レーザー核融合の実現可能性を加速させる
⽇本電気硝⼦株式会社（本社︓滋賀県⼤津市 社⻑︓岸本暁）、⼤阪⼤学レーザー科学研究所（以下、阪⼤レーザー研）、核融合科学研究所、京都⼤学は⼤型⾼出⼒レーザーのキーパーツとなる「ガラス製ファラデー素⼦」を開発しました。このパーツ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課題である反射戻り光を抑制できます。⾼出⼒レーザーは、レーザー核融合や宇宙デブリの除去、重粒⼦線によるがん治療など精密⼯学や先端レーザー制御が求められるさまざまな分野への応⽤が期待されています。
■ガラス製ファラデー素⼦の特⻑
ガラス製ファラデー素⼦は、光アイソレーターに使⽤される光学素⼦であり、磁場を利⽤して光の偏光⾯を回転させる特殊なパーツです。レーザーの反射光を制御する機器「光アイソレーター」のキーパーツとして使⽤されます。今回共同開発したガラス製ファラデー素⼦は以下の特⻑を持ち、テルビウム・ガリウム・ガーネット（TGG）などの従来素材を凌駕します。
・⼤型化が可能
超⼤径のビーム(Φ90mm)を制御できるほどのサイズ（110✕110mm）を実現。
・⾼出⼒（ハイパワー）耐性がある
TGG に⽐べ吸光係数が低く、レーザーの出⼒を上げても品質が落ちない。
■⽤語説明
■共同開発の背景
⾼出⼒レーザーの反射戻り光は、レーザー機器の破損リスクやノイズ問題を引き起こすため、装置の実現に向けた⼤きな課題となっていました。⽇本電気硝⼦は、⼩型の⾼出⼒（ハイパワー）レーザー対応光アイソレーターの開発経験を活かし、⼤型⾼出⼒レーザーの要件に応えるガラス製ファラデー素⼦を開発。京都⼤学と核融合科学研究所がガラスの評価を⾏い、阪⼤レーザー研が「SENJU」の光アイソレーターとして実装を進めています。
■レーザー核融合とエネルギーの未来
レーザー核融合は、安定したエネルギー供給とカーボンニュートラルの実現を⽬指す次世代エネルギーとして注⽬されています。⽇本のエネルギー⾃給率が約 13%（2021 年度時点）※と極めて低い中、レーザー核融合はエネルギー安全保障に⼤きな可能性を提供します。
※出典︓経済産業省資源
■今後の展望
レーザー核融合に適切なガラスのサイズ・厚みの試作を継続するとともに、光学特性などの評価を⾏います。また、実⽤化に向けて「ガラス製ファラデー素⼦を搭載した光アイソレーター」の試作へとステップを進めていきます。ガラス製ファラデー素⼦は、⼤型⾼出⼒レーザーだけでなく、光通信や分光器など光システムに関わるさまざまな⾼機能製品で応⽤可能です。今後も、顧客の課題解決に向けた製品開発を進め、持続可能な社会の実現に貢献します。
■展⽰会出展のお知らせ
ガラス製ファラデー素⼦、⽇本電気硝⼦製 ⾼出⼒レーザー対応光アイソレーターは、4⽉23⽇からパシフィコ横浜で開催される「OPIEʼ25」、6 ⽉ 24 ⽇からドイツ・ミュンヘンで開催される「LASER World of PHOTONICS 2025」に展⽰予定です。
■ガラス製ファラデー素⼦、光アイソレーター製品ページ
https://www.neg.co.jp/products/optical-isolator/index.html
【関連リリース】
磁気光学ガラスを⽤いた世界最⼩の⾼出⼒ファイバーレーザー⽤
光アイソレーターの開発に成功（2018年10⽉ 22⽇）
https://www.neg.co.jp/assets/news_20181022_jp.pdf
【⽇本電気硝⼦株式会社 概要】
