意外とお世話になっているレーザ光

パソコン、携帯端末、自動車、家電など様々な産業分野において、レーザ加工を用いなければ実現できない手法が多くあります。例えば、メモリなどの集積回路を形成するためのレーザ露光、太陽光発電パネルの回路形成、新型コロナウィルス感染症拡大時にお世話になった遮蔽用アクリル板の切り分けなど、直接目にすることはなくても我々の生活を支えています。

その他に、通信や計測等でも多くの革新的技術が開発され、1960年にレーザ光が世に出てから100年も経っていないのに、レーザ光を用いた技術は我々の生活を大きく変えてくれています。ひょっとすると皆さんの身の回りにも、レーザ光に関連したものがあるかもしれません。

レーザ出力が大きくなれば硬い金属でも変形できる

皆さんもご存じのレーザポインタはレーザ光源ですが、その出力は1mW程度で材料に照射しても何も変化が起きません。しかし、レーザ光が目に入ると危険という話は聞いたことがあると思います。これはレーザ光を小さな点に集めることができるからです。さらに1mWのレーザ出力が数W、数kWと大きくなれば硬い金属でも形を変えることができます。

例えば、遠く離れたところからレーザ光を照射しても金属を溶かすこと（図1）、光を透過するはずのガラスでもレーザ光エネルギーを局所的に集めるとガラスを溶かしてくっつけることができます（図2）。髪の毛の1/10程度細い小さな穴をあけることも難しくはありません（図3）。

多様な加工ができるレーザ加工　３Dプリンタも

さらに、レーザ光を照射することで板材を曲げたりできるなど、レーザ加工は一つのツールで多様な加工法を実現できる大きな可能性を秘めた加工法です。近年ではくっつける技術の発展版である３Dプリンタを聞いたことがあるのではないでしょうか。

私は、材料をくっつける溶接、材料を除去する穴あけや切断加工、材料の表面特性を改質・制御する手法（図4）など、多くの研究に取り組み、レーザ加工の可能性を追求しています。近年ではレーザ光の形状を操る手法や材料特性の制御などにも興味を持って研究に取り組んでいます。