關(guān)激光系統(tǒng)的激光頭結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例中圖3所示相似，因此對(duì)其的說(shuō)明在此省略。
下面說(shuō)明圖6中所示并且用在第八實(shí)施例中的外部光學(xué)調(diào)制器控制器19，在第六實(shí)施例中曾對(duì)其進(jìn)行了說(shuō)明。
所述控制器對(duì)圖4和第一實(shí)施例所述的光學(xué)調(diào)制器實(shí)施控制。
產(chǎn)生使激光在Q開(kāi)關(guān)基本打開(kāi)，即基本處于連續(xù)振蕩模式時(shí)在給定時(shí)間中通過(guò)所述調(diào)制器的信號(hào)。
如果脈沖的產(chǎn)生稍稍偏離打開(kāi)時(shí)間，那么激光通過(guò)光學(xué)調(diào)制器的時(shí)間比正常時(shí)間會(huì)有所提前或滯后。
Q開(kāi)關(guān)振蕩產(chǎn)生的激光脈沖的脈沖寬度會(huì)隨頻率發(fā)生變化。在這種情況下，可以根據(jù)頻率改變?cè)诠鈱W(xué)調(diào)制器中的通過(guò)時(shí)間。
當(dāng)在外腔方法中使用非線性晶體時(shí)，光學(xué)調(diào)制器設(shè)置在作為激光輸出部分的基波輸出部分，或者在使用多個(gè)非線性晶體時(shí)，可將光學(xué)調(diào)制器設(shè)置在所述多個(gè)非線性晶體之間。
如上所述，第八實(shí)施例可保證產(chǎn)生的所有的順序的脈沖具有相同的波形和峰值。結(jié)果，可對(duì)所有孔進(jìn)行穩(wěn)定打孔加工。激光加工點(diǎn)可隨著激光的發(fā)射沿直線或曲線同步移動(dòng)，從而可以使線加工或曲線加工的線寬恒定。
間歇時(shí)間可響應(yīng)連續(xù)振蕩時(shí)間而變化，從而可以始終產(chǎn)生穩(wěn)定的脈沖，即使在脈沖發(fā)射間隔變化時(shí)也可實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。這樣，可對(duì)所有的孔進(jìn)行穩(wěn)定的打孔加工。激光加工點(diǎn)可隨激光的發(fā)射沿直線或曲線進(jìn)行同步移動(dòng)，從而可以使線加工或曲線加工的線寬恒定。
在應(yīng)用了使用非線性晶體的Q開(kāi)關(guān)激光的激光加工方法中，產(chǎn)生的所有的順序脈沖具有相同的波形和峰值。這樣，可對(duì)所有的孔進(jìn)行穩(wěn)定的打孔加工。激光加工點(diǎn)隨著激光的發(fā)射沿直線或曲線同步移動(dòng)，從而可以使直線加工或曲線加工的線寬恒定。
光學(xué)調(diào)制器設(shè)置在激光的輸出部分，從而使激光從Q開(kāi)關(guān)基本打開(kāi)(處于連續(xù)振蕩模式)時(shí)起在給定時(shí)間中通過(guò)所述的光學(xué)調(diào)制器。結(jié)果，可除去激光中的連續(xù)振蕩分量，并得到純脈沖分量。這一優(yōu)點(diǎn)使得可以對(duì)所有的孔進(jìn)行穩(wěn)定的打孔加工，并可以抑制由激光連續(xù)振蕩分量所引起的非需要加工。
當(dāng)電掃描儀從一個(gè)加工點(diǎn)移動(dòng)到另一個(gè)加工點(diǎn)時(shí)，激光的連續(xù)振蕩分量在孔之間留下擦痕；然而，本實(shí)施例可避免這一點(diǎn)。
工業(yè)應(yīng)用性一種控制激光或可改變Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間的Q開(kāi)關(guān)激光裝置的方法產(chǎn)生從第一脈沖起的順序穩(wěn)定脈沖，即使在脈沖發(fā)射間隔有所變化或不規(guī)律地被清楚時(shí)，也可使產(chǎn)生的脈沖從第一脈沖起就穩(wěn)定。因此，所述方法和裝置在工業(yè)應(yīng)用中具有一定的優(yōu)越性。
權(quán)利要求
1.一種激光控制方法，所述激光控制方法使用增益介質(zhì)和Q開(kāi)關(guān)，并向所述增益介質(zhì)連續(xù)發(fā)射激勵(lì)光，從而使所述Q開(kāi)關(guān)處于連續(xù)振蕩模式，并且在激光脈沖產(chǎn)生之前設(shè)置給定的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間，當(dāng)所述Q開(kāi)關(guān)連續(xù)振蕩的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于給定時(shí)間段時(shí)，所述控制方法將用來(lái)獲得第一激光脈沖的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間設(shè)置得不同于用來(lái)獲得第二及后續(xù)激光脈沖的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間。
