Report on CLEO/IQEC '86 I

第14巻 第"8号 レ ー ザ ー 研 (706) 究 コ ン フ ァ レ ン ス レポ ー ト C)EO/IQEC'86報 告I レ ー ザ ー 山 中 龍 彦*・ 加 藤 義 章*・ 藤 井 義 正**・ 中 山 高*** 大 和 田 野 芳 郎 † ・名 井 康 が †・緑 川 克 美 ††† Report on C)EO/IQEC'86 1 ―Laser― Tatsuhiko, YAMANAKA*, Takashi NAKAYAMA***, Yasuhito MY91† 第14回IQECとCLEO'86の 6月9日(月)か Yoshiaki KATO*, Yoshirou †and Katsumi かけてサ ンフ FUJII**, OWADANO†, MID9RIKAWA† る 。CLEOは 合同会議 が ら13日(金)に Yoshimasa †† レー ザ ー応 用 を中 心 テ ー マ とす る米 国 の 国 内 会 議 で あ る が,ヨ ラ ン シ ス コ の モ ス コ ンセ ン タ ー で 開 催 さ れ た 。 日本,中 ー ロ ッパ,ソ 連, 国 に サ ブ コ ミ テ ィ ー が 設 置 さ れ て お り, この モ ス コ ンセ ン タ ー はサ ン プ ラ ン シス コの 都 実 質 的 国 際 会 議 で あ る。会 議 は 毎 年,東 海 岸 と 西 市 開 発 再 の 一 環 と して建 設 さ れ た コ ンベ ンシ ョ 海 岸 で 交 互 に 開 催 さ れ,大 ンセ ンタ ー で あ る。 され,技 IQECは2年 トロ ニ ク ス の 国 際 会 議 で,主 *大 ***三 阪 大 学 レ ー ザ ー 核 融 合 研 究 セ ン タ ー(〒565吹 友 金 属 鉱 山(株)電材 研(〒198東 の合同 を越 す 前 代 未 聞 田 市 山 田 丘2‑6) 崎 市 塚 口 本 町8‑1‑1) 城 県 新 治 郡 桜 村 梅 園1‑1‑4) ††三 菱 電 機 ㈱ 応 用 機 器 研 究 所(〒661尼 †††理 化 学 研 究 所(〒351‑01埼 回 はIQECと と な っ た た め 出 席 者 は6,309人 を 京 都 青 梅 市 末 広 町1‑6‑1) 菱 電 機(株)中央 研 究 所(〒661尼 †電 子 技 術 総 合 研 究 所(〒305茨 報 交 換 に大 い に寄 与 して い る。 単 独 開 催 で も 出 席 者 が3,000人 越 す 大 会 議 で あ る が,今 に レー ザ ー お よ び その 関連 の 基 礎 的 な 諸 問 題 が テ ー マ と な っ て い **住 術 交 流,情 CLEOの に 一 度 開 催 さ れ る量 子 エ レ ク 規 模 な展 示 会 が併 設 崎 市 塚 口 本 町8‑1‑1) 玉 県 和 光 市 広 沢2‑1) * Institute of Laser Engineering, Osaka University (2-6, Yamada-oka, Suita, Osaka 565) * * Electronics Materials Labavatory, Sumitomo Metal Mining Co, LTD (1-6-1, Suehiro-cho, Ohme-shi, Tokyo, 198 Japan) * * * Mitsubishi Electric Corp., Central Research Laboratory (1-1, Tsukaguchi-Honmachi 8-chome, Amagasaki, Hyogo 661) t Electrotechnical Laboratory (1-1-4, Umezono, Sakura-mura, Niihari-gun, Ibaraki 305) tt Mitsubishi Electric Corp., Product Development Laboratory (8-1-1, Tsukaguchi-Honmachi, Amagasaki 661) ttt RIKEN, The Institute of Physical and Chemical Research (2-1, Hirosawa Wako-shi, Saitama 351-01) ―45― (707) CLEO/IQEC'86報 の 大 会 議 とな った 。 この うち 日本 よ りの 参 加 者 は70余 人 で あ っ た 。 発 表 論 文 数 はIQEC,CLEOを 900件 合 わせ て 以 上 と な っ た 。 発 表 は パ ラ レ ル8セ シ ョ ン の 口 頭 発 表 と昼 休 み を 利 用 し た ポ ス タ ー セ ッ シ ョ ン で 行 な わ れ た 。 口 頭 発 表8セ ちIQECが3セ シ ョ ン(初 CLEOが5セ シ ョ ンの う 日 の み4セ シ ョ ン), ッ シ ョ ン で あ っ た 。1セ ン の 時 間 は1.5時 め4〜5件 間 で,招 ッ シ ョ 待 講 演1〜2件 を含 の 論 文 が発 表 さ れ る。 会 議 はIQEC,CLEOの 賞 授 与 式 とプ レ りC.H.Townes賞 のYuen‑Ron がUC Shenに,ま Sarnoff賞 たIEEEよ 科 大 学 のJ.A.Westpha1氏,L'ANLのC.Brau タ 大 学 のJ.Dixon氏 hubble space lasers","̀Radiation of atoms single and the in physical が,そ cavity",̀̀Laser surgery 面 の重 要 な テ ー マ につ い 同 の シ ン ポ ジ ュ ー ム で は"Topical solid state laser"の quantum meeting on 報 告 を基 に 新 し 自 の シ ン ポ ジ ュ ー ム と し て1)Cavity electrodynamics,2)Squeed 3)Free of electron laser ntal atmoms light plysics with with with laser た れ た 。 一 方CLEOで state, laser,4)Interaction 体 レ ー ザ ー,エ 本 企 画 に 御 協 力 頂 い た 諸 先 生 方 に,こ 借 り て 感 謝 の 意 を 表 し ま す 。(山 の場 を 中 龍 彦) レ ―ザ ー X線 レー ザ ー の 研 究 が 着 実 な進 歩 を遂 げ て い る 。 こ こ で はIQECの 発 表 か ら見 た研 究 の 現 ラ ス チ ッ ク 薄 膜 を タ ー ゲ ッ ト と し,高 長0.53μm)を のASE発 線 状 に 集 光 して い る。 振 の 成 功 は 良 く知 ら れ て い る 。 Rev.Lett.54,(1985)106,110)。 そ の デ ー タ を得 て い る 。206Aの は 指 数 関数 的 発 振 光 は,3cm迄 に 増 加 し,4cm附 近 か ら低 下 し始 め る。 低 下 す 達 し,こ の値 は ほ ぼ飽 和 強 度 に相 当 す る。 観 測 され た 出 力 の 飽 和 と低 下 の 原 因 は,プ ラ ズ マ 中 で のXUV光 る も の と 考 え ら れ,均 の屈折 によ 一 密 度 分 布 の プ ラズ マ を MoのNe様 加 え,Y, イ オ ンに よ る発 振 が 観 測 さ れ て お 在Gd,EuのNi様 イ オ ン に お け る発 振 が 試 み られ て い る。 