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GdYCOB結晶の耐光損傷耐特性の向上と高出力紫外レーザー光源への応用

GdYCOB晶体抗光损伤性能的提高及其在高功率紫外激光光源中的应用

基本信息

批准号：
01F00038
负责人：
佐々木孝友
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

GdYCOB(又はYCOB)結晶の光損傷耐性を向上させるために、今年度は結晶に適当な不純物添加を行うことを試みた。光損傷が生じることが知られているLiNbO_3結晶においては、MgOなどの不純物添加によって損傷閾値が向上することがわかっているので、同様の効果を期待したものである。不純物の探索の際には、焼結体の粉末試料に紫外光を照射することで、光損傷耐性を調べた。その中で、耐性向上が確認できた試料について、実際に結晶育成を行った。まず、不純物を添加していないGdYCOBの結晶粉末と焼結体に266nm紫外光(数MW/cm^2)を15秒間照射したところ、どちらの試料においても光損傷による着色が確認できた。このことから、焼結体を作製した段階で、既に光損傷の原因は含まれていると判断できる。この焼結体に種々の金属酸化物を添加して再焼結を施し、再び紫外光照射実験を行った。その結果、ある元素を添加した場合には、着色がほとんど見られないことがわかった。そこで、この原料から実際にチョクラルスキー法を用いて単結晶育成を試みた。育成時に融点の大幅な低下、融液粘性の低下などの著しい条件変化が起きたたが、透明領域を含む単結晶を得るに至った。ここから粉末試料を作製し、上と同様の紫外光照射実験を行ったところ、焼結体と同様に結晶においてもほとんど着色は見られなかった。しかしながら、結晶の組成分析を行ったところ、添加不純物の混入は確認できなかった。一方で、構成元素の組成比は、化学量論比組成に近づいていることが明らかになった。従来の無添加原料から得られた結晶では、常にCa、Bの組成比ずれが生じていた。このことから、今回添加した不純物は、結晶のGdYCOB組成比をより化学量論比組成に近づけるという機能を果たし、それにより損傷耐性が改善したものと考えられる。

GdYCOB(also YCOB) crystal light damage resistance upward, this year, crystal impurity addition line The damage threshold of LiNbO_3 crystals due to the addition of impurities such as MgO and MgO is expected to rise. In the process of impurity exploration, the sintered powder sample is irradiated with ultraviolet light, and the light damage resistance is adjusted. In the middle of the test, the tolerance is confirmed, and the crystallization is carried out. The addition of impurities to the crystalline powder of GdYCOB and the sintered body were confirmed by irradiation with ultraviolet light (MW/cm^2) at 266nm for 15 seconds. The reason of light damage includes the judgment of the stage of sintering. The sintered body is prepared by adding metal oxides, sintering and ultraviolet irradiation. The result is that the element is added to the scene, and the color is added to the scene. The method of crystallization is used in the production of raw materials. During growth, the melting point is significantly lower, the viscosity of the melt is lower, and the conditions change from the beginning to the end, and the transparent field is contained in the crystal. The powder sample is prepared by UV irradiation, and the sintered body is crystallized. The analysis of crystal composition is carried out, and impurities added are confirmed. The composition ratio of constituent elements and chemical quantity ratio are close to each other. In the absence of additives, the composition ratio of Ca and B is usually increased. The chemical composition ratio of GdYCOB was improved by adding impurities and impurities.