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高耐力レーザーミラー

レーザーミラー

1，レーザーミラーとは

　レーザーミラーとは、レーザー光を反射するために設計された特殊なミラーです。

高い反射率とレーザーに対する耐久力（熱耐性）を持つことを特徴としています。それにより、レーザー光のエネルギーを最大限に利用する事ができます。レーザーデバイスや光学系で、色々な目的で使用されていますが、主な用途はレーザー光をビームの形で集光または伝播させることです。

レーザーデバイスから出力されるレーザー光はミラーによって反射され、任意の方向にビームを誘導することができます。レーザー光は特定の波長で、高いパワーが生成されるため、通常のミラーでは熱による損傷が起きる可能性が非常に高くなります。

レーザーミラーは特定の波長や出力に対して非常に高い反射率を持ち、さらに熱によるダメージを最小限に抑える特殊な膜設計や材料で製造されています。

2，レーザーとは

　レーザーとは、Light Amplification by Stimulated Emission of Radiationの頭文字をとったものです（LASER）。日本語では、誘導放出による光増幅放射となります。
特徴として、「指向性が高く」「コヒーレンスであり」「単色である」という事です。指向性とは光や音などが、その方向によって強度が違う事であり、指向性が高い波は、一方向に対してまっすぐ強度がそろっている事を指します。またコヒーレンスは、可干渉性の事であり、波の山と谷がそろっている事といえます。単色であるとは、ある一定範囲内の波長で構成される光において、レーザー光の波長範囲が限りなく狭い事を示しています。

3，レーザーの種類

　レーザーは媒質の種類によって分けると4種類です。
　　①個体レーザー　例）ＹＡＧレーザー
　　②液体レーザー　例）有機色素レーザー
　　③気体レーザー　例）ＣＯ２レーザー
　　④半導体レーザー

4，レーザーの使われる分野と用途について

・製造業

　切断やマーキングなどの加工プロセスで使われます。また溶接用途にも使われるようになっています。その際、レーザーミラーを使う事で、位置精度良くレーザーを使用する事ができます。

・医療用途

　レーザーミラーは医療分野でも広く活用されています。レーザー手術においては、ミラーを使用する事で、患者体内にレーザービームを誘導する事ができます。

皮膚治療では皮膚の病変や不要組織を治療する際、レーザーミラーを使用する事で、レーザービームを正確に照射する事が可能となりました。眼科手術においても、レーザーミラーを組み込んだシステムにより、眼の手術にレーザーを使用する事か可能になっています。

レーザーミラーは高い反射率と熱耐性を持つことから、レーザー光を効果的かつ安全に使用するために欠かせない要素です。

・通信

　レーザーミラーは、光通信の分野でも非常に重要な部品となっています。光ファイバーは情報の高速伝送に使用されますが、その際、ミラーは光ファイバーの端部や分岐点で使用され、光信号を正確に制御することを可能としています。

また、光通信ネットワークではミラーが光スイッチングにも使用され、信号の伝送や制御においても欠かす事ができない部品となっています。

5，レーザーミラーの構成

　基板（主にガラス）と反射層（主に金属か誘電体多層膜）で構成されています。

・反射層

　反射層は、レーザービームを反射する役割として基板上に構成されます。一般的に、金属の高い反射率をもつ材料を使いますが、熱耐久性を上げる為、高耐力を要求される場合は、誘電体を使用します。誘電体を使用する場合は、反射率、使用する波長と逆に阻止するべき波長などを考慮し、層の数と、各層の厚みをナノレベルでコントロールし、成膜します。

・基板

　基板は反射層を支える役割となります。一般的に、ガラスや金属の剛性のある材料が使用されます。ただし、レーザーのシステムとしての精度を上げる為には、平坦性や耐熱性が重要になります。その為、レーザーミラーに使われる基板は、高品質であり、価格も高価になります。