現 在 得 られ て い る最 短 発 振 波 lasers,6)Movement beams,の6テ 出 力 レー の 後,利 得 長 を更 に 長 く し,4cm迄 り,現 plasama,5)Fundame− of ー マ が 持 は 半 導 体 プ ロセ ス の た ー カー よ りの 報 告 を も と に 討 論 さ れ た。 本 稿 で はX線 線 形 光 学 を 中心 作 る こ と が 今 後 の 課 題 と され る 。Seに め の レー ザ ー 加 工 の 諸 問 題 を討 論 す る特 別 セ シ ョ ン が 設 け ら れ,メ 通 信,半 と し た 量 子 エ レ ク トロ ニ ク ス 関 係 に つ い て は 別 る 前 の 出 力 は1MWに い 固 体 レー ザ ー 素 子 につ い て は討 論 さ れ た 。 ま たIQEC独 導 体 レ ー ザ ー プ ロ セ シ ン グ,非 (Phys 題 し て 講 演 した 。 て 討 論 さ れ た 点 で あ る 。IQEC,CLEO合 tunable レ ー ザ ー 核 融 合 ・ レ ー ザ ー プ ラ ズ マ 相 互 作 用, レー ザ ー 同 位 体 分 離 ・レ ー ザ ー 化 学,光 Seで 今 回 の 会 議 の特 徴 は シ ンポ ジ ュ ー ム や 特 別 セ シ ョ ン が 企 画 さ れ,当 で 割 受 さ せ て 載 く。 ザ ー 光(波 interaction science"と 。 自 由電 子 レー ザ ー に関 して は通 して聴 か れ た 方 が見 当 た ら な か っ た の 1)リ バ モ ア 研 究 所 で は,金 属 コ ー ト を し た プ れ ぞ telescope","Free electron ー 化 学 の稿 で 記 述 す る 状 を 紹 介 し よ う。 ツ ク ス プ ラ ン ク 量 子 光 学 研 究 所 のH れ"The 。 色 素 レ ー ザ ー,銅 蒸 気 レ ー ザ ー に つ い て は レ ー ザ ー 同 位 体 分 離 ・レ ー ザ 1.X線 りD. た 。 プ レナ リー セ シ ョ ンで は カ リフ ォル ニ ア工 Walther氏,ユ 一 に つ い て報 告 す る Berkeley が東 工 大 の 末松 安 晴 教 授 に授 与 され 氏,マ 昭 和61年8月 稿 で 報 告 す る。 ナ リー セ シ ョ ンで 始 ま っ た 。 大 きな 賞 と して は OSAよ 告I 長 は,Gdコ ー トタ ー ゲ ッ トに お け る 再 結 合 プ ラ ズ マ 中 で の0イ オ ン の102.5A l線で あ る 。 レ ー ザ ー に お け る ス ペ ク ト ル 輝 度 は1022で シ ン ク ロ トロ ン放 射 光1014よ り8桁 あ り, も高 い。 プ リ ス ト ン 大 学 プ ラ ズ マ 物 理 研 究 所 で は, 強 力 磁 場 に よ り膨 張 を 抑 え た プ ラ ズ マ で 反 転 分 レ ー ザ ー,固 体 レ ー ザ ー,半 キ シ マ ー レ ー ザ ー,CO2レ 導 ーザ ―46― 布 を 作 り,Cイ オ ン で の 発 振(λ=182A)に 成 功 し て い る(Phys.・Rev.Lett.55,(1985) 第14巻 1753)。 第8号 レ ー ザ そ の後 こ の レー ザ ー の特 性 を 更 に詳 し く 調 べ た 。 その 結 果,発 振 光 の 角 度 拡 が り が,5 〜10mrad(実 と(プ い),ま 験 条 件 に よ る)と ラ ズ マ 密 度 が低 い の で 屈 折 の 効 果 が 小 さ あ る こ と が 明 ら か に な っ た 。 こ れ らの測 定 は エ ネ ル ギ ー 300J,パ ル ス 幅80nsのCO、 て 行 わ れ た 。 現 在1kJ級 ー ザ ー を用 い た 実 験 を準 備 中 で あ る 。 ま た2つ の レー ザ ー を 用 い た 新 し い ア プ ロ ー チ の 実 験 を 計 画 して い る。 作 り,超 ー ザ ー に よ りKr様 短 パ ル ス のKrF'レ →4s24p5s2の イオ ンを ー ザ ー に よ り4s24p6 励 起 を 行 い ,4s24p45s2→ 4s24P55sの レー ザ ー 研 究 の 現状 と将 来 に関 す る レ ビ ュ ー がM.Key(ラ 種 パ ラメ ー タの ス ケ ー リン グ を 求 め る必 要 が あ る。 紹 介 す る予 定 で あ っ た が,残 念 な が ら講演 が取 消 され た 。 今 回 のCLEO/IQECで は ソ連 の講 演 は い く つ か の 例 外 を 除 い て 取 り消 さ れ,米 国 で開催 さ れ る国 際 会 議 の難 し さ を感 じ させ た。 (加 藤 義 章) 2.固 体 レー ザ ー 今 年 のCLEO/IQECの 大 きな特 徴 の 一 つ は,固 体 レー ザ ー 関連 の セ ッ シ ョ ンが非 常 に 多 く,か つ 活 発 で あ っ た こ と で あ る 。特 に,こ の に開かれた 「波 長 可 変 固 体 レ ー ザ ー ト ピ カ ル ミー テ ィ ン グ」 に も 参 な る。こ の 方 式 の 成 功 の 可 否 は未 知 で あ るが興 味 深 い 試 み で あ る。 X線 (708) 会 議 の 直 前,6月4〜6日 レ ー ザ ー 発 振 を 得 る 。 例 えばCd の 場 合,発 振 波 長 はsgAと 究 レ ー ザ ー 光 を用 い のCO2レ こ の 方 式 で はCO,レ 研 ソ 連 の 研 究 を1.V.Sobelmanが か な り小 さ い こ た ピ ー ク 出 力 は 約100kWで ー ザ フ ォ ー ド研 究 所)に よ り 行 加 し,そ の熱 気 に興 奮 して い た こ と も あ る。 し か し,米 国 をは じ め外 国 の研 究 が非 常 に活 発 で あ る の に 反 し て,我 い こ と に,多 国 か らの 寄 与 が 余 り に も少 少 の 不 安 が残 っ た 。 特 に 米 国 で は わ れ た。 これ は 英 国 及 び フ ラ ンス の 最 近 の結 果 産 官 学 協 力 体 制 が で きつ つ あ る 。 基 礎 研 究,結 も 含 む 面 白 い 内 容 で あ っ た 。 英 国 で は 直 径 約70 晶 材 料 開 発,レ μmの 細 い カ ー ボ ン フ ァ イ バ ー を0.53μmレ ザ ー 光(70ps,20J)で 照 射 し,断 熱膨 張 プ ラズ マ 中 で 反 転 分 布 を 生 成 し て い る 。H様 お け る182A光 の 強 度 は,タ ー イオ ンに ー ゲ ッ ト長 に 対 し 指 数 関 数 的 に 増 加 す る こ と が 観 測 さ れ,こ り 増 幅 係 数 が4cm}'と ー ク に 対 し900ps後 幅 の ピー クは レー ザ ー ピ で ある 。 シミュレー シ ョ ン で は こ れ ら の 値 が15cmｰ1,400psと 用 開発 が揃 力 に 押 し進 め ら れ て い る 。 こ れ ら の 成 果 は近 い将 来 レー ザ ー 産 業 に も大 きな変 化 を も た らす動 き と して注 目 さ れ る。 以 下,各 セ ッ シ ョ ン 毎 に概 要 を ま と め る 。 れよ 求 め ちれ た 。 