| 研究概要 |
フェムト秒レーザー加工において,加工スループット,均一性,エネルギー利用効率の向上を可能とするホログラフィックフェムト秒レーザー加工の研究を行っている.ホログラフィックフェムト秒レーザー加工は,空間光変調素子上の計算機ホログラムにより複数のビームを生成することにより並列加工を実現する.重要な課題の1つは,その並列ビームの光強度の均一化である.計算機ホログラムの設計法の改良によって,10並列ビームにおいて計算機内の再生において,均一性(最大ピーク強度に対する最初ピーク強度の割合)を99.7%まで向上できた.しかし,実際の光学系では,その品質は低下した.そこで,昨年度実施した,空間光変調素子の特性やビーム強度分布を考慮したホログラム設計法に加えて,ホログラムの加工光学系での光学再生の結果におけるピーク強度のバラツキを補正するようにホログラムを設計する手法を開発した,その均一性は,これまでの最高値95%に対し,9896を実現した.これは,レーザーのパルスごとのエネルギーのバラツキと同程度になった.また,生体のような曲面と凹凸,動きを有する対象に加工を行うために,フェムト秒レーザー加工システムに加工対象の位置を検出する機構を組み込み,加工位置のフィードバック制御を実現した.光軸方向の位置検出は,非点隔差を有するビームにより行い,横方向の検出は,加工対象の反射照明像のパターンマッチングにより行った.検出系の改良により,許容誤差を5μmの時,横方向で225μm/s,光軸方向で125μm/sの速度の移動を追跡可能となった.
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