レーザーの原理

技術が発展したことによってレーザー加工の需要は多様化しています。
様々な商品を製作することが可能なレーザー加工。
こちらでは、レーザーの原理についてご紹介いたします。

レーザーとはLight、Amplification、Stimulated、Emission、Radiationのそれぞれの頭文字を取って「LASER」となり、誘導放射による光の増幅という意味があります。光の増幅という意味でレーザーは使われますが、レーザー発振器や共振器の総称としても使われます。レーザーは目で見ることのできる可視光だけでなく、目で見ることができない電磁波や赤外線、紫外線などもレーザーに含まれます。

一方、レーザー彫刻とは、光を増幅して放射するレーザー光線で、切断や彫刻を施す技術をいいます。レーザー光線は太陽表面より数倍もあるエネルギー密度を持つため、照射された部分は蒸発や溶解をおこします。また、米粒や貴石への彫刻など、人間の手で彫ることが難しい作品も簡単に製作できます。そのためレーザー加工機は、医学機器や航空機、建築・鉄道模型、看板製作といった広告など、幅広い分野で利用されています。

太陽光やランプの光は様々な方向に光が拡散しているのに対して、レーザーは光が拡散することがなく直進する性質を持っています。これを指向性や直進性と呼び、レーザーは一般的な光よりも指向性に優れている特徴を持っています。

CDなどの裏面に光を当てると虹色に光って見えますが、これは光に様々な波長の光が混ざっており、それぞれ異なる色が屈折することで虹色に見えます。レーザーの場合は1色の波長だけで構成されており、この特徴を単色性と呼びます。この特徴は一般的な光にはない特徴であり、この特徴を活用することで分光分析や同位体分離が可能となります。

一般的な光に含まれている波長はそれぞれ高さがバラバラになっていますが、レーザーは波長が均一になっています。この特徴を可干渉性と呼び、収束性に優れているので密度の高い光エネルギーを作ることができます。光を使ってレーザー加工ができるのは通常の光と違う特性を持っているためであり、他にもレーザー彫刻や切断、マーキングなどにも活用することができます。