ま た 時 間分 解 ス ペ ク トル よ り,増 っ て,強 ー ザ ー 装 置 開 発,応 なるため, 2.1新 固 体 レ ー ザ ー に 関 す るCLEO/IQEC 共 同 シ ン ポ ジ ウ ム(発 表4件) 「波 長 可 変 固 体 レ ー ザ ー ト ピ カ ル ミー テ ィ ン グ 」(OSA,IEEE共 催)の 共同議 長で あっ ま だ 実験 と シ ミュ レー シ ョ ンの 良 い一 致 は 得 ら たDeShazerとHuberに れ て い な い。 フ ラ ンス で は エ コー ル ポ リテ ク ニ 紹 介 が な され た 。 こ の会 議 は オ レ ゴ ン州 の フ ー ー クの ガ ラ ス レー ザ ー を用 い ,Alタ ーゲ ッ ト (平 面 固 体 タ ー ゲ ッ ト)を 照 射 し て い る 。Li様 イ オ ン に お け る5f→3d遷 の 強 度 が,タ 移 に よ る105.7A ー ゲ ッ ト長 を0.7mmか ら10mmに し ド山 の 麓,ジ よ っ て会 議 の報 告 と グザ グ の 山小 屋 風 ホ テ ル で 行 わ れ た 。 参 加 者 約200人 の 大 多 数 は 米 国 人 で,独12 人,英,仏,伊,ス イ ス が4〜6人,他 イ ス ラ エ ル が 各2名 で あ っ た 。 日本 か ら の 参 加 た と き 強 く な る こ と か ら 増 幅 が 得 ら れ た と発 表 者 が 少 く,報 し て い る が,ま 来 年 は10月 末Williamsburg,VAで M.Keyの だ デ ー タ が少 く説 得 力 に 欠 け る。 話 の 重 点 は,短 波 長化の スケー リ ン グ に お か れ た 。 彼 の 解 析 に よ れ ば,再 結合 プ ラ ズ マ 方 式 に お け る 短 波 長 化 の 限 界 は40A附 近 と な る 。 今 後 実 験 的 に レ ー ザ ー 遷 移 に か か わ る各 ―47― に 日 本, 告 が な か っ た の が残 念 で あ っ た。 開 か れ る。 日本 か ら多 くの参 加 が あ る こ と を期 待 した い。 報 告 は53件 よ っ て,室 に 及 び,特 温CW波 ー の 成 功 が2件 にArレ ーザ ー励起 に 長 可 変Ti3+:Al2O3レ な さ れ注 目 され た 。770nmに ーザ て (709) CLEO/IQEC'86報 1.6W,693〜948nm迄 連 続 可 変 と 報 告 され て い る 。 報 告 件 数 もTi3+:Al2O3が11件 従 来 のCZ法 告I と一 番 多 く, 以 外 にVerticalFreeze法 や育 昭和61年8月 2.3高 度 レ ー ザ ー 技 術(5件) 海 中 へ の 通 信 用 に,Ceの 成 後 の 熱 処 理 に よ っ て低 損 失 結 晶 が得 ら れ た こ SHG又 と,Nd:YAG第2高 が考 え られ て い る。 調 波 に よ る励 起 や フ ラ ッ シ ュ ラ ン プ 励 起 に よ る 発 振,増 だ こ と が 注 目 さ れ た 。Crガ 幅 が可 成 り進 ん ー ネ ッ ト結 晶 や 稀 共 鳴 線455〜459nm で 発 振 す る固 体 レー ザ ー が検 討 され て い る。 は パ ラ メ トリ ッ ク増 幅 等 を用 い る方 式 Nd:La2Be2O5(BEL)結 晶 はdn/dTが る 結 晶 方 位 が 見 つ か っ た た め,熱 零 にな レ ンズ効 果 や 土 類 添 加 弗 化 物 結 晶 は 励 起 状 態 か らの吸 収 や 光 熱 応 力複 屈 折 の な い 固体 レ ーザ ー と して注 目 さ 誘 起 カ ラー セ ン タ に関 して分 光 学 的 な研 究 が進 れ る 。 ま た マ ル チ ミ ラ ー に よ る 波 長 選 択 性 と熱 め ら れ て い る 。 ア レ キ サ ン ド ラ イ ト結 晶 は ア ラ レ ンズ 効 果 の 補 正 等 に よ り,1.3μmNd:YAG イ ド社 と 仏 の グ ル ー プ か ら100W以 レ ー ザ ー の 高 出 力 化 に 成 功 し た 。5Hzの 及 び 増 幅 器 の 開 発 お よ びLD光 上の発 振 器 の イ ンジ ェ クシ ョ ン ロ ッキ ン グ が報 告 さ れた 。 そ の他 新 しい 結 晶 し で パ ル ス 当 り8J,50Hzで165Wが 繰 返 得 られ て い る。 と し て,Cr:ScBO3,Ce:R2SiO5(R＝Gd, Y,La…),Nd:Na0.4Y0.6F2.2等 特 にNd:Na。.4Y。.6F2.2は が報 告 さ れ た 。 蛍 光 寿 命 が 長 く,LD励 2.4Ndレ ー ザ ー 技 術(5件) 高 出 力 の 固体 レー ザ ー を実 現 す る 方 法 と して 起 レ ーザ ー材 料 と して注 目 さ れ る。 カ ラ ー セ ン ス ラ ブ 型 レ ー ザ ー が 注 目 さ れ て い る 。8×16× タ レ ー ザ ー で はOH一 140mm3のNd:YAGス やCO5'ド イ ドで1.4〜2.1μmの ー フ.アル カ リハ ラ 可 変 波 長 が 得 ら れ て い る。 ラ ブ を 用 い,20Hzで 500mJ/pulse(10W)の 回折限 界 に近 い出 力 を得 て い る 。 ス ラ ブ の 大 き な 面 に は 水 冷 を 可 能 2.2ダ イ オ ー ド励 起 固 体 レー ザ ー(4件) 今 回 のCLEO固 に し,垂 体 レーザ ー の 話 題 の 一 つ は 直 入 射 の 寄 生 発 振 を抑 制 す る た め に コ ー テ ィ ン グ が採 用 され て お り ダ イ オ ー ドア レ イ 励 起 固 体 レ ー ザ ー の 成 功 で あ shell)型 る 。 非 常 に 小 型 に で き,高 La0.9Nd0.1MgAl11O19(LNA)結 ー ム ク オ リテ ィが 良 い 出 力 高 効 率 で かつ ビ 。 増 幅 用 マ ス タ発 振 器 や ,二 枚 貝(Clam 二 重 楕 円 反 射 鏡 を 用 い て い る 。 一 方, 晶 を用 い て室 温 連 続 発 振 に 成 功 し て い る 。Arレ ー ザ ー励 起 で イ ン ジ ェ ク シ ョ ン用 発 振 器 と し て 最 適 で あ る 。 10%,Krレ 効 率 が得 られ ま た400mWLD励 て い る(1.054μm発 テ ィ内KTPに 起 に よ っ て,YAG,キ よ るSHGを ャビ 用 い て,20mWの 緑 色 レ ー ザ ー が 得 ら れ て お り,ポ ー ザ ー 励 起 で26%の 振)。Lyot型 用 い て1.082μmで75Aの イ ンタ と して ブイル タを 幅 で チ ュー ニ ン グが 可 能 で あ り,こ れ を 用 い てHe3+の 核 偏 極50%を 実 際 に 使 っ て い た の が 印 象 的 で あ っ た 。弱 いLD 成 す る の に 成 功 し て い る 。 そ の 他Nd,Cr:G 励 起 を 有 効 に 用 い る に は,長 SGGのCr濃 い 蛍 光 寿 命 の レー ザ ー 結 晶 で パ ル ス 動 作 が適 し て お り,ま たSHG 達 度 の 最 適 化,Nd:YAGとNd: 燐 酸 系 ガ ラス の 比 較 等 が 報 告 され た 。 用 には 偏 光 した レー ザ ー が適 して い る。 