成果報告書詳細
管理番号20120000000400
タイトル*平成23年度中間年報 高出力多波長複合レーザー加工基盤技術開発プロジェクト 次世代レーザー加工技術の研究開発 (5) 
公開日2012/6/1
報告書年度2011 - 2011
委託先名古河電気工業株式会社
プロジェクト番号P10006
部署名技術開発推進部
和文要約レーザー高品位化技術の開発
(1)ファイバレーザのパルス制御・高性能化技術の開発
4)励起半導体レーザーの高速変調とその応用技術の開発
波長915nm、出力25W、コア径105μm、NA=0.15 のファイバ結合型半導体レーザの変調特性の解析を、駆動回路の改良も行いながら実施し、目標として掲げた2μsec 以下の立ち上がり立ち下がり特性の確認、5μsec?CW までの変調パルス幅の動作を確認した。出力25Wレベルでの駆動電流10.5Aにおいて故障率は4000FITで平均故障間隔(MTBF)は20万時間以上であり目標の50,000 時間以上であった。
この励起レーザーをMOPA 構成のファイバレーザの励起光に適用し、バーストモードでの変調出力でファイバレーザが動作し、Duty に従い消費電力が低減できる事を確認した。バーストモードにおけるレーザーの特性については特に対象物の熱的な影響について緩和得きることが期待され、加工実験のパラメータとして検討を進める。
前述の半導体レーザーとパルス駆動回路を用い、さらにCW 動作するファイバレーザの光学系の非線形特性の改善、光部品の耐パワー製の改善と確認を進めて出力700W のQCW ファイバレーザの作成を行った。このレーザーについては筐体実装し、水冷構造のファイバレーザとして装置化を行い、産総研加工拠点に移管して加工実験を開始した。
ファイバーファイバカプラのベンチマークを行い市場で既に製品化されている現状技術についての解析を行った。また光コネクタの試作を行った。
英文要約Fiber pigtailed pumping diode with 915nm, 25W, core NA=0.15, 105um has been evaluated and fast modulation of 2usec rise and fall time has achieved with fast pulse driver. This pump diode has been used as pump for booster stage of MOPA fiber laser. Burst mode operation and reduction of power consumption have been demonstrated. Using above mentioned pump diode and fast pulse laser diode drive circuit, QCW fiber laser with peak power of 700W has been demonstrated with fiber non-linearity and passive device power durability improvement. 700W QCW fiber laser has packaged as water cooling laser system and transferred to ALPROT at AIST group.
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