Odd-shaped hole drilling with a polarized laser beam

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K04109
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 18020:Manufacturing and production engineering-related
• Research Institution: Osaka Metropolitan University (2022); Osaka Prefecture University (2019-2021)
• Principal Investigator: Kikuta Hisao 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 教授 (10214743)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: レーザー加工 / 偏光ビーム / 異形穴加工 / フェムト秒レーザー

Outline of Final Research Achievements

A laser processing to drill non-circular holes in a metal plate by a femtosecond laser beam of which the polarization distribution have been developed. A polarization converter for a cross-shape hole was designed and the cross-shape hole of a 150um-size was drilled successfully in experiments.
Not only polarization distribution but beam profile was designed to widen the processing conditions for drilling a square hole. Wide tolerances of laser processing with the designed laser beam were demonstrated on experiments.

Free Research Field

工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

開口数の小さい光学系で微小な十字穴の加工ができることを実験により示すことができた。また、クロス偏光ビームを生成するための偏光変換素子を調整することで、集光ビームの強度分布を円形のものから丸みを帯びた四角形に変更することで、レーザービームの照射側の開口形状を鋭い角をもつ四角形にできること、および、四角穴を形成するための加工条件が広くなることを示した。これらの成果により、低開口の光学系で微細な異形穴加工を可能になり、電子機器での製造に貢献できる。