JP2000183435A - 色素レーザ - Google Patents
色素レーザInfo
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- JP2000183435A JP2000183435A JP10354389A JP35438998A JP2000183435A JP 2000183435 A JP2000183435 A JP 2000183435A JP 10354389 A JP10354389 A JP 10354389A JP 35438998 A JP35438998 A JP 35438998A JP 2000183435 A JP2000183435 A JP 2000183435A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低濃度の色素を用いても効率よく増幅できる
とともに色素の安定性が向上し長寿命化した色素レーザ
を提供すること。 【解決手段】 キサンテン系色素および９−（２−カル
ボキシフェニル）−６−ヒドロキシ−３−イソキサント
ンがエタノールに溶解されてなる組成物をレーザ媒質と
したことを特徴とする色素レーザ、低波長に吸収極大の
ある色素および高波長に蛍光極大のある色素を化学結合
させ、これを溶媒に溶解してなる組成物をレーザ媒質と
したことを特徴とする色素レーザ、および色素にビニル
モノマーをグラフト重合させ、これを溶媒に溶解してな
る組成物をレーザ媒質としたことを特徴とする色素レー
ザ。
とともに色素の安定性が向上し長寿命化した色素レーザ
を提供すること。 【解決手段】 キサンテン系色素および９−（２−カル
ボキシフェニル）−６−ヒドロキシ−３−イソキサント
ンがエタノールに溶解されてなる組成物をレーザ媒質と
したことを特徴とする色素レーザ、低波長に吸収極大の
ある色素および高波長に蛍光極大のある色素を化学結合
させ、これを溶媒に溶解してなる組成物をレーザ媒質と
したことを特徴とする色素レーザ、および色素にビニル
モノマーをグラフト重合させ、これを溶媒に溶解してな
る組成物をレーザ媒質としたことを特徴とする色素レー
ザ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特定のレーザ媒質
を用いた色素レーザに関するものである。
を用いた色素レーザに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１は、例えば刊行物（色材、６１、
［６］，３３１−３３７頁、１９８８年）に記載された
一般的な色素レーザの構成図である。図１において、１
はビーム拡大器、２はレーザ媒質を格納する色素セルで
ある。色素セルは、一般的に蛍光色素を有機溶剤で溶解
させたものが充填されている。また３は出力ミラー、４
は回折格子、５は励起用光源、６は出力光である。色素
セル２に励起用光源５から励起光を当てると、レーザ媒
質が励起光によって一重項状態まで励起されて蛍光を発
生し、基底状態に戻る。このとき出力ミラー３と回折格
子４との間で光が反復反射し、一重項のポピュレーショ
ンが基底状態のそれより大きくなると発振がおこり出力
光６が出る。
［６］，３３１−３３７頁、１９８８年）に記載された
一般的な色素レーザの構成図である。図１において、１
はビーム拡大器、２はレーザ媒質を格納する色素セルで
ある。色素セルは、一般的に蛍光色素を有機溶剤で溶解
させたものが充填されている。また３は出力ミラー、４
は回折格子、５は励起用光源、６は出力光である。色素
セル２に励起用光源５から励起光を当てると、レーザ媒
質が励起光によって一重項状態まで励起されて蛍光を発
生し、基底状態に戻る。このとき出力ミラー３と回折格
子４との間で光が反復反射し、一重項のポピュレーショ
ンが基底状態のそれより大きくなると発振がおこり出力
