HQPシリーズ高ピーク出力サブナノ秒レーザー

RealLight HQPシリーズ 高出力サブナノ秒レーザー製品紹介
RealLight Technology社は、LiDARおよび精密レーザー加工業界向けに、独自開発の高出力サブナノ秒レーザー「HQPシリーズ」を開発しました。このレーザーは、シードレーザー、光アイソレーター、ポンプ光源、レーザー増幅器など、自社開発の中核光学部品一式を採用し、サブナノ秒の狭パルス幅、高平均出力、高繰り返し周波数を実現しています。コンパクトで軽量な構造、気密性の高い光路、空冷式低消費電力設計を特長とし、優れた統合互換性を誇り、航空/マッピングLiDAR、マイクロナノ精密加工、光検出、眼科医療など、多様な用途に対応します。標準バージョンは、1064nmと532nmの2波長に対応し、パルス幅は500psまで対応しています。355nmのUV波長や高繰り返し周波数に対応したカスタムモデルもご要望に応じて提供可能です。

1. 自社開発の統合光学設計とコンパクトで信頼性の高い構造
HQPシリーズは、自社開発のMOPA（マスターオシレーターパワーアンプ）アーキテクチャを採用し、シード光源、アイソレーター、ポンプ、増幅回路を自社開発することで、低光損失と安定したピーク出力を実現しています。完全密閉型の共振器は、塵埃、湿気、温度変動による干渉を遮断し、長時間の連続運転中の光路ドリフトを防ぎ、製品寿命を延ばします。
水冷式ではなく空冷式を採用したこのレーザーは、最大消費電力200W未満で、動作エネルギーが低く、周辺機器も少なくて済みます。レーザーヘッドと電源部を分離した分割構造により、コンパクトなサイズと容易な設置を実現しています。レーザーヘッドの寸法は85×91.6×240mm、電源部の寸法は172×100×197mmで、オンボードLiDAR、自動加工機、小型医療機器など、設置スペースが限られた機器に最適です。
標準化された電気制御インターフェースは、15VDC電源、5V TTL外部トリガー入力、50Ω負荷時の3V同期光出力、およびRS232シリアル通信をサポートし、上位コンピュータ、モーション制御システム、LiDARタイミングモジュールとのシームレスな接続を実現し、システム統合を簡素化します。

2. コアパフォーマンスの優位性
2.1 マイクロ加工における熱損傷を最小限に抑えるためのサブナノ秒狭パルス
最小パルス幅は500psに達します。サブナノ秒の超高速パルスは熱拡散を大幅に抑制し、熱焼けやスラグのないきれいな加工エッジを実現します。精密穴あけ、内部彫刻、マイクロナノ構造加工に最適です。LiDARやレーザー超音波測定では、狭いパルス幅により測距分解能と信号対雑音比が向上します。

2.2 高い平均出力と広い繰り返し周波数範囲により、多様な作業環境に対応
3種類の主要な繰り返し周波数オプション（5kHz、20kHz、50kHz）が用意されています。1064nmバージョンは最大平均出力5W、単一パルスエネルギー最大500μJを実現し、532nmグリーンバージョンは平均出力2.5W、単一パルスエネルギー250μJを実現します。高繰り返し周波数と低繰り返し周波数を柔軟に切り替えることで、長距離LiDAR検出、高速連続マーキング、高速彫刻に対応できます。

2.3 高品質な基本モードビームと長期出力安定性
優れたビーム品質を持つTEM00基本ガウスビームを放射します。水平方向と垂直方向の両方において、1/e²における全角発散角は10mrad未満であり、偏光消光比は100:1を超え、精密なビーム制御を実現します。8時間の連続運転においても、出力RMS変動は3%未満に抑えられ、量産時や長時間のLiDAR検査において安定した出力を確保し、歩留まり向上と再現性の高い検出データを実現します。

