Laser processing power output stabilization

Details Laser processing power output stabilization Laser processing power output stabilization

B - Operations, Transporting

23

K

B23K 26/06 (2006.01) B23K 26/08 (2006.01)

Patent

CA 2362173

A Q-switched solid state laser system (24) operates in a pulse processing control system (10) that employs an autopulse mode and a pulse-on-position mode to stabilize the pulse-to-pulse laser energy delivered to a workpiece (20) that is moved by an X-Y positioner (18). In the autopulse mode, laser pulses are emitted at a near maximum PRF, but the pulses are blocked from reaching the workpiece by an external modulator (28, 32), such as an acousto-optic modulator ("AOM") or electro-optic modulator (also referred to as a Pockels cell). In the pulse-on-position mode, the laser emits a pulse in response to the positioner moving to a location on the workpiece that coincides with a commanded coordinate location. The processing control system delivers a stream of coordinate locations, some requiring processing, at a rate that moves the positioner and triggers the laser at about the near maximum PRF. The pulse processing control system sets the AOM to a transmissive state whenever a coordinate location requiring processing is commanded and otherwise sets the AOM to a blocking state. This pulse timing technique provides a nearly constant interpulse period for the laser, thereby improving its pulse-to-pulse energy stability at the near maximum PRF.

Un système de laser déclenché à semi-conducteurs (24) est utilisé dans un système de commande de traitement par impulsions (10) qui fait intervenir un mode auto-pulsé et un mode de déclenchement par position pour stabiliser l'énergie laser impulsion à impulsion dirigée sur une pièce (20) que déplace un dispositif de positionnement X-Y (18). En mode autopulsé, les impulsions laser sont émises à une fréquence proche de la fréquence maximum d'impulsions, mais un modulateur externe (28, 32) tel qu'un modulateur acousto-optique ( </= AOM >/= ) ou électro-optique (appelé aussi cellule Pockels) empêche ces impulsions d'atteindre la pièce à ouvrer. En mode de déclenchement par position, le laser émet une impulsion en réponse au déplacement recherché défini par coordonnées. Le système de commande de traitement fournit un trains d'emplacements coordonnés selon un débit qui fait se déplacer le positionneur et déclenche le laser à une fréquence proche de la fréquence maximum de répétition de tir Doppler. Le système de commande de traitement par impulsions règle le modulateur acousto-optique (AOM) sur un état transmetteur chaque fois que l'on commande un emplacement coordonné exigeant un traitement, sinon il règle l'AOM sur un état bloquant. Cette technique de synchronisation des impulsions permet d'obtenir pour le laser une période inter-impulsions quasi constante, ce qui améliore l'énergie impulsion-à-impulsion du laser à une fréquence proche de la fréquence maximum d'impulsions.

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