JPH04219316A - 単相ストロンチウムおよびランタニド混合酸化物およびこの混合酸化物の単結晶を使用するレーザ - Google Patents
単相ストロンチウムおよびランタニド混合酸化物およびこの混合酸化物の単結晶を使用するレーザInfo
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はマグネトリードの結晶構
造を有しかつ単結晶の形で得られる単相ストロンチウム
およびランタニド混合酸化物に関するものである。
造を有しかつ単結晶の形で得られる単相ストロンチウム
およびランタニド混合酸化物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】本発明は集積光学用途、光フアイバ遠隔
通信用途、医療用途（マイクロサージヤリー、皮膚治療
）および半導体研究ならびにパワーレーザ用途を有する
マイクロレーザにてきようし得る。これらのレーザは赤
外線スペクトル（１０００ないし３０００ｎｍ）または
材料の処理（溶接、貫通、マーキング、表面処理）、光
化学反応、制御された熱核反応融合またはヘリウムのご
ときガスの原子の分極化の実施を可能にする可視スペク
トルにおいて放出する。
通信用途、医療用途（マイクロサージヤリー、皮膚治療
）および半導体研究ならびにパワーレーザ用途を有する
マイクロレーザにてきようし得る。これらのレーザは赤
外線スペクトル（１０００ないし３０００ｎｍ）または
材料の処理（溶接、貫通、マーキング、表面処理）、光
化学反応、制御された熱核反応融合またはヘリウムのご
ときガスの原子の分極化の実施を可能にする可視スペク
トルにおいて放出する。
【０００３】これらのレーザはある程度の同調性を有す
る１または幾つかの別個の波長で伝達する。
る１または幾つかの別個の波長で伝達する。
【０００４】より詳細には、本発明の混合酸化物はアル
ミン酸塩（アルミネート）または没食子酸塩（ガレイト
）である。
ミン酸塩（アルミネート）または没食子酸塩（ガレイト
）である。
【０００５】マグネトリード構造を有するランタニドア
ルミネートと同様に、また化学式、Ｌａ １−Ｘ Ｎ
ｄＸ ＭｇＡｌ １１Ｏ１９（０＜ｘ≦１かつとくに
ｘ＝０．１を有する）を有するＬＮＡｓとして知られる
ランタンネオジウムマグネシウムアルミネートが存在す
る。
ルミネートと同様に、また化学式、Ｌａ １−Ｘ Ｎ
ｄＸ ＭｇＡｌ １１Ｏ１９（０＜ｘ≦１かつとくに
ｘ＝０．１を有する）を有するＬＮＡｓとして知られる
ランタンネオジウムマグネシウムアルミネートが存在す
る。
【０００６】本明細書において、記号≦は大きいかまた
はほぼ等しい（記号＜または−）に代用するものとする
。
はほぼ等しい（記号＜または−）に代用するものとする
。
【０００７】これらのアルミネートはフランス特許第２
４４８１３４号およびヨーロツパ特許第００４３７７６
号の主題を形成しそしてデイー・シエアラーによる１９
８６年の雑誌クオンタム・エレクトロニクス、第ＱＥ−
２２巻、第５号、７１３ないし７１７ページの”ＬＮＡ
：１．０５および１．８μｍのまわりに同調可能な新規
なＣＷＮｄレーザ”と題する発表に言及される。
４４８１３４号およびヨーロツパ特許第００４３７７６
号の主題を形成しそしてデイー・シエアラーによる１９
８６年の雑誌クオンタム・エレクトロニクス、第ＱＥ−
２２巻、第５号、７１３ないし７１７ページの”ＬＮＡ
：１．０５および１．８μｍのまわりに同調可能な新規
なＣＷＮｄレーザ”と題する発表に言及される。
【０００８】単結晶の形で得られるこれらの混合アルミ
ネートは略号ＹＡＧ：Ｎｄ３＋ で知られるネオジウ
ムでドーピングされたイツトリウムガーネツトおよびア
ルミニウム、およびネオジウムウルトラホスフエート（
ＮｄＰ５ Ｏ １４ ）により所有される光学特性と同
様な光学特性を呈し、これらのレーザはまた赤外線スペ
クトルにおいて伝達する。
ネートは略号ＹＡＧ：Ｎｄ３＋ で知られるネオジウ
ムでドーピングされたイツトリウムガーネツトおよびア
ルミニウム、およびネオジウムウルトラホスフエート（
ＮｄＰ５ Ｏ １４ ）により所有される光学特性と同
様な光学特性を呈し、これらのレーザはまた赤外線スペ
クトルにおいて伝達する。
【０００９】とくに、ＬＮＡは１０６４ｎｍでＹＡＧの
波長を形成する１０５４および１０８２ｎｍでレーザ放
出波長を有する。加えて、約１３２０ｎｍでの他の波長
伝達ドメインを有し、ドメインはシリコン光フアイバに
よる最低の減衰に対応し、かくして最小の損失を有する
最大量の情報の光フアイバによる伝達を許容する。
波長を形成する１０５４および１０８２ｎｍでレーザ放
出波長を有する。加えて、約１３２０ｎｍでの他の波長
伝達ドメインを有し、ドメインはシリコン光フアイバに
よる最低の減衰に対応し、かくして最小の損失を有する
最大量の情報の光フアイバによる伝達を許容する。
【００１０】しかしながら、単結晶の形でのかつとくに
工業的用途に現在最も使用されるチヨクラルスキ方法に
よるこれらのアルミネートの製造は工業的用途が大きな
寸法を有するようなパワーレーザを必要とするとき不十
分な品質を有する結晶を結果として生じるかも知れない
。
工業的用途に現在最も使用されるチヨクラルスキ方法に
よるこれらのアルミネートの製造は工業的用途が大きな
寸法を有するようなパワーレーザを必要とするとき不十
分な品質を有する結晶を結果として生じるかも知れない
。
【００１１】さらに、これらの結晶の成長は結晶学的方
向ａに沿って自然に行われる。いまや、結晶の光軸に対
応する結晶学的方向ｃはレーザ特性に非常に好都合であ
りかつより高い収量を得る結果となる。
向ａに沿って自然に行われる。いまや、結晶の光軸に対
応する結晶学的方向ｃはレーザ特性に非常に好都合であ
りかつより高い収量を得る結果となる。
【００１２】加えて、その結晶軸ｃがレーザの光軸と合
流される結晶の使用は改善された熱排出を許容しかつし
たがつてその結晶軸ａが光軸と合流される結晶を使用す
るとき放出棒体の改善された冷却を許容する。そのこと
は熱伝導度が不均等であるということに結びつけられ、
それは方向ｃにおけるよりも方向ａにおいて非常に高い
。
流される結晶の使用は改善された熱排出を許容しかつし
たがつてその結晶軸ａが光軸と合流される結晶を使用す
るとき放出棒体の改善された冷却を許容する。そのこと
は熱伝導度が不均等であるということに結びつけられ、
それは方向ｃにおけるよりも方向ａにおいて非常に高い
。
【００１３】方向ｃに沿って方向付けられたＬＮＡ棒体
を得るために、チヨクラルスキ成長が次いで行われ、そ
して次にサンプリング（またはコアサンプリング）が軸
ｃに沿って得られた棒体についてなされる。これはレー
ザ送信機の製造を僅かに複雑にする。
を得るために、チヨクラルスキ成長が次いで行われ、そ
して次にサンプリング（またはコアサンプリング）が軸
ｃに沿って得られた棒体についてなされる。これはレー
ザ送信機の製造を僅かに複雑にする。
【００１４】加えて、軸ｃに沿って方向付けられた棒体
の使用は改善された熱除去によるパワー上昇を許容する
。
の使用は改善された熱除去によるパワー上昇を許容する
。
【００１５】ＬＮＡレーザの成長の問題とは別に、ＬＮ
Ａレーザ伝達の低い収量は、主として自己消去現象によ
り、かくして蛍光発光を損なうことなしに結晶に導入さ
れることができるレーザ作用に応答し得るネオジウムの
量を制限する。ＬＮＡにおいて、導入されることができ
るネオジウムイオンの最大量はｘ＝０．２５に対応する
１０ ２１ イオンＮｄ ３＋ ／ｃｍ３ に等しく、
ｘに関して得られている最大レーザ強度は０．１に近接
する。
Ａレーザ伝達の低い収量は、主として自己消去現象によ
り、かくして蛍光発光を損なうことなしに結晶に導入さ
れることができるレーザ作用に応答し得るネオジウムの
量を制限する。ＬＮＡにおいて、導入されることができ
るネオジウムイオンの最大量はｘ＝０．２５に対応する
１０ ２１ イオンＮｄ ３＋ ／ｃｍ３ に等しく、
ｘに関して得られている最大レーザ強度は０．１に近接
する。
【００１６】ＬＮＡにおいて、ネオジウムは構造の３つ
の結晶位置（デイー・シエアラーによる上述した論文参
照）を占めることができ、それはこのネオジウムが熱伝
播およびかくしてレーザのパワー上昇に逆に作用する欠
陥を呈することを意味する。加えて、ネオジウムについ
ての幾つかの位置（サイト）の存在は自己消去に好都合
である。
の結晶位置（デイー・シエアラーによる上述した論文参
照）を占めることができ、それはこのネオジウムが熱伝
播およびかくしてレーザのパワー上昇に逆に作用する欠
陥を呈することを意味する。加えて、ネオジウムについ
ての幾つかの位置（サイト）の存在は自己消去に好都合
である。
【００１７】構造内のネオジウムの量を増大することに
よりレーザ伝達の収量を改善するためにガリウムによる
ＬＮＡ中のアルミニウムの部分置換はフランス特許第２
５９９７３３号に記載されている。しかしながら、対応
する単結晶の製造は主として非調和の溶融による種々の
欠点（泡、欠陥の存在）をこうむる。
よりレーザ伝達の収量を改善するためにガリウムによる
ＬＮＡ中のアルミニウムの部分置換はフランス特許第２
５９９７３３号に記載されている。しかしながら、対応
する単結晶の製造は主として非調和の溶融による種々の
欠点（泡、欠陥の存在）をこうむる。
【００１８】他の公知のアルミニウム酸化物として、式
ＳｒＡｌ １２ Ｏ １９ ：Ｎｄ ３＋ を有するネ
オジウムでドーピングされたストロンチウムアルミネー
トを挙げることができる。この酸化物はケーエツチ・エ
ス・バグササロフ等によるＳｏｖ．Ｐｈｙｓ．Ｄｏｋｌ
（１９７４年、第１９巻、第５号、３５０ページ）にお
ける、”遷移４ Ｆ ３／２ Ｉ １１／ ２ お
よびＦ ３／２−−−Ｉ １１ ／ ２ におけるＳｒ
Ａｌ １２ Ｏ １９ 結晶中のＮｄ ３＋ イオンの
励起放出”と題する発表に言及される。
ＳｒＡｌ １２ Ｏ １９ ：Ｎｄ ３＋ を有するネ
オジウムでドーピングされたストロンチウムアルミネー
