細管から同軸出射されるレーザ光と液体を利用した穴あけ-レーザ光の導波解析と穴径の変化

摘要

レーザ光を利用した穴加工は，レーザ光を集光して照射するため加工の進展とともに穴の底にあわせて集光の位置を移動する必要がある．しかし，焦点から離れることで，レーザ光のビーム径は大きくなり，不透明な被加工材では穴の入り口でビームが妨害され，深穴加工は困難となる．そこで本研究では，ガラス管を用い，穴底部にレーザ光と液体を同時に供給する穴加工の方法を報告する．光ファイバによる光の伝送のように，ガラス管内をレーザ光が導波し，管端面から液体と同時に加工部に照射される．管を穴に挿入することにより，穴底部への高エネルギの光の照射を可能にする．また，液体を流すことによってデブリの排出も容易となる．本発表では，プロファイル測定とシミュレーションにより光線追跡を行い，レーザ光の伝播の状態を明らかにした．また，エッチングにより途中から細くなるガラス管を製作し，穴径が小さい穴を加工した．