そ の 為 YAG,YLF等 の 結 晶 の 比 較 が な さ れ て い る。 一方 でNd:Glassは め,LDの 吸 収 帯 をゲ イ ン幅 が 広 い た 波 長 制 限 が ゆ る く,か つ モ ー ド同 期 2.5遷 移 金 属 固 体 レ ー ザ ー(6件) Cr:KZnF3とCr,Ndド GSGG,GSAG結 ー プ お よ びCrド 晶 の 比 較 を し,熱 で 高 い 尖 頭 出 力 が 得 ら れ る た め,SHG用LD 効 果,UV光 励 起 固 体 レーザ ー と して優 れ て い る との 報 告 が の 方 が 少 く,入 あ り注 目 さ れ る。 告 し て い る 。Ti:Al2O3の ープ レ ンズ 励 起 カ ラ ー セ ン タ がCr:KZnF3 力パ ワ ー に対 し安 定 で あ る と報 室温連 続 発振 成功 と 熱 特 性 等 の 研 究 が 報 告 さ れ て い る。Cr:GSAG, GSGGの ―48― 比 較 が な さ れ,直 径5mm ,長 さ50mm 第14巻 Cr濃 第8号 レ 度5×1019cmのGSAGで 微 分 効 率0.24%が ー ザ 出 力206mJ, 研 (710) 究 そ の 他 の セ ッ シ ョ ン と して 次 の もの が あ る。 得 ら れ て い る。 や は り熱 レ ン ズ 効 果 に注 意 し た 共 振 器 設 計 が 必 要 で あ る が, GSAGで ー 2.9固 体 レー ザ ー と遠 赤 外 レー ザ ー(IQEC) は カ ラ ー セ ン タ が殆 ん どで きな い と 報 告 して い る 。 そ の 他 に 新 結 晶Cr:ScBO3の (固 体 レ ー ザ ー 関 係4件,LNA結 報 晶 も 含 ま れ て い る 。) 告 とア レキ サ ン ドライ ト レーザ ー の カ ラ ー セ ン タ に よ るQス イ ッチ ン グの 報 告 が あ る。 2.10ポ ス タ ー セ ッ シ ョ ン(CLEO15件, IQEC2件) 2‑6新 固 体 レ ー ザ ー(6件) モ ー ド同 期 レ ー ザ ー を パ ル ス 増 幅 す る こ と に よ っ て,パ ル ス 列 レ ー ザ ー 光 と し,KTP結 に よ っ て50%以 上 のSHG変 用 い熱 レ ン ズ効 果 が 変化 して も安 定 な共 振 系 を設 定 す る こ とで 出 力 を 従 来 の6Wか ら15Wに チ ャ,半 単 一 モ ー ド発 振 モ ノ リ シ ッ ク レ ー ザ ー 用 ミ ラ ー ,波 長Nd:YAGレ 長 可 変単 一 波 ー ザ ー の 逓 倍 光 を用 い た ド ッ プ ラ ー 分 光 法 等 が 報 告 され て い る 容 も 豊 富 で あ っ た 。 ま た 展 示 会 場 も非 常 に 活 気 が あ り,将 来 に期 待 す る所 大 で あ っ た 。 (藤 井 義 正) 得 ら 径 方 向 に反 射 率 の 異 な るエ タ ロ ン ミ ラ ,縦 。 3.半 導 体 レー ザ ー こ の 項 目 に つ い て は,CLEO関 係 で,5件 の 招 待 講 演,post−deadline論 文5件 講者 が 集 ま り,熱 りCLEOの 外 固 体 レ ー ザ ー(4件) 785nmLDア 心 な 質 疑 応 答 が あ り,従 Ho:YAGレ 2.1μmに Diode ー ザ ー の 発 振 に 成 功 して い る。 て2.7mW,効 方,Cr,Tmで 率19%で あ った 。一 増 感 し たHo:YAGレ 室 温,Krレ ーザ ー は ー ザ ー励 起 で発 振 して い る。 back ces, 来通 中心 議 題 の 一 つ で あ っ た 。 この 項 Bistability, レ イ 励 起 を 用 い て,77K, を含 め た 計63件 の 論 文 が 発 表 さ れ た 。 会 場 に は 沢 山 の 聴 目 に 関 連 し た セ ッ シ ョ ン は9つ 2.7赤 の 報 告 が あ り内 , 晶 を用 い た ソ フ トア パ ー ー を用 い た不 安 定共 振 器 用 いたパ ラメ ト 向 上 させ る こ と に 成 功 し て い る 。 モ ー ド同 期 で13W,90psも れ て い る 。 そ の 他,液 ―BaB204を リ ッ ク発 振 器 を 含 む 。) 以 上 固 体 レ ー ザ ー 関 係 で63件 光 が 得 ら れ る と報 告 し て い る 。 ま た3×75mmNd:YAGを ス トデ ッ ドラ イ ン ペ ー パ(CLEO (3件)(β 換 効 率 を得 た 。 単 純 に ス ケ ー ル ア ッ プ を行 う と,3×3mm2KTP で3Jの0.53μmの 2.11ポ 晶 Diode Laser Laser Devices. Lasers, Feed- Laser Laser Optoelectronic Phenomnaで 1 , 2 , 3 , Distributed Semiconductor Semiconductor Ultrafast で,Optical Array Devi- Switching, Devices and あ る。 こ れ ら の 中 か ら注 目 に 値 す る も の を紹 介 す る。 2.8非 線 形 光 学 及 び レ ー ザ ー ホ ス ト材 料 (5件) 3.1 の 報 告 が3件 Fe不 あ っ た 。 電 気 光 学 効 果,重 純 物 に よ る 着 色,強 ス 法 成 長,エ Optical Bistability ベ ル 研 究 所 のD.A.B.Miller等 有 機 非 線 形 光 学 材 料 の レ ビ ュ ー に続 い てKTP 水 置 換, 誘 電 性 分 域,フ ラ ッ ク ピ タ キ シ ャル 成 長 等 が報 告 さ れ て い る 。 ま たGSGGの コ ン グ ル エ ン ト組 成 が Gd2.96Sc1.90Ga3.14O12と 求 め ら れ て い る。 こ の組 成 比 は 従 来 の 報 告 と 異 っ て お り興 味 深 い 。 electrooptic い た2×2の と,そ effect が,Self‑ device(SEED)構 の 動 作 特 性 に つ い て 報 告 し た 。2500層 ら な るGaAs/GaAIAs超 て お り,こ か 格 子 構 造 で構 成 され れ ま で双 安 定 性 特 性 を制 御 す るた め 用 い ら れ て い た 外 部 固 定 抵 抗 の 代 り に,素 ―49― 造 を用 光 双 安 定 ス イ ッ チ ・ア レ イ の 試 作 子構 (711) CLEO/IQEC'86報 告1 昭和61年8月 ア レ イ 全 体 の 総 出 力 に注 目 す る 研 究 と2っ か れ る 。 研 究 開 発 目 標 と し て は,人 空 間 伝 播 に よ る光 通 信,バ にわ 工衛 星間の ン ドル フ ァ イ バ で 同 一信 号 を 多 数 の 出 力 端 へ 分 配 す る こ と な ど が 予 想 さ れ る。 Diode 高 出 力 関 係 で は,特 LabsのHarnagel等 にSpectra の 発 表 が 注 目 され た 。 構 造 お よ び 出 力 特 性 をFig.1,Fig.2に 示 す 。