3. ガラスレンズの成形
3.1 球面レンズ加工実験
本加工法はレーザ焦点付近の最大引張応力を生じる位置でき裂伝播するため，目的とするレンズ形状に沿ってレーザ焦点を移動させるだけで，任意形状のガラスレンズの成形が可能となる。実例として球面レンズの成形を試みた結果を紹介する。図6に示すようにΦ30 mm，厚み6 mmのBK7試料を回転させ，中心から外周に向かってレーザを螺旋走査させることで，R100 mmの球面レンズとなるよう改質層を形成した。
全面加工後，50 µm/s程度の緩やかな速度で，図7のようにき裂が中心に向かって自然に伝播し，中心付近で停止した。そこから指で，垂直方向の引張荷重を負荷したところ，全面剥離に成功した。引張りの影響でレンズ中心に370 µm程度の突起が残ってしまったが，それ以外の箇所は，10 µmPV以下の形状精度となった。レンズを透かして模様を観察すると像が拡大されていることから，レンズ機能を果たしており，表面粗さは，4.54 nmRaであった。
3.2 アニールによる改質層の除去
次に，成形されたガラスレンズの透過率測定を行ったところ，波長360 nm～1200 nmの領域において89％～92％と透明度の高い鏡面であった。しかしながら，加工前試料の透過率は，94％程度であったことから，光学的性能を損なっていることがわかった。これは，改質層内部をき裂伝播していくため，剥離面表面に残存した改質層の散乱によるものである。そこで，アニール処理によって元のガラス状態に戻すべく改質層の除去を試みた。今回用いた試料のガラス転移点が576℃であることから，それよりわずかに高い温度580℃と590℃でアニールを行った。アニール温度保持時間は5分と30分の2通りとし，計4条件のアニール実験を行った。側面観察結果を図8に示す。どの条件においてもアニールにより改質部が減少することが確認された。5分のアニールでは580℃，590℃ともに改質部の残存が確認されたが，580℃で30分のアニールを行うと改質部は大きく減少し，590℃で30分のアニールを行った際には，改質部は除去され観察されなくなった。アニール後の試料の透過率測定を行ったところ，加工前の試料の透過率と一致したことから，容易に改質層は除去することが可能である。
