JPH05163099A - レーザー結晶 - Google Patents
レーザー結晶Info
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- JPH05163099A JPH05163099A JP35083691A JP35083691A JPH05163099A JP H05163099 A JPH05163099 A JP H05163099A JP 35083691 A JP35083691 A JP 35083691A JP 35083691 A JP35083691 A JP 35083691A JP H05163099 A JPH05163099 A JP H05163099A
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 結晶の励起光吸収帯の吸収波長が広く、レー
ザーダメージが少なく、発振されるレーザー光の出力の
安定性の高い結晶を提供する。 【構成】 一般式（Ｂａ1-2xＡx Ｒx ）Ｂ2 Ｏ4 又は一
般式（Ｂａ1-3yＲ2y）Ｂ2 Ｏ4 （式中、Ａはカリウム、
ルビジウム、セシウムであり、Ｒは希土類元素、遷移金
属元素であり、ｘは０より大きく０．２以下の数であ
り、ｙは０より大きく０．２以下の数である。）で表さ
れ、結晶系が三方晶系であり、空間群がＲ３バーC であ
ることを特徴とするレーザー結晶。
ザーダメージが少なく、発振されるレーザー光の出力の
安定性の高い結晶を提供する。 【構成】 一般式（Ｂａ1-2xＡx Ｒx ）Ｂ2 Ｏ4 又は一
般式（Ｂａ1-3yＲ2y）Ｂ2 Ｏ4 （式中、Ａはカリウム、
ルビジウム、セシウムであり、Ｒは希土類元素、遷移金
属元素であり、ｘは０より大きく０．２以下の数であ
り、ｙは０より大きく０．２以下の数である。）で表さ
れ、結晶系が三方晶系であり、空間群がＲ３バーC であ
ることを特徴とするレーザー結晶。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレーザー結晶、特に、レ
ーザー活性元素として希土類元素又は遷移金属元素を含
むα−ＢａＢ2 Ｏ4 型結晶に関し、レーザー発振、レー
ザー増幅用のレーザー結晶として好ましく用いられる。
ーザー活性元素として希土類元素又は遷移金属元素を含
むα−ＢａＢ2 Ｏ4 型結晶に関し、レーザー発振、レー
ザー増幅用のレーザー結晶として好ましく用いられる。
【０００２】
【従来の技術】従来、レーザー活性イオンとしてＮｄ3+
を含有するレーザー結晶としては、Ｙ3 Ａｌ5 Ｏ12をホ
スト結晶とするもの（以下「Ｎｄ：ＹＡＧ」と示
す。）、ＹＬｉＦ4 をホスト結晶とするもの（以下「Ｎ
ｄ：ＹＬＦ」と示す。）等がある。また、レーザー活性
イオンとしてＮｄ3+とＣｒ3+とを含有するレーザー結晶
としては、Ｇａ3 Ｓｃ2 Ｇａ3 Ｏ12をホスト結晶とする
もの（以下「Ｎｄ：Ｃｒ：ＧＳＧＧ」と示す。）等があ
る。
を含有するレーザー結晶としては、Ｙ3 Ａｌ5 Ｏ12をホ
スト結晶とするもの（以下「Ｎｄ：ＹＡＧ」と示
す。）、ＹＬｉＦ4 をホスト結晶とするもの（以下「Ｎ
ｄ：ＹＬＦ」と示す。）等がある。また、レーザー活性
イオンとしてＮｄ3+とＣｒ3+とを含有するレーザー結晶
としては、Ｇａ3 Ｓｃ2 Ｇａ3 Ｏ12をホスト結晶とする
もの（以下「Ｎｄ：Ｃｒ：ＧＳＧＧ」と示す。）等があ
る。
【０００３】例えば、上記Ｎｄ：ＹＡＧは、大型で高品
質の結晶が育成できるので、広くレーザー結晶として用
いられている（ジャーナル オブ クリスタル グロウ
ス（J.of Crystal Growth ）、 99 (1990) 841 〜844
）。
質の結晶が育成できるので、広くレーザー結晶として用
いられている（ジャーナル オブ クリスタル グロウ
ス（J.of Crystal Growth ）、 99 (1990) 841 〜844
）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記Ｎ
ｄ：ＹＡＧ、Ｎｄ：ＹＬＦ、Ｎｄ：Ｃｒ：ＧＳＧＧ等の
