JP2003340588A - 透明材料内部の処理方法およびその装置 - Google Patents

透明材料内部の処理方法およびその装置

Info

Publication number
JP2003340588A
JP2003340588A JP2002150541A JP2002150541A JP2003340588A JP 2003340588 A JP2003340588 A JP 2003340588A JP 2002150541 A JP2002150541 A JP 2002150541A JP 2002150541 A JP2002150541 A JP 2002150541A JP 2003340588 A JP2003340588 A JP 2003340588A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
femtosecond laser
transparent material
laser light
laser beam
condensing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002150541A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Sugioka
幸次 杉岡
Ya Cheng
チェン・ヤ
Katsumi Midorikawa
克美 緑川
Kazuhiko Yomoyama
和彦 四方山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
Hoya Photonics Inc
Original Assignee
RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
Hoya Photonics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by RIKEN Institute of Physical and Chemical Research, Hoya Photonics Inc filed Critical RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
Priority to JP2002150541A priority Critical patent/JP2003340588A/ja
Priority to EP03755269A priority patent/EP1514635A1/en
Priority to PCT/JP2003/006040 priority patent/WO2003099508A1/ja
Priority to US10/514,648 priority patent/US20060091122A1/en
Publication of JP2003340588A publication Critical patent/JP2003340588A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
    • C03C23/0005—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments by irradiation
    • C03C23/0025—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments by irradiation by a laser beam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/0604—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
    • B23K26/0608—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams in the same heat affected zone [HAZ]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/0604—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
    • B23K26/0613—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams having a common axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/0604—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
    • B23K26/0619—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams with spots located on opposed surfaces of the workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0622—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
    • B23K26/0624—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses using ultrashort pulses, i.e. pulses of 1ns or less
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/067—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing
    • B23K26/0676—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing into dependently operating sub-beams, e.g. an array of spots with fixed spatial relationship or for performing simultaneously identical operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/361—Removing material for deburring or mechanical trimming
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/50—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
    • B23K26/55—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece for creating voids inside the workpiece, e.g. for forming flow passages or flow patterns