光６が出る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来、色素レーザのた
めのレーザ媒質に用いられる色素は数十種類もあって、
各波長にわたって十分な発振出力を持つように工夫され
ているが、ある特定の波長をとってみるとまだまだ不十
分であると言わざるを得ない状態にある。例えばレーザ
同位体分離に用いる色素レーザは５３２ｎｍ励起で５９
７ｎｍ発振の色素を用いなければならないが、市販の色
素では効率が悪かった。これを解決する方法として色素
混合の技術がある。これは低波長に吸収極大のある色素
（Ａ）と高波長に蛍光極大のある色素（Ｂ）を混合し、
ＡからＢへエネルギー移動を起こして低波長光によって
高波長の発振をおこさせるものである。しかし、この方
法はエネルギー移動が色素間距離の６乗に逆比例するこ
とから低濃度の溶液は効率が悪く、低濃度の溶液を用い
なければならない増幅器には不向きであった。また、こ
のような色素混合技術に用いられる色素は耐光性が悪
く、２週間に１回程度、溶液を交換する必要があった。
本発明は上記のような課題を解消するためになされたも
ので、低濃度の色素を用いても効率よく増幅できるとと
もに色素の安定性が向上し長寿命化した色素レーザを得
ることを目的とする。
めのレーザ媒質に用いられる色素は数十種類もあって、
各波長にわたって十分な発振出力を持つように工夫され
ているが、ある特定の波長をとってみるとまだまだ不十
分であると言わざるを得ない状態にある。例えばレーザ
同位体分離に用いる色素レーザは５３２ｎｍ励起で５９
７ｎｍ発振の色素を用いなければならないが、市販の色
素では効率が悪かった。これを解決する方法として色素
混合の技術がある。これは低波長に吸収極大のある色素
（Ａ）と高波長に蛍光極大のある色素（Ｂ）を混合し、
ＡからＢへエネルギー移動を起こして低波長光によって
高波長の発振をおこさせるものである。しかし、この方
法はエネルギー移動が色素間距離の６乗に逆比例するこ
とから低濃度の溶液は効率が悪く、低濃度の溶液を用い
なければならない増幅器には不向きであった。また、こ
のような色素混合技術に用いられる色素は耐光性が悪
く、２週間に１回程度、溶液を交換する必要があった。
本発明は上記のような課題を解消するためになされたも
ので、低濃度の色素を用いても効率よく増幅できるとと
もに色素の安定性が向上し長寿命化した色素レーザを得
ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、キサ
ンテン系色素および９−（２−カルボキシフェニル）−
６−ヒドロキシ−３−イソキサントンがエタノールに溶
解されてなる組成物をレーザ媒質としたことを特徴とす
る色素レーザである。請求項２の発明は、低波長に吸収
極大のある色素および高波長に蛍光極大のある色素を化
学結合させ、これを溶媒に溶解してなる組成物をレーザ
媒質としたことを特徴とする色素レーザである。請求項
３の発明は、色素にビニルモノマーをグラフト重合さ
せ、これを溶媒に溶解してなる組成物をレーザ媒質とし
たことを特徴とする色素レーザである。
ンテン系色素および９−（２−カルボキシフェニル）−
６−ヒドロキシ−３−イソキサントンがエタノールに溶
解されてなる組成物をレーザ媒質としたことを特徴とす
る色素レーザである。請求項２の発明は、低波長に吸収
極大のある色素および高波長に蛍光極大のある色素を化
学結合させ、これを溶媒に溶解してなる組成物をレーザ
媒質としたことを特徴とする色素レーザである。請求項
３の発明は、色素にビニルモノマーをグラフト重合さ
せ、これを溶媒に溶解してなる組成物をレーザ媒質とし
たことを特徴とする色素レーザである。
【０００５】請求項１の色素レーザは、９−（２−カル
ボキシフェニル）−６−ヒドロキシ−３−イソキサント
ンとキサンテン色素との相互作用により、レーザ媒質に
おける色素の吸収極大や蛍光極大が短波長側にシフト
し、これにより目的に合致した発振極大が、低濃度の色