2.如權(quán)利要求1所述的激光控制方法，其特征在于用來(lái)獲得所述第一激光脈沖的所述Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間短于用來(lái)獲得所述第二及后續(xù)激光脈沖的所述Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間。
3.如權(quán)利要求1或2所述的激光控制方法，其特征在于采用外腔方法設(shè)置非線性晶體，以獲得產(chǎn)生諧波的激光束。
4.如權(quán)利要求1或2所述的激光控制方法，其特征在于采用內(nèi)腔方法設(shè)置非線性晶體，以獲得產(chǎn)生諧波的激光束。
5.一種激光控制方法，所述激光控制方法使用增益介質(zhì)和Q開(kāi)關(guān)，并向所述增益介質(zhì)連續(xù)發(fā)射激勵(lì)光，從而使Q開(kāi)關(guān)處于連續(xù)振蕩模式，并且在激光脈沖產(chǎn)生之前設(shè)置給定的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間，所述激光控制方法在激光輸出部分中設(shè)置了光學(xué)調(diào)制器，并使激光從Q開(kāi)關(guān)由所述間歇時(shí)間轉(zhuǎn)換為所述連續(xù)振蕩模式時(shí)起在給定時(shí)間中通過(guò)所述光學(xué)調(diào)制器。
6.如權(quán)利要求1或5所述的激光控制方法，其特征在于所述激光控制方法可以根據(jù)連續(xù)振蕩時(shí)間來(lái)改變用來(lái)獲得第一激光脈沖的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間。
7.一種激光控制方法，所述激光控制方法使用增益介質(zhì)和Q開(kāi)關(guān)，并向所述增益介質(zhì)連續(xù)發(fā)射激勵(lì)光，從而使所述Q開(kāi)關(guān)處于連續(xù)振蕩模式，并且在激光脈沖產(chǎn)生之前設(shè)置給定的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間，當(dāng)所述Q開(kāi)關(guān)連續(xù)振蕩的持續(xù)時(shí)間大于給定時(shí)間時(shí)，所述激光控制方法調(diào)節(jié)激光脈沖的間歇時(shí)間直至獲得所期望的激光脈沖。
8.如權(quán)利要求7所述的激光控制方法，其特征在于根據(jù)所述連續(xù)振蕩時(shí)間改變所述間歇時(shí)間。
9.如權(quán)利要求7所述的激光控制方法，其特征在于第二和后續(xù)脈沖中的每個(gè)脈沖都監(jiān)測(cè)在先脈沖，從而對(duì)脈沖進(jìn)行修正，以使脈沖穩(wěn)定。
10.如權(quán)利要求7或8所述的激光控制方法，其特征在于采用外腔方法設(shè)置非線性晶體，以獲得產(chǎn)生諧波的激光束。
11.如權(quán)利要求7或8所述的激光控制方法，其特征在于采用內(nèi)腔方法設(shè)置非線性晶體，以獲得產(chǎn)生諧波的激光束。
12.如權(quán)利要求7所述的激光控制方法，其特征在于所述激光控制方法在激光輸出部分中設(shè)置光學(xué)調(diào)制器，使激光從Q開(kāi)關(guān)由所述間歇時(shí)間轉(zhuǎn)換為所述連續(xù)振蕩模式時(shí)起在給定時(shí)間中通過(guò)所述光學(xué)調(diào)制器，從而取出激光束中的脈沖分量。
13.一種激光裝置，所述激光裝置包括增益介質(zhì)和Q開(kāi)關(guān)，并向所述增益介質(zhì)連續(xù)發(fā)射激勵(lì)光，從而使所述Q開(kāi)關(guān)處于連續(xù)振蕩模式，并在激光脈沖產(chǎn)生之前設(shè)置給定的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間，當(dāng)所述Q開(kāi)關(guān)連續(xù)振蕩的持續(xù)時(shí)間大于給定時(shí)間時(shí)，所述激光裝置將用來(lái)獲得第一激光脈沖的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間設(shè)置得不同于用來(lái)獲得第二及后續(xù)激光脈沖的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間。
14.如權(quán)利要求13所述的激光裝置，其特征在于用來(lái)獲得所述第一激光脈沖的所述Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間短于用來(lái)獲得所述第二及后續(xù)激光脈沖的所述Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間。