CWで は な い が パ ル ス 幅150μs,繰 同 期20ms(duty 返 し ratio1/133)で11Wの 高 出 力 が 得 ら れ た と 予 稿 集 に は 書 い て あ る が,口 Fig. 1 Schematic laser of monolithic high- power 発 表 で は,た し か25Wま 頭 で 可 能 と報 告 さ れ た 。 structure. 従 来 の 最 大 出 力 と し て は,パ 10W;CWで4Wが ル ス幅 く1μsで 報 告 され て い る。 デ バ イ ス 構i造 の 図 か ら 明 ら か の よ う に,間 隔400μmで ア レ イ化 され て い るの で コ ヒー レ ン トに光 出 力 が 結 合 さ れ て い な い。 また 二 次 元 面 上 にマ トリ ッ ク ス状 に半 導 体 レ ー ザ ー を 集 積 化 し た 例 がMITのWalpole等 に よ っ て 発 表 さ れ た 。 こ こ で はInGaAsP材 でDFB構i造 レ ー ザ ー を エ ッ チ ン グ とmass transpart法 で 作 成 す る既 発 表 の デ バ イ ス に , 外 部 ミ ラ ー を 出 力 端 に 集 積 し て,出 Fig. 2 Output laser power bar vs with current 150 -,us for pulse 1 -cm width. 料 力 光 を基 板 と垂 直 方 向 に 出 射 さ せ た 。 今 回 は4×4の マ ト リ ッ ク ス を 構i成 す る こ と に よ り270mWの 出 力 造 内 に 負 荷 抵 抗 を集 積 化 す る こ と に よ り2×2 を得 て い る 。16個 の ア レ イ 化 を 実 現 し た 。 素 子 は200×200μm を除 き,し の メ サ 構 造 で,動 納 っ て い る 。 こ の 研 究 報 告 も各 レ ー ザ ー か ら 出 〜40Vに 作 波 長 域 は,バ 対 し て834〜859nm イ ア ス 電 圧4 ,ま た ス イ ッ チ ン の 半 導 体 レ ー ザ ー の う ち2個 き い 値 電 流 は11〜14mAの 射 さ れ た 光 は,コ 範 囲内 に ヒー レ ン トに結 合 され て い な グ動 作 電 力 は ス イ ッ チ ン グ 速 度 に 依 存 し1μs〜 い 。 こ の よ う な デ バ イ ス も光 演 算 回 路 用 素 子 と 10sに して注 目 され る。 対 し て1mW〜40pWで あ る 。 ア レ イ を構 成 す る 各 素 子 の 特 性 は 極 め て 均 一 で,今 後 の高 速 光 演 算 お よ び 交 換 等 の基 本 素 子 と して注 目 さ れ る 。 そ の 他post‑deadline論 Telecom.のWebb等 文 で,British が,レ ーザ ーの 双安 定 性 を 用 い た 中 継 器 と し て のregeneratiOnとreti― ming機 3.3Distributed‑Feedback Laser 発 光 層 に多 量 子 井 戸 構 造 を もつ 分 布 帰 還 型 レ ー ザ ー で短 波 長 ,長 波 長 の 二 つ の 波 長 領 域 で 各 各 々一 つ づ つ 発 表 され た 。 量 子 井 戸 を用 い た 能 を発 表 し た の が 目 新 し か っ た 。 DFBレ ー ザ ー の 発 表 は 今 回 が始 め て で あ る。 始 め て で あ る。 この 構 造 で 期 待 され る重 要 な機 3。2Diode Laser Array 多 数 の 論 文 が 発 表 さ れ,多 能 の 一 つ と し て,チ 大 の 関 心 を呼 ん だ。 ア レ イ を構 成 す る各 半 導 体 レ ー ザ ー の 放 射 光 間 子 井 戸 幅 約120A,バ に 位 相 整 合 を と る 研 究,位 子 構i造 をMBE法 相 整 合 よ りも む しろ ―50― ャー ピ ング特 性 の 向 上 が あ る 。 短 波 長 帯 で は 三 菱 電 機 中 研 の 野 田 等 が,量 リ ア 幅35Aの6周 で 形 成 し,DFB用 期超格 グレーテ 第14巻 第8号 レ ン グ の ピ ッ チ を2534Aに し て,横 ー ザ ー 方 向 の 閉 ぢ込 め を リ ッ ジ 型 で 構 成 し た 半 導 体 レ ー ザ ー を発 表 し た 。 量 子 井 戸 幅,バ リヤ 幅 か ら 当 然 量 子 効 果 が 期 待 で き る 。 し き い 値 電 流 は 約38mAで,活 性 層 が ヘ テ ロ 構 造 の と き に く ら べ2/3に し,チ 減 少 度 ず ら して 設 定 し 行 っ て い る こ とが注 目 さ れ た 。 ま た 一 方,長 方向 の 行 っ て い る。 し きい値 電 は 高 い 平 均 パ ワ ー,長 い動 外 寿 命 を追 及 す る研 社 のButcher等 か ら,平 均 パ ワ ー300W,繰 れ は 磁 気 ス イ ッ チ 付PFNと コロナ予備電離方 式 を 採 用 し て お り,電 ス循 環 器 を含 む本 ×1mの 源,ガ 円 筒 に納 め ら れ て い る 。 ま のWeeks等 は,コ 制 御 の150Hz,40WのKrFレ ッ ト,約1カ ガ ス補 充 を 自動 的 に行 う もの 他 を 含 め た 総 合 効 率2.5%が ー ザ ー 部 分 の 効 率4%,ガ ラ ン スAix‑Marseille大 ー ザ ー を開発 中 で 少 して い る こ とが 報 告 され た 。 ,テ 動 作 時 の 出 力150W,効 3.4そ の他 は 多 大 の 関 心 を呼 ん だ。 国 内 で は発 表 済 み の 内 容 で あ る が,海 あ り,技 ス 循環 器 そ の 得 られ て い る。 フ 学 で はkW級XeClレ ス ト装 置LUXで1kHz 率2%がFontaine等 か ら報 告 さ れ た 。 こ の 装 置 はX線 東 工 大 末 松 教 授 や 日立 中 研 松 村 氏 の 招 待 講 演 外 の 研 究 者 に と っ て は初 め て で 術 上 の 重 要 性 が 高 い た め 好 評 で あ った。 未 松 教 授 の 発 表 内 容 は,レ ー ザ ー発 振 波 長 の温 予備電離 にワ イ ヤ ー イ オ ン プ ラ ズ マ ガ ン を 用 い,短 2kHzが ョ 月 の 動 作 寿 命 を報 告 した 。 こ れ は 1日 当 り約20%の で,レ 度 に減 ン ピュ ー タ ー ザ ー で108シ の ス ペ ク トル 幅 も 同 程 度 で あ る が,チ ャー ピ ン 返 ー ザ ー が発 表 され た 。 こ 流 は ヘ テ ロ 構 造 と 比 較 し て 殆 ん ど 同 程 度,CW グ は ヘ テ ロ 構 造 の と き に 比 べ て1/2程 ず 放 電 励 起 形 の レ ー ザ ー か ら述 べ る 。 こ の 分 野 で たLumonics社 格 子 構造 は液 相 成 長 法 に よ る た め か 量 子 井 戸 幅 は 約200A,横 閉 ぢ込 め はDCPBHで エ キ シ マ レ ー ザ ー 関 係 の 発 表 に つ い て,先 体 は60cmφ 波 長 領 域 で は ベ ル 研 のDutta等 の 発 表 に よ る も の で,超 (712) し500HzのXeC1レ 以 下 と報 告 さ れ た 。 ブ ラ ッグ波 長 を利 得 ピー ク detuningを 究 究 が 精 力 的 に 続 け ら れ て い る 。 