I. 中核となる技術原則と利点
ディスク レーザーのコアは、その利得媒質であるディスク状の結晶 (Yb:YAG など)- 内にあります。通常、その厚さはわずか約 0.1 ミリメートルです。この非常に薄い幾何学的構造により、熱が背面のヒートシンクに軸方向に急速に伝導され、従来のロッドレーザーの不均一な温度分布によって引き起こされる「熱レンズ効果」を効果的に回避し、優れたビーム品質を確保します。超高速レーザー アプリケーションでは、ディスク レーザーは、マイクロメートル- レベルの精度で溶接、穴あけ、切断を実行できます。加工時の熱影響を最小限に抑えることで、いわゆる「冷間加工」を実現します。
II.最先端の研究とパフォーマンスのブレークスルー-
科学研究では、超高速ディスク レーザーは、アト秒パルスや高光束極紫外線（XUV）光源を生成するための理想的なドライバです。-近年、国内外の研究チームは平均パワーとパルスエネルギーの増加において新記録を繰り返し樹立しています。たとえば、一部のチームは、革新的な直接液体冷却技術とマルチパス ポンプ構造により、1 kHz の繰り返し周波数で 200 mJ を超えるピコ秒レーザー出力を達成しました。{6}}他の研究では、特殊なミラーアレイと半導体可飽和吸収ミラー（SESAM）を使用して、平均出力550ワットという発振器の新記録を打ち立てました。これらの高-繰り返し-レート、高-エネルギー超高速-レーザー システムは、アト秒物理学、レーザー避雷針、表面光電子ダイナミクスにおける最先端の研究に強力な光源を提供します。-
Ⅲ．主要な産業アプリケーションのシナリオ
工業製造においては、超高速ディスク レーザーが複数の戦略的新興産業に大きな力を与えています。-
新エネルギーと自動車製造: 電気自動車 (EV) 分野では、銅やアルミニウムなどの高反射材料のバッテリー接続溶接にディスク レーザーが広く使用されています。接合強度はスパッタなしで母材の95%に達し、液冷プレートや銅バスバーの精密加工に最適です。
航空宇宙: これらは、ニッケル-ベースの超合金タービンブレードに冷却穴を開けるために使用され、航空エンジンの効率を大幅に向上させ、次世代の機体構造の製造をサポートします。-
半導体と新しいディスプレイ: 高出力 UV ナノ秒ディスク レーザーは、レーザー リフトオフ (LLO) やエキシマ レーザー アニーリング (ELA) などの重要なプロセスをサポートし、OLED パネルや半導体ウェハーの精密加工を支援します。-さらに、これらは次世代 EUV リソグラフィ光源のコア代替技術ルートとしても機能します。{3}
特殊材料および医療機器: 熱損傷を無視した、炭素繊維強化ポリマー (CFRP) の高効率な加工が可能になります。{0}医療分野では、50 ミクロン未満の機能を備えた冠状動脈ステントの製造に使用され、生体適合性が強化されています。
IV.工業化プロセスと市場の展望
世界の超高速ディスク レーザー市場は急速に成長しており、2029 年までに 7 億ドル近くに達すると予測されています。長い間、この分野の中核技術はドイツなどの海外企業によって独占されてきました。{0}しかし近年、中国企業はこの分野での躍進を加速させている。蘇州中輝レーザーなどの国内企業は、中核となるディスクレーザー技術の習得に成功し、工業化された大量生産を達成した。彼らは、キロワット-レベルのフェムト秒レーザーと、高出力の UV および緑色レーザー プラットフォームを発売しました。-これらの進歩は、産業用精密加工において数億人民元の生産額を達成しただけでなく、国内のEUV光源や制御された核融合などの主要な国家戦略プロジェクトに独立した制御可能な光源ソリューションを提供しました。将来を見据えると、ファイバー レーザーのハイブリッド化とモジュール設計の進歩により、ディスク レーザーの応用の敷居はさらに低くなり、より広範な開発の見通しがもたらされるでしょう。
