157nmエキシマレーザ用中空ファイバ伝送システムの研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13750296
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 松浦 祐司 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10241530)
• Keywords: 中空ファイバ / エキシマレーザ / MOCVD法 / 紫外レーザ / F2レーザ

Research Abstract

本研究の目的は,申請者らが開発したアルミニウム中空ファイバを用いて157nm-F_2エキシマレーザ光を効率良く伝送するシステムを実現することである.製作条件などを実験的に検討することにより表面粗さを低減して,より低損失な中空ファイバの実現を目指した.また,現状では内径0.7mmのファイバが最小となっているが,0.5mm以下の内径をもつファイバは,曲げによる損失変動が小さいことが期待されるため,細径ファイバ製作のための検討も行った.主な成果は以下のとおりである.
1.ファイバの細径化
ファイバ製作装置(現有)や工程を改良することにより,今までは0.7mm以上に限定されていたファイバ内径を,0.5mm程度へ細径化した,そのためには母材となるガラスキャピラリチューブを多数本束ねて,原料蒸気に対するコンダクタンスを高くする必要があり,その場合の均一アルミニウム成膜を行うための製作条件などについて検討を行うった.
2.アルミニウム薄膜の表面粗さ低減による低損失化
塩化チタンの蒸気を用いたガラスチューブの前処理工程や,アルミニウム成膜時の温度等の各種条件について実験的検討を行って製作したファイバのアルミニウム膜に対して,原子間力顕微鏡を用いてその表面粗さを評価し,散乱損失の低減によるファイバの低損失化を図った.
3.ビームホモジナイザの設計
ファイバ曲げによるビーム形状変動を抑制するためのホモジナイザの設計を行った.本ホモジナイザは矩形断面をもつ中空導波路で構成されたカレイドスコープ型のものであり.光線追跡方により,高効率かつ効果的となる最適形状の設計について検討した.

Research Products

• [Publications] Y.Matsuura: "Delivery of femtosecond pulses by hollow fibers"J. Appl. Phys.. 91・2. 887-889 (2002)
• [Publications] M.Matsuura: "Hollow fibers for delivery of harmonic pulses of Q-switched Nd : YAG lasers"Appl. Opt.. 41・3. 442-445 (2002)