トを挙げることができる。この酸化物はケーエツチ・エ
ス・バグササロフ等によるＳｏｖ．Ｐｈｙｓ．Ｄｏｋｌ
（１９７４年、第１９巻、第５号、３５０ページ）にお
ける、”遷移４ Ｆ ３／２ Ｉ １１／ ２ お
よびＦ ３／２−−−Ｉ １１ ／ ２ におけるＳｒ
Ａｌ １２ Ｏ １９ 結晶中のＮｄ ３＋ イオンの
励起放出”と題する発表に言及される。
【００１９】このストロンチウム酸化物中のネオジウム
イオンは、かくしてレーザ放出パワーを制限する。加え
て、得られた結晶はそれらが工業的レーザ用途かつとく
にパワーレーザに使用されることを可能にするには不十
分な品質を呈する。さらに、このストロンチウム酸化物
に導入されることができるネオジウムの量は極端に低く
、これは再びレーザパワーを制限するのに寄与する。
イオンは、かくしてレーザ放出パワーを制限する。加え
て、得られた結晶はそれらが工業的レーザ用途かつとく
にパワーレーザに使用されることを可能にするには不十
分な品質を呈する。さらに、このストロンチウム酸化物
に導入されることができるネオジウムの量は極端に低く
、これは再びレーザパワーを制限するのに寄与する。
【００２０】アメリカ合衆国特許第４４４１０４９号は
またマンガンでドーピングされたストロンチウムを含有
しかつレーザ作用はないが発光特性を有する公知の混合
ランタン／マグネシウムガレイトに関する。これらのガ
レイトはとくに蛍光照明に使用される。さらに、それら
は単に粉末形状で存在する。
またマンガンでドーピングされたストロンチウムを含有
しかつレーザ作用はないが発光特性を有する公知の混合
ランタン／マグネシウムガレイトに関する。これらのガ
レイトはとくに蛍光照明に使用される。さらに、それら
は単に粉末形状で存在する。
【００２１】セリウムでドーピングされたガドリニウム
／マグネシウム／ストロンチウムアルミネートは微粉形
状において得られかつまた発光特性を有するが、レーザ
作用はなく、これはフランス特許第２４４２２６４号に
記載されている。
／マグネシウム／ストロンチウムアルミネートは微粉形
状において得られかつまた発光特性を有するが、レーザ
作用はなく、これはフランス特許第２４４２２６４号に
記載されている。
【００２２】
【発明が解決すべき課題】上記から明らかなように、従
来技術においてはレーザ放出パワーを制限し、工業的用
途に使用するには不十分な品質を呈する等の問題が存在
する。本発明はレーザエミツタとして使用されることが
できかつ上述した欠点を克服することができる新規なス
トロンチウムおよびランタニド混合酸化物を提供するこ
とにある。
来技術においてはレーザ放出パワーを制限し、工業的用
途に使用するには不十分な品質を呈する等の問題が存在
する。本発明はレーザエミツタとして使用されることが
できかつ上述した欠点を克服することができる新規なス
トロンチウムおよびランタニド混合酸化物を提供するこ
とにある。
【００２３】とくに、この新規な酸化物はチヨクラルス
キ方法による泡および欠陥がなくかつその収量が前に参
照された混合ネオジウムアルミネートの収量より大きい
レーザ放出を有する大きな単結晶の形で具体化されるこ
とができる。かくして、このらの酸化物はパワーレーザ
工業用途に使用されることができる。
キ方法による泡および欠陥がなくかつその収量が前に参
照された混合ネオジウムアルミネートの収量より大きい
レーザ放出を有する大きな単結晶の形で具体化されるこ
とができる。かくして、このらの酸化物はパワーレーザ
工業用途に使用されることができる。
【００２４】さらに、これらのストロンチウム酸化物は
もちろん、それらのパワー上昇を容易にする改善された
熱特性を備える結晶軸方向ｃに沿って増大する。
もちろん、それらのパワー上昇を容易にする改善された
熱特性を備える結晶軸方向ｃに沿って増大する。
【００２５】加えて、これらの酸化物は、レーザ作用に
逆に作用することなしにかつさらに放出された発光パワ
ーを増大する、上述したネオジウムでドーピングされた
ＬＮＡまたはストロンチウム酸化物による場合に対して
より大量の活性イオンを許容する。
逆に作用することなしにかつさらに放出された発光パワ
ーを増大する、上述したネオジウムでドーピングされた
ＬＮＡまたはストロンチウム酸化物による場合に対して
より大量の活性イオンを許容する。
【００２６】
【課題を解決するための手段】より詳細には、本発明の
目的は、次式（Ｉ）、 （Ｉ）Ｓｒ Ｌｎ１ Ｌｎ２
Ｌｎ３ Ｍ Ａ Ｂ
ｘ ｙ１ ｙ２
ｙ３ ｚ ａ ｂ
Ｏ １９−ｋ を有するマグネトリード型結晶構造を備えた単相ストロ
ンチウムおよびランタニド混合酸化物において、Ｌｎ１
がランタン、ガドリニウムおよびイツトリウムから選ば
れた少なくとも１つの３価の元素を示し；Ｌｎ２がネオ
ジウム、プラセオジミウム、エルビウム、ホルミウム、
およびツリウムから選ばれた少なくとも１つの３価の元
素；２価のユーロピウムまたは酸素ホールによつて電気
的中性の保持を有する３価のセリウムから選ばれた元素
を示し；Ｍがマグネシウム、マンガンおよび亜鉛から選
ばれた少なくとも１つの２価の元素を示し；Ａがアルミ
ニウムおよびガリウムから選ばれた少なくとも１つの３
価の金属を示し；Ｂがクロム、チタンから選ばれた少な
くとも１つの３価の遷移金属を示し；ｘ，ｙ１，ｙ２，
ｙ３，ｚ，ａ，ｂ，およびｋが０＜ｚ＋ｙ１＋ｙ２＋ｙ
３≦１および１１＜ｚ＋ａ＋ｂ≦１２とすれば０＜ｘ＜
１，０≦ｙ１＜１，０＜ｙ２＜１，０≦ｙ３＜１，０＜
ｚ＜１，１０．５＜ａ＜１２，０≦ｂ≦０．５および０
≦ｋ≦１であるような数を示すことによつて達成される
。
目的は、次式（Ｉ）、 （Ｉ）Ｓｒ Ｌｎ１ Ｌｎ２
Ｌｎ３ Ｍ Ａ Ｂ
ｘ ｙ１ ｙ２
ｙ３ ｚ ａ ｂ
Ｏ １９−ｋ を有するマグネトリード型結晶構造を備えた単相ストロ
ンチウムおよびランタニド混合酸化物において、Ｌｎ１
がランタン、ガドリニウムおよびイツトリウムから選ば
れた少なくとも１つの３価の元素を示し；Ｌｎ２がネオ
ジウム、プラセオジミウム、エルビウム、ホルミウム、
およびツリウムから選ばれた少なくとも１つの３価の元
素；２価のユーロピウムまたは酸素ホールによつて電気
的中性の保持を有する３価のセリウムから選ばれた元素
を示し；Ｍがマグネシウム、マンガンおよび亜鉛から選
ばれた少なくとも１つの２価の元素を示し；Ａがアルミ
ニウムおよびガリウムから選ばれた少なくとも１つの３
価の金属を示し；Ｂがクロム、チタンから選ばれた少な
くとも１つの３価の遷移金属を示し；ｘ，ｙ１，ｙ２，
ｙ３，ｚ，ａ，ｂ，およびｋが０＜ｚ＋ｙ１＋ｙ２＋ｙ
３≦１および１１＜ｚ＋ａ＋ｂ≦１２とすれば０＜ｘ＜
１，０≦ｙ１＜１，０＜ｙ２＜１，０≦ｙ３＜１，０＜
ｚ＜１，１０．５＜ａ＜１２，０≦ｂ≦０．５および０
≦ｋ≦１であるような数を示すことによつて達成される
。
【００２７】前に示したように、ｋは電気的中立の保持
の保証を可能にする。
の保証を可能にする。
【００２８】Ｌｎ３が２価のユーロピウムを示すとき、
電気的中立の保持は式、２ｘ＋３（ｙ１＋ｙ２）＋２ｙ
３＋２ｚ＋３（ａ＋ｂ）＝２（１９−ｋ）によつて保証
される。
電気的中立の保持は式、２ｘ＋３（ｙ１＋ｙ２）＋２ｙ
３＋２ｚ＋３（ａ＋ｂ）＝２（１９−ｋ）によつて保証
される。
【００２９】他のすべての場合において、電気的中立は
次式、２ｘ＋３（ｙ１＋ｙ２＋ｙ３）＋２ｚ＋３（ａ＋
ｂ）＝２（１９−ｋ）によつて保証される。
次式、２ｘ＋３（ｙ１＋ｙ２＋ｙ３）＋２ｚ＋３（ａ＋
ｂ）＝２（１９−ｋ）によつて保証される。
【００３０】本発明の化合物は単結晶の形において具体
化されることができる。好ましくは、ｘ＋ｙ１＋ｙ２＋
ｙ３は式０．５≦ｘ＋ｙ１＋ｙ２＋ｙ３≦１を満足させ
る。
化されることができる。好ましくは、ｘ＋ｙ１＋ｙ２＋
ｙ３は式０．５≦ｘ＋ｙ１＋ｙ２＋ｙ３≦１を満足させ
る。
【００３１】これらの混合酸化物はアルミニウムの機械
的特性と同様な機械的特性を呈する。加えて、それらの
結晶構造はマグネトリードの構造に極めて近く、かくし
て上述した公知のランタニドアルミネートと比較してそ
れらの熱特性を改善する。
的特性と同様な機械的特性を呈する。加えて、それらの
結晶構造はマグネトリードの構造に極めて近く、かくし
て上述した公知のランタニドアルミネートと比較してそ
れらの熱特性を改善する。
【００３２】本発明の化合物中にストロンチウムが多け
れば多いほど、益々マグネトリード構造に近くなる。
れば多いほど、益々マグネトリード構造に近くなる。
【００３３】好ましくは、ｘは式０．０５≦ｘ≦０．９
５をまたは同様に良好に式０．２≦ｘ≦０．９５を満足
させそしてｚは式０．０５≦ｚ≦０．８を満足させる。
５をまたは同様に良好に式０．２≦ｘ≦０．９５を満足
させそしてｚは式０．０５≦ｚ≦０．８を満足させる。
【００３４】これらの酸化物はストロンチウムおよびラ
ンタニドを含有するミラー平面により分離されるスピネ
ルブロツクから構成される六面構造を有する。
ンタニドを含有するミラー平面により分離されるスピネ
ルブロツクから構成される六面構造を有する。
【００３５】本発明の酸化物において、Ｌｎ１は希釈剤
として作用するランタニドイオンであり；Ｌｎ２はレー
ザ効果の原因でありかつレーザ活性体として知られるラ
ンタニドイオンであり；そしてＬｎ３は増感剤として使
用されるランタニドイオンである。同様に、イオンＢは
レーザ増感剤として使用される。
として作用するランタニドイオンであり；Ｌｎ２はレー
ザ効果の原因でありかつレーザ活性体として知られるラ
ンタニドイオンであり；そしてＬｎ３は増感剤として使
用されるランタニドイオンである。同様に、イオンＢは
レーザ増感剤として使用される。
【００３６】公知の混合ランタニドアルミネートによる
場合に反して、レーザ活性イオンは構造中に極めて高い
パーセンテージで導入されることができ、かくしてレー
ザ放出パワーを増大する。
場合に反して、レーザ活性イオンは構造中に極めて高い
パーセンテージで導入されることができ、かくしてレー
ザ放出パワーを増大する。
