過去数十年間で、レーザーマーキング業界は目覚しい進歩を遂げました。 現在、世界中のさまざまな業界で多数のレーザーマーキングシステムサプライヤーがあります。 この市場における最も重要な変化は、低出力のパルスファイバレーザの導入です。これは現在、ほとんどすべてのサプライヤにその製品提供の範囲内でそのようなファイバレーザマーキング装置を提供するために進化してきました。
これらのレーザーの波長は一般的に約1070 nmの近赤外（NIR）範囲に入るので、それらはより長い波長のCO2レーザーより低い反射率を持つので、それらをほとんどの金属製品のマーキングに理想的にします。
しかし、この波長範囲でも、異なる金属をマーキングすることの難しさは同じではありません。 アルミニウム、銅およびそれらの合金は、ほとんどすべての産業で広く使われています。 これらの材料はレーザーマーキングすることができるが、そのような金属上に裸眼ではっきりと見える暗いマークを低熱条件下で印刷することは時に困難である。 加えて、実績のある技術は、高透過性材料が、典型的には、予期しない非線形性に関連しないパルス幅内で最小の損傷でマーキングおよび表面テクスチャリングプロセスを実行することを示した。
レーザー表面処理
工業用レーザ材料加工の広い分野では、レーザ表面加工という用語は、連続波（ＣＷ）、数キロワットの出力を有する近赤外レーザ源を使用する一連の加工活動を表すためにしばしば使用される。 しかしながら、上記のプロセスは、ミクロンおよびナノスケールの表面用途と見なすことができる本明細書に記載の技術とはかなり異なる。 短パルスピコ秒（１０〜１２）およびフェムト秒（１０〜１５）の超高速レーザーを使用する多くのプロセスが確認されており、そして多くの関連刊行物がある。
これらのプロセスの主な不利点は、これらのレーザーカテゴリーの低出力シリーズにおいてさえも、それらの投資および運用コストが高いままであることである。 加工速度は通常レーザーの平均出力に依存するので、実際の表面被覆率条件下でのレーザー加工コストはほとんどの工業用レーザーユーザーにとって高すぎるかもしれない。
最近、成熟したナノ秒パルスファイバレーザのパルス幅範囲はサブナノ秒まで拡張されており、それに伴いピーク電力能力も数桁増大している。 これにより、費用対効果の高い長ピコ秒レーザー光源を使用した新しいレーザー表面加工プロセスの開発が可能になりました。
これらの技術はしばしばレーザー表面処理と呼ばれるが、これらの方法は部品の表面処理に限定されそして典型的にはレーザーアブレーションと溶融プロセスの組み合わせを必要とするのでレーザーマーキングと機械的に関連している。 図1では、業界で認められている用語と、関連する主な物理的メカニズムを使用して、この幅広いプロセスを分類しようとしています。
ファイバレーザのよく知られた利点は、それらが図1に示されるほとんどのアプリケーションのための支配的な選択になることを確実にします。ここで我々は主にマーキングが難しいと一般に考えられる材料のミクロンスケールレーザアプリケーションの理解を改善する目的を紹介します銅やガラスなどの標準的な赤外線波長を使用する。 標準アプリケーション
