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超短パルスレーザーのメーカー18社一覧や企業ランキングを掲載中！超短パルスレーザー関連企業の2025年6月注目ランキングは1位:トプティカフォトニクス株式会社、2位:コヒレント・ジャパン株式会社、3位:株式会社光機械製作所となっています。 超短パルスレーザーの概要、用途、原理もチェック！
超短パルスレーザーは、ひとつのパルス幅(時間幅)が数ピコ秒から数フェムト秒のレーザーのことを指します。ピコ秒とは、時間単位のひとつであり、約1兆分の1秒です。一方、フェムト秒も時間単位のひとつであり、約1000兆分の1秒です。
光は、1秒間に約30万kmを進むとされています。しかし、1ピコ秒における光の進む距離は、約0.3mmで、1フェムト秒における光の進む距離は、約0.3umとされています。
このことから、超短パルスレーザーは、時間幅が非常に短いパルスのレーザーであることが分かります。また、パルスとは、短時間に大きな変化をする信号の総称のことをいいます。
超短パルスレーザーは、その極めて短いパルス性によりレーザー加工部の周辺に熱の影響をほとんど与えません。さらに、多くの材料に対して、高品質なレーザー加工が可能です。
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2025年6月の注目ランキングベスト10
| 順位 | 会社名 | クリックシェア |
|---|---|---|
| 1 | トプティカフォトニクス株式会社 |
35.6%
|
| 2 | コヒレント・ジャパン株式会社 |
15.6%
|
| 3 | 株式会社光機械製作所 |
11.1%
|
| 4 | 株式会社リプス・ワークス |
8.9%
|
| 5 | TRUMPF Inc. |
8.9%
|
| 6 | 東レ・プレシジョン株式会社 |
6.7%
|
| 7 | 株式会社フリクション |
4.4%
|
| 8 | スペクトラ・フィジックス株式会社 |
2.2%
|
| 9 | レイチャーシステムズ株式会社 |
2.2%
|
| 10 | 株式会社光響 |
2.2%
|
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34 点の製品
スペクトラ・フィジックス株式会社
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トプティカフォトニクス株式会社
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■特徴 ・高出力200以上の神経回路を同時に励起 ・AOM及びGDD内蔵の完全ターンキー操作 ・完全空冷ノイズレス設計により実験動物のストレ...
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超短パルスレーザー (フェムト秒レーザー・ピコ秒レーザー) は完成品を購入すると数百万円から1千万円しますが、このモード同期Ybファイ...
株式会社光響
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製品レベルの小型性・安定性を持つ小型モード同期Ybファイバーレーザーキットです本キットは超短パルス光の発生原理として非線形偏波回...
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■製品概要 LightWire FFSシリーズ ファイバーレーザーは、Yb:YAGベースのCPAシステムのシード用として開発されたレーザーです。ファイバ...
超短パルスレーザーは、ひとつのパルス幅(時間幅)が数ピコ秒から数フェムト秒のレーザーのことを指します。ピコ秒とは、時間単位のひとつであり、約1兆分の1秒です。一方、フェムト秒も時間単位のひとつであり、約1000兆分の1秒です。
光は、1秒間に約30万kmを進むとされています。しかし、1ピコ秒における光の進む距離は、約0.3mmで、1フェムト秒における光の進む距離は、約0.3umとされています。
このことから、超短パルスレーザーは、時間幅が非常に短いパルスのレーザーであることが分かります。また、パルスとは、短時間に大きな変化をする信号の総称のことをいいます。
超短パルスレーザーは、その極めて短いパルス性によりレーザー加工部の周辺に熱の影響をほとんど与えません。さらに、多くの材料に対して、高品質なレーザー加工が可能です。
超短パルスレーザーは、ピーク強度が高く、分子が多光子を吸収し「イオン化を引き起こす多光子イオン化」もしくは「光の強い電場によるトンネルイオン化」に伴う非線形吸収により、透明材料に対しても強い吸収を生じさせることができます。
そして、フェムト秒レーザー光を透明材料の内部で、集光することにより材料内部の3次元加工が可能となります。