15.如權(quán)利要求13或14所述的激光裝置，其特征在于采用外腔方法設(shè)置非線性晶體，以獲得產(chǎn)生諧波的激光束。
16.如權(quán)利要求13或14所述的激光裝置，其特征在于采用內(nèi)腔方法設(shè)置非線性晶體，以獲得產(chǎn)生諧波的激光束。
17.一種激光裝置，所述激光裝置包括增益介質(zhì)和Q開(kāi)關(guān)，并向所述增益介質(zhì)連續(xù)發(fā)射激勵(lì)光，從而使所述Q開(kāi)關(guān)處于連續(xù)振蕩模式，并且在激光脈沖產(chǎn)生之前設(shè)置給定的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間，所述激光裝置包括在激光輸出部分中的光學(xué)調(diào)制器，并使激光從Q開(kāi)關(guān)由所述間歇時(shí)間轉(zhuǎn)換為所述連續(xù)振蕩模式時(shí)起在給定時(shí)間中通過(guò)所述光學(xué)調(diào)制器。
18.如權(quán)利要求13或17所述的激光裝置，其特征在于所述激光裝置響應(yīng)所述連續(xù)振蕩時(shí)間而改變用來(lái)獲得第一激光脈沖的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間。
19.一種激光裝置，所述激光裝置包括增益介質(zhì)和Q開(kāi)關(guān)，并向所述增益介質(zhì)連續(xù)發(fā)射激勵(lì)光，從而使所述Q開(kāi)關(guān)處于連續(xù)振蕩模式，并且在激光脈沖產(chǎn)生之前設(shè)置給定的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間，所述激光裝置包括調(diào)節(jié)裝置，當(dāng)所述Q開(kāi)關(guān)連續(xù)振蕩的持續(xù)時(shí)間大于給定時(shí)間段時(shí)，所述調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)激光脈沖的間歇時(shí)間直至獲得所期望的激光脈沖。
20.如權(quán)利要求19所述的激光裝置，其特征在于根據(jù)所述連續(xù)振蕩時(shí)間調(diào)節(jié)所述間歇時(shí)間。
21.如權(quán)利要求19所述的激光裝置，其特征在于第二和后續(xù)脈沖中的每個(gè)脈沖都監(jiān)測(cè)在先脈沖，從而修正脈沖，以使脈沖穩(wěn)定。
22.如權(quán)利要求19至21中任一權(quán)利要求所述的激光裝置進(jìn)一步包括通過(guò)外腔方法設(shè)置的非線性晶體，以獲得產(chǎn)生諧波的激光束。
23.如權(quán)利要求19至21中任一權(quán)利要求所述的激光裝置進(jìn)一步包括通過(guò)內(nèi)腔方法設(shè)置的非線性晶體，以獲得產(chǎn)生諧波的激光束。
24.如權(quán)利要求19所述的激光裝置進(jìn)一步包括設(shè)置在激光輸出部分的光學(xué)調(diào)制器，其特征在于使激光從Q開(kāi)關(guān)由所述間歇時(shí)間轉(zhuǎn)換為所述連續(xù)振蕩模式時(shí)起在給定時(shí)間中通過(guò)所述光學(xué)調(diào)制器。
25.一種激光加工方法，所述激光加工方法使用增益介質(zhì)和Q開(kāi)關(guān)，并向所述增益介質(zhì)連續(xù)發(fā)射激勵(lì)光，從而使Q開(kāi)關(guān)處于連續(xù)振蕩模式，并且在激光脈沖產(chǎn)生之前設(shè)置給定的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間，當(dāng)所述Q開(kāi)關(guān)連續(xù)振蕩的持續(xù)時(shí)間大于給定時(shí)間段時(shí)，所述激光加工方法將用來(lái)獲得第一激光脈沖的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間設(shè)置得不同于用來(lái)獲得第二及后續(xù)激光脈沖的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間。
26.如權(quán)利要求25所述的激光加工方法，其特征在于在所述激光加工方法采用Q開(kāi)關(guān)激光，其中在所述Q開(kāi)關(guān)激光中，用來(lái)獲得所述第一激光脈沖的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間短于用來(lái)獲得所述第二及后續(xù)激光脈沖的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間。
