Theme個別研究課題
自動パラメータ可変超短パルスレーザー加工システム
- 自動パラメータ可変超短パルスレーザー加工システム
研究のキーワード
レーザー加工、パラメータ、最適化、自動実験、超短パルスレーザー、フェムト秒、ピコ秒、ファイバレーザー
研究の目的
レーザー加工は、波長・パルス幅・繰り返しレート・ビーム走査速度など多数のパラメータを有し、変種変量生産に適応した自由度を持つ反面、所望の材料や形状に対して高生産性・高品位を得るためにはパラメータの最適化が必要となります。これら多数のパラメータ最適化には、大きな手間と時間がかかり、加工品の開発期間やコストを押し上げる原因となります。私たちは、パラメータ最適化に必要な大量の実験データを効率的に収集するために、自動でパラメータを可変できる超短パルスレーザー加工システムを開発しました。
研究の成果
自動パラメータ可変レーザー加工システムを実現するために、私たちは超短パルスレーザー光源と加工装置を一体として開発しました。レーザーは、Yb添加ファイバレーザーをベースとした超短パルスレーザー光源で、パルス幅を400フェムト秒から400ピコ秒まで可変できます。また、パルスエネルギー・照射ショット数・繰り返しレートも可変できるようになっています。加工装置は、高精度３軸ステージ、ガルバノスキャナーを搭載し、加工後に光学顕微鏡で観察することもできます。すべて単一のコンピュータプログラムから制御できるため、多種多様なパラメータの実験を全自動で行うことができます。これにより、パラメータ最適化のためのデータ収集が効率的に進められます。
参照情報(外部発表や特許、関連リンクなど)
- Dai Yoshitomi, Hideyuki Takada, Kenji Torizuka, Yohei Kobayashi, "100-W average-power femtosecond fiber laser system with variable paramters for rapid optimization of laser processing," SM3L.2, In Proceedings of the 2019 Conference on Lasers and Electro-Optics (2019)
問い合わせ先
- レーザー加工フロンティア研究グループ
- 吉富 大
