浜ホト,高出力/均一照射可能なLDモジュールをOPIEに出展

浜松ホトニクスは,世界最高水準の出力を持つ同社製の半導体レーザー(LD)スタックを搭載した,小型ながら高出力で均一照射が可能なLDモジュールを開発した(ニュースリリース)。

開発の一部は,新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の「高輝度・高効率次世代レーザー技術開発」プロジェクトによるもので,今後,製品化に向けた開発を進める。また,この開発品は,4月25日(水)から4月27日(金)までの3日間,パシフィコ横浜(横浜市西区)で開催される,光技術総合展示会「OPIE’18」のNEDOブース内(G-26)に出展する。

CWレーザーは,連続的にレーザ光を照射することで溶接や切断などの熱処理に利用でき,レーザー加工の主流となっている。一方,パルスレーザーは,瞬間的に高いエネルギーを照射することで生じる衝撃波を利用する金属の表面加工など,CWレーザーとは異なる新たなレーザー加工への応用に向けた開発が進められてきた。

現在,LDモジュールの高出力化に伴い,1J程度のエネルギーを出力する固体パルスレーザー装置の開発が進み,金属の表面を硬くするレーザーピーニングに利用されはじめている。そのような中,生産効率を高めるため,10J以上のエネルギーを出力し大面積を一度に加工可能な固体パルスレーザー装置を励起できる,より高出力のLDモジュールへの要求が高まっていた。

この開発品は,複数のLDスタックと光学系で構成される小型でパルス動作のLDモジュール。10J級の産業用固体パルスレーザー装置向けおよびLDスタックをより多く搭載し出力を高めた 100J級向けの2種類の開発に成功した。

同社は,従来から研究用途向けにパルス動作のLDモジュールを開発してきた。今回,LDバーの設計の最適化と独自の結晶成長技術によりLDスタックの出力を世界最高水準まで高めるとともに,小型で高効率な冷却を可能とした独自のLDスタック組み立て技術を確立したことで,小型ながら従来と同等の高い出力を持つLDモジュールを実現した。

この開発品を組み込むことで,大面積を一度に加工できる高いエネルギーを出力する固体パルスレーザー装置の励起が可能となり,生産効率を高めることができる。また,独自の光学設計技術により均一なレーザー照射を実現したことで,励起されるレーザー装置が出力するレーザーも均一化され,精密なレーザー加工が可能となるという。

今後,さらなる高出力化,小型化とともに用途に応じた設計の最適化など,製品化に向けた開発を進める。また,この開発品の直接照射による塗装剥離や熱処理など,新たなレーザー加工の用途を開拓していくとしている。

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