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フェムト秒レーザーを装置に組み込む際、
設計者が直面する代表的な課題が電源設計の複雑さ と 冷却システムの負荷 です。
従来のフェムト秒レーザーの多くは専用電源ユニットや高電圧供給が必要で、
水冷チラーやファンユニットを含む大掛かりな冷却系を前提としていました。

しかしLaserAtWork社の HUMMINGBIRDシリーズ（515 nm / 1030 nm） は、
この常識を一変させる“次世代組み込み型フェムト秒レーザー”として注目されています。
本記事では、USB給電・空冷という革新的な仕様が、装置メーカーにもたらす設計メリットを詳しく解説します。

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🪽 USB給電で“電源ユニット問題”からの解放

HUMMINGBIRDシリーズは USB Type-C（20V PD） で駆動する世界的にも稀なフェムト秒レーザーです。
これにより、従来必要だった以下の要素が不要になります。

• 高圧電源ユニット
• 専用 AC-DC コンバータ
• 大型電源ラック
• 独立した制御電源ライン

OEM装置設計者にとって、電源部分の大幅な簡素化は大きな利点です。

◎ メリット① 電源設計の一体化

装置側で採用しているUSB-PD電源と共通化できるため、

• 電源回路の削減
• ケーブル・配線の削減
• バックパネルのスリム化
  が可能になります。

◎ メリット② 装置サイズ・コストの削減

外付け電源を排除できるため、部材コスト削減だけでなく、装置の薄型化・軽量化にも直結します。

🪽 完全空冷で冷却設計を大幅にシンプル化

従来のフェムト秒レーザーでは、出力や安定性を確保するために水冷チラーが不可欠でした。
しかしHUMMINGBIRDシリーズは 底面接触冷却＋完全空冷 を採用。チラーも冷却配管も不要です。

◎ メリット③ 水冷チラー不要

• 冷却配管の設計不要
• 冷却水管理のトラブル消失
• メンテナンス工数大幅削減

チラーはコスト、ノイズ、振動といった問題を生みがちですが、空冷ならこれらがすべて解決します。

◎ メリット④ 装置の信頼性向上

冷却システムのシンプル化は故障リスクの低減につながり、

• 24/7稼働が前提の装置
• 無人運転が求められるOEM製品
  において大きな安心材料となります。

🪽 USB給電 × 空冷は組み込みに最適な組み合わせ

HUMMINGBIRDシリーズのように、電源と冷却の両方を極限まで簡素化したフェムト秒レーザーは、装置メーカーが求める“組み込みやすさ”を高いレベルで満たしています。

◎ メリット⑤ レーザーヘッドの配置自由度が大幅向上

外付け電源・チラーが不要なため、

• 顕微鏡内部に直接内蔵
• 分光器筐体の空きスペースに埋め込み
• センサー／光学モジュールの近接配置
  が容易になります。

◎ メリット⑥ 新規モデル開発が加速

追加ユニットが不要となるため、

• プロトタイプ作製が早くなる
• 上位モデルの性能向上が容易
• 製造コストが下がる
  といった開発効率の向上につながります。

🪽 HUMMINGBIRDシリーズの仕様が示す“組み込み適性”

• 電源：USB Type-C（PD 20V）
• 冷却：完全空冷・底面接触冷却
• サイズ：70×49×28mm（1030nm）／70×58×28mm（515nm）
• 出力：>1W（1030nm）／>0.5W（515nm）
• パルス幅：<200 fs

この組み合わせは、フェムト秒レーザーとして非常にユニークで、装置メーカーからの評価も高い理由のひとつです。

🪽 まとめ：電源・冷却の簡素化で組み込みが現実的なフェムト秒光源へ

USB給電と空冷を実現したLaserAtWork社のHUMMINGBIRDシリーズは、
“フェムト秒レーザー＝外付け・大型”という常識を覆し、
装置内蔵を現実的な選択肢へと変えました。

• 電源設計の大幅簡素化
• 冷却システムの削減
• 装置の小型・軽量化
• メンテナンス性向上
• 開発スピード向上

こうしたメリットを得られる光源は他に多くなく、OEM用途での採用が急速に広がっています。

装置にフェムト秒レーザーを組み込みたい、
電源や冷却で課題がある方は、ぜひお気軽にお問い合わせください。

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