光共振援用による次世代光学素子の高能率超精密加工への挑戦

• 研究課題/領域番号: 16K14137
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生産工学・加工学
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 柿沼 康弘 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (70407146)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2016年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 超精密加工 / 微小光共振器 / レーザ援用加工 / 光援用加工 / 近接場 / 光学材料 / 光共振器 / レーザ援用

研究成果の概要

従来の光学材料における機械加工をより高精度かつ高能率にすることを目的として，本研究では光共振と近接場光を援用した光学素子の超精密加工法に関する研究を実施した．
光学材料表面に発生させた近接場に微小工具を近づけ，光エネルギを工具先端に集中させることで，アブレーションを生じさせながら切削加工を行う加工方法の開発に成功した．微小径エンドミル加工試験の結果，近接場光援用により光学材料を低切削力で加工できることを実験的に示した．

研究成果

• [雑誌論文] Revisit of the anisotropic deformation behavior of single-crystal CaF2 in orthogonal cutting (2018)
  • 著者名/発表者名: Yuta Mizumoto, Yasuhiro Kakinuma
  • 雑誌名: Precision Engineering 巻: 印刷中 ページ: 9-16
  • DOI: 10.1016/j.precisioneng.2018.01.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of CaF₂-brass hybrid WGM microcavity by using ultra-precision machining (2018)
  • 著者名/発表者名: Yuta Mizumoto, Hiroki Itobe, Hiroi Kangawa, Mika Fuchida, Takasumi Tanabe, Yasuhiro Kakinuma
  • 雑誌名: Mechanical Engineering Letters 巻: 4 号: 0 ページ: 17-00491-17-00491
  • DOI: 10.1299/mel.17-00491
  • NAID: 130006334366
  • ISSN: 2189-5236
  • 査読あり
• [雑誌論文] On the improvement of subsurface quality of CaF2 single crystal machined by boron-doped nano-polycrystalline diamond tools (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuta Mizumoto, Hikaru Amano, Hiroi Kangawa, Katsuko Harano, Hitoshi Sumiya, Yasuhiro Kakinuma
  • 雑誌名: Precision Engineering 巻: 印刷中 ページ: 73-83
  • DOI: 10.1016/j.precisioneng.2017.11.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Investigation of the cutting mechanisms and the anisotropic ductility of monocrystalline sapphire (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuta Mizumoto, Philipp Maas, Yasuhiro Kakinuma, Sangkee Min
  • 雑誌名: CIRP Annals - Manufacturing Technology 巻: 66
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] Influence of tool geometry on Single-crystal CaF2 in an Ultra-precision machining (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Mizumoto, H. Amano, M. Fuchida, T. Tanabe, Y. Kakinuma
  • 学会等名: euspen’s 17th International Conference & Exhibition
  • 国際学会
• [学会発表] Influence of micro-cracks using optical micro-resonator processing of single-crystal calcium flouride, manufactured by ultra-precision cylindrical turning (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuta Mizumoto, Hiroi Kangawa, Yosuke Nakagawa , Hiroki Itobe, Takasumi Tanabe and Yasuhiro Kakinuma
  • 学会等名: euspen’s 16th International Conference & Exhibition
  • 発表場所: Nottingham, UK
  • 年月日: 2016-05-30
  • 国際学会