素を用いても効率よく増幅できるとともに色素の安定性
も向上する。請求項２の色素レーザは、低波長に吸収極
大をもつ色素と長波長に蛍光極大をもつ色素とを化学結
合させた色素を用いることによって、低波長の励起光源
の光で色素を励起しエネルギー移動で他の色素にエネル
ギーを移動させることができ、これにより低濃度の色素
を用いても効率よく増幅できるとともに色素の安定性も
向上する。請求項３の色素レーザは、色素にビニルモノ
マーをグラフト重合することにより、低濃度の色素を用
いても効率よく増幅できるとともに色素の安定性も向上
する。
ボキシフェニル）−６−ヒドロキシ−３−イソキサント
ンとキサンテン色素との相互作用により、レーザ媒質に
おける色素の吸収極大や蛍光極大が短波長側にシフト
し、これにより目的に合致した発振極大が、低濃度の色
素を用いても効率よく増幅できるとともに色素の安定性
も向上する。請求項２の色素レーザは、低波長に吸収極
大をもつ色素と長波長に蛍光極大をもつ色素とを化学結
合させた色素を用いることによって、低波長の励起光源
の光で色素を励起しエネルギー移動で他の色素にエネル
ギーを移動させることができ、これにより低濃度の色素
を用いても効率よく増幅できるとともに色素の安定性も
向上する。請求項３の色素レーザは、色素にビニルモノ
マーをグラフト重合することにより、低濃度の色素を用
いても効率よく増幅できるとともに色素の安定性も向上
する。
【０００６】本発明は、光共振器と、蛍光色素を含有す
るレーザ媒質と、蛍光色素の蛍光を誘導放出させてレー
ザ発振させる励起用光源とを備えた色素レーザに適用す
ることができる。このような色素レーザは、上記の図１
に示したようなものであることができる。
るレーザ媒質と、蛍光色素の蛍光を誘導放出させてレー
ザ発振させる励起用光源とを備えた色素レーザに適用す
ることができる。このような色素レーザは、上記の図１
に示したようなものであることができる。
【０００７】請求項１の発明は、キサンテン系色素およ
び９−（２−カルボキシフェニル）−６−ヒドロキシ−
３−イソキサントンを使用するものである。キサンテン
系色素としてはとくに制限されないが、例えばローダミ
ン６Ｇ、ローダミン１１０、ローダミンＢ、ローダミン
１０１等を挙げることができる。これら両者のエタノー
ルへの溶解濃度は、連続発振や発振のシフト性等を考慮
して適宜選択すればよいが、例えば１０−２〜１０−５
モル／ｌ程度である。
び９−（２−カルボキシフェニル）−６−ヒドロキシ−
３−イソキサントンを使用するものである。キサンテン
系色素としてはとくに制限されないが、例えばローダミ
ン６Ｇ、ローダミン１１０、ローダミンＢ、ローダミン
１０１等を挙げることができる。これら両者のエタノー
ルへの溶解濃度は、連続発振や発振のシフト性等を考慮
して適宜選択すればよいが、例えば１０−２〜１０−５
モル／ｌ程度である。
【０００８】請求項２の発明は、低波長に吸収極大のあ
る色素および高波長に蛍光極大のある色素を化学結合さ
せた化合物を使用するものである。例えば、低波長に吸
収極大をもつ色素としてはキサンテン系色素であるロー
ダミン１１０が、高波長に蛍光極大をもつ色素としては
ローダミンＢやローダミン１０１等が挙げられるが、本
発明はこれらに限定されず、用途に応じて種々の色素を
選択することができる。色素を溶解する溶媒としてはと
くに制限されないが、色素を十分に溶解可能な溶媒、例
えば水、メタノール、エタノール、シクロヘキサン等が
挙げられる。この場合も、色素の溶解濃度は、連続発振
や発振のシフト性等を考慮して適宜選択すればよいが、
例えば１０−２〜１０−５モル／ｌ程度である。色素同
士の反応条件は、常法に従えばよい。
る色素および高波長に蛍光極大のある色素を化学結合さ
せた化合物を使用するものである。例えば、低波長に吸
収極大をもつ色素としてはキサンテン系色素であるロー
ダミン１１０が、高波長に蛍光極大をもつ色素としては
