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レーザー豆知識

 

レーザーとは、光を増幅して放射するレーザー装置を指す。レーザー光は指向性や収束性に優れており、また、発生する電磁波の波長を一定に保つことができる。レーザーの名は、Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation(輻射の誘導放出による光増幅)の頭字語(アクロニム)から名付けられた。
 
固体レーザー:
媒体が固体であるものを固体レーザーという。
 
液体レーザー:
媒体が液体であるレーザーを液体レーザーといい、色素分子を有機溶媒(アルコールなど)に溶かした有機色素を媒質とした色素レーザーがよく利用されている。
 
ガスレーザー:
媒体が気体のものはガスレーザーと呼ばれ、炭酸ガスレーザー(赤外)やヘリウムネオンレーザー(He-Ne。赤色)、アルゴンイオンレーザー(Ar-ion。主に青色または緑色)、エキシマレーザー(主に紫外)などがある。
 
半導体レーザー:
媒体が半導体である物は固体レーザーとは区別され、半導体レーザーあるいはレーザーダイオード(LD)と呼ばれている。レーザーポインターやパソコン内でのCD・DVDの読み取りなどの低出力でもよいレーザーに主に使用されている。
 
自由電子レーザー
金属蒸気レーザー
化学レーザー
 
Asita レーザー:
 
レーザーポインターからレーザーシステム、レーザーダイオードも。
リーズナブルで高品質なレーザーポインターを海外からお届け。人気のグリーンレーザーポインターから最新のブルーレーザーポインターまで。各製品は欧州にも供給されています。当店では表記出力が確かな実測出力以上のものしか販売しておりません。自信を持っておすすめできる製品群をご用意いたしました。

半導体励起固体(DPSS )レーザーは、多くのアプリケーションにおける空冷イオンレーザーやグリーンヘリウムネオン(HeNe )レーザーの代替機として脚光を浴びています。 DPSS レーザーは、ガスレーザーの持つビームの質、ダイオードレーザーの持つコンパクト性と効率、 および可視光領域において様々な波長を出力するなどの特長を併せ持っています。 また、優れた出力安定性と良質なモードを持ち、消費電力が非常に小さいことから研究開発用とOEM 用途の双方に最適な製品です。CVIメレスグリオのDPSS レーザーは、457 nm 、473 nm および488 nm(ブルー)において300 mW まで、532 nm (グリーン)において 3 W まで、561 nm (イエロー)において75 mW までのパワーを出力します。

 

 

CW レーザーの特性は平均出力[W] で表現される。一方、パルスレーザーの場合はパルス幅[s]、繰返し周波数[Hz]、パルスエネルギー[J]、ピーク出力[W]などで表現する。これらのパラメータには以下の式の関係がある。

レーザーのパラメータの関係

パルスレーザーの各種パラメータの関係を下図に示す。

パルスレーザーのパラメータ

図1:パルスレーザーのパラメータ

レーザー関連の主なパラメータの単位を下表に示す。

レーザーに関連した単位
単位
波長(Wavelength)

スペクトル幅(Spectral bandwidth)

m
パルスの時間幅(Pulse width) s
パルスエネルギー(Energy per pulse) J
平均出力(Average output power)

パルスのピーク出力(Peak power)

W
パルスの繰返し周波数(PRR:Pulse repetition rate) Hz
損失(Loss)

利得(Gain)

dB or dB/km
ビーム品質 M2(Beam quality)

レーザーとは

  • Lignt:光
  • Amplification:増幅
  • Stimulate:誘導
  • Emission:放出
  • Radiation:輻射

の頭文字を取った略称で、「輻射の誘導放出による光の増幅」を意味する。レーザーは人工の光で、特定の物質に人工的に光や放電などの強いエネルギーを与えて励起させることで発生する。

本来のLaserの意味は「光が増幅されること」だが、通常はレーザー共振器を含めたレーザー発振器全体を総称して呼ぶ。レーザー光は可視光とは限らず、紫外線や赤外線領域の電磁波もレーザーである。なお厚生労働省労働基準局長基発第39号(レーザー光線による障害の防止対策について)によるとレーザーは180nmから1mmまでの波長域にあり、単一波長で位相のそろった指向性の強いものであるとされている。

レーザーの特徴

一般的なレーザーの特徴として以下のものが挙げられる。

  1. 単色性:スペクトル幅が非常に狭い
  2. 指向性:光が拡散せず、広がらない
  3. 可干渉性:波長と位相が重なった光の集まり(コヒーレンス)
  4. 制御性:出力光に容易に変調をかけることができる

レーザーは自然光に比べて非常に高パワーであり、単色性と指向性が良いことから、レーザービームはレンズを用いて集光することで回折限界まで絞るこ とができ、エネルギー密度を高くすることができる。これはレーザーが集光性にも高輝度性にも優れていることを示している。以上のレーザーの特徴を下図 に示す。

レーザーの特徴

図1:レーザーの特徴