Laser Focus World JAPAN　レーザーフォーカスワールドジャパン

December 2, 2011, Ann Arbo--現行のコヒレントUV(ultraviolet)光源はパワーハングリーでサイズが大きく、高価であるが、ミシガン大学の研究者たちは低消費電力でコンパクトなUV光源を作る改善策を見いだした。これにより、情報蓄積、顕微鏡、化学分析の改善が進むと見られている。
研究チームは、光共振器を最適化し、比較的安価な通信用レーザから赤外信号を取り出し、ローパワー、非線形プロセスを利用して、それを高エネルギーUVビームに増幅する。光共振器はミリメータサイズのディスクで、正確な形状、滑らかに研磨された表面を持ち、入力ビームが共振器内を回転するにしたがって利得を得るようになっている。
研究を指導する、電気工学/コンピュータサイエンス学部助教授、Mona Jarrahi氏は、「構造を最適化して広い波長範囲で高利得が達成できるようにした。これにより、低い赤外パワーレベルを利用しながら、ローコスト、波長可変UV光を実現することができる」とコメントしている。
研究チームは、その共振器を使って最初の赤外ビームから第4高調波を生成した。適切な材料を用いることでエンジニアは光の高調波を得ることができる。非線形媒体に光ビームを通すことで、今回の場合は4倍波と入力エネルギー、つまり入力波長の1/4の波長を取り出すことができる。
「グリーンから青に行こうとすると、レーザの効率は落ちる。UVレーザに行くのはさらに難しい」とJarrahi氏は言う。「この原理は最初にアインシュタインが提案したものであり、グリーンレーザポインタが実際にグリーンレーザを内蔵していない理由だ。実際は赤色レーザであるが、その波長は2つに分割されて緑になる」。
UV光源は化学検出、鮮明な医療イメージング、より高度なICを製造する微細なリソグラフィ、容量の大きなコンピュータメモリなどがアプリケーション。
(詳細は、www.ns.umich.edu)