透明固体基板内部で回転する光駆動マイクロモーターの開発と応用

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20360115
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 知能機械学・機械システム
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 松尾 繁樹 徳島大学, 大学院・ソシオテクノサイエンス研究部, 准教授 (20294720)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2011
• キーワード: マイクロ・ナノデバイス / 光ピンセット / マイクロマシン / フェムト秒レーザー加工 / エッチング

研究概要

ガラス基板の内部に,光圧回転体を内包する空洞を作製し,その光圧回転体を光ピンセット技術を用いて非接触回転させることに成功した。この作製に用いた加工技術は,{フェムト秒レーザーパルスの集光照射による局所的な内部改質}+{改質部の選択的エッチング}というもので,透明固体材料内部にマイクロメートルの分解能で除去加工を施すことができる,極めてユニークな技術である。本研究では,この加工技術と回転技術の開発を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Reduction of Pulse-to-Pulse Fluctuation in Laser Pulse Energy using the Optical Kerr Effect (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Matsuo, L. Yan, J. Si, T. Tomita and S. Hashimoto
  • 雑誌名: Optics Letters 巻: (掲載決定, 2012年5月掲載予定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Matrix calculus for axially symmetric polarized beam (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Matsuo
  • 雑誌名: Optics Express 巻: Vol.19 ページ: 12815-12824
  • DOI: DOI:10.1364/OE.19.012815
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hashimoto and Tatsuya Okada, Femtosecond Laser-Assisted Etching of Fluoride Crystals (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Matsuo, K. Iwasa, T. Tomita, S.
  • 雑誌名: Journal of Laser Micro/ Nanoengineering 巻: Vol.6 ページ: 245-248
  • DOI: DOI:10.2961/jlmn.2011.03.0014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Micro Three-dimensional Removal Processing inside Sapphire Substrate (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Tokumi, S. Matsuo, S. Kiyama, T. Tomita and S. Hashimoto
  • 雑誌名: Journal of Laser Micro/ Nanoengineering 巻: Vol.5 ページ: 179-182
  • DOI: DOI:10.2961/jlmn.2010.02.0015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Femtosecond laser-assisted etching of Pyrex glass with aqueous solution of KOH (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Matsuo, H. Sumi, S. Kiyama, T. Tomita and S. Hashimoto
  • 雑誌名: Applied Surface Science 巻: Vol.255 ページ: 9758-9760
  • DOI: DOI:10.1016/j.apsusc.2009.04.065
  • 査読あり
• [雑誌論文] Examination of etching agent and etching mechanism on femtosecond laser microfabrication of channels inside vitreous silica substrates (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Kiyama, S. Matsuo, S. Hashimoto and Y. Morihira
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry C 巻: Vol.113 ページ: 11560-11566
  • DOI: DOI:10.1021/jp900915r
  • 査読あり
• [雑誌論文] Laser Fabrication and Manipulation of an Optical Rotator Embedded inside a Transparent Solid Material (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Kiyama, T. Tomita, S. Matsuo and S. Hashimoto
  • 雑誌名: Journal of Laser Micro/ Nanoengineering 巻: Vol.4 ページ: 18-21
  • DOI: DOI:10.2961/jlmn.2009.01.0004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Three-Dimensional Residue-Free Volume Removal inside Sapphire by High-Temperature Etching after Irradiation of Femtosecond Laser Pulses (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Matsuo, K. Tokumi, T. Tomita and S. Hashimoto
  • 雑誌名: Laser Chemistry 巻: Vol.2008 ページ: 892721-1-892721-4
  • DOI: DOI:10.1155/2008/892721
  • 査読あり
• [雑誌論文] Laser microfabrication and rotation of ship-in-a-bottle optical rotators (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Matsuo, S. Kiyama, Y. Shichijo, T. Tomita, S. Hashimoto, Y. Hosokawa and H. Masuhara
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: Vol.93 ページ: 051107-1-051107-3
  • DOI: DOI:10.1063/1.2967872
  • 査読あり
• [学会発表] Optical rotator inside glass substrate fabricated by femtosecond laser processing (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Matsuo
  • 学会等名: ISOT2011 International Symposium on Optomechatronic Technologies
  • 発表場所: 香港中文大学(香港)
  • 年月日: 2011-11-02
• [学会発表] Femtosecond laser-assisted micro removal processing inside transparent solids (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Matsuo
  • 学会等名: The 7th Asia-Pacific Laser Symposium
  • 発表場所: Seogwipo KAL Hotel(韓国済州島)
  • 年月日: 2010-05-12
• [学会発表] Laser Internal Modification Plus Wet Etching for Micro-structuring Crystalline and Glassy Materials (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Matsuo
  • 学会等名: The 28th International Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics
  • 発表場所: Hilton in Walt Disney World Resort(Orlando, U.S.A.)
  • 年月日: 2009-11-03
• [学会発表] Micro three-dimensional removal processing inside sapphire substrate (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Matsuo et al.
  • 学会等名: The 5th International Congress on Laser Advanced Materials Processing
  • 発表場所: 神戸コンベンションセンター(神戸市)
  • 年月日: 2009-06-30
• [備考] 研究紹介記事の掲載Nature Photonics, Vol.2, p. 590, 2008.
  • URL: http://www.eco.tokushima-u.ac.jp/a1/matsuos/matsuos_j.html
• [産業財産権] レーザー光束制御装置、レーザー光束エネルギー安定化装置、レーザー光束制御方法、及びレーザー光束エネルギー安定化方法 (2011)
  • 発明者名: 松尾繁樹
  • 権利者名: 徳島大学
  • 産業財産権番号: 特許、PCT/ JP2011/ 070044
  • 出願年月日: 2011-09-02
  • 外国
• [産業財産権] レーザー光束制御装置及びレーザー光束エネルギー安定化装置 (2010)
  • 発明者名: 松尾繁樹
  • 権利者名: 徳島大学
  • 産業財産権番号: 特許、特願2010-203367
  • 出願年月日: 2010-09-10