大型高出力レーザー用ガラス製ファラデー素子 90mmのビーム径を制御：研究開発の最前線

日本電気硝子は、大型高出力レーザーで使用するガラス製ファラデー素子を開発した。サイズは110×110mmで、ビーム径約Φ90mmを制御する光アイソレーターとして実装を進めている。

[MONOist]

　日本電気硝子は2025年3月26日、大型高出力レーザーで使用するガラス製ファラデー素子を開発したと発表した。大阪大学、核融合科学研究所、京都大学との共同研究による成果で、レーザー核融合や宇宙デブリの除去、重粒子線を使ったがん治療などの精密工学への適用が期待される。

　光アイソレーターに使われるガラス製ファラデー素子は、光の偏光面を磁場で回転させる特殊なパーツだ。これを用いた光アイソレーターにより、大型高出力レーザーの反射戻り光を抑制できる。

　共同開発したガラス製ファラデー素子のサイズは110×110mmで、超大径ビームを制御可能。大阪大学レーザー科学研究所で開発中の大型高出力レーザー装置「SENJU（Super Energetic Joint Unit）」のビーム径（直径が約90mm）を制御する光アイソレーターとして、同素子の実装を進めている。

大型高出力レーザー装置「SENJU」［クリックで拡大］ 出所：日本電気硝子

開発したガラス製ファラデー素子［クリックで拡大］ 出所：日本電気硝子

　従来素材のTGG（テルビウム、ガリウム、ガーネット）と比較して吸光係数が低く、レーザーの出力を上げても品質が低下しない。高出力耐性があり、レーザー機器の破損リスクに対応する。

光アイソレーターとガラス製ファラデー素子の模式図［クリックで拡大］ 出所：日本電気硝子

　今後、次世代エネルギーとして注目を集めるレーザー核融合に適したガラスのサイズ、厚みの試作と光学特性などの評価を実施する。さらに実装化に向けて、ガラス製ファラデー素子を搭載した光アイソレーターの試作も進める。

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