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】数ｍｍ以上のワーキングディスタンスをとるこ
とのできる開口数の比較的小さい集光レンズを用いてフ
ェムト秒レーザー光を透明材料内部に集光するようにし
ても、集光位置における改質形状や加工形状などの処理
形状として、真球に近い処理形状、換言すれば、フェム
ト秒レーザー光のビームの進行方向に平行する方向の断
面の形状が真円に近いものを得ることができるようにす
る。 【解決手段】複数のフェムト秒レーザー光Ｌをそれぞれ
レンズに入射し、上記レンズにより上記複数のフェムト
秒レーザー光をそれぞれの光軸がそれぞれ所定の角度を
有するようにして透明材料１００の内部に集光し、上記
複数のフェムト秒レーザー光の集光位置を上記透明材料
の内部で重ね合わせ、上記重ね合わせた集光位置に集光
した上記複数のフェムト秒レーザー光の作用により上記
透明材料の内部を処理する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、透明材料内部の処
理方法およびその装置に関し、さらに詳細には、１０
−１３秒オーダーのパルス幅を有するフェムト秒レーザ
ーのレーザー光に対して透明な材料の内部の改質や加工
などの処理を行う際に用いて好適な透明材料内部の処理
方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、サブナノ秒以下のレーザー光
源として、１０−１３秒オーダーのパルス幅を有するフ
ェムト秒レーザーが知られている。
【０００３】こうしたフェムト秒レーザー、例えば、パ
ルス幅が１００〜１５０フェムト秒ほどのフェムト秒レ
ーザーから出射されたレーザー光たるフェムト秒レーザ
ー光（本明細書においては、「フェムト秒レーザーから
出射されたレーザー光」を「フェムト秒レーザー光」と
適宜に称することとする。）を、レンズを用いて当該フ
ェムト秒レーザー光に対して透明な材料（本明細書にお
いては、所定のレーザー光に対して透明な材料を称する
にあたって、単に「透明材料」と適宜に称することとす
る。）の内部に集光すると、当該フェムト秒レーザー光
を集光された集光位置たる集光点のみに多光子吸収を生
じさせ、透明材料内部における集光点の改質や加工など
の処理を行うことができるという現象が知られている。
【０００４】近年においては、こうした現象を利用し
て、フェムト秒レーザー光に対して透明なガラス材料内
部において屈折率を変化させたり、結晶析出を行った
り、マイクロボイドを生成したりすることが可能である
ことが報告されており、さらには、光導波路や３次元メ
モリーあるいはフォトニック結晶やマイクロチャネルな
どの作成が報告されている。
【０００５】ところで、上記した現象を利用して作成さ
れた上記したマイクロボイドなどの構造について、フェ
ムト秒レーザー光の集光点における改質や加工などの処
理された領域の３次元形状を観察すると、その３次元形
状はフェムト秒レーザー光のビームの進行方向に延びた
縦長のラグビーボール状の回転楕円形状を備えているも
のであった。そして、当該処理された領域の３次元形状
がフェムト秒レーザー光のビームの進行方向に延びた縦
長のラグビーボール状の回転楕円形状となるのは、フェ
ムト秒レーザー光の集光点における当該フェムト秒レー
ザー光の縦方向、即ち、当該フェムト秒レーザー光のビ
ームの進行方向に平行する方向の空間強度分布が、フェ
ムト秒レーザー光のビームの進行方向に延びた縦長の楕
円形状の強度分布を持つためであると考えられる。
【０００６】即ち、本願発明者の計算結果によれば、例
えば、開口数（ＮｕｍｅｒｉｃａｌＡｐｅｒｔｕｒｅ：
ＮＡ）が０．５の対物レンズを用いてフェムト秒レーザ
ー光を集光した場合には、当該集光点におけるフェムト
秒レーザー光のビームの進行方向に平行する方向の空間
強度分布は、図１（ａ）に示すようにフェムト秒レーザ
ー光のビームの進行方向に延びた縦長の楕円形状の強度
分布を持つことになる。同様に、例えば、開口数が１／
３の対物レンズを用いてフェムト秒レーザー光を集光し
た場合には、当該集光点におけるフェムト秒レーザー光
のビームの進行方向に平行する方向の空間強度分布は、
図１（ｂ）に示すようにフェムト秒レーザー光のビーム
の進行方向に延びた縦長の楕円形状の強度分布を持つこ
とになる。
【０００７】なお、図１（ａ）（ｂ）に示す空間強度分
布の計算は、図５乃至図６に示す計算方法を用いた。
【０００８】その結果、透明材料内部における改質形状
や加工形状などの処理形状も、透明材料内部の集光点に
おけるフェムト秒レーザー光のビームの進行方向に平行
する方向の空間強度分布の影響を受けて、フェムト秒レ
ーザー光のビームの進行方向に延びた縦長のラグビーボ
ール状の回転楕円形状となってしまうものであった。
【０００９】しかしながら、透明材料内部における改質
形状や加工形状などの処理形状が、フェムト秒レーザー
光のビームの進行方向に延びた縦長のラグビーボール状
の回転楕円形状となることは、工業的にマイクロボイド
やマイクロチャネルなどを作成して利用することを考慮
した場合には望ましいものではないという問題点があっ
た。即ち、多くの場合に、透明材料内部における改質形
状や加工形状などの処理形状としては、真球に近い処理
形状、換言すれば、フェムト秒レーザー光のビームの進
行方向に平行する方向の断面の形状が真円に近いもので
あることが要求されるものであった。
【００１０】ここで、透明材料内部における改質形状や
加工形状などの処理形状として、真球に近い処理形状、
換言すれば、フェムト秒レーザー光のビームの進行方向
に平行する方向の断面の形状が真円に近いものを得るた
めには、透明材料内部の集光点におけるフェムト秒レー
ザー光のビームの進行方向に平行する方向の空間強度分
布を真円に近いものとすればよいことになる。
【００１１】一般に、透明材料内部の集光点において、
フェムト秒レーザー光のビームの進行方向に平行する方
向における真円に近い空間強度分布を得て、透明材料内
部における改質形状や加工形状などの処理形状として、
真球に近い処理形状、換言すれば、フェムト秒レーザー
光のビームの進行方向に平行する方向の断面の形状が真
円に近いものを得るための手法としては、例えば、開口
数の大きい対物レンズを利用することが考えられる。
【００１２】確かに、開口数が１以上の対物レンズを用
いてフェムト秒レーザー光を透明材料内部に集光して、
当該透明材料内部における改質や加工などの処理を行っ
た場合には、当該集光点における改質形状や加工形状な
どの処理形状としては、真球に近い処理形状、換言すれ
ば、フェムト秒レーザー光のビームの進行方向に平行す
る方向の断面の形状が真円に近い形状を得られることが
知られている（Ｈｉｒｏａｋｉ ＭＩＳＡＷＡ ｅｔ
ａｌ．， Ｐｒｏｃ．ＳＰＩＥ Ｖｏｌ．４０８８，
ｐ２９−３２）。
【００１３】しかしながら、開口数が１以上の対物レン
ズを用いてフェムト秒レーザー光を透明材料内部に集光
する場合には、ワーキングディスタンス（ワーキングデ
ィスタンスとは、対物レンズと試料、即ち、改質や加工
などの処理対象の透明材料との間の距離である。）が数
百μｍ以下（開口数が１の対物レンズを用いてフェムト
秒レーザー光を透明材料内部に集光する場合には、ワー
キングディスタンスは２００〜３００μｍとなる。）と
なるため、透明材料内部の深い位置の領域に対して改質
や加工などの処理を行うことは不可能であるという問題
点が指摘されていた。
【００１４】なお、ワーキングディスタンスが数ｍｍ〜
１ｃｍ程度確保できるレンズの開口数は、０．３〜０．
５程度である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記したよ
うな従来の技術の有する問題点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、数ｍｍ以上のワーキン
グディスタンスをとることのできる開口数の比較的小さ
い集光レンズを用いてフェムト秒レーザー光を透明材料
内部に集光するようにしても、集光位置における改質形
状や加工形状などの処理形状として、真球に近い処理形
状、換言すれば、フェムト秒レーザー光のビームの進行
方向に平行する方向の断面の形状が真円に近いものを得
ることができるようにした透明材料内部の処理方法およ
びその装置を提供しようとするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうち請求項１に記載の発明は、複数のフェ
ムト秒レーザー光をそれぞれレンズに入射し、上記レン
ズにより上記複数のフェムト秒レーザー光をそれぞれの
光軸がそれぞれ所定の角度を有するようにして透明材料
