　産業技術総合研究所（産総研）は2017年6月14日、対向する2個のプリズムからなる素子を使って光の反射量を調整し、加工用レーザーのパワーを高い精度で制御するシステムを開発したと発表した。2kW/cm²のレーザーを制御してパワーの揺らぎを0.1％以下に抑制し、レーザー出力を安定化できることを実証した。

　プリズム底面に別のプリズムを近づけると、エバネッセント光（プリズム底面の数百nm外側に侵出し、再び内部に戻る反射光）の一部を、近づけたプリズムへと抽出できる。この際、反射光となる光のパワーは抽出された分だけ減少する。抽出光の量は2つのプリズム間の距離により異なるため、この距離を変えることで反射光のパワーを制御できる。

　この原理は以前から知られていたが、今回、システムの出射口にパワーモニターを設置し、その測定値が目標値と一致するように2つのプリズム間の距離を制御することに成功。透明度の高いプリズムを用いるため、光の吸収に伴う発熱も抑制できた。

　同システムを用いて、波長が1.1μmで2kW/cm²という高出力加工用レーザーのパワー制御の実証実験を行った。その結果、制御後の変動を0.1％以下に抑制でき、レーザーパワーを安定化させることに成功した。また、300～420秒付近の連続的なパワー変動に対しても、制御後は一定値を維持できることを確認し、高出力レーザーパワーであっても制御可能なことを実証した。

　産総研は今回開発したシステムを基に、応答特性の改善を進めるという。また、同システムの小型化を進め、レーザーパワーを高精度に制御するシステムの実用化を目指すとともに、ビーム形状制御技術の開発にも取り組むとしている。

　高出力レーザーは、切断や切削などの機械加工が難しい材料の切断や、自動車の溶接などへの利用が拡大している。しかし、作業環境の温度変化などによってレーザーのパワーが揺らぎ、加工の精度や歩留まりに影響することが問題となっていた。