紫外固体レ-ザによる超精密形状創成技術の開発研究

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01850034
• 研究種目: 試験研究(B)
• 研究機関: 中部大学
• 研究代表者: 難波 義治 中部大学, 工学部, 教授 (40029129)
• 研究分担者: 望月 孝晏 HOYA(株), オプトロニクス事業センター, 研究員(所長)
• キーワード: 形状創成技術 / YAGレ-ザ / 非線型光学結晶 / レ-ザCVD / 紫外レ-ザ / 非球面金型

研究概要

本研究は、技術的に確立したレ-ザである固体レ-ザ(YAGレ-ザ)を波長変換することにより可視・紫外レ-ザとし、そのレ-ザを材料表面に照射することにより、材料の昇華・光解離・レ-ザCVD現象を利用して精密な3次元形状を創成しようとする研究である。本年行なった研究は以下の通りである。
1)レ-ザCVD実施時に排出される危険なガスを排気するダクトを有するレ-ザ加工室を設置した。
2)短パルス高ピ-クパワ-のYAGレ-ザを非線型光学結晶に入射して2倍・3倍・4倍高調波を取り出し、それらへの波長変換効率を求めた結果、それぞれ0.41、0.25、0.13であった。
3)短波長化により、波長変換効率は低下するが、一般に材料の光の吸収率は増加する。各種金属材料および合成石英について、加工効率を推定し、レ-ザによる材料除去加工実験を行なった結果、加工量はレ-ザ出力および波長に依存し、紫外固体レ-ザによる加工は可視並びに赤外域で吸収の少ない材料に対し、極めて有効であることを見出した。
4)32ビットボ-ドコンピュ-タにより工作物の位置決めおよびレ-ザ照射条件の変更を行ないながら、4倍波のレ-ザ加工を実施し、アルミニウム上にスパッタした金の膜並びにシリコンウエハ表面に2次元の図形を効率良く描くことに成功した。
5)紫外固体レ-ザによる超精密形状創成に対し、従来使用して来たレ-ザはパワ-が大き過ぎ、精密な加工を実現するため、従来のものに比べ百分の1のレ-ザパワ-を有するレ-ザCVDシステムの設計・製作を行なった。本システムの本格的な稼働は来年度行ない、所期の目的を達成する予定である。

研究成果

• [文献書誌] Y.NAMBA: "UltraーPrecision Grinding of Optical Materials to Produce Smooth Optical Components" OSA 1990 Technical Digest Series. 9. 38-41 (1990)
• [文献書誌] J.M.BENNETT: "Ductile Grinding Study of Glass Using an UltraーPrecision Surface Grinder and Different Grinding Wheels" OSA 1990 Technical Digest Series. 9. 43-46 (1990)
• [文献書誌] 難波 義治: "光学ガラスの超精密研削" 光学. 20. 78-79 (1991)
• [文献書誌] I.YAMADA: "XーRay Characteristics of AtomicallyFlat Gold Films Deposited by ICB" Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. (1991)
• [文献書誌] G.H.TAKAOKA: "XーRay Characteristics of AtomicallyFlat Gold Films Prepared by Ionized Cluster Beam" Proc.13th Symp.on Ion Sources and IonーAssisted Technology. 127-130 (1990)
• [文献書誌] I.YAMADA: "Preparation of Atomically Flat Gold Films by Ionized Cluster Beam" Abstracts 8th International Conference on Implantation Technology. 1-16 (1990)
• [文献書誌] 佐藤 文彦: "X線反射ミラ-用ICBーAu薄膜の表面粗さ" 1990年秋季第51回応用物理学会学術講演会講演予稿集. 501 (1990)
• [文献書誌] 難波 義治: "MnーZnフェライト単結晶の精密研削" 1990年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集. 243-244 (1990)
• [文献書誌] 難波 義治: "MnーZnフェライト単結晶の精密研究削面の微小表面形状" 1990年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集. 245-246 (1990)
• [文献書誌] 難波 義治: "アルミニウムの合金の超精密非球面切削" 1991年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集. (1991)
• [文献書誌] 難波 義治: "各種光学ガラスの超精密研削" 1991年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集. (1991)
• [文献書誌] 難波 義治: "レ-ザ散乱計による加工表面の評価" 1991年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集. (1991)
• [文献書誌] 難波 義治: "21世紀への展望" 中部大学, 336 (1990)
• [文献書誌] R.S.CUTLER: "Engineering in Japan" Technology Transfer Society, (1991)
• [文献書誌] 山下 広順: "重点領域研究「X線結像光学」第8回研究会講演資料集" 重点領域研究「X線結像光学」, 90 (1990)
• [文献書誌] 波岡 武: "重点領域研究「X線結像光学」第2回公開シンポジウム講演資料集" 重点領域研究「X線結像光学」, 180 (1991)