【００３７】例えば、ｙ１，ｙ２およびｙ３は式０≦１
≦０．９，０．０２≦ｙ２≦０．６および０≦ｙ３≦０
．６を満足させる。好ましくは、０．０５≦ｙ２≦０．
４５または同様に良好に０．１５≦ｙ２≦０．２５が良
好なレーザ有効性を提供するために選択される。
≦０．９，０．０２≦ｙ２≦０．６および０≦ｙ３≦０
．６を満足させる。好ましくは、０．０５≦ｙ２≦０．
４５または同様に良好に０．１５≦ｙ２≦０．２５が良
好なレーザ有効性を提供するために選択される。
【００３８】本発明の酸化物は広い範囲の波長内でレー
ザエミツタとして使用されることができ、これらの波長
は活性イオンの性質に依存する。また、本発明の目的は
前に説明された酸化物のごとき酸化物をレーザエミツタ
として含んでいるレーザを提供することにある。
ザエミツタとして使用されることができ、これらの波長
は活性イオンの性質に依存する。また、本発明の目的は
前に説明された酸化物のごとき酸化物をレーザエミツタ
として含んでいるレーザを提供することにある。
【００３９】式（Ｉ）においてＬｎ２がネオジウムを示
すとき、単結晶の形で具体化される対応する混合酸化物
はレーザエミツタとして、とくに約２ｎｍの比較的狭い
同調性範囲を有する１０４９．８ｎｍ，１０６１．８ｎ
ｍで放出するパワーレーザにおいて使用されることがで
きる。加えて、ネオジウムをわ有するこれらの酸化物は
１０６６ｎｍから１０７８ｎｍにすなわち１２ナノメー
タにわたつて延びる約１０７４ｎｍの非常に広い型の放
出を呈し、これはネオジウムを有する固体レーザに無視
できない。
すとき、単結晶の形で具体化される対応する混合酸化物
はレーザエミツタとして、とくに約２ｎｍの比較的狭い
同調性範囲を有する１０４９．８ｎｍ，１０６１．８ｎ
ｍで放出するパワーレーザにおいて使用されることがで
きる。加えて、ネオジウムをわ有するこれらの酸化物は
１０６６ｎｍから１０７８ｎｍにすなわち１２ナノメー
タにわたつて延びる約１０７４ｎｍの非常に広い型の放
出を呈し、これはネオジウムを有する固体レーザに無視
できない。
【００４０】本発明のネオジウムと混合された酸化物の
放出波長はＬＮＡの放出波長および前述されたバグササ
ロフによる論文に記載された放出波長と異なる。加えて
、本発明のネオジウム酸化物は波長同調可能である。
放出波長はＬＮＡの放出波長および前述されたバグササ
ロフによる論文に記載された放出波長と異なる。加えて
、本発明のネオジウム酸化物は波長同調可能である。
【００４１】式（Ｉ）においてＬｎ２がホルミウムを示
すとき、単結晶の形における対応する混合酸化物はレー
ザエミツタとして、とくに赤外線スペクトルにおいてか
つとくに１５００ないし３０００ｎｍの波長範囲で放出
する同調可能なパワーレーザにおいて使用されることが
できる。
すとき、単結晶の形における対応する混合酸化物はレー
ザエミツタとして、とくに赤外線スペクトルにおいてか
つとくに１５００ないし３０００ｎｍの波長範囲で放出
する同調可能なパワーレーザにおいて使用されることが
できる。
【００４２】同調性は遠隔通信用途において同時に非常
に多くの情報の支持を可能にする。
に多くの情報の支持を可能にする。
【００４３】３０００ｎｍに近い波長は水に吸収される
利点を有する。加えて、１５００ｎｍ近くで、眼はもは
やレーザ放出に感応せずかつしたがつてより多く保護さ
れる。
利点を有する。加えて、１５００ｎｍ近くで、眼はもは
やレーザ放出に感応せずかつしたがつてより多く保護さ
れる。
【００４４】式（Ｉ）中のＬｎ２に関してツリウムまた
はエルビウムにより、一定の元素の同調性を有する赤外
線スペクトルにおいてまた放出するパワーレーザまたは
マイクロレーザの獲得を可能にする。
はエルビウムにより、一定の元素の同調性を有する赤外
線スペクトルにおいてまた放出するパワーレーザまたは
マイクロレーザの獲得を可能にする。
【００４５】Ｌｎ２がプラセオジミウムを示すとき、単
結晶の形における対応する混合酸化物は可視スペクトル
内でかつ主としてイエローおよびレツドに関して再び一
定の元素を有するレーザエミツタとして使用されること
ができる。
結晶の形における対応する混合酸化物は可視スペクトル
内でかつ主としてイエローおよびレツドに関して再び一
定の元素を有するレーザエミツタとして使用されること
ができる。
【００４６】本発明の単結晶酸化物を有するレーザはま
た脈動レーザおよび連続して放出するレーザとして使用
されれることができる。これらのレーザがパワーレーザ
であるとき、放出される発光ビームは数ワツトから数百
ワツトの範囲の放出されたパワーを有する。
た脈動レーザおよび連続して放出するレーザとして使用
されれることができる。これらのレーザがパワーレーザ
であるとき、放出される発光ビームは数ワツトから数百
ワツトの範囲の放出されたパワーを有する。
【００４７】反転分布が実施される励起状態Ｅ１のピー
プリングを具体化するために、活性イオンは励起状態Ｅ
１より大きいエネルギＥ２のレベルにまで励起され、状
態Ｅ２は光学ポンピングとして知られる光吸収により得
られる。エネルギレベルＥ２が極めて不安定であるので
、発光イオンはエネルギ状態Ｅ１にまで自然に消勢され
る。状態Ｅ１から基本Ｅ０への通過はレベル放出に対応
する。
プリングを具体化するために、活性イオンは励起状態Ｅ
１より大きいエネルギＥ２のレベルにまで励起され、状
態Ｅ２は光学ポンピングとして知られる光吸収により得
られる。エネルギレベルＥ２が極めて不安定であるので
、発光イオンはエネルギ状態Ｅ１にまで自然に消勢され
る。状態Ｅ１から基本Ｅ０への通過はレベル放出に対応
する。
【００４８】ランタニドのかつとくにネオジウムおよび
プラセオジミウムの吸収ピークが極めて狭いということ
が付与されるので、アルミニウムおよびガリウムのクロ
ムまたはチタンによる部分置換は光吸収に好都合であり
、これらのイオンは可視スペクトルにおいて広い吸収帯
域を有する。
プラセオジミウムの吸収ピークが極めて狭いということ
が付与されるので、アルミニウムおよびガリウムのクロ
ムまたはチタンによる部分置換は光吸収に好都合であり
、これらのイオンは可視スペクトルにおいて広い吸収帯
域を有する。
【００４９】同様に、３価のセリウムまたは２価のユー
ロピウムによるストロンチウムの部分置換はまた光学ポ
ンピングに好都合であり、これらの元素はクロムまたは
チタンの吸収帯域と同様に広い吸収帯域を有する。
ロピウムによるストロンチウムの部分置換はまた光学ポ
ンピングに好都合であり、これらの元素はクロムまたは
チタンの吸収帯域と同様に広い吸収帯域を有する。
【００５０】スペクトル帯域かまたは感知イオンの光吸
収による励起状態に持ち来した後、これらのイオンはそ
れらのエネルギを活性イオンに変換し、かくしてエネル
ギレベルＥ１のピープリングを保証する。このエネルギ
伝達はクロム、チタン、セリウムまたはユーロピウムイ
オンの基本状態と励起状態との間のエネルギ差がネオジ
ウムまたはプラセオジミウムイオンであるがまたエルビ
ウム、ツリウムおよびホルミウムイオンの基本状態と過
剰状態との間のエネルギ差に近づくので可能である。
収による励起状態に持ち来した後、これらのイオンはそ
れらのエネルギを活性イオンに変換し、かくしてエネル
ギレベルＥ１のピープリングを保証する。このエネルギ
伝達はクロム、チタン、セリウムまたはユーロピウムイ
オンの基本状態と励起状態との間のエネルギ差がネオジ
ウムまたはプラセオジミウムイオンであるがまたエルビ
ウム、ツリウムおよびホルミウムイオンの基本状態と過
剰状態との間のエネルギ差に近づくので可能である。
【００５１】増感剤（センシタイザ）およびレーザ活性
体は光学ポンピングに使用される波長および所望の放出
波長に応じて選択される。ネオジウムまたはプラセオジ
ミウムの場合において、セリウム／クロムドーピングが
好都合に考えられる。
体は光学ポンピングに使用される波長および所望の放出
波長に応じて選択される。ネオジウムまたはプラセオジ
ミウムの場合において、セリウム／クロムドーピングが
好都合に考えられる。
【００５２】励起状態Ｅ１の寿命が発光イオンが増加す
るとき減少しかつ蛍光強度が発光イオンが増加するとき
逆に増大するとすれば、ｙ２が小さい単結晶が連続的に
作用するパワーレーザの実施例にとくに適合される一方
、ｙ２がより大きい単結晶はパルス作動パワーレーザの
製造により良好に適合される。
るとき減少しかつ蛍光強度が発光イオンが増加するとき
逆に増大するとすれば、ｙ２が小さい単結晶が連続的に
作用するパワーレーザの実施例にとくに適合される一方
、ｙ２がより大きい単結晶はパルス作動パワーレーザの
製造により良好に適合される。
【００５３】とくに、連続放出レーザに関して、付与さ
れた結晶における活性イオンの最適量は最大光強度を提
供する量に等しく、一方パルスレーザに関して、活性イ
オンの量はこの最適量を超えるかも知れない。
れた結晶における活性イオンの最適量は最大光強度を提
供する量に等しく、一方パルスレーザに関して、活性イ
オンの量はこの最適量を超えるかも知れない。
【００５４】増感剤を使用するとき、活性イオンへ増感
剤のエネルギを変換するための時間は活性体の放出の時
間と矛盾のないようにする必要がある。脈動モードにお
いて、変換時間が長過ぎると不都合であり、一方連続モ
ードにおいてこの変換時間はポンピングが連続的に設け
られるという事実は厳密に重要でない。
剤のエネルギを変換するための時間は活性体の放出の時
間と矛盾のないようにする必要がある。脈動モードにお
いて、変換時間が長過ぎると不都合であり、一方連続モ
ードにおいてこの変換時間はポンピングが連続的に設け
られるという事実は厳密に重要でない。
【００５５】また、比較的長い変換時間を有するとき、
クロムが連続的に作動するレーザ用の増感剤として好ま
しくは使用され、他方で、セリウムまたはユーロピウム
が脈動状態において作動するレーザにおいて使用される
ことができる。
クロムが連続的に作動するレーザ用の増感剤として好ま
しくは使用され、他方で、セリウムまたはユーロピウム
