レーザ関連機器・部品 | ファイバーラボ株式会社 - Part 3

開発力・製造力・商社力　三つの力でお客様のご要望にお応えいたします

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Ho:Cr:Tm:YAG(Y₃Al₅O₁₂)レーザー結晶は、2.1μmで発振する高効率なレーザー結晶です。手術、歯科、大気検査など幅広い用途があります。

■ Ho:Cr:Tm:YAG(Y₃Al₅O₁₂)の利点

・スロープ効率が高い・フラッシュランプまたはダイオードで励起・常温で良好に作動する・比較的目に安全な波長範囲で作動する

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Cr⁴⁺:YAG (Cr⁴⁺:Y₃Al₅O₁₂)レーザ結晶は、受動Qスイッチダイオード励起、ランプ励起のNd:YAG、Nd:YLF、Nd:YVO₄、他のNdとYbドープの0.8から1.2μmで発振するレーザとして有効な結晶です。また、化学的に安定で耐久性があり、UV耐性があり、さらに優れた熱伝導率と高い損傷閾値（> 500 MW / cm²）を持ち、操作が簡単なため、LiF、有機染料、カラーセンターなどの従来の材料より優れていると期待されています。

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Cr³⁺:LiSAF(LiStAlF₆)レーザー結晶の結晶成長法としてCASTECH社ではチョクラルスキー法を採用し、高品質な製品を提供しています。Cr³⁺:LiSAFは高いエネルギー貯蔵と高いスロープ効率を合わせ持つ優れたレーザー結晶です。そのため、非常に短パルスであったりハイパワーであるという条件に対して理想的な働きをします。最近では、実験室レベルのレーザーやレーザーダイオード(LD)など幅広く利用されています。

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Ti:Sapphire(Al₂O₃)レーザー結晶は、高利得および高出力という特徴があり、広い波長帯域で調整可能な超短パルスレーザ用に最も広く使用されています。CASTECH社では温度勾配法(TGT)による先進的な結晶成長技術を有しているので、高品質で光散乱がなく転位密度が小さいTi:Sapphire結晶を、大きいサイズ(直径30mm x 30mm)で作製することができます。TGTで結晶成長させたサファイア結晶は、高い濃度でTiを添加できるので、高い利得と高いレーザ損傷閾値も持つという大きな利点があります。

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Yb:KGW(KGd(WO₄)₂)レーザー結晶は、広く利用されているNd³⁺を添加した結晶よりも重要な利点を有している、優れたレーザー発振材料です。レーザ波長が1023nm～1060nmと広いので、ピコ秒やフェムト秒といった短パルスレーザーを作り出すことができます。また、980nmの吸収スペクトルが広く、高い吸収があるので、レーザーダイオード(LD)励起を効率的に利用することができます。さらに、Yb³⁺を添加したYAGと比較して、吸収断面積が大きいので、二準位のYbで励起状態を作るのに必要な励起強度が最小限で済むという利点があります。

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Nd:GdVO₄レーザー結晶は、レーザーダイオード(LD)励起固体レーザ用として現在使われているレーザー結晶の中で、最も効率的なレーザ結晶の1つです。理想的な物理・光学・機械特性を持ち、レーザ発振波長における誘導放出断面積が広く、吸収係数が高く、また励起波長における吸収帯域が広いという特性もあります。さらに、Nd:GdVO₄は理想的な熱伝導率を持ち、高いレーザ誘導や損傷閾値を持つということから、高出力で、安定性があり、且つコスト面でも効率的なLD励起固体レーザ用媒質として優れたレーザー結晶です。

■ Nd:GdVO₄の利点

・レーザー波長での誘導放出断面積が大きい・励起波長帯域が広く、吸収係数が大きい・励起波長に対する依存性が低い・熱伝導率が良い・レーザー閾値が低く、スロープ効率が高い・レーザー誘導損傷閾値が高い・強偏光レーザー出力が可能

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Nd:KGW(KGd(WO₄)₂)レーザー結晶は、低いレーザ発振閾値と高い放出面積という特性があるため、レーザ材料として優れています。KGW結晶中のNd³⁺イオンの蛍光濃度消光効果は、W-O共有結合により抑えられる可能性があるので、この結晶では活性イオンを高濃度添加しています。加えて、KGW中のNd³⁺イオンによる半値全幅12nmの808nmでの吸収は、現在使われているレーザーダイオード(LD)の発光波長とよく一致しています。

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Nd:YVO₄レーザー結晶は、現在販売されているレーザー結晶の中で、特に低出力から中出力のダイオード励起のための最も効率的なレーザー結晶です。Nd:YVO₄は、主に吸収特性や放出特性でNd:YAGを上回っています。レーザーダイオード(LD)で励起すると、Nd:YVO₄には近赤外から緑、青、紫外までの高調波変換が可能な高い非線形光学(NLO)結晶(LBO、BBO、KTPなどの)の特性も有しています。すべての固体レーザーを構築するこの仕組みは、レーザー加工、分光、ウェーハ検査、ライトディスプレイ、医療診断、レーザー印刷、データ記憶装置などの最も広範囲の分野への応用が可能な理想的なレーザーツールです。Nd：YVO₄のダイオード励起固体レーザは、特に小型設計で単一縦モード出力が必要な場合において、今まで使用されていた水冷式イオンレーザーおよびランプ励起レーザーから置き換わってきています。

■ Nd:YVO₄結晶がNd:YAGより優れている点

・808nm付近の励起帯域幅において吸収係数が約5倍高い・1064nmのレーザ波長において誘導放出断面積が約3倍大きい・レーザ閾値が低くスロープ効率が高い・大きな複屈折をもった一軸結晶で、直線偏光のみの放出

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Nd:YLF(LiYF₄)レーザー結晶の結晶成長法としてCASTECH社ではチョクラルスキー法が採用されています。高品質な出発材料を使って結晶成長させ、結晶干渉計およびHe-Neレーザーを用いて結晶中の散乱粒子を精密に検査することによって、高品質な製品を提供しています。

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二重に添加されたNd:Ce:YAG(Y₃Al₅O₁₂)レーザー結晶は、フラッシュランプをポンプするときに紫外波長帯域における大きい吸収とNd³⁺励起状態への効率的なエネルギー移動のために、セリウムがNd³⁺イオンの増感剤として添加されています。そのため、Nd:Ce:YAGの熱歪みはかなり小さく、出力レーザーエネルギーは同じ条件でポンプしたときのNd:YAGよりも大きくなります。したがって、良質な光ビームを有する高出力レーザーの製造が可能になります。1064nmの発振において、Nd:Ce:YAGのレーザー損傷閾値および熱伝導率はNd:YAGと同じくらいです。

■ Nd:Ce:YAG結晶の利点

・高効率・低閾値・良好な紫外線吸収特性・良好な熱安定性・高い光学品質

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