ローダミンＢやローダミン１０１等が挙げられるが、本
発明はこれらに限定されず、用途に応じて種々の色素を
選択することができる。色素を溶解する溶媒としてはと
くに制限されないが、色素を十分に溶解可能な溶媒、例
えば水、メタノール、エタノール、シクロヘキサン等が
挙げられる。この場合も、色素の溶解濃度は、連続発振
や発振のシフト性等を考慮して適宜選択すればよいが、
例えば１０−２〜１０−５モル／ｌ程度である。色素同
士の反応条件は、常法に従えばよい。
【０００９】請求項３の発明は、色素にビニルモノマー
をグラフト重合させることを特徴としている。色素とし
てはとくに制限されないが、上記のようなキサンテン色
素を好適に使用することができる。ビニルモノマーとし
ては、色素とグラフト重合できる公知のビニルモノマー
を制限なく採用することができる。例えばハロゲン化ビ
ニル、ビニルエステル、ビニルエーテル、ビニルケト
ン、スチレン誘導体、アクリル酸誘導体等が挙げられ、
Ｎ，Ｎ−ビニル−ピロリドン、エチレン、スチレン等が
望ましい。色素を溶解する溶媒としてはとくに制限され
ないが、色素を十分に溶解可能な溶媒、例えば水、メタ
ノール、エタノール、シクロヘキサン等が挙げられる。
この場合も、色素の溶解濃度は、連続発振や発振のシフ
ト性等を考慮して適宜選択すればよいが、例えば１０
−２〜１０−５モル／ｌ程度である。グラフト反応は常
法により行うことができる。
をグラフト重合させることを特徴としている。色素とし
てはとくに制限されないが、上記のようなキサンテン色
素を好適に使用することができる。ビニルモノマーとし
ては、色素とグラフト重合できる公知のビニルモノマー
を制限なく採用することができる。例えばハロゲン化ビ
ニル、ビニルエステル、ビニルエーテル、ビニルケト
ン、スチレン誘導体、アクリル酸誘導体等が挙げられ、
Ｎ，Ｎ−ビニル−ピロリドン、エチレン、スチレン等が
望ましい。色素を溶解する溶媒としてはとくに制限され
ないが、色素を十分に溶解可能な溶媒、例えば水、メタ
ノール、エタノール、シクロヘキサン等が挙げられる。
この場合も、色素の溶解濃度は、連続発振や発振のシフ
ト性等を考慮して適宜選択すればよいが、例えば１０
−２〜１０−５モル／ｌ程度である。グラフト反応は常
法により行うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】実施の形態１．蛍光性色素ローダ
ミンＢ０．４ｍＭおよび９−（２−カルボキシフェニ
ル）−６−ヒドロキシ−３−イソキサントン０．４ｍＭ
をエタノールに溶解し、組成物を調製してレーザ媒質と
した。このレーザ媒質を図１に示すように色素セルに入
れ、発振させたところ５９７ｎｍにおいて発振効率２
７．０％を得た。
ミンＢ０．４ｍＭおよび９−（２−カルボキシフェニ
ル）−６−ヒドロキシ−３−イソキサントン０．４ｍＭ
をエタノールに溶解し、組成物を調製してレーザ媒質と
した。このレーザ媒質を図１に示すように色素セルに入
れ、発振させたところ５９７ｎｍにおいて発振効率２
７．０％を得た。
【００１１】比較例１．レーザ媒質としてローダミン６
Ｇ０．４ｍＭのエタノール溶液を用いたこと以外は、実
施の形態１を繰り返した。このレーザ媒質を発振させた
ところ５８４ｎｍにおいて発振効率２８．２％を得た。
Ｇ０．４ｍＭのエタノール溶液を用いたこと以外は、実
施の形態１を繰り返した。このレーザ媒質を発振させた
ところ５８４ｎｍにおいて発振効率２８．２％を得た。
【００１２】比較例２．レーザ媒質としてローダミンＢ
０．４ｍＭのエタノール溶液を用いたこと以外は実施の
形態１を繰り返した。このレーザ媒質を発振させたとこ
ろ５９７ｎｍにおいて２１．４％の発振効率を得た。こ
のものを連続１０時間発振させたところ効率は１０％に
低下した。
０．４ｍＭのエタノール溶液を用いたこと以外は実施の
形態１を繰り返した。このレーザ媒質を発振させたとこ
ろ５９７ｎｍにおいて２１．４％の発振効率を得た。こ