が脈動状態において作動するレーザにおいて使用される
ことができる。
【００５６】マグネシウム、マンガンまたは亜鉛のごと
き２価の存在はストロンチウム酸化物の結晶成長にかな
り好都合でありそして一定量の活性イオンに関して、２
価の金属（とくにＳｒＡｌ １２ Ｏ １９ ：Ｎｄ）
なしにストロンチウム酸化物により得られる品質よりも
良好な品質を有する結晶の獲得を可能にする。これらの
結晶の成長は一致する。さらに、２価の金属はこの２価
の金属なしの同一結晶のパーセンテージより高い活性体
のパーセンテージの導入を許容する。
き２価の存在はストロンチウム酸化物の結晶成長にかな
り好都合でありそして一定量の活性イオンに関して、２
価の金属（とくにＳｒＡｌ １２ Ｏ １９ ：Ｎｄ）
なしにストロンチウム酸化物により得られる品質よりも
良好な品質を有する結晶の獲得を可能にする。これらの
結晶の成長は一致する。さらに、２価の金属はこの２価
の金属なしの同一結晶のパーセンテージより高い活性体
のパーセンテージの導入を許容する。
【００５７】一般的に言えば、２価の金属量はランタニ
ドの量と同様で、むしろそれに等しい。
ドの量と同様で、むしろそれに等しい。
【００５８】本発明の酸化物中のストロンチウムの存在
は、チヨクラルスキ方法に関して、単結晶胚芽の不存在
におけると同様に、結晶軸ｃに沿う結晶成長を保証する
。これはパワー上昇を許容しかつ結晶方向ａに沿って横
方向に放出棒体の冷却を可能にし、これは放出棒体が光
を収束する熱レンズに変換されるのを防止しかつしたが
つてレーザ効果を阻止する。
は、チヨクラルスキ方法に関して、単結晶胚芽の不存在
におけると同様に、結晶軸ｃに沿う結晶成長を保証する
。これはパワー上昇を許容しかつ結晶方向ａに沿って横
方向に放出棒体の冷却を可能にし、これは放出棒体が光
を収束する熱レンズに変換されるのを防止しかつしたが
つてレーザ効果を阻止する。
【００５９】さらに、ストロンチウムの高い濃度に関し
て、単一結晶位置が、公知の混合酸化物による場合に反
して、活性イオンに関して得られ、かくして自己消去問
題を制限しそしてそれゆえ等しい活性イオン濃度により
レーザのパワーの増加を可能にする。
て、単一結晶位置が、公知の混合酸化物による場合に反
して、活性イオンに関して得られ、かくして自己消去問
題を制限しそしてそれゆえ等しい活性イオン濃度により
レーザのパワーの増加を可能にする。
【００６０】本発明の酸化物のストロンチウムおよびガ
リウムは、ＬＮＡに比して、活性体のかつとくにネオジ
ウムの位置における結晶区域の力を低下し、酸素／活性
体のの間隔を減少しかつしたがつて自己消去現象の減少
を可能にする。それらはまたＬＮＡに関して結晶中の活
性体の量の増加を可能にする。
リウムは、ＬＮＡに比して、活性体のかつとくにネオジ
ウムの位置における結晶区域の力を低下し、酸素／活性
体のの間隔を減少しかつしたがつて自己消去現象の減少
を可能にする。それらはまたＬＮＡに関して結晶中の活
性体の量の増加を可能にする。
【００６１】本発明の酸化物の組成は純粋なアルミネー
トから純粋なガレイトに変化し、すべての中間のアルミ
ノーガレイトが考えられることができる。
トから純粋なガレイトに変化し、すべての中間のアルミ
ノーガレイトが考えられることができる。
【００６２】本発明の混合酸化物はＭがマグネシウムを
示しかつＡがアルミニウムを示す式（Ｉ）を有する。対
応する酸化物はその場合に式、 Ｓｒ Ｌｎ１ Ｌｎ２ Ｌｎ３
Ｍｇ Ａｌ Ｏ ｘ ｙ
１ ｙ２ ｙ３ ｚ
ａ １９−ｋを有する。
示しかつＡがアルミニウムを示す式（Ｉ）を有する。対
応する酸化物はその場合に式、 Ｓｒ Ｌｎ１ Ｌｎ２ Ｌｎ３
Ｍｇ Ａｌ Ｏ ｘ ｙ
１ ｙ２ ｙ３ ｚ
ａ １９−ｋを有する。
【００６３】希釈剤の役割をするストロンチウムおよび
ランタニドの同時の使用は結晶の組成の変更およびレー
ザ結晶の放出波長の調整を可能にする。かくして、考え
られた用途に応じて放出波長の適合を可能にする。
ランタニドの同時の使用は結晶の組成の変更およびレー
ザ結晶の放出波長の調整を可能にする。かくして、考え
られた用途に応じて放出波長の適合を可能にする。
【００６４】とくに、本発明の酸化物は、式
Ｓｒ Ｌｎ１ Ｌｎ２ Ｍｇ
Ａ Ｏ ｘ
ｙ１ ｙ２ ｚ
ａ １９−ｋを有する。
Ｓｒ Ｌｎ１ Ｌｎ２ Ｍｇ
Ａ Ｏ ｘ
ｙ１ ｙ２ ｚ
ａ １９−ｋを有する。
【００６５】まずｙ２／ｙ１をかつ次いで（ｙ１＋ｙ２
）／ｘを変化させることにより、レーザ放出強度および
その波長のごとき材料の幾つかの特性を同時に最適化す
ることができる。材料を最適化するかかる許容範囲はＬ
ＮＡおよびバグササロフのアルミネートに関しては存在
しない。
）／ｘを変化させることにより、レーザ放出強度および
その波長のごとき材料の幾つかの特性を同時に最適化す
ることができる。材料を最適化するかかる許容範囲はＬ
ＮＡおよびバグササロフのアルミネートに関しては存在
しない。
【００６６】
【実施例】本発明による混合酸化物の単結晶の実施例を
以下に説明する。この実施例は浮動領域技術の名でまた
知られている放射線集中によるオーブン技術を使用する
。
以下に説明する。この実施例は浮動領域技術の名でまた
知られている放射線集中によるオーブン技術を使用する
。
【００６７】このために、Ｌｎ１，Ｌｎ２，Ｌｎ３，Ｍ
，Ａ，Ｂ、ならびにストロンチウムカーボネートの酸化
物の市販用の高純度の粉末が所望の比率で計量され、数
時間機械的攪拌器によつて混合され、かつ次いでカーボ
ネートを除去しかつ予備反応を実施するように１５時間
１１００°Ｃに加熱されたパステルに成形される。
，Ａ，Ｂ、ならびにストロンチウムカーボネートの酸化
物の市販用の高純度の粉末が所望の比率で計量され、数
時間機械的攪拌器によつて混合され、かつ次いでカーボ
ネートを除去しかつ予備反応を実施するように１５時間
１１００°Ｃに加熱されたパステルに成形される。
【００６８】パステルは次いで磨り潰されかつ再び混合
されそして側辺１ｃｍ、長さ５ｃｍの平行六面体形状の
棒体が圧縮により形成される。この棒体は次いで固溶体
が形成されるまで１４００ないし１６００°Ｃの間で５
０時間焼結されかつ次いで放射線集中オーブン内で使用
されるようにシリンダの形状に切断される。焼結温度は
結晶の精密な組成に依存しかつその選択は技術者に利用
し得るものである。
されそして側辺１ｃｍ、長さ５ｃｍの平行六面体形状の
棒体が圧縮により形成される。この棒体は次いで固溶体
が形成されるまで１４００ないし１６００°Ｃの間で５
０時間焼結されかつ次いで放射線集中オーブン内で使用
されるようにシリンダの形状に切断される。焼結温度は
結晶の精密な組成に依存しかつその選択は技術者に利用
し得るものである。
【００６９】組成は０．４ないし３．５ｃｍ／ｈｒの棒
体の並進率に関して試験された。
体の並進率に関して試験された。
【００７０】第２の移動技術として知られる技術がまた
使用される。すなわち、焼結された棒体はまず粉末を溶
融しかつ理論的密度に近づけるように放射線集中オーブ
ン内で迅速に溶融（１．５ないし３．５ｃｍ／ｈｒ）さ
れる。得られた棒体は次いで０．４ないし１ｃｍ／ｈｒ
の割合でゆっくり再び溶融される。
使用される。すなわち、焼結された棒体はまず粉末を溶
融しかつ理論的密度に近づけるように放射線集中オーブ
ン内で迅速に溶融（１．５ないし３．５ｃｍ／ｈｒ）さ
れる。得られた棒体は次いで０．４ないし１ｃｍ／ｈｒ
の割合でゆっくり再び溶融される。
【００７１】この増加方法はきれいで（結晶は溶融領域
がるつぼと接触しないので汚染されることができない）
かつ、使用される並進量に依存して、数時間が結晶を得
るのに充分であるので、早いという利点を有する。
がるつぼと接触しないので汚染されることができない）
かつ、使用される並進量に依存して、数時間が結晶を得
るのに充分であるので、早いという利点を有する。
【００７２】本発明による酸化物の単結晶はまたチヨク
ラルスキ成長技術によつて得られた。このため、所望の
比率で計量された酸化物Ｌｎ１，Ｌｎ２，Ｌｎ３，，Ａ
，Ｂおよびストロンチウムカーボネートの市販用の高純
度の粉末は機械的攪拌器によつて数時間混合されかつ次
いでシリンダの形状に圧縮される。１１００°Ｃで１５
時間の焼結が実施され、続いて１４００°Ｃないし１６
００°Ｃで５０時間行われる。
ラルスキ成長技術によつて得られた。このため、所望の
比率で計量された酸化物Ｌｎ１，Ｌｎ２，Ｌｎ３，，Ａ
，Ｂおよびストロンチウムカーボネートの市販用の高純
度の粉末は機械的攪拌器によつて数時間混合されかつ次
いでシリンダの形状に圧縮される。１１００°Ｃで１５
時間の焼結が実施され、続いて１４００°Ｃないし１６
００°Ｃで５０時間行われる。
【００７３】焼結された混合物はイリジウムるつぼ内に
置かれかつ溶融温度に持ち来される。引っ張りおよび成
長は所望の方向付けを有するイリジウムロツドまたは胚
芽から窒素雰囲気中で行われる。
置かれかつ溶融温度に持ち来される。引っ張りおよび成
長は所望の方向付けを有するイリジウムロツドまたは胚
芽から窒素雰囲気中で行われる。
【００７４】引っ張り量は０．５ないし１ｍｍ／時間に
変化する。回転速度は約３０ｒｐｍで変化する。
変化する。回転速度は約３０ｒｐｍで変化する。
【００７５】これらの引っ張りまたは成長方法はまた、
必要ならば、とくにガリウムを含有する化合物の場合に
おいて、制御された雰囲気（不活性または酸化）下での
作業を可能にする。
必要ならば、とくにガリウムを含有する化合物の場合に
おいて、制御された雰囲気（不活性または酸化）下での
作業を可能にする。
【００７６】使用される初期のカーボネートおよび酸化
物はレーザ放出の収量をできるだけ高く得るように１な
いし１０μｍの範囲の粒度および９９．９９％を超える
純度を有する粉末の形で現れる。もちろん、フランス特
許第２５９９７３３号に記載されたような窒化物、また
は同様に塩化物のごとき他の初期物質を使用することが
できる。
物はレーザ放出の収量をできるだけ高く得るように１な