先 ず 米 国XMR ャ ー ピ ン グ は ヘ テ ロ 構 造 に 比 較 し て1/3 よ り も 短 波 長 側 に 約100A程 研 時 間では 可 能 な電 源 を持 っ て い る。 米 国LosAlamos研 究 所 のSze等 は,イ ダ ク タ ン ス 安 定 化 電 源 を 持 つXeClレ ジ ュ ルStablexを4台 ン ーザ ー モ 並 べ て 動 作 させ,70〜250 度 変 化 に よ る ゆ ら ぎ を注 入 電 流 の 増 減 に よ っ て 250nsの パ ル ス 幅 を 得 た 。 こ れ を 用 い て1kHz, 等 価 屈 折 率 を 変 化 させ て 補 償 す る も の で あ る 。 400Wの 装 置 を 開 発 中 で あ る 。 ま たXeClレ ま た 松 村 氏 の 発 表 は,日 ザ ー に お い て,ハ 本 でOEICと れ る オ プ トエ レ ク トロ ニ ッ ク 素 子,光 呼称 さ 素 子,電 子 デ バ イ ス の モ ノ リ シ ッ ク 集 積 回 路 で,4個 DFBレ ー ザ ー と2×2反 係 数 の 小 さ いCCl2F2を の 射 型 光 ス イ ッチ が集 積 さ れ て い る 。 こ の 光 ・電 子 集 積 回 路 は,光 通 信 や 光 情 報 処 理 技 術 へ 応 用 さ れ る こ と が期 待 さ れ る。 朝,未 議 の 初 日の 松 教 授 は 半 導 体 レー ザ ー分 野 で の 業 績 に 対 し てIEEE学 会 か らDavid Sarnoff賞 を 用 い る と,HCIの 場 合 よ り20%パ ル ス幅 が延 び る こ とが ロ ン ドン大 の Osborne等 か ら,窓 い てNothrop社 の 汚 染 の 原 困 と防 止法 につ のGrossmanか ら報 告 が あ っ た。 他 に,狭 な お 今 回 のCLEO/IQEC会 ー ロ ゲ ン ドナ ー と し て 電 子 付 着 ス ペ ク ト ル 幅(〜0.004A)の 発 振 器 と増 幅 器 の 組 合 わ せ でXeCl,KrF,ArFレ ー ザ ー の 波 長 同 調 範 囲 と ロ ッ キ ン グ 効 率 を測 定 し た 結 果 が,Lambda Physik社 のRuckle 等 受 賞 し た 。 技 術 立 国 を 目 指 す 日本 の 技 術 者 と し と ジ ェ ッ ト推 進 研 究 所 のPacala等 て 喜 ば し い こ と で あ る 。(中 れ た 。 い ず れ の 場 合 も 自 由 発 振 ス ペ ク トル 幅 よ 山 高) か ら報 告 さ り や や 広 い 範 囲 で ロ ッ キ ン グ が か か り,中 4.エ 4.1放 キ シ マ ー レー ザ ー 長 付 近 で は ほ ぼ100%の 電 励 起 エ キ シマ レー ザ ー れ た 。 ま た 米 国Helionetics社 ―51― 心波 ロ ッ キ ン グ効 率 が 得 ら のAkins等 は, (713) CLEO/IQEC'86報 告1 昭 和61年8月 の 特 性 を 示 し始 め る こ と が 実 証 さ れ た 。 被 増 幅 パ ル ス の 幅 を ピ コ秒 に ま で 短 く し ,タ 上 で1018W/cm2の ーゲ ッ ト パ ワ ー 密 度 を達 成 す る 計 画 が 進 め られ て い る。 物 性 研 のWatanabe等 は,高 出 力 ピ コ 秒KrF レ ー ザ ー シ ス テ ム を既 に 完 成 さ せ た 。 短 パ ル ス 発 生 部 の 出 力 パ ル ス 幅 は20ps以 り,最 nsで160 Fig. 3 The Los kilojoule intertial Alamos short-pulse 下 が得 ら れ て お 終 段 電 子 ビ ー ム 励 起 増 幅 器 は パ ル ス 幅70 Jを 発 生 し て い る 。 各 増 幅 器 の ト リ ガ multi- angular multiplexed fusion laser system. は,レ KrF ーザ ー トリ ガ され た電 気 パ ル ス と直 接 レ ー ザ ー トリガ の併 用 で ,ジ ッ タ は1〜2nsで あ る。 単 発5.5JのX線 開 発 し,回 予 備 電 離 形KrFレ 折 限 界 の4倍 ーザ ー を の ビ ー ム 拡 が り 角 を得 た。 電 総 研 のOwadano等 KrFレ は 核 融 合 研 究 用1kJ級 ー ザ ー シス テ ム の 中 間 段 増 幅 器 と し て, 出 力174J(パ ル ス 幅85ns),総 合 効 率1.9%の 2方 向 電 子 ビ ー ム 励 起 レ ー ザ ー を 開 発 し た 。 マ 4.2 電 子 ビ ー ム励 起 エ キ シ マ レ ー ザ ー ル ク ス 発 生 器 を1台 電 子 ビー ム励 起 形 の エ キ シマ レ ーザ ー の 開 発 は,主 に核 融 合 やX線 レー ザ ー等 の 物 性 研 究 を 目 的 と し て 行 わ れ て い る 。Los か ら は,現 Alamos研 究所 在 世 界 最 大 の 核 融 合 研 究 用KrF ー ザ ー シ ス テ ムAurora(Fig .3参 状 況 に つ い て,Rosocha等 m×1m,出 力10kJ,パ を 最 終 段 と す る4台 照)の レ 開発 が 報 告 し た 。 口 径1 ル ス 幅650 在5ns×96の パルス スタ 束 ね た片 側 タ ー ゲ ッ ト 照 射 実 験 が 計 画 さ れ て い る 。100kJ増 を も と に し たMJシ ス テ ムPolarisの 幅 器PAM 計画 は見 送 られ た そ うで あ る。 また 可 飽 年 吸 収 体 と して 0、が 単 パ ル ス 用 に は 優 れ た 特 性 を 示 す こ と も 報 告 され た 。 ー ザ ー物 性 に つ い て は,高 て,Rutherford Appleton研 び 電 総 研 のOwadano等 レ ー ザ ーSpriteが ApPleton研 出 力150 究 ♪ で は, KrF J ,50nsで い 内部 効 率 度 媒 質 の特 性 につ い のKannari等 及 か ら それ ぞ れ レー ザ ー 領 域 での MW/cm3ま で の 範 囲 で は,あ ま り大 幅 な 改 善 は 認 め ら れ な か っ た 。 ま たKrFレ 吸 収 体 と 考 え ら れ て い たKr2Fの ーザ ー の 主 要 な 吸 収 率 が実 際 に は か な り低 い こ と が 電 通 大 のHakuta等 か ら 報 告 さ れ た 。 他 にKrFレ 通 大 のUeda等 が,共 ー ザ ー で は,電 振 器 共 振 器 中 に フ ァ ラデ ー 回 転 子 を 挿 入 し た ユ ニ ー ク な 発 振 器 を発 表 し た 。 ArFレ ー ザ ー に つ い て は,慶 応 大 のKumagai 等 か ら,低 圧 力(650Torr)のNe無 英 国Rutherford 運 転 さ れ,既 KrFレ が 予 想 さ れ て い た 高Kr濃 測 定 結 果 が 報 告 さ れ た 。 い ず れ も励 起 密 度1.4 ック光 学 系 を設 置 中 で あ る。 この う ちの 半 分 の 48ビ ー ム(2〜3kJ)を ンパ ク トで 高 効 率 の 設 計 に な っ て い る。 