今日では、さまざまなレーザー技術が存在しますが、それぞれのタイプは、放射線（レーザー）の刺激放出による光増幅の初期研究に基づいています。この画期的な技術は現在、連続波（CW）とパルスモードの2つの異なる動作モードによって特徴づけられています。パルスレーザの光パワーは、あらかじめ定義された繰り返し率で変動し、特定の長さのパルスを放出するのに対し、CWレーザでは、出力は時間の経過とともに一貫しています。これらのレートは、ピコ秒の範囲（１０〜１２秒）以下のパルス長で延びる可能性があるレーザパルスの時間領域を指す。
フェムト秒レーザーは、フェムト秒（10-15）オーダーのパルス長を持つパルスモードの機器で、メーカーはますますフェムト秒レーザーを設計できるようになってきています。このブログ記事では、フェムト秒レーザーの開発履歴から現在のアプリケーションまで、フェムト秒レーザーに関するあらゆる疑問にお答えします。
フェムト秒レーザーとは？
IMRA FCPA DE3030レーザー
フェムト秒レーザは、フェムト秒スケールの持続時間を持つ赤外（IR）レーザ光の光パルスを発する装置です。ピコ秒以下の持続時間を持つ電磁パルスは超短パルスに分類され、一般的にはメガワット（MW）以上のオーダーのピークパワーとそれに対応する高いパルス繰り返し周波数を示します。
高いピークパワーを持つフェムト秒レーザーパルスを達成するためには、チャープパルス増幅（CPA）のような光増幅の形態を使用する必要があります。これは、超短パルスレーザーパルスを増幅するために使用され、ペタワット（PW）の順序にピークパワーに到達するのに役立ちます。すべての高出力フェムト秒レーザーは、高繰り返し率で高ピークパワーの超短レーザーを生成するために、CPAのいくつかのバージョンを利用しています。
フェムト秒レーザーの種類
フェムト秒レーザのさまざまなパラメータ（利得、帯域幅、出力スペクトルなど）を制御するためには、CPAが必要です。モードロックとは、これらのレーザパラメータを制御し、高品質な高強度パルスのレーザ光を生成する技術のことです。高強度のフェムト秒光パルスを生成することができるモードロックレーザの種類には、以下のようなものがあります。
- 固体バルクレーザー
- ファイバーだ
- 染料レーザー。
- 半導体レーザ。
フェムト秒レーザーの簡単な歴史
徐々に短いパルスを持つレーザーの先駆的な研究開発（R&D）は、1960 年代と 70 年代に最も具体的な成果をもたらしました。モードロックされた色素レーザーはフェムト秒領域でレーザーパルスを生成することができましたが、ハードウェアの制限により、色素レーザーはフェムト秒レーザーのほとんどの想定された用途には不十分でした。
1982年にチタンサファイア（Ti:sapphire）レーザーが発明されたことは、フェムト秒レーザー技術の商業化に向けた最初の真のブレークスルーでした。その後まもなく、モードロックされたTi:sapphireレーザーがCPA技術と統合され、この統合の責任者である物理学者はノーベル賞を受賞しました。フェムト秒レーザーは、その後数十年の間に、さまざまな利得媒体を使用して利用できるようになりましたが、超短パルスの利用可能なパルス周波数と波長を増加させるための追加の増幅技術も登場しています。
フェムト秒レーザーの応用
フェムト秒レーザは現在、バイオメディカル分野からマイクロスケール加工まで、非常に幅広い産業に利用されています。フェムト秒レーザは、ガラスとガラスの溶接など、透明な媒体のような困難な材料の超精密接合に優れた可能性を示しています。IMRAは、様々なアプリケーションに対応するフェムト秒レーザソリューションを提供してきました。
- ポリマー微細加工。
- プラスチック溶接。
- 3Dレーザーリソグラフィー。
- パルスレーザー堆積。
- ナノ粒子の生成。
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IMRA: フェムト秒ファイバーレーザーの専門家
IMRAは、ファイバーチャープパルス増幅（FCPA）技術の世界的リーダーであり、高品質のフェムト秒レーザーに次世代増幅技術を搭載しています。当社のFCPAフェムト秒レーザーについての詳細をご希望の場合は、IMRAチームのメンバーにお問い合わせください。
