2013, Jan.

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No.

CONTENTS
レーザー技術総合研究所所員一同【謹賀新年】新年のご挨拶
第44回高出力レーザー用光学材料に関するシンポジウム
国際会議報告「Laser Damage 2012」
主な学会報告予定

レーザー技術総合研究所所員一同

5新年のご挨拶
所長

井澤靖和

2013年の新年を迎え、ご挨拶を申し上げます。
当研究所は、1987年、当時の科学技術庁、文部省、通商産業省の 3省庁共管により設立され、大学等における光科学技術の基礎研究成果を産業界に結びつけることを使命として、研究開発を推進してまいりました。おかげさまで昨年、創立25周年の節目を迎えることができました。また、公益財団法人レーザー技術総合研究所として、新たな一歩を踏み出すことになりました。これもひとえに長年にわたる皆様方からのご支援、ご指導の賜物であり、心より厚くお礼申し上げます。
この間、大学や関係研究機関のご協力を受けながら、レーザー誘雷、太陽光励起レーザー、ガンマ線による核変換と消滅処理、レーザー超音波探傷、フェムト秒レーザー加工、白色光ライダーなどで成果を積み上げることができました。近年では、NEDO「高出力多波長複合レーザー加工基盤技術開発プロジェクト」に参画し、大阪大学と共同でブースターレーザーの開発を進めています。また、JR 西日本などとの共同研究によるトンネル欠陥検出技術でも、山陽新幹線トンネルにおける実地試験を経て、実用化に向けた装置開発段階に入りました。さらに、レーザーミラーなどの耐力向上と耐力評価の標準化をめざす高耐力光学素子研究会も多くの光学素子メーカーの参加を得てデータベースの構築が進展し、国際的にも高い評価が得られるようになりました。このように研究開発と技術展開を通して蓄積してきた実績と経験は私どもにとって何よりも大きな財産であります。
現在わが国は、震災からの復興、エネルギー・資源の確保と環境への配慮、高齢化対策と安全・安心社会の実現など多くの課題を抱えおり、その解決に向けて科学技術の果たす役割はますます重要となっています。本格的な「光の時代」を迎え、これまでレーザー産業の発展を支えてきた、光通信・光情報処理技術やものつくり産業技術に加えて、新しい分野へ進出できるレーザー産業の創成が求められています。
当研究所を取り巻く状況も厳しいものになってきておりますが、未知・未踏へ挑戦する心を忘れることなく、次の四半世紀への新たな門出をしたいと考えております。これからもわが国のレーザー技術及び光科学技術の発展と振興に貢献すべく、所員一同初心に還り、今までにもまして積極的に研究開発に取り組んで参ります。皆様方には、本年もなお一層のご支援、ご鞭撻を賜りますようお願い申し上げます。
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REPORT

第44回高出力レーザー用光学材料に関するシンポジウム

国際会議報告「Laser Damage 2012」

レーザー技術開発室

平成23年9月23日〜26日にわたり、米国コロラド州で

本越伸二

本稿では、他の研究機関からの報告のトピックスを開催された「第44回高出力レーザー用光学材料に関すまとめる。

るシンポジウム」（Laser Damage 2012）に参加してき●IBSによる混合膜とそのレーザー耐性についてた。この会議は、レーザーによる光学素子の破壊機構ドイツ（ハノーバー研究所）から、イオンビームスや、高出力レーザー用光学素子の開発研究に特化したパッタ法を用いた混合膜（複数の誘電体材料を同時に国際会議で、年1回米国で開催される。今年は、発表件成膜するもの）について、複数の報告があった。混合膜数80件に対して、34％が米国、20％が独国、そして日という考え方は、電子ビーム蒸着法においても従来か仏中が 10％と続く。

らあり、その多くは中間屈折率が目的であった。

筆者は、「 高耐力光学素子研究会」参加企業と進めて

今回の報告では、低屈折率材料であるSiO2をベースにいる光学素子のレーザー損傷閾値のデータベース化試

H f O2、Z r O2、T a2 O5などの高屈折率材料との混合膜を験に関する追加報告（平成22年度、23年度に実施した製作し、そのレーザー損傷耐性を評価している。従来紫外用光学素子）と、N E D Oプロジェクトで大阪大学の混合膜の考え方は、異なった誘電体材料に対して複と一緒に実施したL B O 非線形結晶表面のA Rコートの数の加熱源を用意することが要求されていたが、ドイ高耐力化について報告した。

ツでは、1つのイオンビーム源に対して、ターゲット材料をセパレートして、異なった材料を並べ、イオンビー
ムの照射位置を制御することにより混合比を変えていた。製作された膜は、その混合比に応じて、中間屈折率材料が得られる。HfO2 膜とHfO2 /SiO2 混合膜について、波長355n mのレーザーパルスに対するレーザー損傷耐性を比較すると、損傷閾値には大きな違いはないが、その損傷形状は混合膜の方が小さいことが示された。これは光学素子が損傷しても出力されるレーザー光への影響が小さいことを意味する。この原因について膜構造に起因するものだと説明されている。
同グループの別の報告では、フェムト秒パルスに対する損傷閾値について報告された。フェムト秒パル【写真】
ポスター会場にて報告する筆者

