産業応用などのための実用的なレーザー装置として固体レーザーが注目されている。特にLDを励起光源として用いたLD 励起固体レーザーは、高出力、高効率、長寿命にすることが可能であり、盛んに研究開発がされている。中でもYb:YAG レーザー結晶はLD 励起が可能であり、Yb:YAGレーザーは、高効率、超短パルス、高出力の3つの特徴を実現できる可能性を秘めている。

Yb:YAGレーザーの長所

レーザー発振波長と励起光の波長が近いことより原子量子効率が高く、励起状態吸収などのレーザー発振サイクル以外のエネルギー遷移が少ないため高効率なレーザー発振が可能である。また、蛍光スペクトル幅が10 nm 程度と広いためにサブピコ秒の超短パルス光の発生が可能である。そして、発熱率が低く熱伝導率が高い優れた熱特性と、蛍光寿命が長いことにより高出力特性が得られやすい。これら3つの特性を同時に実現できるLD 励起全固体レーザーとして、Yb:YAG レーザーの開発はきわめて重要である。

Yb:YAG結晶の特性の詳細は、Yb:YAGレーザー結晶の分光特性、Yb系レーザー媒質の比較にて検討する

長所まとめ

  • レーザー発振波長と励起光の波長が近い→高効率なレーザー発振が可能
  • 蛍光スペクトル幅が広い→サブピコ秒の超短パルス光の発生が可能
  • 発熱率が低い→優れた熱特性
  • 蛍光寿命が短い→高出力特性

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