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高出力なファイバーカップリング式808nm帯半導体レーザーを開発 ([...

2016/11/1 IT media

高出力なファイバーカップリング式808nm帯半導体レーザーを開発 ([MONOist])

 リコーは2016年7月6日、高出力なファイバーカップリング式808nm帯半導体レーザー「ハイパワーVCSELモジュール」を開発したと発表した。レーザー点火、レーザー加工機、センシング用途のほか、エンジンなどの点火用途にも対応する。

 ハイパワーVCSELモジュールは、同社がプロダクションプリンタなどの書き込み光源として商用化した半導体レーザーデバイス「VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)」素子を活用。VCSEL素子の発光効率の向上、発光チャンネルの大規模集積化により、アレイ単体の出力は310W、モジュールとしてのファイバーアウト出力は200Wという高出力を可能にした。

 また、面上に多数の発光チャンネルを持つVCSELアレイと、各発光チャンネルに対応するレンズを1枚のチップに集積したMLA(Micro Lens Array)を採用している。これにより、従来の端面発光レーザーを用いたモジュールに比べ、実装部品点数を削減し、小型化できる。

 さらに、モジュール全体の放熱性を高めたことで、QCW(擬似連続発振)動作は200Wを達成。レーザー点火プラグヘッドのレーザー結晶の励起用光源に必要となる、高いエネルギー出力を可能にした。

 VCSELは、従来の端面発光レーザーに比べて波長の温度安定性が約10倍高く、温度変化に対する波長の安定性にも優れている。そのため、同VCSELモジュールでは、レーザー点火プラグヘッドのレーザー結晶などに使われる固体レーザーの励起において、精密な温度コントロール装置を不要とした。

左:「ハイパワーVCSELモジュール」にファイバーと空冷装置を装着 右:「ハイパワーVCSELモジュール」

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