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2005 年度 実績報告書

次世代セラミックレーザー

研究課題

研究課題/領域番号 15206073
研究機関分子科学研究所

研究代表者

平等 拓範  分子科学研究所, 分子制御レーザー開発研究センター, 助教授 (50216595)

研究分担者 庄司 一郎  中央大学, 理工学部, 助教授 (90272385)
石月 秀貴  分子科学研究所, 分子制御レーザー開発研究センター, 助手 (90390674)
キーワードLD励起固体レーザー / セラミックレーザー / マイクロチップレーザー / モードロックレーザー / Nd:YSAG / Yb:YSAG / 擬似位相整合 / 非線形光学波長変換
研究概要

本研究では、セラミックレーザーの次なる方向性を明らかにするための固体材料における新機能発現にかかる基盤研究として、高機能セラミックスレーザー材料のためのグレイン界面制御法の開発とレーザー材料の高分解分光解析、材料特性評価を行った。以下に得られた知見を示す。
(1)高機能セラミックレーザー材料の開発として池末は、グレイン界面の制御法の検討を行った。これまでに検討した、Nd:Y_3Sc_xAl_<(5-x)>O_<12>に加え、成功したYb添加材料の高品質化と平等らと光学特性評価を進めた。また、Nd:Y_3Sc_xAl_<(5-x)>O_<12>/Nd:Y_3Al_5O_<12>コンポジットによる多機能性を検証した。(2)平等は試作したYb系セラミックレーザー材料の高精度分光解析結果を元に超短パル化を進めた。CW発振でも72%と高いスロープ効率を達成すると共に、280fsとセラミックレーザーとしては最短の超短パルス化に成功した。(3)これら希土類材料は1μm領域での発振に限定されるため、求められる種々の応用に対応させるには波長変換が必要となる。石月は、高効率、多機能に波長変換する事を可能とする擬似位相整合(QPM)素子において困難とされていた、高出力化・高エネルギー化のため求められる素子の大口径化を進めた。これまでに光パラメトリック発振により70mJ以上の中赤外光をスロープ効率70%以上で達成し、世界記録を更新した。
以上、平成17年度は、次世代セラミックレーザーとして開発した希土類添加Y_3Sc_xAl_<(5-x)>O_<12>の特性を評価、有用性を検証するとともに、応用に求められる波長変換についても検討を行った。結果、これらの成果に対し(社)レーザー学会から業績賞(進歩賞)を頂くと共に、平成17年度は、合計7回の国際会議招待講演を依頼される事となった。

  • 研究成果

    (27件)

すべて 2006 2005

すべて 雑誌論文 (23件) 図書 (4件)

  • [雑誌論文] High-power, diode edge-pumped microchip lasers (Invited)2006

    • 著者名/発表者名
      M.Tsunekane, T.Taira
    • 雑誌名

      26^<th> Annual meeting of The Laser Society of Japan 10pI2

      ページ: 19-20

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Short pulse generation in Yb:Y_3ScAl_4O_<12> disordered ceramic laser(受賞記念講演)2006

    • 著者名/発表者名
      J.Saikawa, Y.Sato, T.Taira, A.Ikesue
    • 雑誌名

      Reports on the 345th Topical Meeting of the Laser Society of Japan RTM-06-08

      ページ: 11-15

  • [雑誌論文] Short pulse generation in Yb:Y_3ScAl_4O_<12> disordered ceramic laser (Invited)2006

    • 著者名/発表者名
      J.Saikawa, Y.Sato, T.Taira, A.Ikesue
    • 雑誌名

      26^<th> Annual meeting of The Laser Society of Japan 09pV1

      ページ: 36-40

  • [雑誌論文] Periodically poled 5mm-thick MgO-doped congruent LiNbO_3 for high power/energy wavelength conversion2005

    • 著者名/発表者名
      H.Ishizuki, T.Taira
    • 雑誌名

      OSA TOPS on Advanced Solid-State Photonics 98

      ページ: 97-101

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Infrared laser spectra from an optical parametric oscillator using 5 mol.% MgO-doped periodically poled lithium niobate2005

    • 著者名/発表者名
      J.Yi, H.Ishizuki, I.Shoji, T.Taira, S.Kurimura
    • 雑誌名

      Journal of the Korean Physical Society 47・3

      ページ: 439-443

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Generation of 6μm radiation by optical parametric oscillator and difference frequency generation in periodically poled LiNbO_32005

    • 著者名/発表者名
      J.Yi, H.Ishizuki, I.Shoji, T.Taira, S.Kurimura
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 45・1A

      ページ: 111-115

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Efficient, water-cooled heat-sink for high-power edge-pumped microchip lasers2005

    • 著者名/発表者名
      M.Tsunekane, T.Taira
    • 雑誌名

      The Review of Laser Engineering 34・2

      ページ: 181-187

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Ceramic lasers of normal and composite type (Invited)2005

    • 著者名/発表者名
      A.Ikesue, K.Yoshida, T.Kamimura, Y.L.Aung, T.Taira
    • 雑誌名

      1^<st> International Laser Ceramics Symposium

      ページ: 225

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Thick periodically poled MgO-doped LiNbO_3 device and their applications (Invited)2005

    • 著者名/発表者名
      T.Taira
    • 雑誌名

      The 18^<th> Annual Meeting of the IEEE Lasers & Electro-Optics Society 2005 WF5

      ページ: 497-498

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] High-power operation of diode edge-pumped, microchip Yb:YAG laser composed with YAG ceramic pump wave-guide2005

