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超短パルスレーザーを用いた微細加工方法及びその加工物

シーズコード S090002564
掲載日 2010年3月26日
研究者
  • 安丸 尚樹
  • 宮崎 健創
  • 木内 淳介
技術名称 超短パルスレーザーを用いた微細加工方法及びその加工物
技術概要 超短パルスレーザーを低フルーエンスで偏光制御して固体材料表面に照射するという簡便な方法により、照射するレーザーの波長より小さいサイズの微細構造を確実に加工することができる。レーザー波長を変化させて微細構造のサイズを制御でき、偏光を制御することで、微細構造の突起部や溝部の形状を変化できる。さらに、照射回数により微細構造の凹凸の深さを調整することも可能である。フェムト秒レーザー発振器1から発振された波長800nmのレーザーは、パルス伸長器2でパルス幅が伸長されて増幅器3でパルスエネルギーが増幅される。増幅されたレーザーパルスは、パルス圧縮器4でパルス幅が圧縮されて、波長800nmの高強度なフェムト秒レーザーとなる。こうして得られたフェムト秒レーザーは、必要に応じて光減衰器5及び光波長変換器6を通過させることにより、その強度を減衰し出力波長を変換することができる。そして、フェムト秒レーザーは、波長板7により偏光制御され、フィルター8及びレンズ9を通過して、試料台11に載置した固体材料からなる試料10の表面に照射される。波長板7は、直線偏光、円偏光など必要に応じ選択・制御される。
画像

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研究分野
  • 特殊加工
  • レーザ一般
展開可能なシーズ ナノテクノロジーにおいて、ボトムアップ技術は量産性、トップダウン技術は100nm以下レベルのナノ構造の形成性、さらに、レーザー加工においてもレーザー波長以下のレベルへ微細化が難しい等の課題を改良して、低フルーエンスで固体材料表面に照射したときにレーザー波長より小さいサイズの微細構造が形成される超短パルスレーザーを用いてレーザー波長よりも小さいサイズの微細構造を形成する微細加工方法を提供する。
超短パルスレーザーを低フルーエンスで偏光制御して微細構造を加工できる微細加工方法は、固体材料全般に用いることが可能である。固体材料に形成される微細構造のサイズもレーザー波長により適宜設定でき、また、照射領域を適宜調整すれば、必要な領域に微細加工を施した固体材料が得られる。微細加工された固体材料は、例えば、比表面積の増加、他部材との接触面積の減少による材料特性の改善や新たな機能の付加が期待できる。
用途利用分野 超短パルスレーザーを用いた微細加工物
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立研究開発法人科学技術振興機構, アイテック株式会社, . 安丸 尚樹, 宮崎 健創, 木内 淳介, . 超短パルスレーザーを用いた微細加工方法及びその加工物. 特開2003-211400. 2003-07-29
  • B23K  26/073    
  • B81C   5/00     
  • B82B   3/00     

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