の内部に集光し、上記複数のフェムト秒レーザー光の集
光位置を上記透明材料の内部で重ね合わせ、上記重ね合
わせた集光位置に集光した上記複数のフェムト秒レーザ
ー光の作用により上記透明材料の内部を処理するように
したものである。
【００１７】また、本発明のうち請求項２に記載の発明
は、第１のフェムト秒レーザー光を第１のレンズに入射
して、上記第１のレンズにより上記第１のフェムト秒レ
ーザー光を透明材料の内部に集光し、第２のフェムト秒
レーザー光を第２のレンズに入射して、上記透明材料の
内部に集光される上記第１のフェムト秒レーザー光と所
定の角度を有するようにして、上記第２のレンズにより
上記第２のフェムト秒レーザー光を上記透明材料の内部
に集光し、上記第１のフェムト秒レーザー光の集光位置
と上記第２のフェムト秒レーザー光の集光位置とを上記
透明材料の内部で重ね合わせ、上記重ね合わせた集光位
置に集光した上記第１のフェムト秒レーザー光と上記第
２のフェムト秒レーザー光との作用により上記透明材料
の内部を処理するようにしたものである。
【００１８】また、本発明のうち請求項３に記載の発明
は、本発明のうち請求項２に記載の発明において、上記
所定の角度を略９０度としたものである。
【００１９】また、本発明のうち請求項４に記載の発明
は、複数のフェムト秒レーザー光を透明材料の内部にそ
れぞれ集光する複数のレンズを有し、上記複数のフェム
ト秒レーザー光の集光位置を所定の角度を有して上記透
明材料の内部で重ね合わせ、上記重ね合わせた集光位置
に集光した上記複数のフェムト秒レーザー光の作用によ
り上記透明材料の内部を処理するようにしたものであ
る。
【００２０】また、本発明のうち請求項５に記載の発明
は、第１のフェムト秒レーザー光を透明材料の内部に集
光する第１のレンズと、第２のフェムト秒レーザー光を
上記透明材料の内部に集光する第２のレンズとを有し、
上記第１のフェムト秒レーザー光の集光位置と上記第２
のフェムト秒レーザー光の集光位置とを所定の角度を有
して上記透明材料の内部で重ね合わせ、上記重ね合わせ
た集光位置に集光した上記第１のフェムト秒レーザー光
と上記第２のフェムト秒レーザー光との作用により上記
透明材料の内部を処理するようにしたものである。
【００２１】また、本発明のうち請求項６に記載の発明
は、本発明のうち請求項５に記載の発明において、さら
に、重ね合わされた上記透明材料の内部に集光される上
記第１のフェムト秒レーザー光の集光位置と上記第２の
フェムト秒レーザー光の集光位置とを上記透明材料に対
して相対的に移動する移動手段とを有するようにしたも
のである。
【００２２】また、本発明のうち請求項７に記載の発明
は、本発明のうち請求項５または請求項６のいずれか１
項に記載の発明において、上記所定の角度を略９０度と
したものである。
【００２３】従って、上記した本発明のうち請求項１乃
至請求項７に記載の発明によれば、透明材料内部の集光
位置におけるフェムト秒レーザー光のビームの進行方向
に平行する方向の空間強度分布が真円に近いものとな
り、その結果、透明材料内部における改質形状や加工形
状などの処理形状として、真球に近い処理形状、換言す
れば、フェムト秒レーザー光のビームの進行方向に平行
する方向の断面の形状が真円に近いものを得ることがで
きるようになる。
【００２４】即ち、上記した本発明のうち請求項１乃至
請求項７に記載の発明のように、二つのフェムト秒レー
ザー光を、例えば、略９０度のような所定の角度を持つ
ように照射して集光位置を重ね合わせることにより、当
該所定の角度に応じて、各フェムト秒レーザー光の集光
位置におけるビームの進行方向に平行する方向の楕円形
状の空間強度分布が重畳されて、透明材料内部の集光位
置におけるフェムト秒レーザー光のビームの進行方向に
平行する方向の空間強度分布が真円に近いものとなるの
で、透明材料内部における改質形状や加工形状などの処
理形状として、真球に近い処理形状、換言すれば、フェ
ムト秒レーザー光のビームの進行方向に平行する方向の
断面の形状が真円に近いものを得ることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面に基づいて、本
発明による透明材料内部の処理方法およびその装置の実
施の形態の一例について詳細に説明するものとする。
【００２６】図２には、本発明による透明材料内部の処
理装置の概念構成説明図が示されている。なお、この図
２においては、本発明による透明材料内部の処理装置を
用いて、透明材料としての感光性ガラス製の試料１００
の内部における処理として、試料１００の内部にマイク
ロチャネル１０２を形成するために、マイクロチャネル
１０２となる領域の加工の処理を行う場合が示されてい
る。なお、感光性ガラスとしては、例えば、フォーチュ
ランガラス（Ｆｏｒｔｕｒａｎ Ｇｌａｓｓ）を用いる
ことができる。
【００２７】この図２に示す透明材料内部の処理装置
は、１０−１３秒オーダーのパルス幅を有するフェムト
秒レーザー光として、例えば、パルス幅が１００〜１５
０フェムト秒ほどのフェムト秒レーザー光を照射するフ
ェムト秒レーザー１０と、フェムト秒レーザー１０から
出射されたフェムト秒レーザー光Ｌを二つの光路の第１
フェムト秒レーザー光Ｌ１と第２フェムト秒レーザー光
Ｌ２とに分岐するハーフミラー１２と、ハーフミラー１
２によって分岐された一方の光路の第１フェムト秒レー
ザー光Ｌ１を反射する第１ミラー１４と、第１ミラー１
４により反射された第１フェムト秒レーザー光Ｌ１を試
料１００の下面１００ａ側から試料載置テーブル２２
（後述する。）および高精度ｘ−ｙ−ｚ−θステージ２
４（後述する。）を介して試料１００の内部に入射して
集光するレンズとしての第１フェムト秒レーザー光照射
用対物レンズ１６と、ハーフミラー１２によって分岐さ
れた他方の光路の第２フェムト秒レーザー光Ｌ２を反射
する第２ミラー１８と、第２ミラー１８により反射され
た第２フェムト秒レーザー光Ｌ２を試料１００の下面１
００ａに直交する側面１００ｂ側から試料１００の内部
に入射して集光するレンズとしての第２フェムト秒レー
ザー光照射用対物レンズ２０と、試料１００を載置する
試料載置テーブル２２と、試料載置テーブル２２を直交
座標系のＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向に移動するととも
に回転角θで回転することにより試料１００を移動する
移動手段としての高精度ｘ−ｙ−ｚ−θステージ２４
と、試料載置テーブル２２上に載置された蛍光モニター
２６と、試料１００の上面１００ｃ側から試料１００に
対して照明光を出射する照明ユニット２８と、照明ユニ
ット２８から出射された照明光を透過するハーフミラー
３０と、ハーフミラー３０を透過した照明光を第１フェ
ムト秒レーザー光Ｌ１と第２フェムト秒レーザー光Ｌ２
との集光位置に集光する対物レンズ３２と、ハーフミラ
ー３０により反射された第１フェムト秒レーザー光Ｌ１
と第２フェムト秒レーザー光Ｌ２との集光位置からの反
射光を受光する観察用ＣＣＤカメラ３４と、第１ミラー
１４と第１フェムト秒レーザー光照射用対物レンズ１６
と第２ミラー１８と第２フェムト秒レーザー光照射用対
物レンズ２０と高精度ｘ−ｙ−ｚ−θステージ２４と蛍
光モニター２６との位置制御を行うＮＣ制御系３６とを
有している。
【００２８】従って、この透明材料内部の処理装置にお
いては、ＮＣ制御系３６の制御によって、試料１００の
内部における第１フェムト秒レーザー光Ｌ１と第２フェ
ムト秒レーザー光Ｌ２の集光位置を任意に設定すること
ができる。
【００２９】また、この透明材料内部の処理装置におい
ては、第１フェムト秒レーザー光照射用対物レンズ１６
から出射されて試料１００の内部に入射され、試料１０
０の内部において集光される第１フェムト秒レーザー光
Ｌ１の光軸と、第２フェムト秒レーザー光照射用対物レ
ンズ２０から出射されて試料１００の内部に入射され、
試料１００の内部において集光される第２フェムト秒レ
ーザー光Ｌ２の光軸とは、略９０度の角度を有するよう
にして交差するように配置されており、かつ、第１フェ
ムト秒レーザー光Ｌ１の試料１００の内部における集光
位置と第２フェムト秒レーザー光Ｌ２の試料１００の内
部における集光位置とが、互いに重ね合わされるように
配置されている。
【００３０】なお、フェムト秒レーザー１０は除振台３
８上に載置され、フェムト秒レーザー１０およびＮＣ制
御系３６を除くその他の上記した各構成要素は除振台４
０上に載置されている。
【００３１】以上の構成において、フェムト秒レーザー
１０の発振により出射されたフェムト秒レーザー光は、
ハーフミラー１２によって二つの光路に分岐される。
【００３２】これら分岐された光路のうちの一方の光路