いし１０μｍの範囲の粒度および９９．９９％を超える
純度を有する粉末の形で現れる。もちろん、フランス特
許第２５９９７３３号に記載されたような窒化物、また
は同様に塩化物のごとき他の初期物質を使用することが
できる。
【００７７】実施された単結晶がチタンを含有するとき
、構造内に含有されたチタンが酸化状態（ＩＩＩ）にあ
るように還元雰囲気下で１１００°Ｃでオーブン内で最
終アニーリングを実施することができ、この元素はＴｉ
Ｏ ２の形の酸化状態ＩＶにおいて市場に存在する。
、構造内に含有されたチタンが酸化状態（ＩＩＩ）にあ
るように還元雰囲気下で１１００°Ｃでオーブン内で最
終アニーリングを実施することができ、この元素はＴｉ
Ｏ ２の形の酸化状態ＩＶにおいて市場に存在する。
【００７８】もちろん、ブリツジマン・キロプユロス、
自己るつぼまたはベンチユリ方法のごとき溶融浴を使用
する他の結晶成長方法を使用することができる。
自己るつぼまたはベンチユリ方法のごとき溶融浴を使用
する他の結晶成長方法を使用することができる。
【００７９】ネオジウムまたはプラセオジミウムを示す
Ｌｎ２を有する異なるＳｒ／Ｌｎ２比を有する多数の組
成が放射線集中オーブン内で単結晶形状において製造さ
れかつ吸収および蛍光のごときそれらの光学特性が分析
された。
Ｌｎ２を有する異なるＳｒ／Ｌｎ２比を有する多数の組
成が放射線集中オーブン内で単結晶形状において製造さ
れかつ吸収および蛍光のごときそれらの光学特性が分析
された。
【００８０】図８および図９は放射線集中オーブン内で
得られたアルミネートおよび／またはストロンチウム−
ランタニド−マグネシウムガレイトの単結晶の例を示す
。図８の左方部分は焼結棒体が製造される初期モル％組
成を示し、中央部分は領域溶融によつて得られた結晶の
式を示し、そして右方部分はこの結晶の結晶パラメータ
を示す。
得られたアルミネートおよび／またはストロンチウム−
ランタニド−マグネシウムガレイトの単結晶の例を示す
。図８の左方部分は焼結棒体が製造される初期モル％組
成を示し、中央部分は領域溶融によつて得られた結晶の
式を示し、そして右方部分はこの結晶の結晶パラメータ
を示す。
【００８１】図１０および図１１はチヨクラルスキ引っ
張りおよびベンチユリ方法によつてそれぞれ得られたス
トロンチウム−ランタニド−マグネシウムアルミネート
の単結晶の例を示す。これらの図１０および１１におい
て、左方部分は単結晶が得られる初期の粉末のモル％組
成を示し、中央部分は得られた単結晶の式を示し、そし
て右方部分は単結晶の結晶パラメータを示す。
張りおよびベンチユリ方法によつてそれぞれ得られたス
トロンチウム−ランタニド−マグネシウムアルミネート
の単結晶の例を示す。これらの図１０および１１におい
て、左方部分は単結晶が得られる初期の粉末のモル％組
成を示し、中央部分は得られた単結晶の式を示し、そし
て右方部分は単結晶の結晶パラメータを示す。
【００８２】得られた結晶の組成はアステリスクによつ
て先行されたこれらの組成を除いて、電子マイクロプロ
ーブにより決定され、組成はまだ精密には決定されずそ
して結晶パラメータはＸ線回析によつて決定された。
て先行されたこれらの組成を除いて、電子マイクロプロ
ーブにより決定され、組成はまだ精密には決定されずそ
して結晶パラメータはＸ線回析によつて決定された。
【００８３】この研究はＳｒ／Ｎｄ＝４に対応する組成
が非常に興味があることを表す。この組成は例２３の組
成でありかつそのレーザ特性の完全な分析を導いた。
が非常に興味があることを表す。この組成は例２３の組
成でありかつそのレーザ特性の完全な分析を導いた。
【００８４】化合物２３および例２４ないし２６の引っ
張りのためにチヨクラルスキ方法がイリジウムロツドか
らかつ単結晶胚芽からでなく行われたが、得られた例の
結晶完全さは広い範囲の用途に完全に適する。
張りのためにチヨクラルスキ方法がイリジウムロツドか
らかつ単結晶胚芽からでなく行われたが、得られた例の
結晶完全さは広い範囲の用途に完全に適する。
【００８５】ヘリウム−ネオンレーザにより得られた結
晶棒体の分析は拡散中心のない領域の存在を示す。
晶棒体の分析は拡散中心のない領域の存在を示す。
【００８６】完全な単結晶例は−チヨクラルスキに関し
て−２つの厳密に平行な面を得るように分割することに
より、例２３から分離された。これは７ｍｍの厚さで直
径２０ｍｍの筒状の形で現れる。
て−２つの厳密に平行な面を得るように分割することに
より、例２３から分離された。これは７ｍｍの厚さで直
径２０ｍｍの筒状の形で現れる。
【００８７】シリンダの軸線は六面構造の軸ｃでありか
つレーザ効果に関してＬＮＡの場合に最適であるように
公知の方向に対応する。図４に示されるようなレーザキ
ヤビテイ内に配置される例はイオン化されたアルゴンの
グリーンラインにより長手方向にポンピングされる。使
用される波長、すなわち５１４．５ｎｍにおいて、例（
サンプル）はポンプ放射線の６０％を吸収する。
つレーザ効果に関してＬＮＡの場合に最適であるように
公知の方向に対応する。図４に示されるようなレーザキ
ヤビテイ内に配置される例はイオン化されたアルゴンの
グリーンラインにより長手方向にポンピングされる。使
用される波長、すなわち５１４．５ｎｍにおいて、例（
サンプル）はポンプ放射線の６０％を吸収する。
【００８８】ネオジウムの遷移４ Ｆ ３／２−−−Ｉ
１１／２ に対応するレーザ効果は容易に得られかつ１
０４９．８ｎｍの波長について自然に製造される。
１１／２ に対応するレーザ効果は容易に得られかつ１
０４９．８ｎｍの波長について自然に製造される。
【００８９】図１はレーザキヤビテイの出力ミラーの２
つの伝達値、すなわちそれぞれ１０％および１％につい
てのイオン化されたアルゴンポンプレーザ（Ｐ）のパワ
ーによる組成結晶２３によつて放出されたレーザパワー
（Ｐ’）の収量の２つの曲線を示す。例によつて効果的
に吸収されたポンプ放射線の６０％の部分を考慮するな
らば、これからレーザ放出の収量が１０％のミラー伝達
比について約２１％であることを引き出すことができ、
それは比較的高い。
つの伝達値、すなわちそれぞれ１０％および１％につい
てのイオン化されたアルゴンポンプレーザ（Ｐ）のパワ
ーによる組成結晶２３によつて放出されたレーザパワー
（Ｐ’）の収量の２つの曲線を示す。例によつて効果的
に吸収されたポンプ放射線の６０％の部分を考慮するな
らば、これからレーザ放出の収量が１０％のミラー伝達
比について約２１％であることを引き出すことができ、
それは比較的高い。
【００９０】ライオツトフイルタ（１３、図４）を挿入
することにより、レーザ放出を波長走査することができ
る。得られた曲線は波長に従ってレーザパワー（Ｐ）を
示す図２に示される。
することにより、レーザ放出を波長走査することができ
る。得られた曲線は波長に従ってレーザパワー（Ｐ）を
示す図２に示される。
【００９１】この曲線は３つの放出最大がそれぞれ１０
４９．８ｎｍ，１０６１．８ｎｍおよび１０７４ｎｍに
関してａ，ｂおよびｃを付して得られる。最初の２つの
波長についての同調性の範囲は比較的狭く、すなわち約
２ｎｍである。他方で、ネオジウムを有する固体レーザ
に相当する１０６６ｎｍないし１０７８ｎｍ、すなわち
１２ｎｍにわたつて延びるので第３の最大（放出ｃ）に
ついて非常に広い。
４９．８ｎｍ，１０６１．８ｎｍおよび１０７４ｎｍに
関してａ，ｂおよびｃを付して得られる。最初の２つの
波長についての同調性の範囲は比較的狭く、すなわち約
２ｎｍである。他方で、ネオジウムを有する固体レーザ
に相当する１０６６ｎｍないし１０７８ｎｍ、すなわち
１２ｎｍにわたつて延びるので第３の最大（放出ｃ）に
ついて非常に広い。
【００９２】これらの結果はほぼＩｆの強度を有する図
３の蛍光スペクトルと一致する。
３の蛍光スペクトルと一致する。
【００９３】図３の蛍光スペクトルは３００Ｋで確立さ
れ、それは結晶の吸収遷移４ Ｉ９／２ −−−４ Ｇ
７／２ ， ４Ｇ ７／２ に対応する５７７ｎｍ
の励起波長を使用することにより得られた。
れ、それは結晶の吸収遷移４ Ｉ９／２ −−−４ Ｇ
７／２ ， ４Ｇ ７／２ に対応する５７７ｎｍ
の励起波長を使用することにより得られた。
【００９４】これは蛍光およびレーザ同調性曲線に現れ
ないけれども、化合物２３およびネオジウムにより活性
化された化合物１ないし１４，１７ないし２２および２
４ないし２７はまたレーザ効果を提供することができる
１．３２μｍに近い放出波長を有する。
ないけれども、化合物２３およびネオジウムにより活性
化された化合物１ないし１４，１７ないし２２および２
４ないし２７はまたレーザ効果を提供することができる
１．３２μｍに近い放出波長を有する。
【００９５】本発明のストロンチウム−ネオジウム−マ
グネシウムアルミネートの蛍光および同調性スペクトル
はＬＮＡおよびバグササロフ（バグダサロフ）の同調性
スペクトルと完全に異なる。
グネシウムアルミネートの蛍光および同調性スペクトル
はＬＮＡおよびバグササロフ（バグダサロフ）の同調性
スペクトルと完全に異なる。
【００９６】前述されたように、結晶の組成にかつとく
にストロンチウムおよびランタニド含有物に作用するこ
とによりそれぞれレーザ放出波長を移動することができ
る。
にストロンチウムおよびランタニド含有物に作用するこ
とによりそれぞれレーザ放出波長を移動することができ
る。
【００９７】結晶の組成によるこの波長の変位は図１２
に示される。
に示される。
【００９８】図１２は放射線集中オーブン内で製造され
た単結晶に関して３００Ｋで蛍光スペクトルから引き出
される。放出遷移はＮｄ３＋の遷移、すなわち、４ Ｆ
３／２−−− ４Ｉ １１／２ である。
た単結晶に関して３００Ｋで蛍光スペクトルから引き出
される。放出遷移はＮｄ３＋の遷移、すなわち、４ Ｆ
３／２−−− ４Ｉ １１／２ である。
【００９９】図１２は放出波長がストロンチウムの量が
減少しかつネオジウムの量が増加するとき増大すること
を示す。
減少しかつネオジウムの量が増加するとき増大すること
