ウエット光学素子の開発

湿式光学元件的开发

基本信息

批准号：
20656011
负责人：
米田仁紀
金额：
$ 2.24万
依托单位：
The University of Electro-Communications
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

高出力レーザーに使用される光学素子では、常に光学損傷による制限を受けつつ、使用されているものが多い.一般に、光学素子は、損傷しきい値の数倍下でしか動作させることができない。しかし、近年の超短パルスレーザーの発展にともない、非線形光学現象が広範囲で利用されるにつれ、可能な限りの高い強度での使用、破壊時の取り替えといった過程で研究が進んでいるものも多くの研究で見られている。本研究が提案するウエット光学では、液体の持つ自己形状修復機能を利用して、表面保護と同時に再生可能な光学素子であるが、ウエット部の液体とその基板となる固体素子との屈折率差を小さくし、さらに液体の付加形状を、照射時に高い強度となる点を固体-液体境界面からずらす設計を行うことで、およそ1桁程度の破壊しきい値の増加と、破壊しきい値近傍までの自己修復機能を確認した。また、表面張力と重力による液体表面の不安定性を利用した液滴サイズの均一化をウエット光学素子に応用することで、基板上に同径のレンズ列を高密度に作成することが可能であることが分かった。さらに、テフロンの撥水性を紫外レーザーで制御することで、配列した液滴レンズ系を作成する原理実証実験に成功した。これらは、今後、平面に均一な液滴レンズ列を作成し、高い照射強度下で波面分割を行い、高効率で波長変換をさせる素子や、ファイバーバンドルなどに自動球心で高強度なレーザー光を入射できる新しい光学素子の実現に応用されるものとなる。

通常使用高功率激光器中的许多光学元素，而光学损伤通常只能是损坏值的几倍。然而，随着近年来超出脉冲激光器的发展，由于非线性光学现象被广泛使用，因此在尽可能高的过程中使用它的过程中有很多研究进展并在此期间替换它。破坏。在本研究提出的湿光学器件中，它是一种光学元素，可以使用液体的自形修复功能同时再现为表面保护，但是湿部分的液体与实心元素之间的折射率差异是底物通过在辐照时制作较小的强度，该设计将液体的额外形状从固体边界移动，从而增加了大约一位数字的破坏量并破坏了自我。愈合功能得到了证实。另外，通过使用表面张力施加液滴尺寸的均匀化，可以在高密度下创建一个具有相同直径的镜头柱，这是由于我了解的湿光学元素而导致的液体表面不稳定那。此外，通过用紫外线激光控制特氟龙的水分，它在原理演示实验中取得了成功，以创建一个布置的液态透镜系统。将来，将在平面上创建均匀的液滴镜头，在高辐照强度下进行波浪表面，并高度转换波长，并且纤维束自动强烈且高强度激光应用于实现可能发生的新光学元素。