浜ホト,最高出力レーザーを実証 核融合実現に前進

浜松ホトニクスは,半導体レーザー(LD)励起の固体レーザーでは世界最高出力となる,パルスエネルギー200ジュール(J)のレーザーを10ヘルツ(Hz)で照射できる平均2kWのレーザー出力を達成した(ニュースリリース)。

レーザフュージョンは,重水素と三重水素を入れた燃料カプセルに大出力のレーザを照射することで原子核同士が融合する反応。核融合反応によって発生した莫大なエネルギーを用いた発電実証は,カーボンニュートラルな社会に向けた次世代エネルギーとして期待されている。

米ローレンス・リバモア国立研究所にある国立点火施設(NIF)では,2メガジュール級の大出力レーザーを用い,2022年12月に世界で初めてレーザーフュージョンによる「点火(自己持続的な核融合反応)」が実証された。NIFにおけるレーザー照射は数時間に1回程度に限られるが,レーザーフュージョンの実用化にはレーザーの繰り返し出力が必要になる。

同社は2021年, 250Jのレーザーを0.2Hzの低い繰り返し数で出力するレーザー装置を開発。そして,2023年には,LDの励起パワーを調整しレーザー媒質の温度上昇を制御することで,100J×10Hzのレーザー出力を確認した。

今回,レーザーの高出力化のためにLDの励起パワーを1.5倍まで増強。その際に発生する発熱の影響を,独自の冷却構造を改良しヘリウムガスの流量を増やすことで軽減するとともに,レーザ装置全体の動作条件の最適化を行ない,レーザー媒質における特性の劣化を抑えた。この結果,パルスエネルギー200Jかつ繰り返し10Hzと平均出力2kWのレーザー出力に成功した。

今回,高いパルスエネルギーを繰り返し出力するレーザーの高出力化を実証したことで,レーザー装置のさらなる大出力化に向けた設計が可能になった。また,このレーザー装置によるレーザーを,中性子を安全に遮蔽できる同社のレーザー照射施設へ供給し,レーザーフュージョン研究にも応用することができる。

今後,レーザーフュージョンの実用化に向けて,1kJ×10Hzのレーザー出力を実現するレーザー技術の研究開発を加速させるという。また,この実験で明らかになった課題の解決と,1kJ級レーザーの開発を目指す国内外の研究機関との連携体制の構築および国家プロジェクトの立ち上げを目指すとしている。

また,この成果は,レーザー加工や宇宙デブリ除去,半導体露光用光源などの経済安全保障の観点からも,国家的重要技術であるとしている。

キーワード:

関連記事

  • パワーレーザー、12億円調達 レーザーフュージョン光源と宇宙デブリ事業を加速

    大阪大学レーザー科学研究所発スタートアップのパワーレーザー(大阪府吹田市)は、第三者割当増資などにより総額約12億円の資金調達を実施した(ニュースリリース)。今回の調達により、累計調達額は約16億円となる。調達資金を活用…

    2026.09.04
  • 名城大と三重大、AlGaN系UV-B半導体レーザー高効率化の要因を解明

    名城大学と三重大学は、AlGaN系UV-B半導体レーザーの電力・光エネルギー変換効率(WPE)を制限する主な要因が、これまで重視されてきた光閉じ込めではなく、内部光損失であることを実験的に明らかにした。さらに、内部光損失…

    2026.08.18
  • 浜松ホトニクス、世界最高クラスの2.0kWレーザーダイオードバーを開発

    浜松ホトニクスは、幅1cmのレーザーダイオード(LD)バーから室温で2.0kWの擬似連続波(QCW)出力を実現したと発表した(ニュースリリース)。同社によると、これは世界最高クラスの出力記録となるとしている。 LDバーは…

    2026.06.12
  • ヌヴォトン、紫色半導体レーザーで業界最高クラスの光出力を実現

    ヌヴォトン テクノロジーは、直径9.0mmのCANパッケージ(TO-9)において、業界最高クラスの光出力を実現した「高出力4.5W紫色(402 nm)半導体レーザ」の量産を開始すると発表した(ニュースリリース)。 同製品…

    2026.04.20
  • ウシオ電機、距離計測向けパルス出力200mWの赤色レーザーダイオードを発売

    ウシオ電機は、測距儀など高精度な距離計測用途に対応した波長685nmの赤色レーザーダイオード(LD)「HL67241MG」を2026年4月より販売開始した(ニュースリリース)。 近年、建設やインフラ整備の現場では、建築測…

    2026.04.14

新着ニュース

人気記事

編集部おすすめ

  • オプトキャリア