結晶は、その励起光吸収帯の吸収波長が狭いという特質
がある。
ｄ：ＹＡＧ、Ｎｄ：ＹＬＦ、Ｎｄ：Ｃｒ：ＧＳＧＧ等の
結晶は、その励起光吸収帯の吸収波長が狭いという特質
がある。
【０００５】ところで、半導体レーザーは種々の波長の
レーザー光が得られることから、レーザー結晶の励起用
光源として好ましく用いられている。しかし、半導体レ
ーザーは、温度や電流等の影響により発振されるレーザ
ー波長が変動し易いという性質がある。したがって、上
記半導体レーザーを用いて上記結晶を励起してレーザー
発振させても、半導体レーザーの波長揺らぎにより結晶
が励起光を吸収する量が変化し、結晶から発振されるレ
ーザー光が揺らぎ、レーザー出力が安定しないという問
題が生じる。
レーザー光が得られることから、レーザー結晶の励起用
光源として好ましく用いられている。しかし、半導体レ
ーザーは、温度や電流等の影響により発振されるレーザ
ー波長が変動し易いという性質がある。したがって、上
記半導体レーザーを用いて上記結晶を励起してレーザー
発振させても、半導体レーザーの波長揺らぎにより結晶
が励起光を吸収する量が変化し、結晶から発振されるレ
ーザー光が揺らぎ、レーザー出力が安定しないという問
題が生じる。
【０００６】本発明は、上記欠点を解決するためになさ
れたものであり、本発明の目的は、結晶の励起光吸収帯
の吸収波長が広く、レーザーダメージが少なく、発振さ
れるレーザー光の出力の安定性の高い結晶を提供するも
のである。
れたものであり、本発明の目的は、結晶の励起光吸収帯
の吸収波長が広く、レーザーダメージが少なく、発振さ
れるレーザー光の出力の安定性の高い結晶を提供するも
のである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のレーザー結晶
は、一般式（Ｂａ1-2xＡx Ｒx ）Ｂ2 Ｏ4 又は一般式
（Ｂａ1-3yＲ2y）Ｂ2 Ｏ4 （式中、Ａはカリウム、ルビ
ジウム、セシウムであり、Ｒは希土類元素、遷移金属元
素であり、ｘは０より大きく０．２以下の数であり、ｙ
は０より大きく０．２以下の数である。）で表され、結
晶系が三方晶系であり、空間群がＲバー３C であること
を特徴としている。
は、一般式（Ｂａ1-2xＡx Ｒx ）Ｂ2 Ｏ4 又は一般式
（Ｂａ1-3yＲ2y）Ｂ2 Ｏ4 （式中、Ａはカリウム、ルビ
ジウム、セシウムであり、Ｒは希土類元素、遷移金属元
素であり、ｘは０より大きく０．２以下の数であり、ｙ
は０より大きく０．２以下の数である。）で表され、結
晶系が三方晶系であり、空間群がＲバー３C であること
を特徴としている。
【０００８】以下、本発明について説明する。本発明の
結晶は、結晶系が三方晶系であり、空間群がＲバー３C
である。つまり、本発明のホスト結晶であるα−ＢａＢ
2 Ｏ4 と同じタイプの結晶である。上記一般式中、Ｒは
希土類元素、遷移金属元素を示し、希土類元素として、
具体的には、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎ
ｄ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、テ
ルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウ
ム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、
イッテルビウム（Ｙｂ）等があげられる。また、遷移金
属元素として、具体的には、クロム（Ｃｒ）、チタン
（Ｔｉ）等があげられる。
結晶は、結晶系が三方晶系であり、空間群がＲバー３C
である。つまり、本発明のホスト結晶であるα−ＢａＢ
2 Ｏ4 と同じタイプの結晶である。上記一般式中、Ｒは
希土類元素、遷移金属元素を示し、希土類元素として、
具体的には、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎ
ｄ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、テ
ルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウ
ム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、
イッテルビウム（Ｙｂ）等があげられる。また、遷移金
属元素として、具体的には、クロム（Ｃｒ）、チタン
（Ｔｉ）等があげられる。
【０００９】なお、本願発明の結晶はＲとして、２種以
上の希土類元素、２種以上の遷移金属元素、あるいは、
希土類元素と遷移金属元素とを含むこともできる。同様
に、Ａとして、２種以上アルカリ金属元素を含むことも
できる。ｘ及びｙは、結晶の多相化あるいは結晶系の変
化を防止するために０．２以下とすることが適当であ
る。また、Ａで表されるアルカリ金属元素及びＲで表さ
れる希土類元素や遷移金属元素が結晶中に固溶されると
いう観点から、ｘ及びｙは０を越えた数であれば良い。
ただし、良質の単結晶とする観点及びレーザー発振の観
点からｘ及びｙは０．００１以上であることが好まし
い。
上の希土類元素、２種以上の遷移金属元素、あるいは、
希土類元素と遷移金属元素とを含むこともできる。同様
に、Ａとして、２種以上アルカリ金属元素を含むことも
できる。ｘ及びｙは、結晶の多相化あるいは結晶系の変
化を防止するために０．２以下とすることが適当であ
る。また、Ａで表されるアルカリ金属元素及びＲで表さ
れる希土類元素や遷移金属元素が結晶中に固溶されると
いう観点から、ｘ及びｙは０を越えた数であれば良い。
ただし、良質の単結晶とする観点及びレーザー発振の観
点からｘ及びｙは０．００１以上であることが好まし
い。
【００１０】以下、本発明の単結晶の製造方法ついて一
例を挙げて説明する。まず、溶融液の組成が上記一般式
となるように原料を混合し、調整する。原料としては、
炭酸塩、酸化物等一般に用いられているものを適宜用い
ればよく、例えば、ＢａＣＯ3 、Ｈ3 ＢＯ3 、Ｎｄ2 Ｏ
3 、Ｅｒ2 Ｏ3 、Ｋ2 ＣＯ3、Ｒｂ2 ＣＯ3 、Ｃｓ2 Ｃ
Ｏ3 等があげられる。あるいは、これら化合物から予め
調整した一般式Ａ0.5 Ｒ0.5 Ｂ2 Ｏ4 で表される焼結体
（Ａはアルカリ金属元素であり、Ｒは希土類元素であ
る。）あるいは希土類元素とＢ2 Ｏ4 との焼結体とＢａ
Ｂ2 Ｏ4 とを溶融原料として用いることもできる。
例を挙げて説明する。まず、溶融液の組成が上記一般式
となるように原料を混合し、調整する。原料としては、
炭酸塩、酸化物等一般に用いられているものを適宜用い
ればよく、例えば、ＢａＣＯ3 、Ｈ3 ＢＯ3 、Ｎｄ2 Ｏ
3 、Ｅｒ2 Ｏ3 、Ｋ2 ＣＯ3、Ｒｂ2 ＣＯ3 、Ｃｓ2 Ｃ
Ｏ3 等があげられる。あるいは、これら化合物から予め
調整した一般式Ａ0.5 Ｒ0.5 Ｂ2 Ｏ4 で表される焼結体
（Ａはアルカリ金属元素であり、Ｒは希土類元素であ
る。）あるいは希土類元素とＢ2 Ｏ4 との焼結体とＢａ
Ｂ2 Ｏ4 とを溶融原料として用いることもできる。
【００１１】原料の混合物は、例えば、１１００〜１１
５０℃で２〜１０時間加熱して溶融される。そして、こ
の融液を冷却することにより、単結晶を育成することが
できる。単結晶体の育成方法としては、上記のごとき融
液を冷却できる方法であれば特に限定されず、例えばチ
ョクラルスキー法等の公知の方法を採用することができ
る。
５０℃で２〜１０時間加熱して溶融される。そして、こ
の融液を冷却することにより、単結晶を育成することが
できる。単結晶体の育成方法としては、上記のごとき融
液を冷却できる方法であれば特に限定されず、例えばチ
ョクラルスキー法等の公知の方法を採用することができ
る。
【００１２】本発明の結晶の製造方法では、融液成長に
よる結晶の育成が可能である。そのため育成結晶と融液
の組成が同じで、フラックスを不純物として取り込む心
配がない。その結果、良質の結晶を得ることができ、レ
ーザーダメージの少ない結晶となる。さらに、この方法
はフラックスを用いる育成と比較して、成長速度が１〜
５ｍｍ／ｈと５０〜１００倍速く良質の結晶が短時間に
手に入るという利点も有する。
よる結晶の育成が可能である。そのため育成結晶と融液
の組成が同じで、フラックスを不純物として取り込む心
