微細・ナノ加工
体積修飾
強く集光した超短パルスはガラス、サファイア、その他結晶などの透明材料を体積修飾できる。
製品紹介
体積修飾が行うこと
強く集光した超短パルスは、ガラス、サファイア、およびその他の結晶などの透明材料の体積修飾を可能にする。レーザーパラメータの堅牢な制御と、レーザー焦点スポットの精密な体積内位置決めにより、ブラッググレーティングや導波路のような複雑な構造の書き込みが可能になる。
溶融石英中の3D導波路
溶融石英中に作製した3D導波路。提供：Workshop of Photonics.
3D導波路の動画
溶融石英中に作製した3D導波路。提供：Workshop of Photonics.
屈折率変化とFBG
過程は通常、多光子吸収によって駆動され、高い強度を要するため、材料は焦点スポットでのみ修飾される。レーザー誘起の材料体積修飾は材料の密度に影響し、続いて屈折率に影響する。これはファイバブラッググレーティング（FBG）の作製に用いられる主要な原理であり、ファイバを光学的に損傷するのではなく、屈折率変化を誘起することによって交互構造が透明材料に書き込まれる。FBGはシングルモードファイバおよびデュアルクラッドファイバの両方で実証されている。
選択的レーザーエッチング
さらに、修飾された材料は化学的にエッチング除去できる。この二段階過程は選択的レーザーエッチングと呼ばれる。体積修飾の後、ガラスまたはサファイアは異なるエッチング特性を得る。したがって、材料依存のエッチング溶液を用いることで、湾曲導波路や3D形体さえも含む、さまざまな機械的に安定で耐久性のある構造が得られる。CARBIDEおよびPHAROSフェムト秒レーザーは、これらの体積修飾応用に広く用いられる。
