レーザーの発振形態
レーザーの発振形態は下記の4つに分けることができる
- 連続発振(CW : Contanious Wave)レーザー
- パルスレーザー：瞬間的な励起によるパルス発振
- Qスイッチレーザー：高強度・短パルス発振（パルスエネルギー大）
- モード同期レーザー：超高強度・超短時間発振（パルスエネルギー小）
図1にレーザー発振形態を図示した。短パルスレーザー、Qスイッチレーザー、及びモード同期レーザーは、例として繰り返し周波数を100 kHzとした。短パルスとQスイッチレーザーのパルス幅は同じであるが、ピーク強度が大きい。モード同期レーザーはパルスエネルギーは小さいが、ピーク強度が大きいという特徴がある。
図1: レーザーの発振形態
パルス幅とピーク出力
CWレーザーでは、パルス発振ではないため、ピーク出力は平均出力と同じである。パルスレーザーの場合、パルス幅が広い場合(Qスイッチレーザー)と狭い場合(モード同期レーザー)で、ピーク出力が異なる。図2にその様子を示した。図2から分かるように、パルス幅が狭いほど、ピーク出力(ピーク強度)が大きくなることが分かる。
図2: パルス幅とピーク出力
各種レーザーの発振形態
表1にレーザー加工で用いられる各種レーザーの発振形態についてまとめた。
| レーザー媒質 | CW | パルス | Qスイッチ | モード同期 |
|---|---|---|---|---|
| CO2 | ○ | ○ | ||
| エキシマ | ○ | |||
| 半導体 | ○ | ○ | ||
| YAG | ○ | ○ | ○ | |
| Ti:Sapphire | ○ | |||
| Yb:YAGディスク | ○ | ○ | ○ | |
| Erファイバー | ○ | |||
| Ybファイバー | ○ | ○ | ○ | ○ |