短パルスレーザを用いた微細加工の研究

分野 機械・金属(短パルスレーザ・精密光加工)
テーマ名 短パルスレーザを用いた微細加工の研究
目的  短パルスレーザでは、強い尖塔値が得られ、低光子吸収材料の加工が可能である。
 本研究では、レンズ材料等の高付加価値化・高機能化・機能性付加を狙い、透明材料内部に短パルスレーザ光を照射し、屈折率や誘電率等の物性の改質と、その制御手法の開発を目的としている。
 目標は
  1. 材料物性変化と制御
  2. マイクロクラック加工などによる機能性付与
  3. 表面形状加工および機能性付与
などである。
成果
  1. ガラス材料内部へ短パルスレーザ光を照射することで、加工製作物に回折格子機能を付与する事ができた。図1にLD光の回折状況による格子機能確認を、図2に白色LEDの分光状況を、図3に製作したレンズを示す(図1〜3)。
  2. ガラス材料内部にレーザ照射条件に応じて可視光透過率の異なる領域を形成する階調マーキング手法を開発した。この手法によりガラス内部にグレースケールを持つ画像描画を可能とした(図4)。
  3. 材料表面への形状加工として、金属表面に短パルスレーザ光を照射することで、撥水性と親水性の制御が可能であることを示した(図5)。

図1 LD光の回折状況による格子機能確認

図2 白色LEDの分光

図3 ガラス内部に製作したレンズ

図4 階調マーキング製作品

図5
担当
研究者
松井多志(専門分野:レーザ加工、レーザビーム形状制御), 宇宙・環境研究G
芦原将彰(専門分野:レーザ加工), レーザ・電子線研究G