    • 著者名/発表者名
      M.Tsunekane, T.Dascalu, T.Taira
    • 雑誌名

      OSA TOPS on Advanced Solid-State Photonics 98

      ページ: 603-607

  • [雑誌論文] High-power operation of diode edge-pumped, glue-bonded, composite Yb:Y_3Al_5O_<12> microchip laser with ceramic, undoped YAG pump light-guide2005

    • 著者名/発表者名
      M.Tsunekane, T.Taira
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 44・37

      ページ: 1164-1167

  • [雑誌論文] High-energy quasi-phase-matched optical parametric oscillation in a periodically poled MgO:LiNbO_3 device with a 5mm x 5mm aperture2005

    • 著者名/発表者名
      H.Ishizuki, T.Taira
    • 雑誌名

      Optics Letters 30・21

      ページ: 2918-2920

  • [雑誌論文] Periodical poling in 5mm-thick MgO-doped congruent LiNbO_3 crystals for high-power wavelength conversion2005

    • 著者名/発表者名
      H.Ishizuki, T.Taira
    • 雑誌名

      Advanced Solid-State Photonics, 20^<th> Anniversary Topical Meeting and Tabletop Exhibit (CD-ROM)

      ページ: MB26

  • [雑誌論文] Spectroscopick properties of all-ceramic composite with layer-by-layer of Nd:Y_3Al_5O_<12> and Nd:Y_3ScAl_4O_<12>2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Sato, T.Taira, A.Ikesue
    • 雑誌名

      CLEO/QELS 2005, Technical Digest (CD-ROM)

      ページ: JTuC28

  • [雑誌論文] High-energy optical-parametric oscillator by using 5 mm x 5 mm aperture periodically poled MgO:LiNbO_32005

    • 著者名/発表者名
      H.Ishizuki, T.Taira
    • 雑誌名

      CLEO/EUROPE 2005, Conference Digest (CD-ROM)

      ページ: CD4-1-MON

  • [雑誌論文] Designing of spectroscopic characteristics in all-ceramic composite with layer-by-layer of Nd:Y_3ScAl_4O_<12> and Nd:Y_3Al_5O_<12>2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Sato, T.Taira, A.Ikesue
    • 雑誌名

      CLEO/EUROPE 2005, Conference Digest (CD-ROM)

      ページ: CA-14-MON

  • [雑誌論文] Quasi-phase matched optical-parametric oscillation by using 5 mm-thick periodically poled MgO:LiNbO_32005

    • 著者名/発表者名
      H.Ishizuki, T.Taira
    • 雑誌名

      IQEC and CLEO-PR 2005 QWL2-4

      ページ: 649-650

  • [雑誌論文] CW型Yb:YAGレーザの開発2005

    • 著者名/発表者名
      常包正樹, Traian Dascalu, 平等拓範
    • 雑誌名

      福井県地域結集型共同研究事業,光ビームによる機能性材料加工創成技術開発,第4回成果発表会CREATE

      ページ: 3-6

  • [雑誌論文] Highly efficient heat-sink for high-power microchip lasers2005

    • 著者名/発表者名
      M.Tsunekane, T.Taira
    • 雑誌名

      Reports on the 336th Topical Meeting of the Laser Society of Japan Lectures on 29^<th> Prize of Laser Engineering RTM05-14

      ページ: 19-23

  • [雑誌論文] Edge pumped Yb:YAG microchip laser (Invited)2005

    • 著者名/発表者名
      T.Taira
    • 雑誌名

      2005 Advanced Lasers and Their Applications

      ページ: 75-76

  • [雑誌論文] High-power, diode edge-pumped, single-crystal Yb:YAG/ceramic YAG composite microchip Yb:YAG laser for material processing (Invited)2005

    • 著者名/発表者名
      M.Tsunekane, T.Dascalu, T.Taira
    • 雑誌名

      CLEO/QELS 2005, Technical Digest (CD-ROM)

      ページ: CTuZ3

  • [雑誌論文] The promise of laser ceramics as high power microchip laser (Invited)2005

    • 著者名/発表者名
      T.Taira
    • 雑誌名

      Topical Problems of Nonlinear Wave Physics 2005

      ページ: 127-128

  • [雑誌論文] Ceramic micro solid-state lasers (Invited)2005

    • 著者名/発表者名
      T.Taira
    • 雑誌名

      1^<st> International Laser Ceramics Symposium

      ページ: 228

  • [図書] レーザーハンドブック(レーザー学会編)章担当主査:第15章"全固体レーザー"2005

    • 著者名/発表者名
      平等拓範
    • 総ページ数
      295-324
    • 出版者
      オーム社
  • [図書] レーザーハンドブック(レーザー学会編)執筆:12.4章"マイクロチップ用レーザー材料"2005

    • 著者名/発表者名
      平等択範
    • 総ページ数
      206-214
    • 出版者
      オーム社
  • [図書] レーザーハンドブック(レーザー学会編)執筆:第15.1章"概要"2005

    • 著者名/発表者名
      平等拓範
    • 総ページ数
      295-305
    • 出版者
      オーム社
  • [図書] レーザーハンドブック(レーザー学会編)執筆:第15.3章"マイクロチップレーザー"2005

    • 著者名/発表者名
      平等択範
    • 総ページ数
      311-319
    • 出版者
      オーム社

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公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

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