強 度 く10MW/cm2,10〜20MW/crn2の nsのLAM の 電 子 ビー ム励 起 増 幅 器 は 全 て 完 成 し て お り,現 し か 用 い ず ,コ し媒 質 を縦 打 込 み 電 子 ビ ー ム 装 置 で 励 起 した と こ ろ,95Jの 定 常的 に に 多 く の タ ー ゲ ッ ト照 射 実 験 に 単 力 が 得 ら れ た との 報 告 が あ った 。 オ ラ ン ダ のTwe‑ nte大 のPeters等 は,高 圧 力(〜6bar)の 場 独 で 用 い られ て い る が,現 在,短 パ ル ス 増 幅 シ ス テ 合 に は,逆 ム 化 が 進 め ら れ て お り ,前 位 体 積 当 りの 出 力 が 増 加 す る と 報 告 し,同 よ る 短 パ ル ス(5〜12ns)の 置 増 幅 器Goblinに 増 幅 実 験 がShaw 等 に よ っ て 行 わ れ た 。 そ の 結 果,5nsパ 幅 に お い て,レ にNeを バ ッフ ァ ガ ス に した 方 が単 の 高 密 度 励 起 装 置 で46J/リ ルス増 ーザー媒質 はエ ネルギー蓄積形 ―52― 出 XeFレ ッ ト ル を得 て い る 。 ー ザ ー に つ い て はSpectra 社 及 びAvco研 軸 形 Technology 究 所 か ら 出 力 の 増 加,ガ ス劣 化 第14巻 第8号 レ ー ザ ー 研 (714) 究 の メ カニ ズ ム につ い て報 告 が あ っ た。 エ キ シ マ レ ー ザ ー で は な い が,慶 応 大 のSuda等 か らは 縦 打 込 み 電 子 ビ ー ム 装 置 を 用 い たHFレ に よ っ て4.5kJと い う大 出 力 を 得 た と の 報 告 が あ っ た 。(大 5.工 和 田野 業 用CO、 Industrial CO2 laser technologyの ー ザ ー の 発 表 が2件 1件 はAlberta大 の1件 芳 郎) レ ーザ ー ョ ン で は20kWレ 演 で,他 ーザ ー 学 のSeguinら セ ッシ 行 わ れた 。 による招待 講 はHitachiのKuwabaraら Fig. 5 Photograph dustrial によ of 20-kW CO2 PIE in- prototype. る講演 で あ る。 Seguinら し てUV光 の 開 発 した レー ザ ー は放 電 方 式 と 予 備 電 離 に よ る 励 起 方 式,通 (Photoinitiated cally Impulse・enhanced excited)を 構 成 をFig.4に 称PIE Electriｰ 採 用 し て い る 。PIEは,そ 示 す が,も の と も とTEAレ ーザ ー の放 電 方 式 と して 開 発 され た もの で あ る Seguinら は こ の 方 式 の イ ンパ ル ス動 作 の 高 繰 り 返 し 化 と,低 をCW化 ガ ス圧 力領 域 へ の 拡 張 に よ り放 電 し,さ ら に 放 電 ボ リ ュ ー ム を増 大 さ せ る こ と に よ り20kWレ は20kWレ ーザ ー を 開 発 した 。Fig.5 ー ザ ー の 外 観 写 真 で あ る。 発 振 出 力20kWは 流65A,放 。 放 電 入 力260kW(放 電 電 圧4kV)に 発 振 効 率 は8%で 電電 お い て 得 られ て い る 。 あ る 。 レ ー ザ ー ガ ス は 圧 力50 torr,約5%のCO,を 含 ん で い る 。6台 ア に よ り 約55m/sの の プロ 流 速 を得 て い る 。 共 振 器 は Fig. 6 Laser output 不 安 定 形 共 振 器 で,放 characteristics. 電 空 間 の屈 折 率 不 均 一 性 の ビ ー ム へ の 影 響 を 除 く た め,光 構 成 と な っ て い る。 ZnSe窓 路 は折 り返 し ビ ー ム 外 径 は 約10cmで, を通 して取 り出 さ れ た 。 ま た,20kW出 力 を ダ イ レ ク トに 測 定 で き る カ ロ リ メ ト リ ッ ク 形 の パ ワ ー メ ー タ も 開 発 さ れ, これ につ い て も言 及 され た 。 3軸 直 交 形 のPIE20kWレ Fig. 4 Schematic process diagram for TEA of PIE HitachiのKuwabaraら excitation kWを lasers. ―53― 得 て い る 。Fig.6は ー ザ ー に 対 し て, は 高 速 軸 流 形 で 出 力20 そ の 出 力 特 性 で あ る。 CLEO/IQEC'86報 (715) 昭和61年8月 告I 放 電 に よ り レー ザ ー ガ ス の 温 度 は 放 電 管 中 心部 ン グ状 ビ ー ム の 伝 搬 特 性 を求 め る 解 析 式 に つ い で 約120℃ ーザ ー ガ ス は ビー ム に て 報 告 し た 。 こ の 解 析 式 を 用 い る と任 意 個 数 の 凹 レ ンズ と し て 作 用 す レ ンズ あ るい は 球 面 ミ ラー を含 む伝 送 光 学 系 に に 上 昇 し,レ 対 し て 曲 率 半 径140mの る。 この た め 共 振 器 内部 を往 復 す る ビー ム は 拡 対 し,ビ が り な が ら伝 搬 し,損 る こ と が で き る 。 さ ら に20kWレ 失 の 増 大 を 招 く。 こ の 拡 ー ム 径,中 心 強 度 の 変 化 を簡 単 に 求 め が り を共 振 器 に よ り補 正 し た 結 果 がFig.6の ら の ビ ー ム を 最 長34.3m伝 (b)の 出 力 特 性 で,補 Plate溶 (a)に 現 わ れ て い る出 力 飽 和 が み られ な い 。 ち 正 前 の共 振 器 に よ る 特 性 な み に ガ ス 流 速 は150m/sと 共 振 器 は 不 安 定 形 で,増 距 離 伝 送 の 場 合 の特 性 と 比 較 検 討 し た 。 溶 接 テ ス トに よ る 溶 け 込 み 深 の こ と で あ る。 さは伝 送 距 離 が長 い と浅 くな る。 こ の傾 向 は レ ー ザ ー 出 力 が 大 き い 程 顕 著 で あ る と い う結 果 を 際 に得 られ た ビー ム のパ ター ン と の 比 較 の 結 果,良 送 し てBead‑Onｰ 幅 媒 質 を含 め た 共 振 器 内 ビ ー ム の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン コ ー ドに よ る 計 算 結 果 と,実 接 を行 な い,短 ー ザー装置 か い 一 致 が 認 め ら れ る と発 表 さ れ た｡ 得 て い る。 他 の1件 はWestinghouseのCarlsonに る 発 表 で,溶 よ 接 の比 エ ネ ル ギ ー と溶 け込 み深 さ につ い て の 報 告 で あ る。 溶 接 の比 エ ネ ル ギ ー 」 大 出 力 レ ー ザ ー に よ る 加 工 は 計4件 の報告 が あ っ.た。 は レ ー ザ ー 出 力Pと 」=P/vで FiatAutoのLaRoccaはFiat社 内 におけ 溶 接 速 度vの 与 え ら れ,最 比,す なわ ち も 効 率 良 く溶 接 が で きる 」の 値 を実 験 的 に見 い出 した 。 