2002 Fiscal Year Annual Research Report
超微細加工を目的とした真空紫外超短パルスレーザー装置の開発
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14655276
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
河仲 準二 特殊法人日本原子力研究所, 光量子科学研究センター, 副主任研究員 (50264362)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
窪寺 昌一 宮崎大学, 地域共同研究センター, 助教授 (00264359)
桐山 博光 特殊法人日本原子力研究所, 光量子科学研究センター, 副主任研究員
山川 考一 特殊法人日本原子力研究所, 光量子科学研究センター, 副主任研究員
佐々木 亘 宮崎大学, 工学部, 教授 (30081300)
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| Keywords | 超短パルスレーザー / 真空紫外光 / 超微細加工 / フェムト秒レーザー / エキシマ / 高次高調波 / 放電励起 |
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| Research Abstract |
加工部周辺への熱伝達前に加工を終了させると同時に加工物の化学結合を高い光子エネルギーで直接切断することで熱作用を伴わない次世代超微細加工を実現するためのツールとして真空紫外超短パルスレーザーの開発を行っている。有機物質の加工にはミリジュール程度のエネルギーが必要であるため、近赤外超短パルスレーザー光の高次高調波をシード光(種光)として、これを放電励起希ガスエキシマにより増幅することにより真空紫外超短パルスレーザー光を発生させる。平成14年度は、近赤外超短パルス光の高機能化と真空紫外高次高調波発生、および高密度希ガスエキシマ生成のための放電装置開発を行った。近赤外超短パルス光の高機能化として半導体レーザー直接励起による全固体再生増幅システムを開発し、24mJのパルス出力を10Hzの繰り返しで長時間安定に得ることに成功した。なお、24mJのパルス出力は、同レーザーシステムとしては世界最高出力である。このレーザー光を希ガスに集光照射することで高次高調波による真空紫外レーザー光を発生させ、波長145nm(7次高調波)において10μJのエネルギー取り出しに成功した。一方、高次高調波の増幅部として利用する放電励起希ガスエキシマ装置を開発した。高密度の希ガスエキシマを生成するためには高ガス圧下において短パルス放電による高エネルギー注入が必要である。局所的なアーク放電を避けるために予備電離ピンを増やすことで全放電領域にわたってグロー放電が得られ、1mの長尺にわたり10^<17>cm^<-2>の高いクリプトンエキシマ密度を得ることに成功した。
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Research Products
(5 results)
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[Publications] J.Kawanaka, K.Yamakawa, H.Nishioka, K.Ueda: "lmproved high-field laser characteristics of a diode-pumped Yb : LiYF_4 crystal at low temperature"Optics Express 10. Vol.10. 455-460 (2002)
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[Publications] J.Kawanaka, H.Nishioka, K.Yamakawa, K.Ueda: "24-mJ, diode-pumped, chirped-pulse regenerative amplifier with a cooled Yb : LiYF_4"Postdeadline papers of Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO)2002(OSA). CPDC8-1-CPDC8-3 (2002)
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[Publications] J.Kawanaka, H.Nishioka, K.Yamakawa, K.Ueda: "Q-switching operation with a diode-pumped cooled Yb : LiYF_4 for chirped pulse regenerative amplifier"Technical Digest of Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) 2002 (OSA). 404 (2002)
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[Publications] S.Kubodera, T.Shirai, T.Higashiguchi, W.Sasaki, J.Kawanaka, T.Igarashi: "Oscillation characteristics of the discharge-pumped vacuum ultraviolet Kr_2^★ laser oscillation"Technical Digest of Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) 2002 (OSA). 443 (2002)
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[Publications] T.Shirai, T.Higashiguchi, S.Kubodera, W.Sasaki, J.Kawanaka, T.Igarashi: "Oscillation characteristics of discharge pumped VUV Krypton excimer laser"Proceedings of the XIII International Symposium on Gas Flow & Chemical Lasers and High Power Laser Conference (GCL/HPL, SPIE). OR23 (2002)
