1990 Fiscal Year Annual Research Report
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02402036
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
宮城 光信 東北大学, 工学部, 教授 (90006263)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石川 斉 東北大学, 工学部, 教務職技官
馬場 一隆 東北大学, 工学部, 助手 (10192709)
斉藤 光徳 東北大学, 工学部, 助教授 (60205680)
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| Keywords | 炭酸ガスレ-ザ / 中空導波路 / 誘電体内装導波路 / 赤外波 / 工業加工 |
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| Research Abstract |
数KWの高出力の炭酸ガスレ-ザを工業加工,金属の切断,熔接などに応用することを目的とし,可撓性を有する中空導波路を実現する為の研究を行なった。得られた研究成果の概要は以下の通りである。
1.円形ゲルマニウム内装銀中空導波路による高電力伝送
プロセスの改善により,円形断面を有するゲルマニウム内装銀中空導波路で,0.05dB/m以下の損失をもつ伝送路を安定に製作できるようになった。水冷,空冷などの実装化技術により,1KWのCW光を伝送するのに成功した。内径を1.7mmと増加させ,更に2mの長さをもつ内装導波路に対しては,入力3KWに対し,出力2.6KWが得られ,金属の熔接を導波路を用いて世界で始めて成功した。可撓性を増すこと,管径を細くして集光特性を良くすることが今後の課題である。
2.セレン化亜鉛内装銀中空導波路による低損化
短尺(〜25cm)の導波路を用いて誘電体内装導波路の低損失化の条件を明らかにしたので,新たに多極スパッタリング装置を製作し,ポリイミドパイプを母材としてセレン化亜鉛内装導波路を製作した。直線状態ではその低損失性の故にゲルマニウム内装とセレン化亜鉛内装では大きな区別は困難であるが,インコヒ-レント光による高次モ-ド伝送,あるいは曲げ特性などからはセレン化亜鉛内装導波路は従来導波路に比してはるかに優れていることを示した。今後は,KWオ-ダの炭酸ガスレ-ザ光を伝送した時の特性を評価する予定である。
3.矩形誘電体内装導波路による長尺化
数mの長さの誘電体内装導波路を組み立て法に基礎を置いて製作することを試みた。
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[Publications] M.Miyagi: "Hollow IR waveguides" Proc.Soc.PhotoーOpt.Instrum.Eng.1228. 26-35 (1990)
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[Publications] M.Miyagi: "Waveguide losses in sharply bent circular waveguides" Appl.Opt.29. 367-370 (1990)
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[Publications] Y.Matsuura: "Loss reduction of dielectricーcoated metallic hollow waveguides for CO_2 laser light transmission" Opt.Laser Technol.22. 141-145 (1990)
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[Publications] 加藤: "全めっき法による誘電体内装導波路の新しい製作法" 電子情報通信学会論文誌CーI. J73ーCーI. 481-483 (1990)
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[Publications] M.Miyagi: "Temperature distribution along oversized hollowーcore waveguides for CO_2 laser radiation" Opt.Laser Technol.22. 213-216 (1990)
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[Publications] Y.Matsuura: "Dielectricーcoated metallic hollow waveguides for 3 μm Er:YAG,5 μm CO and 10.6 μm CO_2 laser light transmission" Appl.Opt.29. 2213-2214 (1990)
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[Publications] Y.Matsuura: "Spectral bending losses of incoherent IR light in circular waveguides" Appl.Opt.29. 2214-2216 (1990)
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[Publications] M.Miyagi: "Lasers and waveguides" Optoelectronics. 5. 107-108 (1990)
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[Publications] M.Saito: "Bending losses of incoherent light in circular hollow waveguides" J.Opt.Soc.Am.A. 7. 2063-2068 (1990)
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[Publications] A.Hongo: "Transmission characteristics of germanium thinーfilmーcoated metallic hollow waveguides for highーpowered CO_2 laser light" IEEE J.Quantum Electron.26. 1510-1515 (1990)
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[Publications] Y.Matsuura: "Fabrication of lowーloss zincーselenide coated silver hollow waveguides for CO_2 laser light" J.Appl.Phys.68. 5463-5466 (1990)
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[Publications] S.Abe: "Transmission and attenuation of the dominant mode in uniformly bent circular hollow waveguides for the infrared:Scalar analysis" IEEE Trans.Microwave Theory Tech.MTTー39. (1991)
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[Publications] N.Nagano: "TiO_2ーSiO_2 based glasses for infrared hollow waveguides" Appl.Opt.(1991)
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[Publications] N.Nagano: "Prediction of optical losses in SiO_2 and GeO_2 based glass hollow waveguides for the infrared" Appl.Phys.Lett.(1991)
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[Publications] A.Hongo: "Transmission of 1 KW class CO_2 laser light through circular hollow waveguides for material processing" Appl.Phys.Lett.(1991)
