蓝色激光先端技术

2015年冬天，高亮度蓝色激光装置BLUE IMPACTTM荣获了表彰日本尖端技术的“超级制造产品零件大奖”。这一装置有望为激光加工领域等众多产业的发展做贡献。而其开发工作源于一位“新人”工程师的灵感和岛津制作所元器件部多年来的技术积累。

过于讲究的图纸

“太笨拙了”
2013年，在岛津制作所元器件部传感器/组件BU对图纸给出了这样的评价。
“是这样吗……”
负责设计工作的该BU的课长齐川次郎边说边挠头。当时，谁都没有想到，一年后这份图纸转化为成品后会带来巨大反响。
齐川是中途录用的职员，当时担任主任一职。他长年在国家研究机构工作，一直致力于研究各种波长的激光的产生方法。齐川是一位不寻常的研究人员，在即将迈入不惑之年之际，不满足于停留在基础研究阶段，希望运用自身积累的知识为社会制造激光元器件，于是选择跳槽到岛津工作。齐川从头开始研究的第一个产品就是高亮度蓝色激光装置，该装置后来以“BLUE IMPACTTM”的产品名出售。他在设计中加入了必要功能，信心满满地绘制了图纸，但是因为太专注于研究，过分追求性能，忽略了这是为客户提供产品的产品化意识。“太笨拙了”这句评价是上司给予他的爱的鞭策，目的是让齐川意识到这个重要的观点。

对新市场的挑战

高亮度光纤耦合蓝色直接二极管激光器

激光元器件是激光加工机和照明、显示器、医疗和医疗器械、固体激光励起用光源和理化学研究等制造业务中不可缺少的“工具”。它是岛津制作所元器件部的主力产品之一，为测量仪器提供各种激光光源和波长转换装置，获得了公司内外的一致好评。2012年，部署内就能否开拓新市场有了动向，也就是在这时，齐川被指派了开发BLUE IMPACTTM的工作——
他们所关注的新市场就是激光加工用的新一代激光市场。激光加工与切削相比，不仅可防止切割面的磨损和劣化，还能聚合成光斑大小（激光直径），实现肉眼难以确认的微细尺寸的加工。因此，在电路日渐小型化的半导体LSI制造工序等需要微细加工的场景中，其存在感不断增强。过去使用的激光多为红外光，这种激光可轻松加工铁、不锈钢，电子电路的设计中所使用的金、铜等属于红色金属，激光即便照射到这些金属也几乎不被吸收。所以，如果不实现高功率输出，将难以进行加工。，金、铜对蓝色激光的吸收率比红外光高出一个数量级，齐川注意到了这一特性。
然而，这里面也存在一个难题。一般来说，蓝色半导体激光只能以单体输出，在实现高功率输出时，光束尺寸就会增大，难以保证在保持小光束尺寸的同时实现高功率输出。如果能解决这一问题，不仅对于半导体行业，对于要求微细加工的各种产业也将能够做出巨大贡献。
齐川解决这个问题的方法是选择了耦合方式，即准备多个蓝色的光源，让发出的光线通过透镜汇集成光纤。通过光纤输出激光，这样不仅容易操作，而且通过将多个激光单元连接在一起，可以很容易地增加激光功率输出。

“我们的专家团队可以做到”

虽然开发工作难度很大，但齐川已经做好了充分的准备，他的身边聚集了可靠的同伴
“元器件部聚集了要素技术的专家。有光学涂层方面的专家，有激光组装经验的专家，还有电气、机械装置等方面的专家。走在走廊上，就仿佛参观一个汇集了日本先端技术的小工厂的街道一样。当我刚来岛津工作时，惊讶于公司里居然有这样的地方。而且彼此之间有着牢固的信赖关系，我深信只要有他们的帮助，就一定能实现目标。这次的开发能够取得成功，也正是因为有东条课长、渡边课长、石垣主任、宇野主任、广木副主任、坂本君这些成员的存在”
就这样，大家汇集了要素技术，经过多次指摘、修正后，终于完成了设计图。在次年2013年，迈出了产品化的第一步。

希望为解决难题提供助力

课长 博士（理学） 齐川次郎
元器件部传感器/组件BU

项目开始两年后。大家集结岛津元器件部的技术，终于完成了蓝色激光装置BLUE IMPACTTM。蓝色、高亮度、高效率的理念受到了高度关注，自产品发售以来，咨询纷至沓来。2015年，它所体现的卓越技术和对产业的影响获得了好评，荣获日刊工业新闻社、日本制造会议主办的2015年度“超级制造产品零件大奖”的奖项。
“一开始我们对于客户对产品的接受度还有些半信半疑，令人高兴的是，许多企业向我们发出了订单。未来，我们将制造更加便捷的激光元器件，希望尽可能多地解决全球制造现场存在的难题”
不但增加了新的激光技术知识，元器件部的开发能力也得到了进一步提升。

注：本文中所登载的被采访者的所属团体、职务名等皆为采访当时的情况。