の第１フェムト秒レーザー光Ｌ１は、第１ミラー１４な
らびに第１フェムト秒レーザー光照射用対物レンズ１６
を介して試料１００の下面１００ａ側から試料１００の
内部で集光されるように入射される。また、これら分岐
された光路のうちの他方の光路の第２フェムト秒レーザ
ー光Ｌ２は、第２ミラー１８ならびに第２フェムト秒レ
ーザー光照射用対物レンズ２０を介して試料１００の側
面１００ｂ側から試料１００の内部で集光されるように
入射される。
【００３３】ここで、これら二つの光路の第１フェムト
秒レーザー光Ｌ１と第２フェムト秒レーザー光Ｌ２との
試料１００への照射は、フェムト秒レーザー１０ならび
にＮＣ制御系３６によって、空間的ならびに時間的に一
致するように制御されており、これら二つの光路の第１
フェムト秒レーザー光Ｌ１と第２フェムト秒レーザー光
Ｌ２とは、試料１００の内部における集光位置におい
て、略９０度の角度を有して透明材料１００の内部で重
ね合わせられている。
【００３４】そして、この透明材料内部の処理装置にお
いては、これら二つの光路の第１フェムト秒レーザー光
Ｌ１と第２フェムト秒レーザー光Ｌ２の試料１００への
照射が空間的ならびに時間的に一致していることをモニ
ターするために、蛍光モニター２６を用いてフェムト秒
レーザー光の照射によって試料１００から発生した蛍光
を観察することにより行っている。
【００３５】即ち、蛍光モニター２６を用いてフェムト
秒レーザー光の照射によって試料１００から発生した蛍
光を観察し、蛍光強度が最も大きくなるようにＮＣ制御
系３６により第１ミラー１４と第１フェムト秒レーザー
光照射用対物レンズ１６と第２ミラー１８と第２フェム
ト秒レーザー光照射用対物レンズ２０と高精度ｘ−ｙ−
ｚ−θステージ２４との位置制御を行うとともに、フェ
ムト秒レーザー１０によりフェムト秒レーザー光の発振
の制御を行う。
【００３６】以上のようにして、第１フェムト秒レーザ
ー光Ｌ１と第２フェムト秒レーザー光Ｌ２とが、互いの
光軸とが略９０度の角度をもって交差するとともに、互
いの集光位置と試料１００の内部において重ね合わせら
れるようにして、試料１００に入射された場合には、重
ね合わせられた集光位置における空間強度分布は略真円
状の強度分布を持つことになる。
【００３７】即ち、図３に示すように、第１フェムト秒
レーザー光Ｌ１の集光位置におけるビームの進行方向に
平行する方向の楕円形状の空間強度分布Ｍ１と、第２フ
ェムト秒レーザー光Ｌ２の集光位置におけるビームの進
行方向に平行する方向の楕円形状の空間強度分布Ｍ２と
が重畳されて、試料１００の集光位置における第１フェ
ムト秒レーザー光Ｌ１と第２フェムト秒レーザー光Ｌ２
とのビームの進行方向に平行する方向の空間強度分布の
中心Ｏが真円に近い形状となるものである。
【００３８】このため、試料１００の内部における改質
形状や加工形状などの処理形状として、真球に近い処理
形状、換言すれば、フェムト秒レーザー光のビームの進
行方向に平行する方向の断面の形状が真円に近いものを
得ることができる。
【００３９】なお、第１フェムト秒レーザー光Ｌ１と第
２フェムト秒レーザー光Ｌ２とが重ね合わせられた集光
位置の真円度は、第１フェムト秒レーザー光Ｌ１の集光
位置と第２フェムト秒レーザー光Ｌ２２の集光位置とが
重ね合わせられる角度、換言すれば、第１フェムト秒レ
ーザー光Ｌ１の光軸と第２フェムト秒レーザー光Ｌ２の
光軸とが交差する角度に依存するものであり、上記した
実施の形態のように、第１フェムト秒レーザー光Ｌ１と
第２フェムト秒レーザー光Ｌ２とが交差する角度が略９
０度のときに最も真円度は高くなり、９０度より鋭角あ
るいは鈍角になるに従って真円度は低くなる。
【００４０】従って、どの程度の真円度を必要とするか
に応じて、第１フェムト秒レーザー光Ｌ１と第２フェム
ト秒レーザー光Ｌ２とが交差する角度を設定すればよ
い。
【００４１】本願発明者の計算結果によれば、例えば、
第１フェムト秒レーザー光照射用対物レンズ１６ならび
に第２フェムト秒レーザー光照射用対物レンズ２０とし
て開口数が１／３の対物レンズを用いた場合において、
第１フェムト秒レーザー光Ｌ１と第２フェムト秒レーザ
ー光Ｌ２とが交差する角度が６０度であるならば、第１
フェムト秒レーザー光Ｌ１の集光位置と第２フェムト秒
レーザー光Ｌ２の集光位置とが重ね合わせられた集光位
置におけるビームの進行方向に平行する方向の空間強度
分布は、図４（ａ）に示すようにビームの進行方向に若
干延びたやや縦長の円形状の強度分布を持つことにな
る。
【００４２】一方、本願発明者の計算結果によれば、例
えば、第１フェムト秒レーザー光照射用対物レンズ１６
ならびに第２フェムト秒レーザー光照射用対物レンズ２
０として開口数が１／３の対物レンズを用いた場合にお
いて、第１フェムト秒レーザー光Ｌ１と第２フェムト秒
レーザー光Ｌ２とが交差する角度が９０度であるなら
ば、第１フェムト秒レーザー光Ｌ１の集光位置と第２フ
ェムト秒レーザー光Ｌ２の集光位置とが重ね合わせられ
た集光位置におけるビームの進行方向に平行する方向の
空間強度分布は、図４（ｂ）に示すようにビームの進行
方向に対して真円の強度分布を持つことになる。
【００４３】このように、第１フェムト秒レーザー光Ｌ
１と第２フェムト秒レーザー光Ｌ２とが交差する角度が
９０度の場合には、第１フェムト秒レーザー光Ｌ１の集
光位置と第２フェムト秒レーザー光Ｌ２の集光位置とが
重ね合わせられた集光位置の中心部では、ほぼ真円状の
強度分布が得られる。
【００４４】なお、図４（ａ）（ｂ）に示す空間強度分
布の計算は、図５乃至図６に示す計算方法を用いた。
【００４５】従って、上記した本発明による透明材料の
処理装置を用いれば、試料１００の内部における改質形
状や加工形状などの処理形状として、真球に近い処理形
状、換言すれば、フェムト秒レーザー光のビームの進行
方向に平行する方向の断面の形状が真円に近いものを得
ることができるようになる。
【００４６】そして、上記した処理の状態は、観察用Ｃ
ＣＤカメラ３４によってその場観察することができる。
【００４７】ところで、上記したように、フェムト秒レ
ーザーは多光子吸収によって試料１００の内部における
改質や加工などの処理を行うものであるが、フェムト秒
レーザーによる多光子吸収では、吸収が起こるための閾
値の強度が存在する。
【００４８】ここで、通常、フェムト秒レーザーのビー
ムプロファイルは、ガウシアン様である。従って、ビー
ムの先端部分のみこの閾値を越えるようにパルスエネル
ギーを調整すると、ビームの先端部分のみで多光子吸収
を生じさせることができるようになり、試料１００の内
部においてフェムト秒レーザーのビーム径よりはるかに
細い改質や加工などの処理を行うことが可能となる。
【００４９】このため、フェムト秒レーザー光を波長
（基本波は８００ｎｍ程度、倍波は４００ｎｍ程度であ
る）程度まで集光することは容易であるため、２００ｎ
ｍ程度のナノ加工も行うことができるものであるが、本
発明による透明材料の処理装置を用いれば、第１フェム
ト秒レーザー光Ｌ１の集光位置と第２フェムト秒レーザ
ー光Ｌ２の集光位置とが重ね合わせられた集光位置のみ
当該閾値を越えるようにパルスエネルギーを調整する
と、多光子吸収が起こる領域をより小さい箇所に限定で
きるため、１００ｎｍ以下のナノ加工を実現することが
可能となる。
【００５０】即ち、本発明による透明材料の処理装置を
用いれば、第１フェムト秒レーザー光Ｌ１の集光位置と
第２フェムト秒レーザー光Ｌ２の集光位置とが重ね合わ
せられた集光位置の光子密度が極端に大きくなり、特に
多光子吸収過程を用いた場合に、加工領域を厳密に制御
することができる。その結果、３次元的により微細で精
密な加工を実現することができるようになる。
【００５１】なお、フェムト秒レーザーによるナノ加工
では、光造型やリソグラフィが試みられているが、本発
明による透明材料の処理装置を用いれば、より高い解像
度を得ることができるようになる。
【００５２】なお、上記した実施の形態は、以下の
（１）乃至（７）に示すように変形してもよい。
【００５３】（１）上記した実施の形態においては、第
１フェムト秒レーザー光Ｌ１と第２フェムト秒レーザー
光Ｌ２とが交差する角度が６０度の場合と９０度との場
合について説明したが、これらに限られるものではない
ことは勿論であり、第１フェムト秒レーザー光Ｌ１と第
２フェムト秒レーザー光Ｌ２とが交差する角度は、第１
フェムト秒レーザー光Ｌ１と第２フェムト秒レーザー光
Ｌ２とが重ね合わせられた集光位置において必要とする
真円度に応じて、任意の値に適宜に設定すればよい。
【００５４】（２）上記した実施の形態においては、単
一のフェムト秒レーザー１０によって発振されたフェム
ト秒レーザー光を第１フェムト秒レーザー光Ｌ１と第２
フェムト秒レーザー光Ｌ２とに分岐したが、これらに限
