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フェムト秒、短波長レーザによる深堀・穿孔加工と光ファイバセンサプローブの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K04735
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 量子ビーム科学
研究機関創価大学

研究代表者

渡辺 一弘  創価大学, 理工学部, 教授 (40240478)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード量子ビーム / フェムト秒レーザ / レーザ穿孔加工 / 光ファイバセンサ / 非熱加工 / レーザ微細加工 / 量子ビーム産業応用
研究成果の概要

フェムト秒レーザの第2高調波400nmを用いて、掘削メカニズムを、深堀・穿孔の直径、深さ、形状(直円筒、コーン型)、内面仕上げ精度との関連について実験を実施する。成果として、(1)フェムト秒第2高調波(波長:400 nm、パルスエネルギー: 30μJ、繰返し周波数:1 kHz)にて、パルス総数300(レーザ照射時間:0.3 秒)で貫通穿孔構造を石英系光ファイバに効率的に構築できた。(2)構築した穿孔構造内部に金ナノ粒子分散溶液を注入し、金ナノ粒子を用いたナノ粒子固有の光吸収スペクトルの測定をおこない、金ナノ粒子固有の光吸収スペクトル(吸収ピーク波長:518 nm)の取得に成功した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Absorption spectra of localized surface plasmon resonance observed in an inline/picoliter spectrometer cell fabricated by a near ultraviolet femtosecond laser2018

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Sshiraishi, Michiko Nishiyama, Kazuhiro Watanabe, and Shoichi Kubodera
    • 雑誌名

      Optics Communications

      巻: 410 ページ: 8-12

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluating inner surface roughness of inline/picoliter fiber optic spectrometer fabricated by an NUV femtosecond laser drilling2017

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Shiraishi, Shoichi Kubodera, and Kazuhiro Watanabe
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE

      巻: 10231 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A deep through-microhole fabricated inside a glass optical fiber by use of a near ultraviolet femtosecond laser2017

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Shiraishi, Kazuhiro Watanabe, and Shoichi Kubodera
    • 雑誌名

      Proceeding ofAdvanced Engineering - Theory and Applications AETA

      巻: 2017 ページ: 185-189

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Femtosecond laser microhole drilling inside a fused silica optical fiber with optical inner surface quality2016

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Shiraishi, Kenji Goya, Michiko Nishiyama, Shoichi Kubodera, and Kazuhiro Watanabe
    • 雑誌名

      Applied Physics A

      巻: 122 号: 9 ページ: 825-828

    • DOI

      10.1007/s00339-016-0352-9

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Femtosecond Laser-Induced Surface Modification and its Application2016

    • 著者名/発表者名
      Kenji Goya, Masahiko Shiraishi, Yusuke Fuchiwaki, Kazuhiro Watanabe, and Toshihiko Ooie
    • 雑誌名

      Applications of Laser Ablation - Thin Film Deposition, Nanomaterial Synthesis and Surface Modification

      巻: 14 ページ: 313-314

    • DOI

      10.5772/65428

    • ISBN
      9789535128113, 9789535128120
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of inner surface roughness in fused silica microholes with varying the number of femtosecond laser pulses2016

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Shiraishi, Kazuhiro Watanabe, and Shoichi Kubodera
    • 雑誌名

      Proceeding of HPLS & A 2016、SPIE, ( International Symposium on High Power Laser Systems and Applications)

      巻: 10254 ページ: 10254191-194

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Femtosecond laser internal processing for an optical fiber sensor inducing interference of optical waveguide2016

    • 著者名/発表者名
      Naoki Chinen, Masahiko Shiraishi, Kenji Goya, Atsushi Seki, Shoichi Kubodera, and Kazuhiro Watanabe
    • 雑誌名

      The International Conference on Advanced Engineering - Theory and Applications 2016,

      巻: - ページ: 737-744

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An LSPR fiber optic sensor based on in-line micro-holes fabricated by a second harmonic 400-nm femtosecond laser2016