27.如權(quán)利要求25或26所述的激光加工方法，其特征在于所述激光加工方法采用使用了非線性晶體的Q開(kāi)關(guān)激光，其中所述非線性晶體由外腔方法設(shè)置以獲得產(chǎn)生諧波的激光束。
28.如權(quán)利要求25或26所述的激光加工方法，其特征在于所述激光加工方法采用使用了非線性晶體的Q開(kāi)關(guān)激光，其中所述非線性晶體由內(nèi)腔方法設(shè)置以獲得產(chǎn)生諧波的激光束。
29.一種激光加工方法，所述激光加工方法使用增益介質(zhì)和Q開(kāi)關(guān)，并向所述增益介質(zhì)連續(xù)發(fā)射激勵(lì)光，從而使所述Q開(kāi)關(guān)處于連續(xù)振蕩模式，并且在激光脈沖產(chǎn)生之前設(shè)置給定得Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間，所述激光加工方法采用在激光輸出部分中使用光學(xué)調(diào)制器的Q開(kāi)關(guān)激光，并且使激光從Q開(kāi)關(guān)由所述間歇時(shí)間轉(zhuǎn)換為所述連續(xù)振蕩模式時(shí)起在給定時(shí)間中通過(guò)所述光學(xué)調(diào)制器。
30.如權(quán)利要求25或29所述的激光加工方法，其特征在于所述激光加工方法采用Q開(kāi)關(guān)激光，其中所述Q開(kāi)關(guān)激光可根據(jù)連續(xù)振蕩時(shí)間改變用來(lái)獲得第一激光脈沖的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間。
31.一種激光加工方法，所述激光加工方法使用增益介質(zhì)和Q開(kāi)關(guān)，并向所述增益介質(zhì)連續(xù)發(fā)射激勵(lì)光，從而使所述Q開(kāi)關(guān)處于連續(xù)振蕩模式，并且在激光脈沖產(chǎn)生前設(shè)置給定得Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間，所述激光加工方法采用當(dāng)所述Q開(kāi)關(guān)連續(xù)振蕩的持續(xù)時(shí)間大于給定時(shí)間時(shí)調(diào)節(jié)激光脈沖的間歇時(shí)間直至獲得所期望激光脈沖的Q開(kāi)關(guān)激光。
32.如權(quán)利要求31所述的激光加工方法，其特征在于根據(jù)所述連續(xù)振蕩時(shí)間開(kāi)斷所述間歇時(shí)間。
33.如權(quán)利要求31所述的激光加工方法，其特征在于第二和后續(xù)脈沖中的每個(gè)脈沖監(jiān)測(cè)在先脈沖，從而修正脈沖，以使脈沖穩(wěn)定。
34.如權(quán)利要求31至33中任一權(quán)利要求所述的激光加工方法，其特征在于通過(guò)外腔方法設(shè)置非線性晶體以獲得產(chǎn)生諧波的激光束。
35.如權(quán)利要求31至33中任一權(quán)利要求所述的激光加工方法，其特征在于通過(guò)內(nèi)腔方法設(shè)置非線性晶體以獲得產(chǎn)生諧波的激光束。
36.如權(quán)利要求31所述的激光加工方法，其特征在于所述激光加工方法在激光輸出部分中設(shè)置光學(xué)調(diào)制器，并使激光從Q開(kāi)關(guān)由所述間歇時(shí)間轉(zhuǎn)換為所述連續(xù)振蕩模式時(shí)起在給定時(shí)間中通過(guò)所述光學(xué)調(diào)制器。
37.一種激光加工機(jī)，所述激光加工機(jī)包括增益介質(zhì)和Q開(kāi)關(guān)，并向所述增益介質(zhì)連續(xù)發(fā)射激勵(lì)光，從而使所述Q開(kāi)關(guān)處于連續(xù)振蕩模式，并且在激光脈沖產(chǎn)生之前設(shè)置給定的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間，所述激光加工機(jī)裝配有當(dāng)所述Q開(kāi)關(guān)連續(xù)振蕩的持續(xù)時(shí)間大于給定時(shí)間時(shí)將用來(lái)獲得第一激光脈沖的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間設(shè)置得不同于用來(lái)獲得第二及后續(xù)激光脈沖的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間的激光裝置。
38.如權(quán)利要求37所述的激光加工機(jī)，其特征在于用來(lái)獲得所述第一激光脈沖的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間短于用來(lái)獲得所述第二及后續(xù)脈沖的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間。
39.如權(quán)利要求37或38所述的激光加工機(jī)，所述激光加工機(jī)采用使用了非線性晶體的Q開(kāi)關(guān)激光，其中所述非線性晶體由外腔方法設(shè)置以獲得產(chǎn)生諧波的激光束。
