| 研究概要 |
ディスオーダー型ガーネット構造を有する新しいレーザーホスト用材料である、Ca_3(NbGa)_<2-X>Ga_3O_<12>(CNGG)にNd,Tm,Cr,Tm+Ho,Er等、種々の不純物を添加した結晶をチョクラルスキー法(CZ法)で作成した。レーザ結晶としての均質性、及び結晶作成条件について検討した。各活性種について濃度を変化させ、結晶成長速度、回転数、炉構造の検討によりセル成長、クラックの無い高品質結晶作成に成功した。得られた結晶を偏光顕微鏡で観察したところ界面形状はほぼ平坦であり、結晶性が優れていることがわかった。得られた結晶の吸収係数、及び組成分析の結果から各活性種の偏析係数がほぼ1であることがわかり、均質単結晶が得やすいことがわかった。
得られた結晶に対し、光学特性測定を行った。その結果、活性種添加CNGGは不均一かつ幅広い吸収帯及び発光帯を示した。このことから、従来問題となっているLDの発振波長制御の必要がなく、CNGGは高効率LD励起レーザーに適していることがわかった。1.5μm,2μm,3μ発振波長の広帯域化、波長可変領域のさらなる拡大を検討した。Er添加CNGGではup-conversionによる緑色光が得られた。又、連続チャージシステムを用いて、結晶内不純物の高精度均一化、大型化も行った。結晶内の一部にのみ不純物を添加(選択ドープ)した結晶を作成し、現在実現できていない、半導体励起型の小型・高出力化、高効率化ができることを確認した。
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