実 験 は レー る レー ザ ー の適 用 例 に つ い て 述 べ た ク ラ ン ク シ ザ ー 出 力 を4〜11kWま ャ フ トの 焼 き 入 れ,ギ け 込 み 深 さ が 得 ら れ る よ う に 溶 接 速 度 を変 化 さ 接,プ ア の 歯 車 と シ ャ フ トの 溶 せ て 行 な わ れ た 。 そ の 結 果,Pに ラ ス チ ッ ク部 品 の 切 断 等 で あ る 。 プ ラ ス チ ッ ク 部 品 の 切 断 は3次 元 加 工 で あ り, 5軸 制 御 シ ス テ ム に よ り行 わ れ る 。5軸 X,Y,Zの3軸 あ お り,回 は ガ ン ト リ ー 部 が,残 転 の2軸 の う ち, りの に 凸 の 曲 線 と な り,」 一 の溶 対 して 」は 下 の極小値 が存在 す ること が わ か っ た 。 こ の 結 果 は の を適 切 に 選 べ ば,少 な い レー ザ ー 出 力 で 同 一 の 溶 け込 み 深 さが 得 ら れ る 条 件 が 存 在 す る こ と を示 し て い る 。 彼 ら の は ノ ズ ル部 が受 け持 つ構成 で あ る 。 焼 き入 れ 関 係 で は,加 で 変 化 さ せ,同 レ ー ザ ー 装 置 と 光 学 系 で は,」 工 の み で な く, 熱 入 力 の理 論 式 か ら求 め られ た 理 論 結 果 との 比 kJ/cmと の 極 小 値 は5.5 の こ とで あ る。 (名 井 康 人) 較 検 討 も行 わ れ て い る。 実 ラ イ ン へ の 応 用 は か な り進 ん で い る 印 象 を 受 け た が,特 に 新 しい技 術 は 見 られ な か っ た。 講 演 の 最 後 に1985年 生 産 台 数,市 6.CO2及 びCO2励 起 レー ザ ー 度 の 日本 の レー ザ ー 装 置 の 場 規 模 の グ ラ フ が 示 さ れ,日 本 が CO2及 びCO,励 起 レ ー ザ ー の セ ッ シ ョ ン で は, 世 界 の レ ーザ ー 産 業 に対 して 大 きな 寄 与 を して 6件 の 講 演 が あ っ た が,そ い る こ と が述 べ ら れ た。 ひ い た もの につ い て 報 告 す る。 IBMのSeksinskyら は グ リー ンセ ラ ミ ッ ク M.Piche等 は,焦 の 中 で 筆 者 の興 味 を 点 の 位 置 に 結 合 孔 を持 っ た の レー ザ ー に よ る穴 あ け加 工 につ い て 報 告 した 負 ブ ラ ンチ 共 焦 点 形 不 安 定 共 振 器 の 特 性 に つ い CO、,YAG,エ て の解 析 と実 験 結 果 を報 告 した 。 理 論 的 な 解析 キ シ マ の 各 レ ー ザ ー と機 械 加 工 に よ る穴 の 形 状 比 較,レ ーザ ー パ ラメ ー タが 及 レ ネ ル 数 が 大 き く な る に つ れ て モ ー ド分 離 が よ ぼ す 影 響 等 が報 告 さ れ た。 残 り の2件 は 大 出 力CO2レ ー ザ ー に よ る溶 接 く な る 点 に あ り,あ る フ レネ ル 数 以 上 な らば 大 口 径 で 単 一 モ ー ドが 得 ら れ る と こ ろ に あ る 。 実 特 性 につ い て の 報 告 で あ る。 筆 者 ら は,不 か ら示 さ れ た こ の タ イ プ の 共 振 器 の 特 徴 は,フ 安 定 形 共 振 器 か ら出 射 さ れ る リ ―54― 験 で は,放 電 体 積9×10×50cm3のTEACO, 第14巻 第8号 レ ー ザ ー レ ー ザ ー に マ グ ニ フ ィ ケ ー シ ョ ンM=5.0,フ レ ネ ル 数NF=1.5の ー ドで12Jの は4cmで 共 振 器 を 用 い て,単 出 力 を得 た 一 モ 。 この と きの ビ ー ム径 あ る。 4.3μmレ (716) ム は,小 型 の 紫 外 光 予 備 電 離 型 発 振 器 と放 電 体 積1.5×3×50cm3のX線 成 さ れ,1J以 予備 電離 型 増 幅 器 で構 上 の 出 力 が得 られ た。 講 演 で は 主 に 高気 圧 レー ザ ー を設 計 す る際 に 問題 と な る カ ナ ダ のJ.Reid等 の グ ル ー プ は,以 前 よ り ー ザ ー を 開 発 し て き た が,今 こ の4.3μmレ 究 研 回 は, ー ザ ー を 光 源 と し て,CO2分 を 光 励 起 し た 結 果,20%/cmと X線 の 予 備 電 離 特 性 に 関 し て,動 密 度 依 存 性 及 び励 起 回 路 の 影 響 な ど につ い て 報 子 い う高 い 利 得 係 告 した 。 そ の 他,こ れ は同 位 体 分 離 の セ ッシ ョ ンで の 数 を 得 た と 報 告 し た 。 ピ ー ク パ ワ ー60kW,パ 招 待 講 演 で あ っ た が,西 ル ス エ ネ ル ギ ー9mJの4.3μmレ プ の16μmラ 径1mm長 さ5.5cmの ーザ ー光 を内 毛 細 管 内 のCO2/He混 合 ガ 却 で49パ ス(200m)で 3.7Jの あ る 。CO2レ シ ー ク エ ン ス バ ン ドの 利 得 係 数 を測 定 し そ の 比 か ら得 ら れ た 振 動 温 度 は 約5,000Kに CO,レ Reid等 の 考 察 で は,こ 達 成 で き た 理 由 は,光 の よ う な 高 い振 動 温 度 が 励 起 で は放 電 励 起 で 問 題 ーザ ー光 単 独 入 力 に 対 し て 得 ら れ た16μmス ー ク ス 光 出 力 は0 .2Jと 達 した 。 グルー 深 か っ た 。 マ ルチ パ ス ラマ ンセ ル は 液 体 窒 素 冷 CO2濃 あ っ た 。 レギ ュ ラー バ ン ドと 独 のUranitの マ ン レー ザ ー に 関 す る発 表 が興 味 ス に 照 射 し た 。 こ の と き の 全 圧 は1,000torrで 度 は1%で 作圧 力や入力 ト 効 率 は ま だ 低 が 。TEA ー ザ ー 光 と同 時 に高 気 圧 レー ザ ー か らの 連 続 波 長 可 変 光 を ラ マ ンセ ル に 入 射 し,4光 混 合 に よ り16μm帯 で2波 波 長 の ス トー ク ス 光 を と な る よ う な 電 子 に よ る 失 活 が な い た め で あ り, 同 時 に 得 て い る 。 こ の と き波 長 可 変 光 の 入 力 エ 逆 に放 電 励 起 で利 得 が 低 い の は 主 に電 子 に よ る ネ ル ギ ー は200mJで,得 振 動 緩 和 が 大 きな原 因 で あ る こ と が示 され た と 力 は10mJ以 結 論 して い る。 Hzで2〜3時 筆 者 等 は,16μm水 素 ラマ ン レーザ ー の 励 起 光 源 と し て 開 発 し て い る 波 長 連 続 可 変TECO, あ る が,UF6へ ら れ た ス トー ク ス 光 出 下 で あ っ た 。 こ の シ ス テ ム は,10 間 程 度 動 作 す る と い う こ とが の 照 射 効 果 に関 し て は発 表 さ れ な か っ た。 レー ザ ー シ ス テ ム につ い て発 表 した。 本 シ ス テ ―55― (緑 川 克 美)