ファイバーレーザーの基礎知識
ファイバーレーザー溶接の特徴

  @高品位ビーム・・・・・・シングルモード+CW加工の為、溶け込みが深い溶接面になります。
                 (発振効率はYAGの約10倍以上でうろこ状になりません)
  Aメンテナンスフリー・・・・・・半導体発振なので約30,000時間部品交換不要。
  Bランニングコスト低・・・・・消耗品、消費電力が少ない。(勃起ランプ,チラーも不要)。
  C電気容量が小・・・・入力電気容量が半分以下:6KVA(20A以下)程度。
  D設置面積が小・・・・ファイバーは巻くことが可能で、発熱が少な小型軽量化を実現。

ファイバーレーザにはCW発振とパルス発振方式の2種類があります。
CW発振タイプでは、ビーム品質の良さから溶接などの熱加工においてYAGレーザを圧倒する溶け込み深さと加工速度を実現します。

ファイバーレーザーの構成


ファイバーレーザーの8つの長所
ファイバーレーザーの光源は半導体レーザーであり、ダイオードに流れた電流の一部が光に変換されレーザー光となります。(半導体レーザーはLaser Diode:LD と呼ばれています。)
その光を光ファイバーと呼ばれる石英ガラス(溶融したSiO2から作られる) やプラスチックなどの透明な誘電体でできた繊維で、全反射により光を閉じ込めて伝送するもので、光路がすべて光ファイバーで構成されています。
 

1. 小型軽量
 ファイバーは巻くことができるため小型軽量化が可能です。
2. メンテナンス不要・優れた長期安定性
 @冷却方法は空冷でOK。 Aメンテナンスの必要なし。(半導体レーザー発振の強み)
3. 高利得
 単位長さあたりの利得が小さくても相互作用長が長いため十分な総合利得が得られます。
4. 広利得幅
 希土類添加シリカガラスファイバーは、複雑な結晶場の影響を受けて微細構造のない幅広い準位を示すため、YAG結晶に比べて広帯域な光増幅が可能である。
5. 高効率
 ファイバー中に励起光を閉じ込めることができるため、高効率励起が可能である。
6. 優れたビーム品質
 @小さな集光径:(〜0.6) A焦点深度(集光される距離)が長い 。B熱によるビーム品質の劣化がない
 C横モードの規制が可能です:シングルモードファイバーで、ほぼ完全に横モードの規制が可能となる
7. 高出力化が容易
 モジュールの並列接続で出力を増加させることができるため、容易に出力向上が可能です。
  50kW級の超高出力ファイバーレーザーも既に実用化されています。
8. 長距離伝搬可能
 ファイバーレーザーはファイバーへの吸収が少ないため、ファイバーレーザー本体と加工対象物との距離が離れていても、直接ファイバーで加工対象近くまで伝送することができます。