金属、ガラスなどにおけるレーザー加工の役割の拡大

レーザー技術プロセスに対する波長の影響

レーザーの波長は、特に構造用鋼などの材料のプロセスに大きな影響を与えます。紫外、可視、近赤外、遠赤外領域で放射するレーザーは、溶融と蒸発のための臨界出力密度について分析されています (Lazov、Angerov、Teirumnieks、2019)。

波長による多彩な応用

レーザー波長の選択は任意ではなく、材料の特性と望ましい結果に大きく依存します。たとえば、UV レーザー (波長が短い) は、より微細なディテールを作成できるため、精密な彫刻や微細加工に最適です。このため、半導体およびマイクロエレクトロニクス産業に最適です。対照的に、赤外線レーザーはより深い透過能力があるため、より厚い材料の加工に効率的であり、重工業用途に適しています。(Majumdar & Manna、2013)。同様に、通常 532 nm の波長で動作する緑色レーザーは、熱影響を最小限に抑えながら高精度を必要とする用途に最適です。これらは、回路パターニングなどのマイクロエレクトロニクス、光凝固などの医療用途、太陽電池製造などの再生可能エネルギー分野で特に効果的です。グリーン レーザーの独自の波長は、高いコントラストと最小限の表面損傷が求められる、プラスチックや金属などのさまざまな材料のマーキングや彫刻にも適しています。緑色レーザーのこの適応性は、レーザー技術における波長選択の重要性を強調し、特定の材料や用途に対して最適な結果を保証します。

の525nm緑色レーザーは、525 ナノメートルの波長での独特の緑色発光を特徴とする特定のタイプのレーザー技術です。この波長の緑色レーザーは、その高出力と精度が有益な網膜光凝固に応用されています。また、材料処理、特に正確かつ最小限の熱影響処理を必要とする分野でも潜在的に役立つ可能性があります。.524 ～ 532 nm の長波長に向けた c 面 GaN 基板上の緑色レーザー ダイオードの開発は、レーザー技術の大幅な進歩を示しています。この開発は、特定の波長特性を必要とするアプリケーションにとって非常に重要です

連続波およびモードロック レーザー ソース

レーザードーピング選択エミッター太陽電池には、1064 nmの近赤外線（NIR）、532 nmの緑色、355 nmの紫外線（UV）など、さまざまな波長の連続波（CW）およびモードロック準CWレーザー光源が考慮されています。異なる波長は、製造の適応性と効率に影響を及ぼします (Patel et al.、2011)。

ワイドバンドギャップ材料用のエキシマレーザー

UV 波長で動作するエキシマ レーザーは、ガラスや炭素繊維強化ポリマー (CFRP) などのワイドバンドギャップ材料の加工に適しており、高精度で熱影響を最小限に抑えます (小林ら、2017)。

産業用Nd:YAGレーザー

Nd:YAG レーザーは、波長調整の適応性により、幅広い用途に使用されています。1064 nm と 532 nm の両方で動作できるため、さまざまな材料を柔軟に処理できます。たとえば、1064 nm の波長は金属の深彫りに最適ですが、532 nm の波長はプラスチックやコーティングされた金属に高品質の表面彫刻を提供します (Moon et al.、1999)。

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高出力ファイバーレーザー溶接

1000 nm に近い波長のレーザーは、良好なビーム品質と高出力を備え、金属のキーホール レーザー溶接に使用されます。これらのレーザーは材料を効率的に蒸発させて溶かし、高品質の溶接を生成します (Salminen、Piili、および Purtonen、2010)。

レーザー加工と他のテクノロジーの統合

レーザー加工とクラッド加工やフライス加工などの他の製造技術の統合により、より効率的で多用途な生産システムが実現しました。この統合は、工具や金型の製造、エンジン修理などの業界で特に有益です (Nowotny et al.、2010)。