られるものではないことは勿論であり、２台のフェムト
秒レーザーを用いて、第１フェムト秒レーザー光Ｌ１と
第２フェムト秒レーザー光Ｌ２とをそれぞれ独立に発生
させてもよい。
【００５５】（３）上記した実施の形態においては、二
つのフェムト秒レーザー光の集光位置を重ね合わせるよ
うにしたが、これらに限られるものではないことは勿論
であり、三つ以上の複数のフェムト秒レーザー光の集光
位置を重ね合わせるようにしてもよい。この場合に、こ
れら複数のフェムト秒レーザー光が交差する角度は均等
でもよいし、均等でなくてもよい。例えば、三つのフェ
ムト秒レーザー光の集光位置を重ね合わせる場合に、こ
れら三つのフェムト秒レーザー光が交差する角度を均等
とすると、その角度は６０度になる。
【００５６】（４）上記した実施の形態においては、蛍
光モニター２６を用いてフェムト秒レーザー光の照射に
よって試料１００から発生した蛍光を観察し、蛍光強度
が最も大きくなるようにＮＣ制御系３６により第１ミラ
ー１４と第１フェムト秒レーザー光照射用対物レンズ１
６と第２ミラー１８と第２フェムト秒レーザー光照射用
対物レンズ２０と高精度ｘ−ｙ−ｚ−θステージ２４と
の位置制御を行うとともに、フェムト秒レーザー１０に
よりフェムト秒レーザー光の発振の制御を行うようにし
た。しかしながら、これらに限られるものではないこと
は勿論であり、例えば、二つの光路のフェムト秒レーザ
ー光を交差して媒質へ入射した場合には、奇数次の高次
高調波が発生することが知られているので、この高次高
調波（最も容易なのは３次高調波）が最大になるよう
に、ＮＣ制御系３６により第１ミラー１４と第１フェム
ト秒レーザー光照射用対物レンズ１６と第２ミラー１８
と第２フェムト秒レーザー光照射用対物レンズ２０と高
精度ｘ−ｙ−ｚ−θステージ２４との位置制御を行うと
ともに、フェムト秒レーザー１０によりフェムト秒レー
ザー光の発振の制御を行うようにしてもよい。
【００５７】なお、試料１００の内部を３次元加工する
には、高精度ｘ−ｙ−ｚ−θステージ２４上に設置され
た試料１００を走査しなくてはならないが、試料１００
を移動させると空気と試料１００との屈折率の違いによ
って、二つの光路の第１フェムト秒レーザー光Ｌ１と第
２フェムト秒レーザー光Ｌ２との各レーザービームの集
光位置と伝達時間がずれてしまう。これを補正するに
は、たえず蛍光モニター２６を用いて蛍光の強度をモニ
ターしたり、あるいは、上記したように高次高調波の強
度をモニターしたりして、当該強度が最大になるように
コンピュータ制御でフィードバックをかけて、ＮＣ制御
系３６により第１ミラー１４と第１フェムト秒レーザー
光照射用対物レンズ１６と第２ミラー１８と第２フェム
ト秒レーザー光照射用対物レンズ２０と高精度ｘ−ｙ−
ｚ−θステージ２４との位置制御を行うとともに、フェ
ムト秒レーザー１０によりフェムト秒レーザー光の発振
の制御を行う必要がある。
【００５８】上記した手法は精密ではあるが複雑である
ため、より簡便な手法としては、以下のような手法を用
いることもできる。即ち、試料１００の屈折率が分かっ
ていれば、第１フェムト秒レーザー光Ｌ１と第２フェム
ト秒レーザー光Ｌ２との集光位置と伝達時間のずれは容
易に計算できるので、高精度ｘ−ｙ−ｚ−θステージ２
４の移動量に応じたコンピュータ制御によって、ＮＣ制
御系３６により第１ミラー１４と第１フェムト秒レーザ
ー光照射用対物レンズ１６と第２ミラー１８と第２フェ
ムト秒レーザー光照射用対物レンズ２０と高精度ｘ−ｙ
−ｚ−θステージ２４との位置制御を行うとともに、フ
ェムト秒レーザー１０によりフェムト秒レーザー光の発
振の制御を行ってもよい。この手法は、上記した手法ほ
どの精密さはないが、簡便で実用的である。
【００５９】（６）上記した実施の形態においては、マ
イクロチャネルを作成する場合について説明したが、こ
れに限られるものではないことは勿論であり、本発明は
光導波路やマイクロボイドなどのその他の３次元構造の
作成にも応用することができる。
【００６０】（７）上記した実施の形態ならびに上記し
た（１）乃至（６）に示す変形例は、適宜に組み合わせ
て用いるようにしてもよい。
【００６１】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、数ｍｍ以上のワーキングディスタンスをと
ることのできる開口数の比較的小さい集光レンズを用い
てフェムト秒レーザー光を透明材料内部に集光するよう
にしても、集光位置における改質形状や加工形状などの
処理形状として、真球に近い処理形状、換言すれば、フ
ェムト秒レーザー光のビームの進行方向に平行する方向
の断面の形状が真円に近いものを得ることができるよう
になるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の技術に基づく計算結果を示すシミュレー
ション図である。（ａ）は、開口数が０．５の対物レン
ズを用いてフェムト秒レーザー光を集光した場合におけ
る、当該集光点におけるフェムト秒レーザー光のビーム
の進行方向に平行する方向の空間強度分布の計算結果を
示すシミュレーション図である。（ｂ）は、開口数が１
／３の対物レンズを用いてフェムト秒レーザー光を集光
した場合における、当該集光点におけるフェムト秒レー
ザー光のビームの進行方向に平行する方向の空間強度分
布の計算結果を示すシミュレーション図である。なお、
（ａ）ならびに（ｂ）においては、シミュレーション図
の中心ほど強度が高い状態を示している。
【図２】本発明による透明材料内部の処理装置の概念構
成説明図である。
【図３】第１フェムト秒レーザー光Ｌ１の集光位置にお
けるビームの進行方向に平行する方向の楕円形状の空間
強度分布Ｍ１と、第２フェムト秒レーザー光Ｌ２の集光
位置におけるビームの進行方向に平行する方向の楕円形
状の空間強度分布Ｍ２とが重畳された状態を示す説明図
である。
【図４】本発明による透明材料内部の処理装置に基づく
計算結果を示すシミュレーション図である。（ａ）は、
第１フェムト秒レーザー光照射用対物レンズならびに第
２フェムト秒レーザー光照射用対物レンズとして開口数
が１／３の対物レンズを用いた場合において、第１フェ
ムト秒レーザー光Ｌ１と第２フェムト秒レーザー光Ｌ２
とが交差する角度が６０度のときにおける、第１フェム
ト秒レーザー光Ｌ１の集光位置と第２フェムト秒レーザ
ー光Ｌ２の集光位置とが重ね合わせられた集光位置にお
けるビームの進行方向に平行する方向の空間強度分布の
計算結果を示すシミュレーション図である。（ｂ）は、
第１フェムト秒レーザー光照射用対物レンズならびに第
２フェムト秒レーザー光照射用対物レンズとして開口数
が１／３の対物レンズを用いた場合において、第１フェ
ムト秒レーザー光Ｌ１と第２フェムト秒レーザー光Ｌ２
とが交差する角度が９０度のときにおける、第１フェム
ト秒レーザー光Ｌ１の集光位置と第２フェムト秒レーザ
ー光Ｌ２の集光位置とが重ね合わせられた集光位置にお
けるビームの進行方向に平行する方向の空間強度分布の
計算結果を示すシミュレーション図である。なお、
（ａ）ならびに（ｂ）においては、シミュレーション図
の中心ほど強度が高い状態を示している。
【図５】図１（ａ）（ｂ）ならびに図４（ａ）（ｂ）に
示す空間強度分布の計算方法を示す説明図である。
【図６】図１（ａ）（ｂ）ならびに図４（ａ）（ｂ）に
示す空間強度分布の計算方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ フェムト秒レーザー １２ ハーフミラー １４ 第１ミラー １６ 第１フェムト秒レーザー光照射用対物レンズ １８ 第２ミラー ２０ 第２フェムト秒レーザー光照射用対物レンズ ２２ 試料載置テーブル ２４ 高精度ｘ−ｙ−ｚ−θステージ ２６ 蛍光モニター ２８ 照明ユニット ３０ ハーフミラー ３２ 対物レンズ ３４ 観察用ＣＣＤカメラ ３６ ＮＣ制御系 ３８ 除振台 ４０ 除振台 １００ 試料 １００ａ 下面 １００ｂ 側面 １００ｃ 上面 １０２ マイクロチャネル Ｌ フェムト秒レーザー光 Ｌ１ 第１フェムト秒レーザー光 Ｌ２ 第２フェムト秒レーザー光 Ｍ１ 第１フェムト秒レーザー光の空間強度分布 Ｍ２ 第２フェムト秒レーザー光の空間強度分布
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チェン・ヤ 埼玉県和光市広沢２番１号 理化学研究所 内 (72)発明者 緑川 克美 埼玉県和光市広沢２番１号 理化学研究所 内 (72)発明者 四方山 和彦 埼玉県戸田市氷川町３−５−24 ホーヤ・ コンテニュアム株式会社内 Ｆターム(参考） 4E068 CA01 CA03 CA05 CA09 CD02 CE01 DB13

