紫外レーザービーム可撓誘導系の実用化

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555341
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Section: 試験
• Research Institution: Kinki University
• Principal Investigator: 久保 宇市 近畿大学, 理工学部, 教授 (80088335)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 紘幸 三菱電線工業(株)光通信工業, 工場長 ; 林 光澤 近畿大学, 理工学部, 助教授 (70029213) ; 中山 斌義 近畿大学, 理工学部, 教授 (60023313)
• Keywords: 紫外レーザー / エキシマレーザー / 紫外ファイバー / 水酸化イオン / E′センター / ArFレーザー / KrFレーザー

Research Abstract

紫外レーザービーム可撓誘導系として,OHイオンをコア中にドープした純砕石英ガラス紫外ファイバーを用いた.対象としているレーザーは波長193nmのArF,248nmのKrFエキシマレーザーである.エキシマレーザー伝送では,純砕石英バルク中に常磁性のE′センターが生成され,その光吸収帯により紫外ファイバーの伝送率が低下する.この伝送率低下を抑制するため,コア・クラッドドーパントおよびクラッドの屈折率構造を実験によって検討した.その結果,コアドーパントはOHイオンに塩素を加えたファイバーよりも,OHイオンのみの場合に伝送率は高い.クラッドドーパントにはフッ素のみよりもホウ素を加えたファイバーの場合に伝送率は高い.クラッドの屈折率構造は,通常のステップインデックス型よりもクラッドの一部がグレーデッド型構造を持つ特殊な紫外ファイバーが良い.以上の結果より,コアドーパントにはOHイオンのみ,クラッドドーパントにはフッ素とホウ素,クラッドの屈折率構造はその一部がグレーデッド型構造の紫外ファイバーが最も伝送率が高いことが明らかになり,伝送率は従来の10%/mから40%/mに向上できた.レーザーパワー伝送では,ファイバー入射端面のレーザー損傷が問題になる.紫外ファイバーの単パルス伝送および連続パルス伝送の限界を調べた.その結果,単パルス伝送では入射エネルギー密度900mJ/cm2pulse以上で,紫外ファイバーの入射端面に損傷が見られることが判った.連続パルス伝送の場合はレーザーの繰返し周波数に依存し,周波数が高くなると伝送できる入射エネルギー密度は低くなることが明らかになった.今後はこれらの機構を解明し,紫外レーザービーム可撓誘導系の実用化を図る.

Research Products

• [Publications] 橋新裕一: "ArFエキシマレーザーの伝送路" 第16回日本レーザー医学会大会論文集. 365-368 (1996)
• [Publications] 松谷貴臣: "生体硬組織代替材料の開発" 第16回日本レーザー医学会大会論文集. 325-328 (1996)
• [Publications] 中野人志: "生体脂肪における紫外レーザーアブレーションの機構" 第16回日本レーザー医学会大会論文集. 343-347 (1996)
• [Publications] 橋新裕一: "エキシマレーザーメスの開発" 第17回日本レーザー医学会大会論文集. (予定). (1997)