2010 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。そのためには、十分な性能を有する光源の開発が不可欠であり、本年度は高次横モードを持つ各種ベクトルビームをレーザー共振器から直接かつ簡便に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の中心に小さな点欠陥を施し、これによって強制的に中空の強度分布を有するレーザービームだけを発生させる方法をとった。その結果、ベクトルビームとして知られているラゲールガウスおよびベッセルガウスビームの発生が確認された。これらのモード選択は共振器長さやポンプ強度によって可能であることも実証された。さらに、ベクトルビームを物質に照射し、その強度および偏光分布に起因するユニークな相互作用が観測され、理論的予測とよく一致することが認められ、レーザー加工における偏光制御レーザービームの有効性を実証することができた。
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