を示す。
【０１００】波長移動はまた１．３２μｍでの放出に関
して観察された。事実上、図８の化合物１および４はそ
れぞれ１．３２２μｍおよび１．３１８μｍで蛍光によ
る光を放出する。
して観察された。事実上、図８の化合物１および４はそ
れぞれ１．３２２μｍおよび１．３１８μｍで蛍光によ
る光を放出する。
【０１０１】図４は本発明による酸化物の単結晶を使用
する連続パワーレーザを略示している。
する連続パワーレーザを略示している。
【０１０２】このレーザは該レーザの長手方向軸線３に
対して垂直に配置された化合物２３の棒体４を含んでい
るレーザキヤビテイ２を含み、棒体の軸線ｃはレーザの
軸線３に合流される。対応するレーザ放出は赤外線スペ
クトル内に置かれる（図３参照）。化合物１ないし１４
、１７ないし２２および２４ないし２７の使用は同じ型
の放出を許容する。
対して垂直に配置された化合物２３の棒体４を含んでい
るレーザキヤビテイ２を含み、棒体の軸線ｃはレーザの
軸線３に合流される。対応するレーザ放出は赤外線スペ
クトル内に置かれる（図３参照）。化合物１ないし１４
、１７ないし２２および２４ないし２７の使用は同じ型
の放出を許容する。
【０１０３】レーザダイオードまたはレーザダイオード
棒体のごとき単色光源６は、棒体４の光学ポンピングを
保証するように焦点レンズ７を介してアルミネート棒体
４の照射を可能にする。棒体４のまわりに蒸留水を循環
させるための装置５はこの棒体の冷却を保証する。
棒体のごとき単色光源６は、棒体４の光学ポンピングを
保証するように焦点レンズ７を介してアルミネート棒体
４の照射を可能にする。棒体４のまわりに蒸留水を循環
させるための装置５はこの棒体の冷却を保証する。
【０１０４】レーザキヤビテイ２はまたアルミネート棒
体４によつて放出された光を出力ミラー１０に送られる
平行光ビームに変換する焦点レンズ８からなる。
体４によつて放出された光を出力ミラー１０に送られる
平行光ビームに変換する焦点レンズ８からなる。
【０１０５】このミラー１０に反射された後、発光ビー
ムは再び焦点レンズ８および増幅媒体または棒体４を横
切る。増幅されたレーザビームは次いで棒体４が置かれ
る位置に近い二色性の入力ミラー１２によつて反射され
、このミラー１２は単色光源６によつて放出される光に
対して透過でありかつアルミネート単結晶４によつて放
出された光に対して不透過である。
ムは再び焦点レンズ８および増幅媒体または棒体４を横
切る。増幅されたレーザビームは次いで棒体４が置かれ
る位置に近い二色性の入力ミラー１２によつて反射され
、このミラー１２は単色光源６によつて放出される光に
対して透過でありかつアルミネート単結晶４によつて放
出された光に対して不透過である。
【０１０６】いつたんキヤビテイ２内で充分に増幅され
ると、レーザビームは次いでアルミネート単結晶４によ
つて放出された光に対して部分的に透過である、ミラー
１０を介してレーザキヤビテイの外部に送られる。
ると、レーザビームは次いでアルミネート単結晶４によ
つて放出された光に対して部分的に透過である、ミラー
１０を介してレーザキヤビテイの外部に送られる。
【０１０７】化合物１５または１６のごとき、本発明に
よるストロンチウム−プラセオジミウム−マグネシウム
アルミネートによるストロンチウム−ネオジウム−マグ
ネシウムアルミネートの置換は可視スペクトルにおいて
かつとくにイエローおよびレツドスペクトルにおいて放
出する連続パワーレーザを結果として生じる。
よるストロンチウム−プラセオジミウム−マグネシウム
アルミネートによるストロンチウム−ネオジウム−マグ
ネシウムアルミネートの置換は可視スペクトルにおいて
かつとくにイエローおよびレツドスペクトルにおいて放
出する連続パワーレーザを結果として生じる。
【０１０８】もちろん、セリウム、ユーロピウム、クロ
ムまたはチタンと結合されたネオジウムまたはプラセオ
ジミウムを有する本発明のアルミネート棒体４を使用す
ることができる。
ムまたはチタンと結合されたネオジウムまたはプラセオ
ジミウムを有する本発明のアルミネート棒体４を使用す
ることができる。
【０１０９】同様に、広い波長範囲内で放出するパワー
レーザを得るように、セリウム、ユーロピウム、チタン
またはクロムと多分結合される。ホルミウム、エルビウ
ム、ツリウムを含有する酸化物を有する棒体４を使用す
ることができる。
レーザを得るように、セリウム、ユーロピウム、チタン
またはクロムと多分結合される。ホルミウム、エルビウ
ム、ツリウムを含有する酸化物を有する棒体４を使用す
ることができる。
【０１１０】ホルミウムを含有する酸化物の使用はその
波長が選択された遷移により１．５から３μｍに変化す
るレーザビームの放出を許容する。
波長が選択された遷移により１．５から３μｍに変化す
るレーザビームの放出を許容する。
【０１１１】波長同調性はレーザキヤビテイ２の焦点レ
ンズと出力ミラー１０との間に挿入された波長選択装置
１４によつて得られることができ、この装置はブリユー
スター角度プリズム型装置または２重回析材料から作ら
れる何枚かのプレートにより形成されるライオツトフイ
ルタ装置である。
ンズと出力ミラー１０との間に挿入された波長選択装置
１４によつて得られることができ、この装置はブリユー
スター角度プリズム型装置または２重回析材料から作ら
れる何枚かのプレートにより形成されるライオツトフイ
ルタ装置である。
【０１１２】加えて、平行面を有する型の固体標準１３
は放出波長を固定するように焦点レンズ８とライオツト
フイルタ１４との間に挿入されることができる。
は放出波長を固定するように焦点レンズ８とライオツト
フイルタ１４との間に挿入されることができる。
【０１１３】本発明の酸化物はまたパルス作動のパワー
レーザにおいて単結晶形状で使用されることができる。 かかるレーザは図５に示される。
レーザにおいて単結晶形状で使用されることができる。 かかるレーザは図５に示される。
【０１１４】この脈動レーザは本発明による酸化物の単
結晶棒体１６を収容しかつ該レーザの長手方向軸線１７
に対して平行に配置されるキヤビテイ１５を含んでおり
、結晶の軸線ｃは軸線１７と合流される。この酸化物は
高いネオジウム含有量を有する化合物３または１である
。
結晶棒体１６を収容しかつ該レーザの長手方向軸線１７
に対して平行に配置されるキヤビテイ１５を含んでおり
、結晶の軸線ｃは軸線１７と合流される。この酸化物は
高いネオジウム含有量を有する化合物３または１である
。
【０１１５】高い強度のキセノンの細長いフラツシユラ
ンプ１８および２０が、またレーザの軸線１７に沿って
方向付けられる、棒体１６の両側に配置される。これら
のランプはアルミネート棒体１６の長手方向光学ポンピ
ングを保証する。棒体１６のまわりに蒸留水を循環させ
るための装置２１は棒体１６が冷却されることを保証す
る。
ンプ１８および２０が、またレーザの軸線１７に沿って
方向付けられる、棒体１６の両側に配置される。これら
のランプはアルミネート棒体１６の長手方向光学ポンピ
ングを保証する。棒体１６のまわりに蒸留水を循環させ
るための装置２１は棒体１６が冷却されることを保証す
る。
【０１１６】レーザキヤビテイ１５はまた棒体１６から
直線的に引き出された分極された入射光を円形的に分極
された光に変換する１／４波長プレート２２上に構成さ
れる。このプレート２２は平面ミラー２４および発散凸
状ミラー２６に隣接する。
直線的に引き出された分極された入射光を円形的に分極
された光に変換する１／４波長プレート２２上に構成さ
れる。このプレート２２は平面ミラー２４および発散凸
状ミラー２６に隣接する。
【０１１７】ミラー２６上で反射された後、円形に適合
されかつ分極された拡大発光ビームは、再び１／４波長
プレート２２を横切り、かくして増幅器媒体または棒体
１６を充分に走査する垂直に分極されたビームを発生す
る一方それから最大量の発光エネルギを抽出する。
されかつ分極された拡大発光ビームは、再び１／４波長
プレート２２を横切り、かくして増幅器媒体または棒体
１６を充分に走査する垂直に分極されたビームを発生す
る一方それから最大量の発光エネルギを抽出する。
【０１１８】キヤビテイ１５の外部に他の非常に反射す
る凹状ミラー２８の方向に延びる増幅されたレーザビー
ムはレーザキヤビテイの外部に垂直に分極されたビーム
３２を放出する分極プリズム３０によつて遮断される。 焦点レンズ３４は平行光ビームの獲得を可能にする。
る凹状ミラー２８の方向に延びる増幅されたレーザビー
ムはレーザキヤビテイの外部に垂直に分極されたビーム
３２を放出する分極プリズム３０によつて遮断される。 焦点レンズ３４は平行光ビームの獲得を可能にする。
【０１１９】この脈動レーザはさらに凹状ミラー２８と
出力分極子（ポーラライザ）３０との間に配置された、
「Ｑスイツチ」として一般によく知られている光電スイ
ツチ３６を備えている。
出力分極子（ポーラライザ）３０との間に配置された、
「Ｑスイツチ」として一般によく知られている光電スイ
ツチ３６を備えている。
【０１２０】このスイツチがオフされるか閉止されると
き、すなわち電圧がそれに印加されるとき、レーザは作
動することができない。実際に、増幅器媒体がランプ１
８および２０により光学的に「ポンピング」される一方
、分極子３０は水平に分極されたフオトンに対して透過
でありかつ光がスイツチ３６に向かって通過するのを許
容する。分極方向が９０°だけ回転するこのスイツチは
分極子３０がこの光を伝達するのを阻止する。
き、すなわち電圧がそれに印加されるとき、レーザは作
動することができない。実際に、増幅器媒体がランプ１
８および２０により光学的に「ポンピング」される一方
、分極子３０は水平に分極されたフオトンに対して透過
でありかつ光がスイツチ３６に向かって通過するのを許
容する。分極方向が９０°だけ回転するこのスイツチは
分極子３０がこの光を伝達するのを阻止する。
【０１２１】逆に、光電またはＱスイツチ３６がオンか
または開放されるとき、該スイツチはもはや分極子から
