2020 Fiscal Year Annual Research Report
Highly efficient and high-power composite lasers by use of room-temperature bonding
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17K05081
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| Research Institution | Chuo University |
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Principal Investigator |
庄司 一郎 中央大学, 理工学部, 教授 (90272385)
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2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 複合構造レーザー / 常温接合 / ダイヤモンド / マイクロチップレーザー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，高排熱材料であるダイヤモンドとレーザー結晶との異種材料複合構造レーザーを開発することを目的としている．特に，複合構造の接合界面に レーザー光に対する無反射もしくは高反射のコーティング層を挿入した構造を常温接合によって実現することで，複合構造レーザーの高出力化や高機能化を目指 す点がポイントである．昨年度は，複合構造高出力マイクロチップレーザーの開発を目指し，厚さ0.1 mmのYb:YAG結晶を用い，その両側に厚さ3 mmで接合界面側に高反射コーティングを施した無添加YAGを貼り合わせた構造を，常温接合により作製することに成功した．また，レーザー発振にも成功したが，出力は数十mWにとどまっていた．
今年度は，昨年度作製したYb:YAGと無添加YAGとの複合構造マイクロチップレーザーの高出力化を目指した研究を行った．励起光の入射パワーを大きくすると出力が飽和して発振が停止するため，複合構造でもレーザー媒質が薄いときには熱効果が顕著になると考えられる．そこで，媒質の歪みを小さくすべく，励起光の集光ビーム系を大きくしたところ，出力が昨年度の10倍程度の数百mWまで増大させることができた．さらに，この知見を活かし，全く新しい構造のマイクロチップ複合構造を考案し，その作成準備に着手した．
今後はYb:YAGマイクロチップ複合構造レーザーの縦モード特性等の詳細な評価を行うとともに，新たに考案した構造を試作，評価する予定である．
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