レーザー光源は、あらゆるレーザーシステムの中核を成す部分です。レーザー光源には様々な種類があり、例えば、遠赤外線レーザー、可視光レーザー、X線レーザー、紫外線レーザー、超高速レーザーなどがあります。今回は、主に超高速レーザーと紫外線レーザーに焦点を当てて解説します。
超高速レーザーの開発
レーザー技術の発展に伴い、超高速レーザーが開発されました。超高速レーザーは、独自の超短パルスを特徴とし、比較的低いパルス出力で非常に高いピーク光強度を実現できます。従来のパルスレーザーや連続波レーザーとは異なり、超高速レーザーは超短パルスであるため、比較的広いスペクトル幅が得られます。従来の方法では解決が困難だった問題を解決でき、驚異的な加工能力、品質、効率性を備えています。そのため、レーザーシステムメーカーの注目を集めつつあります。
超高速レーザーは主に精密加工に使用されます
超高速レーザーは、切断箇所周辺を傷つけることなく、きれいな切断を実現できます。そのため、ガラス、サファイア、熱に弱い材料、ポリマーなどの加工に非常に有利です。さらに、超高精度が求められる外科手術においても重要な役割を果たします。
レーザー技術の継続的な進歩により、超高速レーザーはすでに研究室から飛び出し、産業および医療分野に進出している。超高速レーザーの成功は、ピコ秒またはフェムト秒レベルの光エネルギーを極めて小さな領域に集中させる能力にかかっている。
産業分野では、超高速レーザーは金属、半導体、ガラス、結晶、セラミックなどの加工にも適しています。ガラスやセラミックのような脆性材料の加工には、非常に高い精度と正確さが求められますが、超高速レーザーならそれを完璧に実現できます。医療分野では、多くの病院で角膜手術、心臓手術、その他の高度な手術が実施できるようになっています。
UVレーザーの主な用途は、科学研究や工業製造装置などです。また、紫外線照射を必要とする化学技術、医療機器、滅菌装置などにも広く利用されています。Nd:YAG/Nd:YVO4結晶を用いたDPSS UVレーザーは、マイクロマシニングに最適であり、プリント基板や民生用電子機器の加工に幅広く応用されています。
UVレーザーは、波長とパルス幅が極めて短く、M2値が低いため、より集束されたレーザー光スポットを生成し、熱影響領域を最小限に抑えることで、比較的狭い空間でより精密なマイクロ加工を実現できます。UVレーザーから高エネルギーを吸収することで、材料は非常に速く蒸発するため、炭化を低減できます。
UVレーザーの出力波長は0.4μm以下であるため、ポリマー加工に最適な選択肢となります。赤外線加工とは異なり、UVレーザーによる微細加工は熱処理を伴いません。さらに、ほとんどの材料は赤外線よりも紫外線を吸収しやすく、ポリマーも例外ではありません。
国産UVレーザーの開発
トランプ、コヒーレント、イノといった海外ブランドがハイエンド市場を席巻している一方で、国内のUVレーザーメーカーも目覚ましい成長を遂げている。華麗、RFH、イングといった国内ブランドは、年々売上を伸ばし続けている。
超高速レーザーであれUVレーザーであれ、両者に共通する点は高精度である。この高精度こそが、これらのレーザーが要求の厳しい業界で広く普及している理由である。しかしながら、これらのレーザーは温度変化に非常に敏感である。わずかな温度変動でも、加工性能に大きな差が生じる。そのため、高精度なレーザー冷却器を導入することは賢明な選択と言えるだろう。
S&A Teyu社のCWULシリーズおよびCWUPレーザークーラーは、それぞれUVレーザーと超高速レーザーの冷却用に特別に設計されています。温度安定性は±0.2℃および±0.1℃に達します。この高い安定性により、UVレーザーと超高速レーザーを非常に安定した温度範囲に保つことができます。温度変化がレーザーの性能に影響を与える心配はもうありません。CWUPシリーズおよびCWULシリーズのレーザークーラーの詳細については、https://www.chillermanual.net/uv-laser-chillers_c4 をクリックしてください。