配がない。その結果、良質の結晶を得ることができ、レ
ーザーダメージの少ない結晶となる。さらに、この方法
はフラックスを用いる育成と比較して、成長速度が１〜
５ｍｍ／ｈと５０〜１００倍速く良質の結晶が短時間に
手に入るという利点も有する。
【００１３】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。 （実施例１） （１） 固溶確認実験 原料として、α−ＢａＢ2 Ｏ4 、Ｋ2 ＣＯ3 、Ｒｂ2 Ｃ
Ｏ3 、Ｃｓ2 ＣＯ3 、Ｎｄ2 Ｏ3 、Ｌａ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ
3 、Ｃｒ2 Ｏ3 を用いて、表１及び表２に示す化学式中
のｘ又はｙを０．０１４、０．０２８、０．０５６、
０．０８３、０．１１、０．１７、０．２５及び０．３
２となるように調合し、白金るつぼ中にて１１００℃で
５時間融解して融液を調製した。この融液を自然冷却し
て結晶を得た。得られた結晶を再度１０００℃で２４時
間熱処理した後、室温まで自然冷却した。この結晶を粉
末Ｘ線回折試験により分析した。その結果を表１及び表
２に示す。
説明する。 （実施例１） （１） 固溶確認実験 原料として、α−ＢａＢ2 Ｏ4 、Ｋ2 ＣＯ3 、Ｒｂ2 Ｃ
Ｏ3 、Ｃｓ2 ＣＯ3 、Ｎｄ2 Ｏ3 、Ｌａ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ
3 、Ｃｒ2 Ｏ3 を用いて、表１及び表２に示す化学式中
のｘ又はｙを０．０１４、０．０２８、０．０５６、
０．０８３、０．１１、０．１７、０．２５及び０．３
２となるように調合し、白金るつぼ中にて１１００℃で
５時間融解して融液を調製した。この融液を自然冷却し
て結晶を得た。得られた結晶を再度１０００℃で２４時
間熱処理した後、室温まで自然冷却した。この結晶を粉
末Ｘ線回折試験により分析した。その結果を表１及び表
２に示す。
【００１４】表中、α−ＢａＢ2 Ｏ4 型結晶構造を持つ
単一相であり、ピークのずれによりネオジム（Ｎｄ）が
固溶していることが確認されたサンプルを○で示し、２
以上の結晶相が確認されたサンプルを×で示した。
単一相であり、ピークのずれによりネオジム（Ｎｄ）が
固溶していることが確認されたサンプルを○で示し、２
以上の結晶相が確認されたサンプルを×で示した。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】この結果から、化学式（Ｂａ1-2xＣｓx Ｎ
ｄx ）Ｂ2 Ｏ4 及び（Ｂａ1-3yＮｄ2y）Ｂ2 Ｏ4 におい
て、ｘ及びｙは０から０．２５の範囲で結晶系が三方晶
系であり、空間群がＲバー３C 構造を持つ単一相（α−
ＢａＢ2 Ｏ4 型結晶）となることが確認された。また、
ｘ及びｙが０．３２以上では、結晶はα−ＢａＢ2 Ｏ4
と他の相との共存した結晶となった。さらに、ｘ及びｙ
が０．５より大きくなると、結晶はα−ＢａＢ2 Ｏ4 は
ほとんど存在しなかった。
ｄx ）Ｂ2 Ｏ4 及び（Ｂａ1-3yＮｄ2y）Ｂ2 Ｏ4 におい
て、ｘ及びｙは０から０．２５の範囲で結晶系が三方晶
系であり、空間群がＲバー３C 構造を持つ単一相（α−
ＢａＢ2 Ｏ4 型結晶）となることが確認された。また、
ｘ及びｙが０．３２以上では、結晶はα−ＢａＢ2 Ｏ4
と他の相との共存した結晶となった。さらに、ｘ及びｙ
が０．５より大きくなると、結晶はα−ＢａＢ2 Ｏ4 は
ほとんど存在しなかった。
【００１８】（２） 単結晶の育成 図４に示すような装置を用いてチョクラルスキー法によ
り、単結晶を育成した。出発原料として、α−ＢａＢ2
Ｏ4 多結晶２００ｇにＣｓ0.5 Ｎｄ0.5 Ｂ2 Ｏ4 組成の
焼結体４４．１ｇを粉砕混合したものを用いた。この原
料混合物を白金るつぼ中にて１１００℃で溶融し、引き
上げ速度１ｍｍ／ｈで約４０時間かけて、単結晶を育成
した。得られたＢａ0.8 Ｃｓ0.1 Ｎｄ0.1Ｂ2 Ｏ4 単結
晶は、最大径約３０ｍｍ、長さ約３０ｍｍの結晶系が三
方晶系で、空間群がＲ３バーC （α−ＢａＢ2 Ｏ4 型結