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数のフェムト秒レーザー光をそれぞれ
    レンズに入射し、 前記レンズにより前記複数のフェムト秒レーザー光をそ
    れぞれの光軸がそれぞれ所定の角度を有するようにして
    透明材料の内部に集光し、 前記複数のフェムト秒レーザー光の集光位置を前記透明
    材料の内部で重ね合わせ、 前記重ね合わせた集光位置に集光した前記複数のフェム
    ト秒レーザー光の作用により前記透明材料の内部を処理
    する透明材料内部の処理方法。
  2. 【請求項２】 第１のフェムト秒レーザー光を第１のレ
    ンズに入射して、前記第１のレンズにより前記第１のフ
    ェムト秒レーザー光を透明材料の内部に集光し、 第２のフェムト秒レーザー光を第２のレンズに入射し
    て、前記透明材料の内部に集光される前記第１のフェム
    ト秒レーザー光と所定の角度を有するようにして、前記
    第２のレンズにより前記第２のフェムト秒レーザー光を
    前記透明材料の内部に集光し、 前記第１のフェムト秒レーザー光の集光位置と前記第２
    のフェムト秒レーザー光の集光位置とを前記透明材料の
    内部で重ね合わせ、 前記重ね合わせた集光位置に集光した前記第１のフェム
    ト秒レーザー光と前記第２のフェムト秒レーザー光との
    作用により前記透明材料の内部を処理する透明材料内部
    の処理方法。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の透明材料内部の処理方
    法において、 前記所定の角度は、略９０度である透明材料内部の処理
    方法。
  4. 【請求項４】 複数のフェムト秒レーザー光を透明材料
    の内部にそれぞれ集光する複数のレンズを有し、 前記複数のフェムト秒レーザー光の集光位置を所定の角
    度を有して前記透明材料の内部で重ね合わせ、 前記重ね合わせた集光位置に集光した前記複数のフェム
    ト秒レーザー光の作用により前記透明材料の内部を処理
    する透明材料内部の処理装置。
  5. 【請求項５】 第１のフェムト秒レーザー光を透明材料
    の内部に集光する第１のレンズと、 第２のフェムト秒レーザー光を前記透明材料の内部に集
    光する第２のレンズとを有し、 前記第１のフェムト秒レーザー光の集光位置と前記第２
    のフェムト秒レーザー光の集光位置とを所定の角度を有
    して前記透明材料の内部で重ね合わせ、 前記重ね合わせた集光位置に集光した前記第１のフェム
    ト秒レーザー光と前記第２のフェムト秒レーザー光との
    作用により前記透明材料の内部を処理する透明材料内部
    の処理装置。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載の透明材料内部の処理装
    置において、さらに、 重ね合わされた前記透明材料の内部に集光される前記第
    １のフェムト秒レーザー光の集光位置と前記第２のフェ
    ムト秒レーザー光の集光位置とを前記透明材料に対して
    相対的に移動する移動手段とを有する透明材料内部の処
    理装置。
  7. 【請求項７】 請求項５または請求項６のいずれか１項
    に記載の透明材内部の処理装置において、 前記所定の角度は、略９０度である透明材料内部の処理
    装置。
JP2002150541A 2002-05-24 2002-05-24 透明材料内部の処理方法およびその装置 Pending JP2003340588A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002150541A JP2003340588A (ja) 2002-05-24 2002-05-24 透明材料内部の処理方法およびその装置
EP03755269A EP1514635A1 (en) 2002-05-24 2003-05-15 Method and device for processing inside of transparent material
PCT/JP2003/006040 WO2003099508A1 (fr) 2002-05-24 2003-05-15 Procede et dispositif de traitement de l'interieur d'un materiau transparent
US10/514,648 US20060091122A1 (en) 2002-05-24 2003-05-15 Method and device for processing inside of transparent material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002150541A JP2003340588A (ja) 2002-05-24 2002-05-24 透明材料内部の処理方法およびその装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003340588A true JP2003340588A (ja) 2003-12-02