引き出された水平分極を変更せず、かくして棒体１６に
よつて放出された光をレーザキヤビテイ１５が増幅する
のを可能にする。
または開放されるとき、該スイツチはもはや分極子から
引き出された水平分極を変更せず、かくして棒体１６に
よつて放出された光をレーザキヤビテイ１５が増幅する
のを可能にする。
【０１２２】ダイアフラム３８はレーザ光を導くように
スイツチと分極子との間に挿入されることができる。
スイツチと分極子との間に挿入されることができる。
【０１２３】前述のごとく、ネオジウムを基礎にした棒
体１６はセリウム、ユーロピウム、クロムまたはチタン
と多分結合されるプラセオジミウム、ホルミウム、エル
ビウム、ツリウムを基礎にした棒体または他の脈動パワ
ーレーザを得るために前述された式（Ｉ）を満足させる
セリウム、ユーロピウム、クロムまたはチタンと結合さ
れるネオジウムを基礎にした棒体により置換されること
ができる。これはミラー２６および２８の被覆を必要と
されているレーザ放出波長に適合させることにより簡単
に行われる。
体１６はセリウム、ユーロピウム、クロムまたはチタン
と多分結合されるプラセオジミウム、ホルミウム、エル
ビウム、ツリウムを基礎にした棒体または他の脈動パワ
ーレーザを得るために前述された式（Ｉ）を満足させる
セリウム、ユーロピウム、クロムまたはチタンと結合さ
れるネオジウムを基礎にした棒体により置換されること
ができる。これはミラー２６および２８の被覆を必要と
されているレーザ放出波長に適合させることにより簡単
に行われる。
【０１２４】例えばホルミウムまたはネオジウムを含有
する本発明による酸化物を使用することにより、同調可
能な波長レーザを得るために、上述されたごとき、波長
選択装置４０がプレート２２とミラー２４との間に挿入
されることが必要である。
する本発明による酸化物を使用することにより、同調可
能な波長レーザを得るために、上述されたごとき、波長
選択装置４０がプレート２２とミラー２４との間に挿入
されることが必要である。
【０１２５】もちろん、上述されたレーザは例示のため
にのみ示されかつ他の型のレーザが本発明による酸化物
の単結晶を備えることができる。
にのみ示されかつ他の型のレーザが本発明による酸化物
の単結晶を備えることができる。
【０１２６】とくに、レーザダイオード６の棒体をイオ
ン化されたガス（アルゴンまたはクリプトン）レーザに
よりまたはフラツシユランプ１８および２０をレーザダ
イオードまたはダイオード棒体により置換することがで
きる。
ン化されたガス（アルゴンまたはクリプトン）レーザに
よりまたはフラツシユランプ１８および２０をレーザダ
イオードまたはダイオード棒体により置換することがで
きる。
【０１２７】これらのレーザダイオードは非常に小さい
という利点があり、かくして結晶レーザの全体寸法を著
しく減少する。加えて、それらは８００ｎｍのまわりで
一定の波長同調性を呈する。いまや、図６に示される吸
収スペクトルは初期式（ＩＩ）を有する化合物に関して
、７８７．３，７９０．４および７９７．６ｎｍでピー
クｅ，ｆ，ｇを有する７８５と８００ｎｍとの間の広い
かつ強力な吸収帯域を示す。この吸収スペクトルは３０
０°Ｋで行われる。
という利点があり、かくして結晶レーザの全体寸法を著
しく減少する。加えて、それらは８００ｎｍのまわりで
一定の波長同調性を呈する。いまや、図６に示される吸
収スペクトルは初期式（ＩＩ）を有する化合物に関して
、７８７．３，７９０．４および７９７．６ｎｍでピー
クｅ，ｆ，ｇを有する７８５と８００ｎｍとの間の広い
かつ強力な吸収帯域を示す。この吸収スペクトルは３０
０°Ｋで行われる。
【０１２８】この吸収スペクトルの一般的な態様はネオ
ジウムを含有する本発明のすべての酸化物に関して有効
であり、強さおよび吸収波長のみが僅かに異なる。また
、本発明のネオジウムを有する酸化物はこれらのダイオ
ードの波長が結晶の最大吸収ピークに見出されるように
同調される限りにおいてレーザダイオードによりポンピ
ングするために良好に適合されることを立証する。
ジウムを含有する本発明のすべての酸化物に関して有効
であり、強さおよび吸収波長のみが僅かに異なる。また
、本発明のネオジウムを有する酸化物はこれらのダイオ
ードの波長が結晶の最大吸収ピークに見出されるように
同調される限りにおいてレーザダイオードによりポンピ
ングするために良好に適合されることを立証する。
【０１２９】さらに、本発明の酸化物の８００ｎｍ付近
での吸収強度はイオン化されたアルゴンレーザにより５
１４ｎｍでまたはイオ化されたクリプトンレーザにより
７５２ｎｍで得られる吸収強度の２ないし３倍高い。
での吸収強度はイオン化されたアルゴンレーザにより５
１４ｎｍでまたはイオ化されたクリプトンレーザにより
７５２ｎｍで得られる吸収強度の２ないし３倍高い。
【０１３０】加えて、レーザダイオードは約５０％の優
れた収量を有しかつレーザコンバージョンは約３０ない
し４０％であり、それは電流からのレーザ効果の少なく
とも２０％の収量に対応する。
れた収量を有しかつレーザコンバージョンは約３０ない
し４０％であり、それは電流からのレーザ効果の少なく
とも２０％の収量に対応する。
【０１３１】ガスレーザまたはフラツシユランプを使用
することにより、電流からのレーザ収量は１％のみであ
る。
することにより、電流からのレーザ収量は１％のみであ
る。
【０１３２】レーザダイオードポンピングにより得られ
たレーザ試験はチヨクラルスキ引っ張りにより得られた
化合物２３（Ｓｒ／Ｎｄ＝４）から切断された直径５ｍ
ｍでかつ高さ５ｍｍのシリンダで行われた。
たレーザ試験はチヨクラルスキ引っ張りにより得られた
化合物２３（Ｓｒ／Ｎｄ＝４）から切断された直径５ｍ
ｍでかつ高さ５ｍｍのシリンダで行われた。
【０１３３】レーザ効果は結晶の軸線ｃに沿って観察さ
れた（遷移４Ｆ ３／２ −−−４Ｊ １１／２ に関
して）。得られたレーザ効果の最大パワーはダイオード
によつて放出された１ワツトに関して１９０ｍＷであつ
た。かくして、３３％のレーザ効果効率ｐおよび２％の
伝達および７９９ｎｍ（０°Ｃで）のポンプ波長での出
力ミラーに関して２００ｍＷの吸収パワーしきい値があ
る。
れた（遷移４Ｆ ３／２ −−−４Ｊ １１／２ に関
して）。得られたレーザ効果の最大パワーはダイオード
によつて放出された１ワツトに関して１９０ｍＷであつ
た。かくして、３３％のレーザ効果効率ｐおよび２％の
伝達および７９９ｎｍ（０°Ｃで）のポンプ波長での出
力ミラーに関して２００ｍＷの吸収パワーしきい値があ
る。
【０１３４】これはレーザキヤビテイの出力ミラーの３
つの伝達値Ｔ、すなわちそれぞれ２％，４％および６．
８％に関して吸収されたダイオードのポンプパワー（Ｐ
）による組成２３を有する結晶によつて放出されたレー
ザパワー（Ｐ’）の収量の３つの曲線Ｃ，ＤおよびＥを
示す図７に明瞭に示される。この図はレーザ効果ｐの収
量を示す。
つの伝達値Ｔ、すなわちそれぞれ２％，４％および６．
８％に関して吸収されたダイオードのポンプパワー（Ｐ
）による組成２３を有する結晶によつて放出されたレー
ザパワー（Ｐ’）の収量の３つの曲線Ｃ，ＤおよびＥを
示す図７に明瞭に示される。この図はレーザ効果ｐの収
量を示す。
【０１３５】本発明のストロンチウム−ネオジウム−マ
グネシウム酸化物の単結晶はＹＡＧ型レーザを現在使用
しているそれらのすべての用途に使用されることができ
る。とくに、これらの単結晶は材料を切断しかつマーキ
ングしそして溶接を行うためのレーザに使用されること
ができる。
グネシウム酸化物の単結晶はＹＡＧ型レーザを現在使用
しているそれらのすべての用途に使用されることができ
る。とくに、これらの単結晶は材料を切断しかつマーキ
ングしそして溶接を行うためのレーザに使用されること
ができる。
【０１３６】ＹＡＧ型用途に加えて、これらの酸化物は
それらの固有の用途を有する。それらはとくにレーザダ
イオードによるポンピングにかつしたがつて小型化した
装置（軍事用途、科学研究、医療用途）の実施例に適す
る。加えて、それらの特別な放出波長およびそれらの同
調性は光学遠隔通信用途にまたは光学ポンピングによる
幾つかの原子の分極化に好都合に使用されることができ
る。
それらの固有の用途を有する。それらはとくにレーザダ
イオードによるポンピングにかつしたがつて小型化した
装置（軍事用途、科学研究、医療用途）の実施例に適す
る。加えて、それらの特別な放出波長およびそれらの同
調性は光学遠隔通信用途にまたは光学ポンピングによる
幾つかの原子の分極化に好都合に使用されることができ
る。
【０１３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、次式（
Ｉ）、 （Ｉ）Ｓｒ Ｌｎ１ Ｌｎ２
Ｌｎ３ Ｍ Ａ Ｂ
ｘ ｙ１ ｙ２
ｙ３ ｚ ａ ｂ
Ｏ １９−ｋ を有するマグネトリード型結晶構造を備えた単相ストロ
ンチウムおよびランタニド混合酸化物において、Ｌｎ１
がランタン、ガドリニウムおよびイツトリウムから選ば
れた少なくとも１つの３価の元素を示し；Ｌｎ２がネオ
ジウム、プラセオジミウム、エルビウム、ホルミウム、
およびツリウムから選ばれた少なくとも１つの３価の元
素；２価のユーロピウムまたは酸素ホールによつて電気
的中性の保持を有する３価のセリウムから選ばれた元素
を示し；Ｍがマグネシウム、マンガンおよび亜鉛から選
ばれた少なくとも１つの２価の元素を示し；Ａがアルミ
ニウムおよびガリウムから選ばれた少なくとも１つの３
価の金属を示し；Ｂがクロム、チタンから選ばれた少な
くとも１つの３価の遷移金属を示し；ｘ，ｙ１，ｙ２，
ｙ３，ｚ，ａ，ｂ，およびｋが０＜ｚ＋ｙ１＋ｙ２＋ｙ
３≦１および１１＜ｚ＋ａ＋ｂ≦１２とすれば０＜ｘ＜
１，０≦ｙ１＜１，０＜ｙ２＜１，０≦ｙ３＜１，０＜
ｚ＜１，１０．５＜ａ＜１２，０≦ｂ≦０．５および０
≦ｋ≦１であるような数を示す構成としたので、活性イ
オンの性質に依存して広い波長範囲でレーザエミツタと
して使用されることができるストロンチウムおよびラン
