ナノ秒、ピコ秒、フェムト秒レーザーの違いをご存知ですか?

レーザー技術はここ数十年で急速に進歩しました。ナノ秒レーザーからピコ秒​​レーザー、そしてフェムト秒レーザーへと進化を遂げ、産業製造業に徐々に応用され、あらゆる分野にソリューションを提供してきました。しかし、あなたはこれら3種類のレーザーについてどれだけ知っていますか？一緒に調べてみましょう。

ナノ秒、ピコ秒、フェムト秒レーザーの定義

ナノ秒レーザーは、 1990年代後半にダイオード励起固体（DPSS）レーザーとして初めて産業分野に導入されました。しかし、初期のレーザーは出力が数ワットと低く、波長は355nmでした。時が経つにつれ、ナノ秒レーザーの市場は成熟し、現在ではほとんどのレーザーのパルス幅は数十ナノ秒から数百ナノ秒となっています。

ピコ秒レーザーは、ピコ秒レベルのパルスを発する超短パルス幅レーザーです。これらのレーザーは、超短パルス幅、調整可能な繰り返し周波数、高いパルスエネルギーを特徴としており、バイオメディカル、光パラメトリック発振、生物顕微鏡イメージングなどの用途に最適です。現代の生物イメージングおよび分析システムにおいて、ピコ秒レーザーはますます重要なツールとなっています。

フェムト秒レーザーは、フェムト秒単位で計算される非常に高い強度を持つ超短パルスレーザーです。この先進技術は、人類に前例のない新たな実験の可能性をもたらし、幅広い用途を有しています。超高強度短パルスフェムト秒レーザーの検出用途への利用は、結合開裂、新規結合形成、プロトンおよび電子移動、化合物異性化、分子解離、反応中間体および最終生成物の速度、角度、状態分布、溶液中で起こる化学反応、溶媒の影響、分子の振動と回転が化学反応に与える影響など、様々な化学反応において特に有利です。

ナノ秒、ピコ秒、フェムト秒の時間変換単位

1ns（ナノ秒） = 0.0000000001秒 = 10-9秒

1ps（ピコ秒） = 0.0000000000001秒 = 10～12秒

1fs（フェムト秒） = 0.000000000000001秒 = 10～15秒

市場で一般的に見られるナノ秒、ピコ秒、フェムト秒レーザー加工装置は、照射時間に基づいて名称が付けられています。単一パルスエネルギー、パルス幅、パルス周波数、パルスピークパワーといった他の要素も、様々な材料の加工に適した装置を選択する上で重要な役割を果たします。照射時間が短いほど、材料表面への影響が少なくなり、加工効果が向上します。

ピコ秒、フェムト秒、ナノ秒レーザーの医療応用

ナノ秒レーザーは皮膚のメラニンを選択的に加熱・破壊し、細胞から体外に排出することで、色素沈着を薄くします。この方法は色素沈着疾患の治療に広く用いられています。ピコ秒レーザーは高速で動作し、周囲の皮膚にダメージを与えることなくメラニン粒子を分解します。この方法は、太田母斑や褐色母斑などの色素性疾患の治療に効果的です。フェムト秒レーザーはパルス状に動作し、瞬時に大きな出力を放出できるため、近視の治療に最適です。

ピコ秒、フェムト秒、ナノ秒レーザー用冷却システム

ナノ秒、ピコ秒、フェムト秒レーザーのいずれの場合も、レーザーヘッドの正常な動作を確保するため、レーザーチラーと組み合わせる必要があります。レーザー装置の精度が高いほど、温度制御精度も高くなります。TEYU超高速レーザーチラーは、±0.1℃の温度安定性と急速冷却機能を備えており、レーザーが一定温度で動作し、安定したビーム出力が得られるため、レーザーの寿命が向上します。TEYU超高速レーザーチラーは、これら3種類のレーザー装置すべてに適しています。