特殊偏光ビームによる異形穴レーザ加工

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K04109
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分18020:加工学および生産工学関連
• 研究機関: 大阪公立大学 (2022); 大阪府立大学 (2019-2021)
• 研究代表者: 菊田 久雄 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 教授 (10214743)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: レーザー加工 / 偏光ビーム / 異形穴加工 / フェムト秒レーザー

研究成果の概要

偏光変換素子を用いて、偏光分布を持つビームを生成し、フェムトパルスレーザによって金属板に異形穴をあける技術開発に取り組んだ。とくに、適切な偏光変換素子を設計・作製することによって150umの微細十字穴の加工が行えることを実験により示した。
また、四角穴加工において加工条件のトレランスを広げるための偏光ビームを設計し、このビームを生成するための偏光変換素子を作製して、実際に加工条件が広がることを示した。

自由記述の分野

工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

開口数の小さい光学系で微小な十字穴の加工ができることを実験により示すことができた。また、クロス偏光ビームを生成するための偏光変換素子を調整することで、集光ビームの強度分布を円形のものから丸みを帯びた四角形に変更することで、レーザービームの照射側の開口形状を鋭い角をもつ四角形にできること、および、四角穴を形成するための加工条件が広くなることを示した。これらの成果により、低開口の光学系で微細な異形穴加工を可能になり、電子機器での製造に貢献できる。