エキシマレーザ用キャピラリ型光ファイバの開発

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紫外域で発振するエキシマレーザは、その高エネルギー密度の短波長光を応用した各種のシステムが開発され注目を集めている。工業分野では、半導体産業におけるリソグラフィー応用、金属の表面改質、また医療分野ではレーザ光による近視治療が世界的に進められており、その注目度は世界的にも非常に高い。しかしこのエキシマレーザがもつ大きな欠点は、レーザ光の波長が200nmと非常に短いため、石英のレーリー散乱が問題となり、通常の光ファイバを利用できないことである。そこで本研究は、今後発展するエキシマレーザ応用システムに必要不可欠である、低損失な光ファイバを提供することを目的とする。本年度はMOCVD法によって製作した中空ファイバの基本特性を評価するとともに、その特性改善のための製作条件の最適化にいて検討した。その結果,塩化チタニウムによる前処理工程のガス流量・処理時間や、アルミニウム成膜時の温度・ヒータ移動速度などの細かい製作条件を最適化することにより、アルミニウム表面をより平滑化することに成功した。また、伝送路として実用化レベルの特性が得られるように、レーザ光入射条件の最適化や出射光学系などについて検討した。その際、ArFレーザ伝送時には、中空ファイバのコア中の酸素がオゾン化されて伝送損失が上昇してしまうために、コア中に不活性ガスや窒素などを流入させる必要があることがわかり、そのためのガス導入機構を開発し、中空ファイバによるエキシマレーザ伝送システムの構築を行った。