40.如權(quán)利要求37或38所述的激光加工機(jī)，所述激光加工機(jī)采用使用了非線性晶體的Q開(kāi)關(guān)激光，其中所述非線性晶體由內(nèi)腔方法設(shè)置以獲得產(chǎn)生諧波的激光束。
41.一種激光加工機(jī)，所述激光加工機(jī)包括增益介質(zhì)和Q開(kāi)關(guān)，并向所述增益介質(zhì)連續(xù)發(fā)射激勵(lì)光，從而使所述Q開(kāi)關(guān)處于連續(xù)振蕩模式，并且在激光脈沖產(chǎn)生之前設(shè)置給定的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間，所述激光加工機(jī)采用使用了光學(xué)調(diào)制器的Q開(kāi)關(guān)激光，并且使激光從Q開(kāi)關(guān)由所述間歇時(shí)間轉(zhuǎn)換為所述連續(xù)振蕩模式時(shí)起在給定時(shí)間中通過(guò)所述光學(xué)調(diào)制器，其中所述光學(xué)調(diào)制器設(shè)置在激光輸出部分中。
42.如權(quán)利要求37或41所述的激光加工機(jī)，其特征在于所述激光加工機(jī)使用可根據(jù)所述連續(xù)振蕩時(shí)間來(lái)改變用來(lái)獲得第一激光脈沖的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間的Q開(kāi)關(guān)激光。
43.一種激光加工機(jī)，所述激光加工機(jī)包括增益介質(zhì)和Q開(kāi)關(guān)，并向所述增益介質(zhì)連續(xù)發(fā)射激勵(lì)光，從而使所述Q開(kāi)關(guān)處于連續(xù)振蕩模式，并且在激光脈沖產(chǎn)生之前設(shè)置給定的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間，所述激光加工機(jī)采用當(dāng)所述Q開(kāi)關(guān)連續(xù)振蕩的持續(xù)時(shí)間大于給定時(shí)間時(shí)調(diào)節(jié)激光脈沖的間歇時(shí)間直至獲得所期望激光脈沖的Q開(kāi)關(guān)激光。
44.如權(quán)利要求43所述的激光加工機(jī)，其特征在于根據(jù)連續(xù)振蕩時(shí)間調(diào)節(jié)所述間歇時(shí)間。
45.如權(quán)利要求43所述的激光加工機(jī)，其特征在于第二和后續(xù)脈沖中的每個(gè)脈沖都監(jiān)測(cè)在先脈沖，從而修正脈沖，以使脈沖穩(wěn)定。
46.如權(quán)利要求43至45中任一權(quán)利要求所述的激光加工機(jī)進(jìn)一步包括通過(guò)外腔方法設(shè)置的非線性晶體，以獲得產(chǎn)生諧波的激光束。
47.如權(quán)利要求43至45中任一權(quán)利要求所述的激光加工機(jī)進(jìn)一步包括通過(guò)內(nèi)腔方法設(shè)置的非線性晶體，以獲得產(chǎn)生諧波的激光束。
48.如權(quán)利要求43所述的激光裝置進(jìn)一步包括設(shè)置在激光輸出部分的光學(xué)調(diào)制器，其特征在于使激光從Q開(kāi)關(guān)由所述間歇時(shí)間轉(zhuǎn)換為所述連續(xù)振蕩模式時(shí)起在給定時(shí)間中通過(guò)所述光學(xué)調(diào)制器。
全文摘要
本申請(qǐng)公開(kāi)了一種可產(chǎn)生穩(wěn)定激光脈沖和消除加工過(guò)程中無(wú)效時(shí)間的激光控制方法。所述方法使用增益介質(zhì)和Q開(kāi)關(guān)，并向增益介質(zhì)發(fā)射激勵(lì)光從而使Q開(kāi)關(guān)處于連續(xù)振蕩模式，并且在激光脈沖產(chǎn)生前設(shè)置給定的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間。當(dāng)連續(xù)振蕩的持續(xù)時(shí)間大于給定時(shí)間時(shí)，所述控制方法將用來(lái)獲得第一激光脈沖的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間設(shè)置得不同于用來(lái)獲得第二及后續(xù)激光脈沖的Q開(kāi)關(guān)間歇時(shí)間。
文檔編號(hào)B23K26/06GK1494754SQ0280574
公開(kāi)日2004年5月5日 申請(qǐng)日期2002年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月28日
發(fā)明者浮田克一, 唐崎秀彥, 橫佩大輔, 彥, 輔 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社