スに対するレーザー損傷閾値は誘電体材料のバンド3ギャップエネルギーに依存することが、筆者らの評価●ダメージコンペは多層膜偏光子結果でも分かっている。透過特性の紫外吸収端より求

この会議では、毎年、ある仕様の光学素子の提供を呼められた混合膜のバンドギャップエネルギーは、S i O 2びかけ、一斉にレーザー損傷耐性を評価する「レーザーの混合比が多くなるに従い大きくなる。しかし、レーダメージコンペ」が行われている。今回の仕様は、多層ザー損傷耐性は、バンドギャップエネルギーの増大以膜偏光子。2012年にP 偏光、2013年にS 偏光、と 2回に上に強くなることが報告された。

分けて報告される。多層膜偏光子は、ミラーと反射防止●繰り返し照射のレーザー損傷耐性膜の両方の性能が要求され、設計や膜厚制御が難しく、リトアニア（ビリニュス大学）から繰り返しレーザー

従来からレーザー損傷耐性の低い光学素子として知ら周波数に対する異なった高屈折率材料のレーザー損傷れている。試験条件は、波長1064nm、パルス幅20ns、耐性、損傷形状についての報告があった。使用したレー繰り返し周波数20 H zのレーザーパルスを 200 - o n -1でザーは波長1030nm、パルス幅300fsのYb:KGWレーザー

閾値を決定している。提供された試料数は 26個。内14装置。彼らの報告では、高屈折率材料のレーザー損傷個が高屈折率材料にH f O2を使用している。結果、最も閾値は、繰り返し周波数に依存しないが、照射パルス数レーザー損傷耐性の高い試料は、超音波洗浄された基により異なることを現した。また、同じ薄膜材料であっ板の上に、電子ビーム蒸着法で成膜されたHfO2 /SiO2のても、成膜プロセスによりその変化は異なることを示

多層膜で、30J/cm2と報告された。驚くことに、この値した。今後、成膜された膜質（密度、欠陥、不純物など）をは 20年前と余り変わっていない。ミラー、反射防止膜

調べることにより、これらの違いを調べたいと述べてでは、高いレーザー損傷耐性の技術が進んできたが、まいた。さらに、一般にレーザー損傷の形状は、照射ビーだまだ開発課題があることが分かった。

ム形状、強度分布に依存するか、膜中の欠陥の場所に依存すると認識されていたが、彼らは繰り返しパルス時

この他、レーザー損傷評価の自動化に向けた試みや、の初期損傷形状を評価し、ライン状の損傷形状である微少吸収の測定方法など、より定量的なシステムにつことを示した。さらにパルス数を増加すると損傷形状いて多くの報告が見受けられた。今後、レーザー総研

は従来のようなビーム形状に沿った円形になる。このでも取り入れることを検討したい。今年は、また 9月後原因についても今後追試を行うと報告していた。

半に開催される予定だが、高耐力化、データベース化など、さらに進めて臨みたい。

主な学会報告予定
1月28日
（月）
～ 30日
（水） レーザー学会学術講演会

3月4日
（月）

第33回年次大会 （姫路商工会議所）

櫻井俊光「低温冷却Yb:YAG TRAMレーザーにおける熱解析」

島田義則「レーザーを用いたコンクリート欠陥検出」

染川智弘「水溶存ガスの遠隔計測に向けたラマンライダーの開発」

古河裕之「多次元のレーザーピーニングのシミュレーション」

古瀬裕章「低温冷却Yb:YAG TRAMレーザーのASEおよび寄生発振」（東京・日本テクノセンター）
日本テクノセンターセミナー
藤田雅之「パルスレーザー加工の基礎と複合・多層材料への応用」

3月22日
（金）
～ 23日
（土） 日本化学会第93回春季年会（立命館大学びわこ・草津キャンパス）谷口誠治「ヒト由来セリンヒドロキシ転移酵素の蛍光ダイナミクス：アミノ酸錯体形成の効果」

3月27日（水）～ 30日（土） 第60回応用物理学会春季学術講演会 （神奈川工科大学）
染川智弘「レーザーラマン分光法による変圧器油中アセチレン分析」

古河裕之「レーザーピーニングにおける多次元効果等の評価」

古瀬裕章「Yb:YAGセラミックスの熱伝導率のドープ濃度および温度依存性」

コスロービアン ハイク 「kW級コンポジットセラミクスシンディスクレーザー開発におけるビーム特性に関する研究」
Laser Cross No.298 2013, Jan.

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