JPH06122531A - Fluoride laser glass containing eu or tb as deactivating agent for emission of ho 2.9mum light - Google Patents

Fluoride laser glass containing eu or tb as deactivating agent for emission of ho 2.9mum light

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JPH06122531A
JPH06122531A JP4301895A JP30189592A JPH06122531A JP H06122531 A JPH06122531 A JP H06122531A JP 4301895 A JP4301895 A JP 4301895A JP 30189592 A JP30189592 A JP 30189592A JP H06122531 A JPH06122531 A JP H06122531A
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Japan
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glass
laser
laser glass
ion
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Tetsuo Izumitani
徹郎 泉谷
Ha Hou
波 彭
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Hoya Corp
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Hoya Corp
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Abstract

PURPOSE:To provide a laser glass containing Ho<3+> to emit light of 2.9mum wavelength, utilizable for bloodless operation, enabling repeated radiation of beam and having high light intensity. CONSTITUTION:The fluoride laser glass contains Ho<3+> as an emission center and emits light of 2.9mum wavelength. It contains <=0.5cat% of Eu<3+> or Tb<3+> as a deactivating agent for the <5>I7 level of Ho<3+>. An example of the laser glass is a fluoride laser glass containing 8-19cat% of Yb<3+> and 1-10cat% of Ho<3+>. The laser glass emits laser light of 2.9mum wavelength by the irradiation of a semiconductor laser beam of 0.97mum wavelength.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、Ho3+を発光中心とし
て含有する2.9μm発光フッ化物レーザーガラスにお
いて、Ho3+ 57 準位の失活剤としてEu3+又はT
3+を含有するレーザーガラスに関する。さらに、本発
明は、Ho3+ 57 準位の失活剤としてEu3+又はT
3+を含有し、かつYbイオンを増感剤として含有する
2.9μmのレーザーを発光するHoフッ化物レーザー
ガラスに関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to Eu 3+ or T as a quenching agent for the 5 I 7 level of Ho 3+ in a 2.9 μm emitting fluoride laser glass containing Ho 3+ as an emission center.
It relates to a laser glass containing b 3+ . Furthermore, the present invention provides Eu 3+ or T as a quencher of the 5 I 7 level of Ho 3+.
The present invention relates to a Ho fluoride laser glass which contains b 3+ and emits a 2.9 μm laser containing Yb ions as a sensitizer.

【0002】[0002]

【従来の技術、発明が解決しようとする課題】従来、波
長0.98μm付近のレーザーダイオード(LD)によ
る励起により、Erイオン(Er3+)を発光中心とする
ガラスを用いた波長2.7μmのレーザーが知られてい
る。このEr3+レーザーは、レーザーメスとして無出血
手術に利用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a wavelength of 2.7 μm using a glass having an Er ion (Er 3+ ) as an emission center by excitation by a laser diode (LD) having a wavelength of about 0.98 μm. Lasers are known. This Er 3+ laser is used as a laser knife for bleeding-free surgery.

【0003】一方、Ho3+は、理論上は、 56 から 5
7 へ遷移する際に2.9μm(2.84μm)のレー
ザー光を発光する(図1参照)。このHo3+レーザーの
2.9μmの波長は、水のOH基の吸収波長(2.89
μm)とほぼ一致するために、Ho3+レーザーも無出血
手術(レーザーメス)に利用される可能性がある。従っ
て、実用的な強度のHo3+の2.9μm発光を得られ
ば、レーザーメスの応用が期待できる。
On the other hand, Ho 3+ is theoretically 5 I 6 to 5
When transitioning to I 7 , it emits a 2.9 μm (2.84 μm) laser beam (see FIG. 1). The wavelength of 2.9 μm of this Ho 3+ laser is the absorption wavelength (2.89 μm) of the OH group of water.
Since it is almost the same as μm), the Ho 3+ laser may also be used for hemorrhage-free surgery (laser scalpel). Therefore, if Ho 3+ 2.9 μm light emission of practical intensity can be obtained, application of a laser knife can be expected.

【0004】しかし、Ho3+ 57 の蛍光寿命が 5
6 のそれに比べて長いために、現実には、これまで十分
な発光強度の2.9μmのHo3+レーザー光を得ること
はできなかった。それに対して、本発明者らは、先に増
感剤としてYbイオンを含有する2.9μmのレーザー
を発光するHoフッ化物レーザーガラスが高い発光強度
を有することを見出し特許出願した(特願平4−148
522号)。
However, the fluorescence lifetime of 5 I 7 of Ho 3+ is 5 I
Since it is longer than that of 6 , it has not been possible to obtain a 2.9 μm Ho 3+ laser beam having a sufficient emission intensity up to now. On the other hand, the present inventors previously found that Ho fluoride laser glass that emits a 2.9 μm laser containing Yb ions as a sensitizer has a high emission intensity and filed a patent application (Patent application 4-148
522).

