ラマン散乱光とは

加工に使用するレーザ光以外に発生する不要な光

ラマンとは、物質に光を入射した際、散乱された光の中に入射された光の波長と異なる波長の光が含まれる現象です。1928年にインドの物理学者であるチャンドラセカール・ラマン氏とK・S・クリシュナン氏が発見しました。

ラマン散乱光グラフ図

反射事象原理

※FBGとはランプ励起YAGで言う、共振器ミラー的役割をする素子の略称

レーザ加工に必要ない光、誘導ラマン散乱(SRS)が発生する発振器は故障しやすい傾向にあります。

ラジオの電波(周波数)に例えると、本命の放送局以外の聞きたくない放送(違う周波数)も聞こえて来てしまうイメージでしょうか?

誘導ラマン散乱(SRS)の発生原理と注意点

  1. 上記の図のように、ワークへ向かう途中に増幅される(順向)
  2. 反射によって戻る時にも更に増幅される。(逆光)

2.の時に必要なレーザ光(1080nm)にも干渉を発生させる。→レーザ出力変動の原因になる。

必要なレーザ光はFBGで共振器内に戻されますが、SRSはFBGを透過する波長になるため、LDに損傷を与えてしまいます。

一般的に誤解されやすい反射光による不具合例

事例1:ファイバ等に結像して焼損不具合を発生させる

【対象方法】
出力光学系付近でレーザ光が結像してファイバを破損させる不具合も想定されます。これらに対しては反射結像しにくい周辺光学系構造と、中途半端な角度を付けないこと、積極的に反射光を発振器に戻すことで事故を大幅に防止させています。

※反射光を発振器に戻しても故障しない発振器搭載の場合。

事例2:ワークからの反射光が発振器に戻ることによって発生する

誤解されやすいのは、レーザ光が発振器内に戻りLDを破損するという認識をされる方が多いのですが、実際は不要な光(SRS)による不具合が多いのです。

レーザ波長(1080nm)の光が共振器に戻っても、不具合は殆ど発生しない。LDを破損する反射光とは、FBGを透過してLDを破損させる誘導ラマン散乱光(SRS)のことです。

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