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2005年02月16日
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三菱電機、出力5.6W／波長213nmの固体紫外線レーザーを開発
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三菱電機は、波長213nmの深紫外光を出す固体紫外線レーザーを開発した。平均出力は従来レーザーに比べ約5倍高い5.6W。回折限界に近い集光性を持つ。開発には大阪大学が協力した。
半導体励起固体紫外線レーザーは、エキシマ・レーザーより省スペースでメンテナンスも容易なことから、加工用レーザーとして開発が進められている。しかし、短波長のレーザーほど高出力化が難しく、実生産に適用できるほどの高出力レーザーはこれまで存在しなかった。
同社は独自の非線形光学結晶技術を持つ大阪大学と連携し、非線形光学結晶（波長変換素子）を用いて半導体励起固体レーザー光を波長変換することで、実生産への適用に充分な出力を持つレーザーを開発した。結晶内でのビームの伝播方向は波長によって異なるが、光線追跡シミュレーションを実施して結晶内の熱分布が最小となるよう設計した。これにより、5.6Wの213nmレーザーを安定して発生できた。
直径が従来の約1/3という2mmのイットリウム・アルミニウム・ガーネット（YAG）レーザーロッドを使い、集光性をこれまでの10倍に向上させた。同レーザーは回折限界に近い集光性を備えるので、ガラス複合材料を用いた半導体パッケージや高密度実装基板への微細穴あけ加工などに利用できるという。高ビーム品質を保持したままレーザー出力を増幅器で増大させ、平均出力150W以上の高出力赤外パルスレーザービームの発生にも成功した。
さらに、高密度実装用基板の微細加工に必要な波長355nmおよび波長266nmにおいても、それぞれ平均出力43W、14.6Wという高出力レーザー光の発生を確認した。
今後は、さらなる高出力化を図るとともに、非線形光学結晶を始めとする光学素子の長寿命動作の確立を目指す。
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