Family

ID=29561229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002150541A Pending JP2003340588A (ja) 2002-05-24 2002-05-24 透明材料内部の処理方法およびその装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20060091122A1 (ja)
EP (1) EP1514635A1 (ja)
JP (1) JP2003340588A (ja)
WO (1) WO2003099508A1 (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007021022A1 (en) * 2005-08-16 2007-02-22 Ohara Inc. Structure and manufacturing method of the same
JP2007237221A (ja) * 2006-03-07 2007-09-20 Hokkaido Univ レーザ加工装置及びレーザ加工方法
JP2007253156A (ja) * 2004-05-26 2007-10-04 Hokkaido Univ レーザ加工方法および装置
JP2009008992A (ja) * 2007-06-29 2009-01-15 Toyota Central R&D Labs Inc 自己形成光導波路の製造方法
US7586059B2 (en) * 2004-08-27 2009-09-08 Infineon Technologies Ag Lithography mask substrate labeling system
US7626138B2 (en) * 2005-09-08 2009-12-01 Imra America, Inc. Transparent material processing with an ultrashort pulse laser
US9138913B2 (en) 2005-09-08 2015-09-22 Imra America, Inc. Transparent material processing with an ultrashort pulse laser
WO2022102452A1 (ja) * 2020-11-13 2022-05-19 Ａｇｃ株式会社 透明部材を加工する方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006024735A (ja) * 2004-07-08 2006-01-26 Seiko Instruments Inc 半導体膜の結晶化方法、及び、表示装置の製造方法
KR101217108B1 (ko) * 2004-11-18 2012-12-31 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 반도체장치의 제조 방법
CN108602161B (zh) * 2016-07-08 2020-06-26 华为技术有限公司 一种用于对壳体表面进行光处理的方法和装置
WO2020254639A1 (de) * 2019-06-21 2020-12-24 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Verfahren und vorrichtung zum bearbeiten eines werkstücks mit zusammensetzung des bearbeitungsstrahles aus mindestens zwei strahlprofilen