のものを連続１０時間発振させたところ効率は１０％に
低下した。
【００１３】実施の形態２．ローダミンＢ１ｍＭおよび
エチレングリコール１Ｍを１５％硫酸とともにジメチル
スルホキシド（ＤＭＳＯ）に溶解し６０℃で還流して４
時間反応させた。このものを水で再結晶させてローダミ
ンＢとエチレングリコールとの縮合物を得た。このもの
と等量のローダミン１１０をＤＭＳＯに溶解し、６０℃
で４時間還流させてローダミン１１０とローダミンＢと
の縮合物を得た。このものを０．１ｍＭをエタノールに
溶解したものをレーザ媒質として実施の形態１と同様に
発振させたところ、５９７ｎｍにおいて、２７．６％の
発振効率を得た。
エチレングリコール１Ｍを１５％硫酸とともにジメチル
スルホキシド（ＤＭＳＯ）に溶解し６０℃で還流して４
時間反応させた。このものを水で再結晶させてローダミ
ンＢとエチレングリコールとの縮合物を得た。このもの
と等量のローダミン１１０をＤＭＳＯに溶解し、６０℃
で４時間還流させてローダミン１１０とローダミンＢと
の縮合物を得た。このものを０．１ｍＭをエタノールに
溶解したものをレーザ媒質として実施の形態１と同様に
発振させたところ、５９７ｎｍにおいて、２７．６％の
発振効率を得た。
【００１４】比較例３．ローダミン１１０を０．１ｍＭ
およびローダミンＢを０．１ｍＭの割合でエタノールに
溶解し、実施の形態１と同様に発振させたところ５９７
ｎｍにおいて１７．８％の発振効率を得た。
およびローダミンＢを０．１ｍＭの割合でエタノールに
溶解し、実施の形態１と同様に発振させたところ５９７
ｎｍにおいて１７．８％の発振効率を得た。
【００１５】実施の形態３．ローダミンＢ１ｍＭ、硝酸
セリウム０．５ｍＭおよびＮ，Ｎ−ビニル−ピロリドン
０．１Ｍを水１００ｍｌとともに６時間還流した。この
ものをアセトンで沈殿させ、グラフトポリマーを得た。
このものを０．４ｍＭの割合で水に溶解したものを実施
の形態１と同様に発振させたところ２０．５％の発振効
率を得た。このものを連続１０時間発振させたところ発
振効率は変わらなかった。
セリウム０．５ｍＭおよびＮ，Ｎ−ビニル−ピロリドン
０．１Ｍを水１００ｍｌとともに６時間還流した。この
ものをアセトンで沈殿させ、グラフトポリマーを得た。
このものを０．４ｍＭの割合で水に溶解したものを実施
の形態１と同様に発振させたところ２０．５％の発振効
率を得た。このものを連続１０時間発振させたところ発
振効率は変わらなかった。
【００１６】
【発明の効果】請求項１の発明は、キサンテン系色素お
よび９−（２−カルボキシフェニル）−６−ヒドロキシ
−３−イソキサントンがエタノールに溶解されてなる組
成物をレーザ媒質としたことを特徴とする色素レーザで
あるので、９−（２−カルボキシフェニル）−６−ヒド
ロキシ−３−イソキサントンとキサンテン色素との相互
作用により、レーザ媒質における色素の吸収極大や蛍光
極大が短波長側にシフトし、これにより目的に合致した
発振極大が、低濃度の色素を用いても効率よく増幅でき
るとともに色素の安定性も向上する。
よび９−（２−カルボキシフェニル）−６−ヒドロキシ
−３−イソキサントンがエタノールに溶解されてなる組
成物をレーザ媒質としたことを特徴とする色素レーザで
あるので、９−（２−カルボキシフェニル）−６−ヒド
ロキシ−３−イソキサントンとキサンテン色素との相互
作用により、レーザ媒質における色素の吸収極大や蛍光
極大が短波長側にシフトし、これにより目的に合致した
発振極大が、低濃度の色素を用いても効率よく増幅でき
るとともに色素の安定性も向上する。
【００１７】請求項２の発明は、低波長に吸収極大のあ
る色素および高波長に蛍光極大のある色素を化学結合さ
せ、これを溶媒に溶解してなる組成物をレーザ媒質とし
たことを特徴とする色素レーザであるので、低波長の励
起光源の光で色素を励起しエネルギー移動で他の色素に
エネルギーを移動させることができ、これにより低濃度