晶）の良質な単結晶であった（以後、α−Ｂａ0.8 Ｃｓ
0.1 Ｎｄ0.1 Ｂ2 Ｏ4 と示す。）。本実施例の単結晶
は、α−ＢａＢ2 Ｏ4 単結晶の育成と同様に容易なもの
であった。
り、単結晶を育成した。出発原料として、α−ＢａＢ2
Ｏ4 多結晶２００ｇにＣｓ0.5 Ｎｄ0.5 Ｂ2 Ｏ4 組成の
焼結体４４．１ｇを粉砕混合したものを用いた。この原
料混合物を白金るつぼ中にて１１００℃で溶融し、引き
上げ速度１ｍｍ／ｈで約４０時間かけて、単結晶を育成
した。得られたＢａ0.8 Ｃｓ0.1 Ｎｄ0.1Ｂ2 Ｏ4 単結
晶は、最大径約３０ｍｍ、長さ約３０ｍｍの結晶系が三
方晶系で、空間群がＲ３バーC （α−ＢａＢ2 Ｏ4 型結
晶）の良質な単結晶であった（以後、α−Ｂａ0.8 Ｃｓ
0.1 Ｎｄ0.1 Ｂ2 Ｏ4 と示す。）。本実施例の単結晶
は、α−ＢａＢ2 Ｏ4 単結晶の育成と同様に容易なもの
であった。
【００１９】（３） 結晶の加工性の評価及び透過率の
測定 上記単結晶育成によって得られたα−Ｂａ0.8 Ｃｓ0.1
Ｎｄ0.1 Ｂ2 Ｏ4 を約１ｍｍの厚さに切り出した。この
時、結晶の切削加工性は良好であった。次に切り出した
試料を研磨して平行平板試料を得、その透過率を測定し
た。その結果、Ｎｄ3+の吸収が確認された他は、α−Ｂ
ａＢ2 Ｏ4 と何ら変わりはなく吸収端もα−ＢａＢ2 Ｏ
4 と変わらなかった。
測定 上記単結晶育成によって得られたα−Ｂａ0.8 Ｃｓ0.1
Ｎｄ0.1 Ｂ2 Ｏ4 を約１ｍｍの厚さに切り出した。この
時、結晶の切削加工性は良好であった。次に切り出した
試料を研磨して平行平板試料を得、その透過率を測定し
た。その結果、Ｎｄ3+の吸収が確認された他は、α−Ｂ
ａＢ2 Ｏ4 と何ら変わりはなく吸収端もα−ＢａＢ2 Ｏ
4 と変わらなかった。
【００２０】（４） 大気中での安定性の評価 上記単結晶育成によって得られたα−Ｂａ0.8 Ｃｓ0.1
Ｎｄ0.1 Ｂ2 Ｏ4 は、２ヵ月間室温で放置しても外見及
び物性に何ら変化はなかった。
Ｎｄ0.1 Ｂ2 Ｏ4 は、２ヵ月間室温で放置しても外見及
び物性に何ら変化はなかった。
【００２１】（５） Ｎｄ3+の蛍光測定 上記単結晶育成によって得られたα−Ｂａ0.8 Ｃｓ0.1
Ｎｄ0.1 Ｂ2 Ｏ4 を５ｍｍ角に加工し、Ｎｄ：ＹＡＧレ
ーザーの基本波である１．０６μｍの第二高調波０．５
３μｍの光を照射したところ、図１及び図２に示すよう
にＮｄの蛍光波長である０．８８８μｍ、１．０６８μ
ｍの蛍光の発生を確認した。図１及び図２からわかるよ
うに、本実施例で得られたレーザー単結晶の蛍光はブロ
ードである。したがって、これに対応する励起光の吸収
帯もブロードであることがわかる。
Ｎｄ0.1 Ｂ2 Ｏ4 を５ｍｍ角に加工し、Ｎｄ：ＹＡＧレ
ーザーの基本波である１．０６μｍの第二高調波０．５
３μｍの光を照射したところ、図１及び図２に示すよう
にＮｄの蛍光波長である０．８８８μｍ、１．０６８μ
ｍの蛍光の発生を確認した。図１及び図２からわかるよ
うに、本実施例で得られたレーザー単結晶の蛍光はブロ
ードである。したがって、これに対応する励起光の吸収
帯もブロードであることがわかる。
【００２２】（６） レーザー発振実験 図３に示すような実験配置を用いて、波長０．８μｍの
半導体レーザー１を励起光源とし集光レンズ５及び６を
介してＮｄ3+の基本波長１．０６８μｍのレーザー発振
実験を行った。
半導体レーザー１を励起光源とし集光レンズ５及び６を
介してＮｄ3+の基本波長１．０６８μｍのレーザー発振
実験を行った。
【００２３】α−Ｂａ0.8 Ｃｓ0.1 Ｎｄ0.1 Ｂ2 Ｏ4 の
結晶２は５ｍｍφ厚さ１０ｍｍの大きさで、両面が平行
研磨されたものを用いた。励起光の入射端面は、波長
０．８μｍの光（励起光源からの光の波長）のＡＲ（無
反射）コート３を施し、もう一方の端面は波長１．０６
μｍの光（発振波長）でＨＲ（高反射）コート４を施し
た。そして、レーザー発振により得られた光を集光レン
ズ６により集光したところ、Ｎｄ3+の基本波長１．０６
８μｍの安定したレーザー発振が確認された。
結晶２は５ｍｍφ厚さ１０ｍｍの大きさで、両面が平行
