教授　長谷川 和男

長谷川 和男
Kazuo Hasegawa
ファイバーレーザーによる付加価値創造を行います
教授 / 博士（工学）豊橋技術科学大学

専門分野

  • 光（レーザー）加工
  • レーザー加工法・光学ヘッド開発
  • レーザー光源開発（ファイバー、固体）
  • エネルギー変換
  • 光を用いた計測技術
  • 光集積回路
  • 電磁気学

対応事項

  • 共同研究（レーザー加工技術、レーザー装置、レーザー技術、光学、光計測）
  • 技術相談（レーザー加工、レーザー装置の導入方法）
  • オンライン講義（レーザー加工技術、オンライン講義配信ノウハウ）
researchmap

メッセージ

博士学位取得と同時に雇用を創出する起業を目指しましょう。
次代を盛り上げるプロジェクトを企画しましょう。

レーザー開発（ファイバーレーザーの高機能化,固体レーザー）

ファイバーレーザーは、種々のレーザーの中で、使い勝手の良いレーザーです。一般的なファイバーレーザーとは異なる手法で、新たな付加価値創造に取り組みます。

超短パルスレーザーにより利得ファイバーのコアに共振器鏡(HOFG: Higher-Order Fiber Grating)を直接作る技術を開発しました。共振器内にFBG(Fiber Bragg Grating)鏡を融着で挿入する従来法よりもレーザー発振モードの制御性が高くなる方式であり、高出力ファイバーレーザーのモード制御に適しています。共同研究により、ファイバレーザーの性能向上に向けた研究を進めましょう。
文献：Appl.Opt.57(25)7314(2018).

被加工材料が、高い反射率特性を有する場合や、高い融点の難加工材や新素材に有効なレーザー加工法の開発を進めています。これまでレーザー光源のユーザーであった企業、研究機関の方の参加に期待しています。銅、アルミ、チタン、鉄、樹脂、CFRPなどの複合材料のレーザー加工(切断、接合)を想定しています。
光ファイバー拡大図(a)とHOFG(b)

レーザービーム重畳加工法

金属材材料を溶融する時のスパッタを抑制する加工法、加工効率を向上させる加工法を検討し、エネルギー密度の異なるビームを重畳することで実現しました。その結果について、SS400におけるスパッタの抑制状況と、高反射率材料である純銅の溶融断面積の増加の様子を写真で示します。

溶融の起点制御と、総入熱量の制御を別々に行うことで理想的なレーザー加工特性を実現しました。ここで確認できた現象に基づいたファイバーレーザ―光源システムを開発し、加工プロセスの革新をしたいと思います。加工プロセスの分析から一緒に考えてみたいと思います。
文献：OPIC 2022, SLPC9-01 (2022).

エネルギー変換とエネルギー利用

太陽光を励起源として用いる太陽光励起レーザー(ファイバー、小型ロッド)により、太陽光からエネルギーを得るエネルギー変換技術を目指しました。透明セラミックス技術を利用し、太陽光励起レーザーの特性にマッチした利得媒質の設計を行い、太陽を追尾する精度を緩めることに成功しました。開発過程で蓄積された技術を小型固体レーザーの高性能化、レーザー加工用光源にも展開します。
文献： Opt.Exp. 20(6),5891 (2012), Opt.Exp. 23(11), A516 (2015).
  JJAP56,08MA07(2017). JJAP57, 042701(2018).
太陽光励起レーザーと小型ロッド

主要な学術研究・社会貢献活動

１）「レーザーによるものづくり中核人材育成講座」企画運営
２）レーザー学会「ファイバレーザー技術専門委員会」委員
３）レーザー支援加工法の創出（レーザー加工現象解明、レーザー加工ヘッド開発、レーザー装置開発）

It’s NEW　

  • Photonix2020会議で題目「レーザー加工の基礎と最新動向」を講演。
  • 「ガラス工学ハンドブック（朝倉書店）」共著執筆（第14章担当）近刊（2024年出版予定）。
  • 「Advances in Optics: Reviews, Vol. 5 Book Series, (Chapter10) Compact Solar-Pumped Lasers (IFSA Publishing)」共著執筆（2021年12月）。
    下記URLから、無料でダウンロードができます。 https://www.sensorsportal.com/HTML/BOOKSTORE/Advances_in_Optics_Vol_5.pdf

キーワード

  • レーザー技術　高出力ファイバレーザー、高出力固体レーザー、短パルスレーザー、半導体レーザー、微小光学部品設計・製作、光計測
  • レーザー加工技術　加工ヘッド、加工システム、加工用治具開発、切断、穴あけ、溶接、表面改質
    レーザーシステム設計、レーザー装置の導入
光加工・プロセス分野
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