また、加工の対象となる材質には、硬度の高いダイヤモンドから硬度の低いガラス、柔らかい樹脂、複合材、石英、セラミックまでがあり、幅広く取り扱うことができます。
超短パルスレーザーは、熱をほとんど与えないため、バリが生じず、ミクロン単位での調整ができます。そのため、穴あけやトリミング、マイクロテクスチャなどの繊細な加工が可能となります。
さらに、フェムト秒パルスレーザーは、ピコ秒パルスレーザーよりも精密な加工を施すことができます。
しかし、ナノ秒パルスレーザーは、熱による影響を少なからず与えてしまうため、バリが生じる可能性があります。
レーザーの発振方法には、大別して連続発振とパルス発振の2種類があります。連続発振の仕組みを有するレーザーをCW(Continuous Wave)レーザーと呼び、レーザーが連続的に発振を行います。
そして、もう一方をパルスレーザーと呼び、レーザーが断続的に発振を行います。
また、パルス発振には、直接変調法や外部変調法、Qスイッチ法、モード同期法などの仕組みがあり、それぞれの発生するパルス幅が異なります。
超短パルスレーザーでは、一般的にパルス幅がピコ秒とフェムト秒を取り扱うモード同期法が用いられています。時間と周波数のあいだのフーリエ変換関係により、超短パルスを生じるためには、十分なスペクトルの広がりと、その位相が一定関係でなければなりません。この条件を生み出す最適な方法として、モード同期法が活用されています。
モード同期法には、一般的に強制モード同期と受動モード同期(自己モード同期)の2種類があります。
強制モード同期は、レーザー共振器のなかに損失、もしくは位相の変調器を置き、変調周波数を縦モード間隔に合わせることで、モード間の位相を同期する方法です。
受動モード同期は、共振器のなかに可飽和吸収体を変調器の代わりに入れます。これにより、パルスの先端部分は、吸収体によって削られます。後端部分がレーザー媒質の飽和によって削られることで超短パルスが得られます。
超短パルスレーザーは、パルス幅がピコ秒以下、フェムト秒領域になり、その構造ゆえに高額なレーザーの部類に入ります。
発振波長は、基本波である1ミクロン帯の赤外から、2倍波のグリーン、3倍波の紫外まで用途に応じて様々な仕様があります。また、微細加工に適したものから理科学研究用のものまであり、一般的に数千万円の価格帯となります。
レーザーは、1960年代に初めてルビーレーザーと呼ばれるパルス発振のレーザーが開発されました。当時のルビーレーザーは、ノーマル発振に区分されており、出力が短パルスでした。しかし、Qスイッチ法が開発されて以来、実用的なレーザーとなり、昨今でも活用されています。
Qスイッチ法は、主にパルス幅がus（マイクロセカンド）からns（ナノセカンド）までを取り扱います。Qスイッチ法によるレーザーの出力は、パルス発振を用いており、短い時間で、一気に大きな出力を得る方法です。
この方法では、レーザーの結晶が反転分布し、大きくなるまでQ値を低くすることにより、レーザーの発振を制限しています。そして、反転分布が一定の大きさに達した際に、Q値を高くすることで強いパルス光を生じます。
主に電子部品や半導体部品の加工に使用されています。
上記のようにQスイッチ法が確立されたことで、ルビーなどを母体に用いた固体のレーザーよりもピークパワーが向上し、単一での高出力なナノ秒パルスを再現できるようになりました。
その後は、1965年にルビーレーザーが改良され、1966年には、ガラスレーザーにおいて、可飽和吸収体によるモード同期発振が実現しました。これによりピコ秒でのレーザー出力が可能となりました。
そして、1968年には、出力されるパルスを外部から圧縮することで、サブピコ秒のレーザー出力が実現しています。
また、1970年代には、ピコ秒の全盛期時代が到来します。この時期にYAGレーザーや色素レーザーが出現し、パルス動作の速いモード同期が活用され始め、実用的なピコ秒レーザーが使用できるようになりました。
さらに、1974年には、連続励起色素レーザーによって、サブピコ秒パルスの直接発生が実現しました。
YAGレーザーは、その名前にも使用されているイットリウム（Y）とアルミニウム（A）、ガーネット（G）などの結晶に強い光を与えることで、励起し、レーザー光を得る方法です。
この方法では、電極などを使用しないため、管理が楽になり、短時間での加工や加工の自動化が容易になります。
色素レーザーは、液体レーザーと呼ばれるレーザーの一種で、アルコールや水などに染料を溶かすことにより、レーザーの媒質にしています。このレーザーは、波長の範囲が広く、連続的な波長の可変が可能です。また、応用範囲も広く、ガンの治療やウランの濃縮などに活用されています。
1981年には、衝突パルスモード同期という方法が開発され、フェムト秒時代が幕を開けます。そして、1982年には、パルス圧縮法が開発されたことでパルス幅が短縮されました。
その後、1990年代に突入すると、自己モード同期によるチタンサファイアレーザーが開発され、安定的で高性能なフェムト秒レーザーの普及が進みました。
