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加工でよく使われるレーザー

エキシマレーザー

  • 気体分子の励起状態であるエキシマを発振媒体とする気体レーザーで、波長とパルス幅が短く、パルスエネルギーの大きいレーザーです。

  • 半導体露光装置の光源として利用されています。

CO2レーザー

  • CO2を主とするガスを媒体とする気体レーザーで、発振効率が高く、低コストで高出力が得られます。ステンレス鋼など金属および樹脂、ガラスの加工が得意です。ただし、銅などレーザー光の反射率が高い金属は苦手です。

  • 光伝送では複数の反射ミラーで伝送します。

  • レンズなどの透過材料にはジンクセレンなど高価な光学材料を使用する必要があります。

ファイバーレーザー

  • 光ファイバーを媒体としたレーザーで、電気からレーザー光への変換効率が高くランニングコストが低くできます。

  • ファイバーによる光伝送ができるため装置を小型化しやすい特長があります。

固体レーザー

  • YAGやYVO4などの固体レーザー媒体を用いて、LDにより励起し赤外レーザー光を得ています。

  • ナノ秒やピコ秒、フェムト秒といった短いパルスを発振できます。

  • ビーム品質がよいので小さいスポットに集光できます。

  • 短パルスで微小スポットに集光して高輝度を得ることもできるので、パルス幅と輝度によってはアブレーション加工も可能です。

  • 平均出力あたりのコストはCO2レーザー、ファイバーレーザーに比べ高価です。また、パルス幅が短いレーザーほど高価です。

UVレーザー(THG、FHGレーザー)

  • 固体レーザーからのレーザー光を非線形光学結晶で波長変換しUV(紫外)レーザー光を得ています。

  • ナノ秒やピコ秒、フェムト秒といった短いパルスを発振できます。

  • 波長が短いので微細な加工に適しています。

  • 固体レーザー同様に高輝度を得ることが出来るので、アブレーション加工に適しています。

  • 平均出力あたりのコストは固体レーザーよりも高価です。また、パルス幅が短いレーザーほど高価です。

レーザーの種類
発振媒質の状態 発振媒質の物質 呼称 波長[μm] 波長帯

気体レーザー

CO2ガス CO2レーザー

10.6

赤外光
9.4
COガス COレーザー 5.5
XeClエキシマ エキシマレーザー 0.308 紫外光
KrFエキシマ 0.248
ArFエキシマ 0.193
固体レーザー YAG結晶 YAGレーザー 1.064 赤外光
YVO4結晶 YVO4レーザー 1.064
Ybドープファイバー

ファイバーレーザー

1.06
高調波レーザー※ SHGレーザー 0.532 可視光(緑)
THGレーザー 0.355 紫外光
FHGレーザー 0.266

※固体レーザー(YAGレーザーまたはYVO4レーザー)からのレーザー光を高調波変換したレーザー