2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of CsLiB6O10 crystal with high photorefractive damage tolerance and its application to high-power UV light generation
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26286064
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
吉村 政志 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センタ, 教授 (60314382)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森 勇介 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90252618)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 非線形光学結晶 / 紫外レーザー / フォトリフラクティブ損傷 / 結晶成長 / 波長変換 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．CLBO融液に酸化アルミニウムを添加して結晶育成を試みたところ、添加物の影響で結晶が骸晶化したが、内部が透明な単結晶を得ることができた。以前に得られた知見と同様、結晶内の光散乱欠陥は多いが、紫外光誘起のビームパターン変化（広義のフォトリフラクティブ損傷）に対しては、高品質結晶と同程度の劣化耐性を示した。しかしながら、結晶を安定に成長させることが重要との観点から、新しい結晶育成溶液組成の探索を行った。従来のホウ素成分を低減させたB-poor組成に比べ、ホウ素とセシウム成分を増やし、相対的にリチウム成分を低減したLi-poor組成を用いると、高品質結晶が得られ、かつ紫外光経時劣化耐性にも優れているという知見を得ることができた。さらに、種子結晶から伝搬する転位欠陥等の評価技術を確立し、それらを低減させる結晶成長技術の開発にも成功した。
２．CLBO結晶は従来、波長300nm以下の深紫外波長変換での用途が主なものであった。昨年度から引き続き、基本波光源として挟スペクトル幅のピコ秒パルス赤外レーザー（38.6ps, 100kHz, 69W）を用いた355nm光発生を検討した。高ピーク強度であるため、平行ビーム光での波長変換が可能になり、CLBOのウォークオフ問題が解消する。今年度、繰り返し周波数300kHzの条件下において、出力30.8Wの高出力光を発生させることに成功した。基本波光源からの変換効率は48.1%と高く、理論変換効率を検証した結果、位相不整合量がゼロの計算結果と一致する理想的な変換になっていることが明らかになった。また、出力30Wを8時間以上安定に発生できることを確認し、既存のLBO結晶に置き換わる高出力用355nm発生素子としての可能性を世界で初めて示すことができた。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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