材料加工

ams OSRAMのレーザーバーとダイオードは、今日の産業レーザーシステムの中核を成します。材料の直接加工であれ、ファイバーレーザー、ディスクレーザー、または従来の固体レーザーの光ポンピングであれ、レーザーバーまたはダイオードは、電気エネルギーを高い光出力のレーザー光に初期変換する上で必須のコンポーネントです。これらのレーザーコンポーネントは材料加工での切断や穴あけ、マーキング、彫刻、溶接、表面処理などに使用されます。レーザーを使用した材料加工で最も重要となるのは、被加工材料が吸収するレーザー出力の量です。これはレーザーのスペクトル範囲、ビームの反射率と透過率に依存します。被加工材料の吸収率が高いほど、目的の作業を行うためにレーザー自体から提供される光出力は少なくて済みます。幅広い高精度の波長で提供されているams OSRAMのレーザーバーは、吸収効率の最大化を可能にします。

材料による吸収は、材料が溶融したり、プラズマを発生し始めたりすると、加工の間も変化します。例えば金属の場合、材料が溶融し始めると吸収の増加が発生し、その後蒸気に移行すると吸収が急激に増加します。レーザーの波長を被加工材料の吸収最大値に合わせることによりレーザー出力を下げることでもたらされるエネルギー節約の利点の他に、別の側面が重要になる可能性もあります。レーザーの運用に必要な出力を低下させると、被加工材料の吸収係数の位相に関連した変化を補償する適応制御アルゴリズムで、より容易かつ迅速に出力制御を調整することが可能になります。このため、レーザースペクトルを合わせた結果、消費電力がより低くなり、加工結果が向上されます。

これらのレーザーコンポーネントは、最新のレーザーシステムにおけるパフォーマンス、信頼性、トータルシステムコストで重要な役割を担っています。長寿命あるいは低発散のいずれが目的であっても、ams OSRAMのレーザーコンポーネントが鍵を握ります。電気エネルギーから光子への変換効率は、固体レーザーが優れた性能を発揮するための前提条件です。どの道を選んだとしても、ams OSRAMは65%以上の電力変換効率を実現する近赤外線（NIR）レーザーバーやシングルエミッタの幅広いポートフォリオでお客様をサポートします。最大250Wの高出力連続波（CW）の運用および最大500Wの準CWの運用に対応した専用設計の赤外線レーザーバーが用意されています。単一エミッタの光出力はエミッタ幅に依存し、最大30W-（CW）まで可能です。重要な赤外線波長は、808nm、915nm、940nm、976nm、1020nmです。

特にファイバーレーザーポンピングにおいて、インテグレーターはレーザーサプライヤーに対し、システム全体で可能な限り最高のパフォーマンスを達成するために、大量生産で最高のバッチ間波長均一性を提供することを要求します。ams OSRAMは、ウェハの均質性と最も厳格な波長公差に関して、大量生産で実証された実績があります。当社の新しい青色レーザーバーとダイオードは、さらなるアプリケーションの拡大を可能にし、プロセスの効率と安定性を大きく改善できます。銅や金などの素材は、赤外線に晒されると高い反射率を持ちます。このため、赤外線の吸収率が低く、溶接などのアプリケーションでは、高い光出力が必要となります。青色スペクトル光の吸収率はずっと高いため、青色レーザー（450 nm）はこの状況で大きなメリットを提供できます。ams OSRAMの青色レーザーは、銅の場合、緑色スペクトルと比較して1.2倍以上、赤外線と比較して12倍以上優れた吸収率を提供します。金の場合、青色レーザーは緑色と比較して2.2倍、赤外線と比較して50倍以上優れた吸収率を実現します。青色スペクトルの材料加工レーザーは、高性能バッテリースタック用の銅溶接や、クラッディングや表面処理における新しいアプリケーションなどの分野で、新たな可能性を開きます。

最後に重要なこととして、ams OSRAMは、レーザー材料加工システムのインテグレーターが、状態監視、適応制御アルゴリズム、またはオンザフライの品質検査のためのソリューションをさらに強化することを可能にします。例えば、スペクトルセンシングやマシンビジョン用のセンサを提供しています。