2015 Fiscal Year Research-status Report
異種光学材料複合化技術を用いた中赤外高出力フッ化物ガラスレーザーの開発
| Project/Area Number |
15K04696
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
時田 茂樹 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センタ, 講師 (20456825)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | レーザー / フッ化物ガラス |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
医療や微細加工などの分野で特に求められる中赤外波長域の高出力短パルスレーザー光源はいまだ未開拓であり基礎技術の確立を要する。フッ化物ガラスは、近紫外から中赤外域にまたがる幅広い透過波長域を有し、希土類イオン添加時の発光効率が極めて優れているため、レーザーホスト材料として高い潜在能力を秘めている。しかし、耐湿性、耐熱性、機械強度が著しく低いため実用性に乏しい。独自の異種光学材料接合技術を基に、フッ化物ガラスの優れた光学特性と、結晶の優れた熱的・機械的特性を併せ持つ新しい複合光学媒質を開発し、これを用いて2.8マイクロメートル帯の小型・高ピーク出力パルスレーザーを実現することが本研究の目的である。
中赤外域の高ピーク出力パルスレーザーを実現するため、2.8マイクロメートル帯で利得が得られるエルビウムドープフッ化物ガラスのバルク材をレーザー媒質として用いる。しかし、以下の課題がある。(1)フッ化物ガラスは水蒸気との反応により分解されてゆくため、大気露出下では実用に耐えない。(2)フッ化物ガラスは熱伝導率が低く高繰り返し（高平均出力）レーザー動作が困難である。(3)短パルスを安定に発生する方法が未開発である。本研究では、薄いフッ化物ガラス板を熱伝導率の高い結晶材料で挟み込んだ構造をもつ複合媒質を開発することにより、これらの課題を解決する。
第一段階の目標は、異種光学材料接合技術を発展させることで、断面積10平方ミリメートル程度の複合レーザー媒質の作成方法を確立することである。接合プロセスにおける大気中の水蒸気の影響を抑えるため、窒素雰囲気中で加熱接合を行うための接合装置の設計を行った。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
異種光学材料接合の実験を行うための接合装置の開発が遅れている。接合面を顕微鏡観察しながら均一に加熱を行う構造の決定に予想以上の時間を要した為である。装置の製作が完了し次第、接合実験を進める予定である。
|
| Strategy for Future Research Activity |
計画の通り、まずは、大面積の異種光学材料接合技術を開発する。製作中の接合装置を完成させ、接合実験を進める予定である。接合サンプルが作製できれば、発振実験を並行して進める予定である。
|
| Causes of Carryover |
異種光学材料接合装置の開発が遅れており、部品の発注が次年度へずれ込んだため。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度前半には接合装置開発に必要な物品を購入し、次年度の計画は予定通りに遂行する。
|
Research Products
(9 results)
