レーザー技術の初期の推進者たちは、干渉計からレーダーまで、光学イメージングと測定技術のフロンティアを押し広げることができると信じていました。しかし、レーザーは特定のアプリケーションを念頭に置いて開発されたわけではありませんでした。単色コヒーレント放射の光ビームを生成する能力というこのソリューションの利点は、瞬く間に世界中の市場に浸透し、今日のレーザーアプリケーションは事実上あらゆる生活の中に浸透しています。
現代のレーザーアプリケーション
現代のレーザーアプリケーションは、商業用（バーコードスキャン、レーザーベースの印刷、光ディスクなど）から軍事用、自治体用（誘導弾、光ファイバー通信など）まで多岐にわたります。世界的にレーザーアプリケーションが普及しているのは、技術の汎用性が高まっているからです。レーザーは、光の紫外、可視、赤外（UV-Vis-IR）スペクトルにわたってコヒーレントなビームを生成するために、放射（LASER）の刺激放出による光増幅という基本的な技術を利用して、現在、さまざまな形式で利用可能となっています。
最先端のレーザーアプリケーションにとってより重要なのは、非常に短いパルスと高いピークパルスパワーを持つ高強度のレーザービームを生成する能力です。フェムト秒レーザは、フェムト秒（10～15 秒）のオーダーでパルスする外科的に正確な放射線ビームを生成します。平均ピーク出力が1～20ワットの産業用固体レーザは、微細加工アプリケーションに広く採用されていますが、その熱的な副作用により、複雑な部品や材料に必要な精度が低下することがあります。これは、ガラスやサファイアのような脆くて高硬度の材料に特に多く見られ、Vis-NIR波長での透明性のためにレーザー微細加工をさらに複雑にします。
透明材料を用いたレーザー応用
IMRAレーザーDXシリーズレーザー光源を用いて、CTEマッチングシリコンにガラスを接合。
短いパルスのレーザーは、レーザースポットの下にある材料の周辺部を通る熱放散を最小限に抑え、浸透の深さの点で精度が向上していることが実証されています。
続きを読むフェムト秒レーザーの4つの用途
ガラスや半透明ポリマーのような透明材料では、フェムト秒レーザーパルスは、非常に局所的な非線形吸収が誘導されるような高いピーク強度を示します。このユニークなプロセスにより、透明材料の内部フォーカスポイントのみで吸収が起こり、周囲の材料を介したプロセス熱の伝播が抑制されます。これにより、レーザーアブレーションの一般的な副作用である熱影響部（HAZ）が大幅に減少します。
フェムト秒レーザー技術は、透明な材料を用いた新しいレーザーアプリケーションを数多く生み出してきました。
- ガラス、透明ポリマー、サファイア、ダイヤモンドなどのアブレーション、微細加工
- 透明体の直接描画とバルク内部選択的レーザーエッチング
- ガラスとガラスの溶接、その他透明材料の接合
IMRAレーザーアプリケーション
IMRAは、超短波長パルスレーザー技術のスペシャリストであり、ハイテクアプリケーション向けのFCPA（Fiber-Chirped Pulse Amplification）レーザー微細加工の開発を推進しています。FCPAとFemtoliteシリーズのレーザー微細加工技術で、様々なレーザーアプリケーションのお手伝いをしています。
最新のレーザーアプリケーションの複雑さについての詳細な情報をお知りになりたい方は、最近のブログ記事をお読みください。コールドアブレーションとは何か？その他、ご不明な点がございましたら、IMRAチームまでお問い合わせください。
