1月13日～15日にかけて開催されるレーザー学会学術講演会第46回年次大会において、本学4年生東海林真伎さんと卒業生の佐藤寛太さん、大坂龍星さんが関与した研究成果を発表しました。

タイトル： レーザー焼結法を用いたマイクロランダムレーザー作製法の開発
発表者： 藤原 英樹、東海林 真伎、佐藤 寛太、大坂 龍星
発表日：1月13日
学会情報：レーザー学会学術講演会第46回年次大会（大阪南港ATC O’s棟南館、1月13日-1月15日）
講演会ページ：https://pub.confit.atlas.jp/ja/event/lsj46

光多重散乱に基づくランダムレーザーは、散乱体凝集などにより簡単に作製出来るだけでなく、無指向性、準単色性、低空間コヒーレンスというユニークな特徴により広範囲に強度ムラのない照明が可能となりますが、凝集体などの構造では電気駆動化が難しい点や、その不規則さによりレーザー発振モード（発振箇所など）を制御できないといった問題が存在します。この問題に対して本研究室では、金属や半導体粒子を焼結し、3次元構造を造形するレーザー焼結法に注目しました。この方法をZnOナノ粒子膜に適用することで、粒子間を緩やかに融着するとともに、基板上の任意の位置に固着できると考えられます。そこで本研究では、レーザー焼結法を用いたマイクロサイズのランダムレーザー作製技術の確立を目的とし、ZnOナノ粒子膜のガラス基板への焼結およびレーザー発振の検証を行いました。実験では、基板上にZnO粒子膜を作製し、様々な強度、パワー、照射時間でレーザー光を粒子膜に集光照射し、その後、超音波洗浄を行うことで余分な粒子を除去しました（図1）。その結果、適度なレーザー照射条件により、ガラス上に数十マイクロサイズのZnO粒子焼結体を形成することが可能となるだけでなく、その構造において光学励起によるレーザー発振を誘起できることを示しました（図2）。

図1 ZnOマイクロレーザー焼結体の作製手順．

図2 (a)ガラス基板上のZnO粒子膜にレーザーを照射した直後の顕微鏡写真と(b)洗浄後のレーザー照射スポットの写真．(c)ZnOマイクロレーザー焼結体の電子顕微鏡写真．(d)UVパルスレーザー励起によるZnOマイクロレーザー焼結体のレーザー発振スペクトル．