⽇本電気硝⼦株式会社は、滋賀県⼤津市に本社を置く、世界トップクラスの特殊ガラスメーカーです。新たな機能を⽣み出す特殊ガラスは、板や管、⽷、粉末などさまざまな製品に姿を変え、半導体やディスプレイ、⾃動⾞、電⼦機器、医療、エネルギーなど多岐にわたる分野で活躍しています。当社が 70 年以上の歴史の中で磨き上げてきた技術と実績により開発された特殊ガラスは、暮らしのあたりまえから産業の最先端まで、幅広い分野で⾼い評価を受けています。
会社名：⽇本電気硝⼦株式会社
代表者：社⻑ 岸本 暁
本社所在地：滋賀県⼤津市晴嵐⼆丁⽬ 7 番 1 号
創⽴：1949年12⽉1⽇
事業内容：特殊ガラス製品の製造・販売およびガラス製造機械の製作・販売
URL：https://www.neg.co.jp/
【⼤阪⼤学レーザー科学研究所 概要】
⼤阪⼤学レーザー科学研究所は、その前⾝である⼤阪⼤学⼯学部附属レーザー⼯学研究施設発⾜(1972 年)以来、レーザー技術の開発と応⽤で世界をリードしてきました。中でもレーザー核融合研究は、⼈類究極のエネルギー源の可能性を追求する社会の要請に応える学術融合型の学際研究であり様々な波及技術を⽣み出しています。またレーザー宇宙物理学やプラズマフォトニクスといった我が国オリジナルの分野融合の新学問領域を開拓するなど、レーザー科学に関して世界を先導する研究所として国際的に⾼いプレゼンスと卓越性を有しています。さらに世界有数の⼤型パワーレーザーを⾃主開発し活⽤しています。100％開かれた世界最⼤出⼒のレーザー施設として国際的に⾼い期待をもとに、共同利⽤・共同研究拠点として新たな学術の創成と産業イノベーション実現に貢献しています。
【核融合科学研究所 概要】
核融合科学研究所は、核融合エネルギーを私たちが利⽤できる形で実現するために必要となるプラズマ物理をはじめ、ミクロな量⼦プロセスや材料科学、装置を構成する機器の⼯学技術まで、様々な研究課題に取り組んでいます。⼤学共同利⽤機関として、⼤型ヘリカル装置（LHD）やスーパーコンピュータなど、⼤型の研究施設をはじめ、様々な研究装置群を共同利⽤に供し、国内外の⼤学や研究機関との共同研究を進めることで、核融合科学の発展とともに、広く科学技術の基盤形成を推進しています。
【京都⼤学化学研究所 レーザー物質科学研究領域 概要】
京都⼤学化学研究所レーザー物質科学研究領域（時⽥研究室）では、⾼強度レーザー科学を中⼼に、⾼強度レーザー光の発⽣・制御・応⽤技術の研究を⾏っています。特に、中⾚外域を含む⾼出⼒レーザーの開発や、レーザー光とプラズマの相互作⽤に関する基礎研究に取り組み、次世代の光科学技術の発展に貢献しています。
【京都⼤学⼤学院⼯学研究科・材料化学専攻・応⽤固体化学研究室 概要】
京都⼤学⼤学院⼯学研究科・材料化学専攻・応⽤固体化学研究室では、⾦属酸化物を中⼼に無機固体の電⼦物性に関する研究を遂⾏しています。これまで、アモルファス酸化物を含む準安定酸化物の磁性と磁気光学効果、電荷秩序とスピン秩序が共存する酸化物の誘電性と磁性などに関して、複雑な構造を持つ酸化物固体を合成し、電⼦物性とそれが現れる機構を明らかにしてきました。最近では、ワイドバンドギャップ酸化物半導体の基礎的な電気伝導機構の解明と、ショットキーバリアダイオードや⾦属-半導体電界効果トランジスタのようなデバイスへの応⽤にも取り組んでいます。
出典：
https://www.neg.co.jp/assets/news_20250326_jp.pdf
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