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分子研、高出力で小型のレーザー開発 手のひらサイズに

分子科学研究所の平等拓範准教授らは超小型で出力の高いレーザーを開発した。従来、机の上に設置する大きな装置が必要だったが、手のひらに載せられるほどに小型化できた。熱を加えずに電子部品を加工したり金属の微小な亀裂を修復したりする用途を見込んでいる。

超小型レーザーは、イットリウム・アルミニウム・ガーネットの混合材料を固めた結晶を使う。ランプなどの光を当てると断続的にレーザーを発振する。光の照射で結晶がセ氏400度を超えるほどの高温になるとレーザーは安定して出なくなり、最終的に壊れてしまう問題があった。

平等准教授らは結晶を0.5ミリほどの薄さに切り、熱を放出するサファイア基板をはさんで多層化する構造を採用した。温度を200~300度にとどめ安定したレーザーが出るようにした。

レーザーを出す先端部分は約2センチ角の大きさで、全体も手のひらに載せられる程度にできた。出力は20ミリジュール(ジュールは熱量の単位)。多層化しない場合は約3ミリジュールが限界で、約7倍高められた。

内閣府の革新的研究開発推進プログラムの成果で、事業を終える2018年度末までに企業と協力して実用化する計画だ。同等のレーザー装置に比べ半額以下となる100万~500万円を目指している。

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