研磨されたものを用いた。励起光の入射端面は、波長
０．８μｍの光（励起光源からの光の波長）のＡＲ（無
反射）コート３を施し、もう一方の端面は波長１．０６
μｍの光（発振波長）でＨＲ（高反射）コート４を施し
た。そして、レーザー発振により得られた光を集光レン
ズ６により集光したところ、Ｎｄ3+の基本波長１．０６
８μｍの安定したレーザー発振が確認された。
【００２４】（実施例２）実施例１のＣｓ0.5 Ｎｄ0.5
Ｂ2 Ｏ4 の代わりにＮｄとＢ2 Ｏ3 との焼結体とを用い
た他は実施例１と同様にして、Ｂａ0.7 Ｎｄ0.2 Ｂ2 Ｏ
4 単結晶を育成した。その結果、実施例１の結晶とほぼ
等しい大きさの最大径約３０ｍｍ、長さ約３０ｍｍの結
晶系が三方晶系で、空間群がＲ３バーC （α−ＢａＢ2
Ｏ4 型結晶）の良質なＢａ0.7 Ｎｄ0.2 Ｂ2 Ｏ4 単結晶
を得た（以後、α−Ｂａ0.7 Ｎｄ0.2 Ｂ2 Ｏ4 と示
す。）。
Ｂ2 Ｏ4 の代わりにＮｄとＢ2 Ｏ3 との焼結体とを用い
た他は実施例１と同様にして、Ｂａ0.7 Ｎｄ0.2 Ｂ2 Ｏ
4 単結晶を育成した。その結果、実施例１の結晶とほぼ
等しい大きさの最大径約３０ｍｍ、長さ約３０ｍｍの結
晶系が三方晶系で、空間群がＲ３バーC （α−ＢａＢ2
Ｏ4 型結晶）の良質なＢａ0.7 Ｎｄ0.2 Ｂ2 Ｏ4 単結晶
を得た（以後、α−Ｂａ0.7 Ｎｄ0.2 Ｂ2 Ｏ4 と示
す。）。
【００２５】得られた単結晶は、実施例１と同様に単結
晶の育成が容易なものであり、２ヵ月間室温で放置して
も外見及び物性に何ら変化はなかった。次に、得られた
結晶について、レーザー発振実験を行ったところ、Ｎｄ
3+の基本波長１．０６８μｍの安定したレーザー発振が
確認された。
晶の育成が容易なものであり、２ヵ月間室温で放置して
も外見及び物性に何ら変化はなかった。次に、得られた
結晶について、レーザー発振実験を行ったところ、Ｎｄ
3+の基本波長１．０６８μｍの安定したレーザー発振が
確認された。
【００２６】なお、条件の最適化により、さらに大型、
良質の単結晶が育成可能である。さらに、本実施例で
は、出発原料として、α−ＢａＢ2 Ｏ4 多結晶とＣｓ
0.5 Ｎｄ0.5 Ｂ2 Ｏ4 等の組成を有する焼結体を用いた
が、出発原料はこれらに限定されるものではなく、出発
原料として、市販のＢａＣＯ3 、Ｈ3 ＢＯ3 、Ｃｓ2 Ｃ
Ｏ3 、Ｎｄ2 Ｏ3 試薬等を用いても良い。また、Ｎｄ以
外の希土類元素や遷移金属元素をレーザー活性イオンと
して、本実施例と同様にして添加することにより、それ
らのイオンに対応するレーザー発振が得られるレーザー
結晶を得ることができる。
良質の単結晶が育成可能である。さらに、本実施例で
は、出発原料として、α−ＢａＢ2 Ｏ4 多結晶とＣｓ
0.5 Ｎｄ0.5 Ｂ2 Ｏ4 等の組成を有する焼結体を用いた
が、出発原料はこれらに限定されるものではなく、出発
原料として、市販のＢａＣＯ3 、Ｈ3 ＢＯ3 、Ｃｓ2 Ｃ
Ｏ3 、Ｎｄ2 Ｏ3 試薬等を用いても良い。また、Ｎｄ以
外の希土類元素や遷移金属元素をレーザー活性イオンと
して、本実施例と同様にして添加することにより、それ
らのイオンに対応するレーザー発振が得られるレーザー
結晶を得ることができる。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、結晶の励起光吸収帯の
吸収波長が広く、結晶から発振されるレーザー光の出力
の安定性の高い結晶が得られる。また、結晶の育成が容
易で、高品質の結晶を得ることができ、レーザーダメー
ジが少なく、室温でレーザー発振が可能であり、温度制
御などの必要もない。
吸収波長が広く、結晶から発振されるレーザー光の出力
の安定性の高い結晶が得られる。また、結晶の育成が容
易で、高品質の結晶を得ることができ、レーザーダメー
ジが少なく、室温でレーザー発振が可能であり、温度制
御などの必要もない。
【００２８】さらに、本発明の結晶は、加工性に優れ、
大気中で安定であるという利点も有している。したがっ
て、本発明の結晶は、レーザー発振、レーザー増幅用の
レーザー結晶として好ましく用いることができる。
