2009 Fiscal Year Annual Research Report
空間偏光制御したファイバーレーザーによる高効率・高精度レーザー加工
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21360352
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
佐藤 俊一 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (30162431)
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| Keywords | レーザー / 偏光 / 加工 |
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| Research Abstract |
本研究では、強度だけでなく偏光も空間異方性を持つレーザービームによる、全く新しいレーザー加工法の開発を目指す。そのため、本研究者らが開発を進めてきた円筒対称性を持たせた偏光制御技術を従来のファイバーレーザーに適用し、高い出力と高いビーム品質を同時に実現できる空間強度・偏光制御した新規加工用レーザー光源の開発を進めると共に、様々な材料の加工実験を行い、飛躍的な高効率加工が期待される次世代の省エネ型偏光制御レーザー加工法を実現する。本年度は多重リング構造を持つ径偏光ビームをレーザー共振器から直接発生させる方法の原理検証実験を行った。レーザー光ビームの横モードが利得あるいは損失の空間分布に強く依存することを利用し、共振器に用いる反射鏡として偏光選択性を有し、また反射率が空間的に変調されたものを使用することによって横モードの選択を行った。その結果、反射率の低い領域では強度が低くなるような横モードが選択的に発振すること、また横モードの次数はレーザー共振器の長さを変えることにより選択可能であることが実証された。さらに、径偏光ビームを光ファイバーに導入し、その伝播特性を測定し、光増幅の可能性を探った。励起光と種光を別途導入するダブルクラッド光ファイバー内の伝播と増幅を試み、ともに可能であることが分かった。光ファイバー内の伝播に伴う、種光の強度および偏光分布劣化はほとんど無く、種光強度の向上によって、出力ビームの品質は高度に保たれていた。これによって、種光の品質の重要性が明らかとなり、その高出力と高品質化が今後の課題として明確になった。
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