半導体(LD)レーザー溶接

半導体(LD)レーザー溶接」は「レーザーダイオード(LD)溶接」ともいわれ、半導体に電流を流したときに発生するレーザー光を熱源として溶接する技術です。
励起源にランプを使わないため装置がコンパクトで、ランプの交換などのメンテナンスは不要です。
これらを利点として、今後普及が期待される技術の一つです。

CO2レーザーYAGレーザーは、媒質(CO2ガスやYAG)にレーザー発光に必要なエネルギーを供給(励起)することで、レーザー光を発振します。これに対し、半導体レーザーは半導体に電流を流すことでレーザー光を発振します。発光の仕組みは発光ダイオード(LED)と同じで、P-N接合の順方向に電流を流すと発光します。高い変換効率で高品質なレーザー光を発振することができ、電子ビームにも匹敵する高エネルギービームの出力が可能です。反面、溶接部のギャップ管理が厳しいなどのデメリットもあります。そこで近年では、ギャップに強いアーク溶接と組み合わせた溶接法であるハイブリッド溶接が注目されています。

半導体レーザーの基本構造

半導体レーザーの基本構造
A
電流
B
P電極
C
P型クラッド層
D
活性層(発光層)
E
レーザー光
F
N型クラッド層
G
N型基板
H
N電極
I
完全反射膜

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