大気中で安定であるという利点も有している。したがっ
て、本発明の結晶は、レーザー発振、レーザー増幅用の
レーザー結晶として好ましく用いることができる。
【図１】波長０．８８８μｍのＮｄ3+の蛍光スペクト
ル。
ル。
【図２】波長１．０６８μｍのＮｄ3+の蛍光スペクト
ル。
ル。
【図３】レーザー発振器の模式図。
【図４】チョクラルスキー方単結晶育成装置の模式断面
図。
図。
１ 半導体レーザー ２ 単結晶 ３ 高反射コート ４ 無反射コート ５ 集光レンズ ６ 集光レンズ １１ 引き上げシャフト １２ 上蓋 １３ ルツボ １４ 原料融液 １５ ヒーター １６ ルツボ台 １７ 断熱材
Claims (3)
- 【請求項１】 一般式（Ｂａ1-2xＡx Ｒx ）Ｂ2 Ｏ4 又
は一般式（Ｂａ1-3yＲ2y）Ｂ2 Ｏ4 （式中、Ａはカリウ
ム、ルビジウム、セシウムであり、Ｒは希土類元素、遷
移金属元素であり、ｘは０より大きく０．２以下の数で
あり、ｙは０より大きく０．２以下の数である。）で表
され、結晶系が三方晶系であり、空間群がＲ３バーC で
あることを特徴とするレーザー結晶。 - 【請求項２】 希土類元素が、プラセオジム、ネオジ
ム、サマリウム、ユウロピウム、テルビウム、ジスプロ
シウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテル
ビウムから選ばれる少なくとも一種であることを特徴と
する請求項１記載のレーザー結晶。 - 【請求項３】 遷移金属元素が、クロム、チタンから選
ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項１
記載のレーザー結晶。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35083691A JPH05163099A (ja) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | レーザー結晶 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35083691A JPH05163099A (ja) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | レーザー結晶 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05163099A true JPH05163099A (ja) | 1993-06-29 |
Family
ID=18413218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35083691A Pending JPH05163099A (ja) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | レーザー結晶 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05163099A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108930062A (zh) * | 2018-07-18 | 2018-12-04 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种镝激活的实现黄光激光输出的晶体材料 |
-
1991
- 1991-12-11 JP JP35083691A patent/JPH05163099A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108930062A (zh) * | 2018-07-18 | 2018-12-04 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种镝激活的实现黄光激光输出的晶体材料 |
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