2.4 広い動作温度範囲と優れた環境適応性
標準動作温度範囲は15℃～35℃、保管温度範囲は-20℃～60℃です。厳密な温度・湿度管理を必要としない車両搭載機器、屋外設備、研究所、工場などにおいて安定して動作します。

3. 詳細な技術仕様の説明
HQPサブナノ秒レーザーは、1064nm赤外線と532nm緑色の2つの標準波長と、5kHz、20kHz、50kHzの3つの繰り返し周波数グレードを提供します。1064nmの場合：5kHzでは平均出力2.5W、単一パルスエネルギー500μJ、20kHzでは平均出力5W、単一パルスエネルギー250μJ、50kHzでは平均出力4W、単一パルスエネルギー80μJが得られます。532nmの場合：5kHzでは平均出力1.25W、単一パルスエネルギー250μJ、20kHzでは平均出力2.5W、単一パルスエネルギー125μJ、50kHzでは平均出力2W、単一パルスエネルギー40μJが得られます。パルス幅は繰り返し周波数が高くなるにつれて狭くなり、最大50kHzでは500ps以下に達します。また、電力RMSの安定性は、8時間の連続動作において、すべての構成で3%未満に維持されます。
全モデルとも、水平軸および垂直軸で全角発散角が10mrad未満、偏光消光比が100:1を超えるTEM00基本モードビームを出力します。電気的には、15VDC入力で動作し、5V TTL外部トリガーを受け入れ、50Ωで3V同期光信号を出力し、RS232でシステム制御を行います。最大消費電力は200W未満です。電源（172×100×197mm）とレーザーヘッド（85×91.6×240mm）の寸法は別々です。動作温度は15～35℃、保管温度は-20～60℃で、水冷システムなしの空冷完全密閉設計です。ご要望に応じて、カスタム355nm UV波長およびより高い繰り返し周波数のバリエーションもご用意できます。

4. 多様な応用分野
4.1 LiDARと宇宙探知
レーザー測距LiDARおよびスキャンイメージングLiDARに最適です。サブナノ秒の狭パルスにより測距精度が向上し、高繰り返し周波数により連続高速スキャンが可能です。コンパクトなサイズは、航空機搭載型、車両搭載型、測量用LiDARシステムへの統合を容易にします。また、リモートセンシングや光学検査のためのレーザー誘起蛍光、大気光学検出、レーザー超音波測定にも適用可能です。

4.2 精密レーザー加工
各種材料の精密マーキング、レーザー彫刻、ガラス／結晶内部彫刻、精密マイクロ穴あけ、マイクロナノ加工に対応します。超高速パルスにより、熱影響部が極めて小さい低温加工が可能となり、金属、セラミック、ガラス、ポリマーなどの高精度微細構造加工に適しています。高繰り返し周波数と高平均出力により、自動生産ラインの高速加工ニーズに対応します。

4.3 生体医療への応用
眼科用レーザー治療装置に採用されており、サブナノ秒パルスによって眼組織への熱損傷を最小限に抑え、術後合併症を軽減します。また、生体組織の蛍光励起や医療研究室における光学研究にも活用されています。

5. 製品概要
RealLightが独自開発したフルチェーン光学技術を基盤とするHQPシリーズ高出力サブナノ秒レーザーは、サブナノ秒の狭パルス幅、最大5Wのピーク平均出力、最大50kHzの繰り返し周波数、空冷式コンパクト設計、気密性の高い長期安定性という5つのコア機能を統合しています。標準の1064/532nmデュアル波長オプションに加え、カスタマイズ可能な355nm UVバージョンにより、LiDAR検出、産業用精密微細加工、眼科医療機器、光学科学研究など、幅広い業界のニーズに対応します。低消費電力、容易な統合、広い温度耐性を特長とし、下流機器の開発およびメンテナンスコストを効果的に削減します。コスト効率に優れた国産サブナノ秒パルスレーザー光源として、自動化機器メーカー、LiDAR企業、大学研究機関、医療機器メーカーに幅広く利用されています。