安定したβ-LaBSiO₅:Nd³⁺結晶による三重波長レーシング

科学分野:

• 材料科学
• 光電子機器
• レーザー物理学

背景:

• 多波長レーザーは,特に1060nm周辺では,光電子工学にとって極めて重要です.
• ネオジムドーピングされたランタン・バリウム・シリコン酸化物 (Nd³⁺ドーピングされたLaBSiO₅,LBSO) は,三重波長レーザーの有望な材料である.
• 重要な課題は,LBSOの高温 (β-LBSO) から低温 (α-LBSO) 段階への移行であり,結晶の成長と安定性を阻害する.

研究 の 目的:

• Nd3+ドーピングされた結晶のβ-LBSO相の安定化を調査する.
• 室温で安定したNd3+ドーピングされたβ-LBSO結晶を達成するために.
• 開発した結晶を用いた連続波の三重波長レーザー生成を実証する.

主な方法:

• LBSOの相安定性に対するNd3+ドーピング濃度の影響を研究した.
• Nd3+ドーピングされたβ-LBSO結晶を育成するために,トップシード溶液法を使用した.
• 結晶の光学吸収,放射特性,そしてレーザー性能を特徴づけた.

主要な成果:

• Nd³⁺ドーピングが6. 3を超えると,α-LBSOへの相変化が抑制された. 室温でβ-LBSOを安定させる
• β-LBSO:8%Nd3+結晶 (1.8 × 1.8 × 1.8 cm3) が成功して成長し,785-815 nmで強い吸収を示した.
• 1047,1071,および1092 nmの連続波のトリプル波長レーザー出力を最大235mWと12.1%の効率で達成しました.

結論:

• Nd3+ドーピングは,特に濃度 > 6. 3 で %は,BO₄四面体における局所的な乱れを誘導することによってβ-LBSO相を安定させる.
• β-LBSO:8%Nd³⁺の成功成長と,その実証された三重波長レーザー性能は,光電子アプリケーションの可能性を確認しています.
• この研究は,Nd3+ドーピングされたLBSO結晶に基づく高度な多波長レーザー源の開発に有効な経路を提供します.