タニド混合酸化物を提供することができる。
Ｉ）、 （Ｉ）Ｓｒ Ｌｎ１ Ｌｎ２
Ｌｎ３ Ｍ Ａ Ｂ
ｘ ｙ１ ｙ２
ｙ３ ｚ ａ ｂ
Ｏ １９−ｋ を有するマグネトリード型結晶構造を備えた単相ストロ
ンチウムおよびランタニド混合酸化物において、Ｌｎ１
がランタン、ガドリニウムおよびイツトリウムから選ば
れた少なくとも１つの３価の元素を示し；Ｌｎ２がネオ
ジウム、プラセオジミウム、エルビウム、ホルミウム、
およびツリウムから選ばれた少なくとも１つの３価の元
素；２価のユーロピウムまたは酸素ホールによつて電気
的中性の保持を有する３価のセリウムから選ばれた元素
を示し；Ｍがマグネシウム、マンガンおよび亜鉛から選
ばれた少なくとも１つの２価の元素を示し；Ａがアルミ
ニウムおよびガリウムから選ばれた少なくとも１つの３
価の金属を示し；Ｂがクロム、チタンから選ばれた少な
くとも１つの３価の遷移金属を示し；ｘ，ｙ１，ｙ２，
ｙ３，ｚ，ａ，ｂ，およびｋが０＜ｚ＋ｙ１＋ｙ２＋ｙ
３≦１および１１＜ｚ＋ａ＋ｂ≦１２とすれば０＜ｘ＜
１，０≦ｙ１＜１，０＜ｙ２＜１，０≦ｙ３＜１，０＜
ｚ＜１，１０．５＜ａ＜１２，０≦ｂ≦０．５および０
≦ｋ≦１であるような数を示す構成としたので、活性イ
オンの性質に依存して広い波長範囲でレーザエミツタと
して使用されることができるストロンチウムおよびラン
タニド混合酸化物を提供することができる。
【図１】イオン化されたアルゴンレーザの、ワツトで表
されるポンピングパワー（ｐ）による本発明によるレー
ザによつて放出されたパワーＰ’（ワツト）を示す特性
図である。
されるポンピングパワー（ｐ）による本発明によるレー
ザによつて放出されたパワーＰ’（ワツト）を示す特性
図である。
【図２】
を有する酸化物のレーザエミツタに関してｎｍで表され
る波長によるワツトで表される放出されたパワー（Ｐ）
を示す同調性曲線図である。
る波長によるワツトで表される放出されたパワー（Ｐ）
を示す同調性曲線図である。
【図３】式（ＩＩ）を有する本発明の酸化物の３００Ｋ
での蛍光スペクトルを略示する特性図である。
での蛍光スペクトルを略示する特性図である。
【図４】本発明による酸化物の単結晶を連続的に使用す
るパワーレーザ作動を説明する概略図である。
るパワーレーザ作動を説明する概略図である。
【図５】本発明による酸化物の単結晶を使用するパルス
パワーレーザを説明する概略図である。
パワーレーザを説明する概略図である。
【図６】ｎｍで表す波長により初期式（ＩＩ）を有する
単結晶の吸収スペクトルの１部分を示す特性図である。
単結晶の吸収スペクトルの１部分を示す特性図である。
【図７】ワツトで表されるレーザダイオードのポンピン
グパワー（Ｐ）による本発明によるレーザによつて放出
されたパワー（Ｐ’）をワツトで示す特性図である。
グパワー（Ｐ）による本発明によるレーザによつて放出
されたパワー（Ｐ’）をワツトで示す特性図である。
【図８】放射線集中オーブン中で得られたアルミネート
および／またはストロンチウム−ランタニド−マグネシ
ウムガレイトの単結晶の例を表で示す説明図である。
および／またはストロンチウム−ランタニド−マグネシ
ウムガレイトの単結晶の例を表で示す説明図である。
【図９】放射線集中オーブン中で得られたアルミネート
および／またはストロンチウム−ランタニド−マグネシ
ウムガレイトの単結晶の例を表で示す説明図である。
および／またはストロンチウム−ランタニド−マグネシ
ウムガレイトの単結晶の例を表で示す説明図である。
【図１０】チヨクラルスキ引っ張りにより得られた単結
晶の例を表で示す説明図である。
晶の例を表で示す説明図である。
【図１１】ベンチユリ方法により得られた単結晶の例を
表で示す説明図である。
表で示す説明図である。
【図１２】組成による放出波長の変位を表で示す説明図
である。
である。
２ レーザキヤビテイ
４ 化合物棒体
６ 単色光源
７ 焦点レンズ
８ 焦点レンズ
１０ 出力ミラー
Claims (24)
- 【請求項１】 次式（Ｉ）、 （Ｉ）Ｓｒ Ｌｎ１ Ｌｎ２
Ｌｎ３ Ｍ Ａ Ｂ
ｘ ｙ１ ｙ２
ｙ３ ｚ ａ ｂ
Ｏ １９−ｋ を有するマグネトリード型結晶構造を備えた単相ストロ
ンチウムおよびランタニド混合酸化物において、Ｌｎ１
がランタン、ガドリニウムおよびイツトリウムから選ば
れた少なくとも１つの３価の元素を示し；Ｌｎ２がネオ
ジウム、プラセオジミウム、エルビウム、ホルミウム、
およびツリウムから選ばれた少なくとも１つの３価の元
素；２価のユーロピウムまたは酸素ホールによつて電気
的中性の保持を有する３価のセリウムから選ばれた元素
を示し；Ｍがマグネシウム、マンガンおよび亜鉛から選
ばれた少なくとも１つの２価の元素を示し；Ａがアルミ
ニウムおよびガリウムから選ばれた少なくとも１つの３
価の金属を示し；Ｂがクロム、チタンから選ばれた少な
くとも１つの３価の遷移金属を示し；ｘ，ｙ１，ｙ２，
ｙ３，ｚ，ａ，ｂ，およびｋが０＜ｚ＋ｙ１＋ｙ２＋ｙ
３≦１および１１＜ｚ＋ａ＋ｂ≦１２とすれば０＜ｘ＜
１，０≦ｙ１＜１，０＜ｙ２＜１，０≦ｙ３＜１，０＜
ｚ＜１，１０．５＜ａ＜１２，０≦ｂ≦０．５および０
≦ｋ≦１であるような数を示すことを特徴とする単相ス
トロンチウムおよびランタニド混合酸化物。 - 【請求項２】 Ｍがマンガンを示すことを特徴とする
請求項１に記載の単相ストロンチウムおよびランタニド
混合酸化物。 - 【請求項３】 Ａがアルミニウムを示すことを特徴と
する請求項１または２に記載の単相ストロンチウムおよ
びランタニド混合酸化物。 - 【請求項４】 Ｌｎ１がランタンを示すことを特徴と
する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の単相スト
ロンチウムおよびランタニド混合酸化物。 - 【請求項５】 Ｌｎ３がセリウムを示すことを特徴と
する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の単相スト
ロンチウムおよびランタニド混合酸化物。 - 【請求項６】 ｙ２が式０．０２≦ｙ２≦０．６を満
足することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１
項に記載の単相ストロンチウムおよびランタニド混合酸
化物。 - 【請求項７】 式、 を有することを特徴とする請求項１に記載の単相ストロ
ンチウムおよびランタニド混合酸化物。 - 【請求項８】 Ｌｎ２がネオジウムを示すことを特徴
とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の単相ス
トロンチウムおよびランタニド混合酸化物。 - 【請求項９】 Ｌｎ２がプラセオジミウムを示すこと
を特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の
単相ストロンチウムおよびランタニド混合酸化物。 - 【請求項１０】 式、 Ｓｒ Ｌｎ１ Ｎｄ Ｍｇ
Ａｌ Ｏ ｘ
ｙ１ ｙ２ ｚ ａ
１９−ｋを有し、Ｌｎ１がランタンまたはガドリニ
ウムおよびｙ１／０／を示すことを特徴とする請求項１
に記載の単相ストロンチウムおよびランタニド混合酸化
物。 - 【請求項１１】 ｋ＝０であることを特徴とする請求
項７ないし１０のいずれか１項に記載の単相ストロンチ
ウムおよびランタニド混合酸化物。 - 【請求項１２】 ０．５≦ｘ＋ｙ１＋ｙ２＋ｙ３≦１
であることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか
１項に記載の単相ストロンチウムおよびランタニド混合
酸化物。 - 【請求項１３】 ０≦ｙ１≦０．９であることを特徴
とする請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の単相
ストロンチウムおよびランタニド混合酸化物。 - 【請求項１４】 ０≦３≦０．６であることを特徴と
する請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の単相ス
トロンチウムおよびランタニド混合酸化物。 - 【請求項１５】 ０．０５≦ｘ≦０．９５であること
を特徴とする単相ストロンチウムおよびランタニド混合
酸化物。 - 【請求項１６】 ０．０５≦ｚ≦０．８であることを
特徴とする単相ストロンチウムおよびランタニド混合酸
化物。 - 【請求項１７】 ランタニド混合酸化物の単結晶を光
エミツタとして含有するレーザキヤビテイ、該レーザキ
ヤビテイの外部に光を抽出するための手段および光学ポ
ンピング手段からなり、この混合酸化物が請求項１ない
し１６のいずれか１項に従うことを特徴とするレーザ。 - 【請求項１８】 赤外線スペクトル内で放出しかつＬ
ｎ２がネオジウム、ホルミウム、エルビウムおよびツリ
ウムから選ばれた元素を示すことを特徴とする請求項１
７に記載のレーザ。 - 【請求項１９】 可視スペクトル内で放出しかつＬｎ
２がプラセオジミウムを示すことを特徴とする請求項１
７に記載のレーザ。 - 【請求項２０】 赤外線スペクトルの波長に同調可能
でかつ同調手段からなり、Ｌｎ２がネオジウム、ホルミ
ウム、ツリウムおよびエルビウムから選ばれた元素を示
すことを特徴とする請求項１７に記載のレーザ。 - 【請求項２１】 ０．０５≦ｙ２≦０．４５であるこ
とを特徴とする請求項１７ないし２０のいずれか１項に
記載のレーザ。 - 【請求項２２】 ０．１５≦ｙ２≦０．２５であるこ
とを特徴とする請求項１７ないし２１のいずれか１項に
記載のレーザ。 - 【請求項２３】 光学ポンピング手段が少なくとも１
つのレーザダイオードからなることを特徴とする請求項
１７ないし２２のいずれか１項に記載のレーザ。 - 【請求項２４】 Ｌｎ２がネオジウムを示しそして前
記光学ポンピング手段が８００ｎｍで放出する少なくと
も１つのレーザダイオードからなることを特徴とする請
求項１７に記載のレーザ。
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