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Shiraishi, Kenji Goya, Atsushi Seki and Kazuhiro Watanabe
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE Photonics West OPTO

      巻: 2016 ページ: 9750-55

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Immobilization of gold nanoparticles into micro-holes fabricated by femtosecond laser for fiber optic sensor based on LSPR2015

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Shiraishi, Kenji Goya, Atsushi Seki and Kazuhiro Watanabe
    • 雑誌名

      Proceedings of ISAE 2015

      巻: 2015 ページ: 109-112

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ピコリットル容積の光ファイバ型分光セルを用いた金ナノ粒子による光吸収スペクトルの取得2018

    • 著者名/発表者名
      白石正彦,西山道子,渡辺一弘,窪寺昌一
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] フェムト秒レーザー内部加工による光ファイバ内の光導波干渉現象誘起構造の作製2017

    • 著者名/発表者名
      知念 直樹,白石 正彦,合谷 賢治,関 篤志,窪寺 昌一,渡辺 一弘
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第37回年次大会
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      2017-01-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] A method for fabricating a through-microhole by using a near ultra violet femtosecond laser2017

    • 著者名/発表者名
      Shoichi Kubodera, Masahiko Shiraishi, and Kazuhiro Watanabe
    • 学会等名
      The great scientific exchange 2017 (SCIX 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 近紫外フェムト秒レーザーによる石英系光ファイバ穿孔加工の繰返し周波数・照射パルス数特性2017

    • 著者名/発表者名
      白石正彦,渡辺一弘,窪寺昌一
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Femtosecond laser internal processing for an optical fiber sensor inducing interference of optical waveguide2016

    • 著者名/発表者名
      Naoki Chinen, Masahiko Shiraishi, Kenji Goya, Atsushi Seki, Shoichi Kubodera, and Kazuhiro Watanabe
    • 学会等名
      The International Conference on Advanced Engineering - Theory and Applications 2016
    • 発表場所
      Busan Korea
    • 年月日
      2016-12-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 光ファイバセンサ化のためのフェムト秒レーザ内部加工による光導波干渉現象の誘起2016

    • 著者名/発表者名
      知念 直樹,白石 正彦,合谷 賢治,関 篤志,窪寺 昌一,渡辺 一弘
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 近紫外フェムト秒レーザによる溶融石英穿孔構造の内表面粗さ評価2016

    • 著者名/発表者名
      白石 正彦,合谷 賢治,窪寺 昌一,渡辺 一弘
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      新潟
    • 年月日
      2016-09-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Observation of inner surface roughness in fused silica microholes with varying the number of femtosecond laser pulses2016

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Shiraishi, Kazuhiro Watanabe, and Shoichi Kubodera
    • 学会等名
      The 21st International Symposium on High Power Laser Systems and Applications
    • 発表場所
      Gmunden, Austria
    • 年月日
      2016-09-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] An LSPR fiber optic sensor based on in-line micro-holes fabricated by a second harmonic 400-nm femtosecond laser2016

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Shiraishi, Kenji Goya, Atsushi Seki and Kazuhiro Watanabe
    • 学会等名
      SPIE Photonics West OPTO 2016
    • 発表場所
      California
    • 年月日
      2016-02-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Immobilization of gold nanoparticles into micro-holes fabricated by femtosecond laser for fiber optic sensor based on LSPR2015

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Shiraishi, Kenji Goya, Atsushi Seki and Kazuhiro Watanabe
    • 学会等名
      ISAE 2015
    • 発表場所
      Korea, Busan
    • 年月日
      2015-10-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 穿孔加工を施した光ファイバへの金ナノ粒子修飾手法の検討2015

    • 著者名/発表者名
      白石 正彦, 合谷 賢治, 関 篤志, 渡辺 一弘
    • 学会等名
      電子情報通信学会2015年ソサイエティ大会
    • 発表場所
      仙台、東北大学
    • 年月日
      2015-09-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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