図1干渉分光法による反射光計測配置図図1に干渉分光法による反射光計測の光学配置図を示す．タングステンランプから出射した白色光はコリメートファイバ結合型マルチ分光器レンズ試料XY ステージ空間分解能：800 mコア径: 200mレンズSiとCの結合エネルギーは，105kcal/molであり，波長272nm以下の紫外光を照射することにより切断が可能である．結果，紫外レーザー光を照射することにより，シリコーン三次元造形（3Dプリンティング）技術は，現在，模型製作から，医療用サンプル，土木・建築部品，さらには宇宙航空機器にまで応用範囲が広がっている．また従来のプラスチック樹脂だけでなく，金属や半導体材料などの利用も進み，今後更に応用が広がることが期待されている．しかしながら，光学分野，特に光学素子への適応は未だ行われていない．射出成型やプレス法，エッチング加工により表面に構造を持つ光学素子，例えばフレネルレンズや回折格子などは広く利用されている．これらが三次元造形技術により加工できれば，マスクや金型が不要になり低コスト化が可能になるだけでなく，従来技術では不可能であった複雑な構造形成も可能になり新しい光学設計が拓かれる．我々はシリコーンオイルのメチル基を酸素に置換することにより石英ガラスになることに着目し，紫外レーザーによるガラス化に取り組んできた1)．オイルのガラス化は確認したが，微細な構造形成まで至らなかった1)．本研究では，レーザー照射によりシリコーンオイルのガラス化に伴った光学特性の変化を評価し，ガラス化に必要なレーザー条件を明らかにするとともに，フェムト秒パルスレーザーによる多光子吸収過程を用いて紫外レーザーと同様のガラス化が可能であることを明らかにした．レーザー照射に対するシリコーンオイルのガラス化を評価するため，干渉分光法を用いて表面反射光の計測および解析を行い，屈折率および厚さを評価した2,3)．レンズを通った後，試料表面に照射される．試料からの反キーワード：レーザー，三次元造形，石英ガラス１．研究の目的と背景２．光学特性の評価方法と測定光学系レーザー技術総合研究所レーザー技術開発室主任研究員・室長本越伸二（ ■■■年度一般研究開発助成■■■ ■■■ ■■■■ ）射光は捕集レンズにより光ファイバ（コア径200m）に集光され分光器へと導かれる．捕集レンズの焦点距離50mmと，試料とレンズ間，レンズとファイバ端面の間の距離から，試料表面上の空間分解能は800mと求まった．また二つのレンズの距離と，試料までの距離から，白色光は約10°で試料に入射される．シリコーンオイル塗布前の基板のみの反射率Rはフレネルの式よりで表される．ここでns，n0はそれぞれ基板および空気の屈折率を示す．シリコンウェハの屈折率はデータベースが存在するため，シリコンウェハ基板からの理論的な反射率は求まる．ランプの発光スペクトル，光学系の損失，検出器の感度特性に依存する反射スペクトルをシリコンウェハ基板の理論反射率によって校正した．タングステンランプ(1)(1)− 295 −フェムト秒パルスレーザーによる石英ガラス三次元積層造形技術の開発𝑅𝑅=(𝑛𝑛𝑠𝑠−𝑛𝑛0𝑛𝑛𝑠𝑠+𝑛𝑛0)2
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