の色素を用いても効率よく増幅できるとともに色素の安
定性も向上する。
る色素および高波長に蛍光極大のある色素を化学結合さ
せ、これを溶媒に溶解してなる組成物をレーザ媒質とし
たことを特徴とする色素レーザであるので、低波長の励
起光源の光で色素を励起しエネルギー移動で他の色素に
エネルギーを移動させることができ、これにより低濃度
の色素を用いても効率よく増幅できるとともに色素の安
定性も向上する。
【００１８】請求項３の発明は、色素にビニルモノマー
をグラフト重合させ、これを溶媒に溶解してなる組成物
をレーザ媒質としたことを特徴とする色素レーザである
ので、低濃度の色素を用いても効率よく増幅できるとと
もに色素の安定性も向上する。
をグラフト重合させ、これを溶媒に溶解してなる組成物
をレーザ媒質としたことを特徴とする色素レーザである
ので、低濃度の色素を用いても効率よく増幅できるとと
もに色素の安定性も向上する。
【図１】一般的な色素レーザの構成図である。
１ ビーム拡大器、２ 色素セル、３ 出力ミラー、４
回折格子、５ 励起用光源、６ 出力光。
回折格子、５ 励起用光源、６ 出力光。
Claims (3)
- 【請求項１】 キサンテン系色素および９−（２−カル
ボキシフェニル）−６−ヒドロキシ−３−イソキサント
ンがエタノールに溶解されてなる組成物をレーザ媒質と
したことを特徴とする色素レーザ。 - 【請求項２】 低波長に吸収極大のある色素および高波
長に蛍光極大のある色素を化学結合させ、これを溶媒に
溶解してなる組成物をレーザ媒質としたことを特徴とす
る色素レーザ。 - 【請求項３】 色素にビニルモノマーをグラフト重合さ
せ、これを溶媒に溶解してなる組成物をレーザ媒質とし
たことを特徴とする色素レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10354389A JP2000183435A (ja) | 1998-12-14 | 1998-12-14 | 色素レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10354389A JP2000183435A (ja) | 1998-12-14 | 1998-12-14 | 色素レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000183435A true JP2000183435A (ja) | 2000-06-30 |
Family
ID=18437240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10354389A Pending JP2000183435A (ja) | 1998-12-14 | 1998-12-14 | 色素レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000183435A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011215572A (ja) * | 2010-03-15 | 2011-10-27 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 着色感光性樹脂組成物 |
-
1998
- 1998-12-14 JP JP10354389A patent/JP2000183435A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011215572A (ja) * | 2010-03-15 | 2011-10-27 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 着色感光性樹脂組成物 |
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