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3703687A (en) * 1971-02-12 1972-11-21 Bell Telephone Labor Inc Intracavity modulator
US4430548A (en) * 1982-04-26 1984-02-07 Macken John A Laser apparatus and process for cutting paper
US4937424A (en) * 1987-07-20 1990-06-26 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Laser machining apparatus
US5257274A (en) * 1991-05-10 1993-10-26 Alliedsignal Inc. High power laser employing fiber optic delivery means
US5786560A (en) * 1995-03-31 1998-07-28 Panasonic Technologies, Inc. 3-dimensional micromachining with femtosecond laser pulses
US6605797B1 (en) * 1999-07-16 2003-08-12 Troitski Laser-computer graphics system for generating portrait and 3-D sculpture reproductions inside optically transparent material
JP2002314218A (ja) * 2001-04-18 2002-10-25 Hitachi Ltd ガラス基板を含む電気回路基板とその加工方法及び加工装置
JP3919493B2 (ja) * 2001-10-01 2007-05-23 日東電工株式会社 プラスチック三次元回路素子及びその製造方法
US6727460B2 (en) * 2002-02-14 2004-04-27 Troitski System for high-speed production of high quality laser-induced damage images inside transparent materials
US6670576B2 (en) * 2002-04-08 2003-12-30 Igor Troitski Method for producing images containing laser-induced color centers and laser-induced damages

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4631044B2 (ja) * 2004-05-26 2011-02-16 国立大学法人北海道大学 レーザ加工方法および装置
JP2007253156A (ja) * 2004-05-26 2007-10-04 Hokkaido Univ レーザ加工方法および装置
US7586059B2 (en) * 2004-08-27 2009-09-08 Infineon Technologies Ag Lithography mask substrate labeling system
US8097337B2 (en) 2005-08-16 2012-01-17 Ohara Inc. Structure and manufacturing method of the same
JP2009505118A (ja) * 2005-08-16 2009-02-05 株式会社オハラ 構造体及びその製造方法
WO2007021022A1 (en) * 2005-08-16 2007-02-22 Ohara Inc. Structure and manufacturing method of the same
US7626138B2 (en) * 2005-09-08 2009-12-01 Imra America, Inc. Transparent material processing with an ultrashort pulse laser
US8314359B2 (en) 2005-09-08 2012-11-20 Imra America, Inc. Methods and systems for laser welding transparent materials with an ultrashort pulsed laser
US8389891B2 (en) 2005-09-08 2013-03-05 Imra America, Inc. Transparent material processing with an ultrashort pulse laser
US8530786B2 (en) 2005-09-08 2013-09-10 Imra America, Inc. Transparent material processing with an ultrashort pulse laser
US9138913B2 (en) 2005-09-08 2015-09-22 Imra America, Inc. Transparent material processing with an ultrashort pulse laser
US9636773B2 (en) 2005-09-08 2017-05-02 Imra America, Inc. Transparent material processing with an ultrashort pulse laser
US9751154B2 (en) 2005-09-08 2017-09-05 Imra America, Inc. Transparent material processing with an ultrashort pulse laser
JP2007237221A (ja) * 2006-03-07 2007-09-20 Hokkaido Univ レーザ加工装置及びレーザ加工方法
JP2009008992A (ja) * 2007-06-29 2009-01-15 Toyota Central R&D Labs Inc 自己形成光導波路の製造方法
WO2022102452A1 (ja) * 2020-11-13 2022-05-19 Ａｇｃ株式会社 透明部材を加工する方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20060091122A1 (en) 2006-05-04
EP1514635A1 (en) 2005-03-16
WO2003099508A1 (fr) 2003-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3531199B2 (ja) 光伝送装置
CN102004307B (zh) 使用同心双锥面镜实现全内反射荧光显微的系统与方法
JP6595533B2 (ja) 三次元加工対象体のレーザパターニング装置
JP2003340588A (ja) 透明材料内部の処理方法およびその装置
JP2003340579A (ja) 透明材料内部の処理方法およびその装置
CN109702323B (zh) 一种深度连续可调的近4π立体角飞秒激光直写加工的方法及应用
Wang et al. Non-diffraction-length Bessel-beam femtosecond laser drilling of high-aspect-ratio microholes in PMMA
JP2006068762A (ja) レーザー加工方法およびレーザー加工装置
CN202102170U (zh) 使用同心双锥面镜实现全内反射荧光显微的系统
JP2008036641A (ja) レーザ加工装置およびレーザ加工方法
CA2917764A1 (en) Optical design method for x-ray focusing system using rotating mirror, and x-ray focusing system
CN111360415B (zh) 一种利用化学处理辅助激光加工制备金刚石涡旋光束发生器的方法及其应用
Kondo et al. Three-dimensional microfabrication by femtosecond pulses in dielectrics
CN100406374C (zh) 一种用于金属微粒的激光光镊微细操控方法及装置
CN110421265B (zh) 一种利用飞秒激光加工不同形状亚波长周期结构的方法和装置
CN112355484B (zh) 基于高斯光束聚焦直写的表面周期性锥形微结构加工方法
Zambon et al. Fabrication of photonic devices directly written in glass using ultrafast Bessel beams
JP2005230863A (ja) 透明材料内部の処理方法およびその装置
Zhou UV excimer laser beam homogenization for micromachining applications
JP2947971B2 (ja) レーザトラッピング方法及び装置
JPH112763A (ja) レーザー加工機用照明光学系
JP2003025084A (ja) レーザー加工装置及び加工方法
JP2001232182A (ja) 微粒子の配列方法
CN220188814U (zh) 贝塞尔光束生成装置及飞行光路切割系统
Zinn et al. F2-laser fabrication of fiber-integrated optical elements

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20031201

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20040206

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20040316

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040520

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050523

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20050524

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051031

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20051031

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061128

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070126

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070403

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070508

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20071120