大型高出力レーザーの開発に寄与するガラス製ファラデー素子の誕生

日本電気硝子株式会社と大阪大学レーザー科学研究所、核融合科学研究所、京都大学が共同で、光アイソレーターのキーパーツとなるガラス製ファラデー素子を開発しました。この革新技術によって、高出力レーザーの反射戻り光の問題を解決する道が開かれ、レーザー核融合やがん治療など、さまざまな応用が期待されています。

ガラス製ファラデー素子とは？

ガラス製ファラデー素子は、光を制御するための特別な光学素子で、特に光アイソレーターに使われます。この素子は磁場を用いて光の偏光を回転させることで、不要な反射光を抑制します。今回開発された素子は、従来の素材であるテルビウム・ガリウム・ガーネット（TGG）を超える性能を持っています。

主な特長

- 大型化可能: ビーム径約Φ90mmを制御できる110✕110mmのサイズを実現。
- 高出力耐性: 吸光係数が低く、レーザー出力が向上しても品質が保持される特性を持っています。

共同開発の背景

高出力レーザーの利用において、反射戻り光は大きな問題です。これは装置の破損やノイズを引き起こすため、特に大きな懸念材料です。これを解消するために、日本電気硝子は小型ハイパワーレーザー向けの光アイソレーターの開発経験を活かし、このガラス製ファラデー素子を生み出しました。京都大学と核融合科学研究所の協力により、ガラスの特性評価が行われ、大阪大学レーザー研が「SENJU」プロジェクトとして実装を進めています。

レーザー核融合の可能性

レーザー核融合は、カーボンニュートラルの実現を目指す次世代エネルギー源として注目されています。日本のエネルギー自給率の低さを背景に、レーザー核融合の研究はエネルギー安全保障の面で重要な役割を果たすことが期待されています。これにより、私たちのエネルギー源の多様化が進み、持続可能な未来に貢献するでしょう。

今後の展望

今後、日本電気硝子とパートナー企業は、ガラス製ファラデー素子のサイズや厚みの試作を続け、光学特性の評価を行い、実用化へ向けた試作を進めていきます。この素子は、高出力レーザー以外にも光通信や分光器など、広範な分野での応用が期待できます。さまざまな課題を解決する製品開発を進め、持続可能な社会の実現に寄与することを目指しています。

展示会出展のお知らせ

新たに開発されたガラス製ファラデー素子と、高出力レーザー対応の光アイソレーターは、2025年4月23日からパシフィコ横浜で開催される「OPIE'25」、続いて6月24日からドイツ・ミュンヘンで開催される「LASER World of PHOTONICS 2025」に出展予定です。

これらの展示会では、最新の技術とその応用を直接見ることができ、業界関係者との情報交換の場にもなります。興味がある方はぜひ足を運んでみてください。

ガラス製ファラデー素子、光アイソレーター製品ページで、さらなる情報をチェックしてみてください。日本電気硝子の英知が結集されたこの技術が、未来のエネルギー問題をどう解決していくのか、その動向に注目です。