パナ,ダイオードレーザーの波長合成技術を開発

パナソニックは,高出力青色レーザー光源の開発において,ダイレクトダイオードレーザーの波長合成技術(WBC)を用いて高ビーム品質で世界最高出力の実証に成功した(ニュースリリース)。

近年自動車産業では「電動化」,「小型化」,「高剛性化」,「デザイン自由度向上」,「生産性向上」などの背景のもと,銅,金,樹脂など種々の材料でファインプロセスを実現できるレーザー加工への期待が高まっている。特に,電気自動車用のモータやバッテリーなどの銅加工においては光吸収効率の高い青色レーザー光源が強く求められているという。

生産性の高い加工を実現するには,高出力と高ビーム品質を兼ね備えた光源が必要となる。同社は2013年から米テラダイオード社と協業を開始(2017年に完全子会社化)して,複数の波長の異なるレーザービームを1本のビームに重ね合わせることのできるWBC技術を開発してきた。

高ビーム品質青色レーザー(波長帯域=400~450nm)の高出力化は,複数のバーレーザに形成された100本以上のエミッターからの光をWBC技術によりビーム結合することで実現している。このWBC技術では,複数のエミッターから放射された異なる波長をもったビームを波長に応じた角度で回折格子上に重ね,全ビームに共通な部分透過ミラーと各エミッター端面との間で共振させて1つのビームに結合する。この結果,部分透過ミラーから放射されたビームはBPPが1.5mm・mradという高いビーム品質で,135Wの高出力を実現したという。

今回の実証は従来の青色レーザーシステムと比較して二桁も高いレーザ強度への扉を開くものだとし,この技術は今後,自動車産業などで需要拡大が見込まれるファインプロセスの実現に貢献していくものだという。同社は今後,この光源を搭載した加工システムの開発およびレーザー加工プロセスの最適化を推進していくとしている。

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