【0005】しかし、上記Hoフッ化物レーザーガラス
は、Ho3+ 57 の蛍光寿命が約30msと長いため
に高繰り返しができない。また、上記Hoフッ化物レー
ザーガラスは、発光の結果、Ho3+ 57 の下準位の
密度が徐々に増大して発振が停止する可能性もあった。
However, the Ho fluoride laser glass described above cannot be highly repeated because the Ho 3+ 5 I 7 fluorescence lifetime is as long as about 30 ms. Further, in the Ho fluoride laser glass, as a result of light emission, the density of the lower level of 5 I 7 of Ho 3+ may be gradually increased and oscillation may be stopped.

【0006】そこで、本発明の目的は、Ho3+による波
長2.9μmの発光強度の大きなレーザーガラスであっ
て、自動停止を防止し、繰り返し発振の可能なレーザー
ガラスを提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a laser glass having a large emission intensity at a wavelength of 2.9 μm due to Ho 3+ , which can prevent automatic stop and can repeatedly oscillate.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、Ho3+を発光
中心として含有する2.9μm発光フッ化物レーザーガ
ラスであって、Ho3+ 57 準位の失活剤として0.
5cat%以下のEu3+又はTb3+を含有することを特
徴とするフッ化物レーザーガラスに関する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a 2.9 μm emitting fluoride laser glass containing Ho 3+ as an emission center, which is used as an activator of Ho 3+ at the 5 I 7 level of 0.1.
The present invention relates to a fluoride laser glass containing 5 cat% or less of Eu 3+ or Tb 3+ .

【0008】さらに本発明は、Yb3+を8〜19cat
%、Ho3+を1〜10cat%、及びEu3+又はTb3+
を0.5cat%以下含有することを特徴とするフッ化
物レーザーガラスに関する。尚、本明細書においてca
t%は陽イオン%(カチオニック%)を意味する。
The present invention further provides Yb 3+ at 8 to 19 cat.
%, Ho 3+ of 1 to 10 cat%, and Eu 3+ or Tb 3+
Is contained in an amount of 0.5 cat% or less. In the present specification, ca
t% means cation% (cationic%).

【0009】Ho3+ 57 の蛍光寿命は、Ho3+ 5
7 と略同一のエネルギー準位を有する失活剤を共存さ
せることにより、短くすることができると考えられた。
しかし、これまでHo3+ 57 の蛍光寿命を短くする
ための失活剤は知られていなかった。そこで、各原子の
エネルギー準位表を基に、Ho3+ 57 と略同一のエ
ネルギー準位を有する原子として、Nd、Eu、Tb、
Sm及びPrの5つの原子を選び、各原子のイオンをH
3+に共存させた場合のHo3+ 57 の蛍光寿命及び
Ho3+ 56 から 57 への発光強度を測定した。そ
の結果、図2及び図3に示すように、Ho3+ 56
57 への2.9μmの発光強度をある程度保持しつ
57 の密度を低下させることができる失活剤として
Eu3+及びTb3+が最適であることを見出した。
[0009] The fluorescence lifetime of the 5 I 7 of Ho 3+ is, of Ho 3+ 5
It was considered that the length can be shortened by coexisting a quenching agent having an energy level substantially the same as that of I 7 .
However, a quenching agent for shortening the fluorescence lifetime of Ho 3+ 5 I 7 has not been known so far. Therefore, based on the energy level table of each atom, Nd, Eu, Tb, etc. are defined as atoms having an energy level substantially the same as 5 I 7 of Ho 3+ .
Select 5 atoms of Sm and Pr, and set the ion of each atom to H
The emission intensity from 5 I 6 to 5 I 7 of fluorescence lifetime and Ho 3+ of 5 I 7 of Ho 3+ when allowed to coexist in o 3+ were measured. As a result, as shown in FIG. 2 and FIG. 3, inactivation which can reduce the density of 5 I 7 while maintaining the emission intensity of Ho 3+ from 5 I 6 to 5 I 7 of 2.9 μm to some extent. It has been found that Eu 3+ and Tb 3+ are the most suitable agents.

【0010】さらに、図2及び図3に示すように、失活
剤としてのEu3+及びTb3+は、フッ化物レーザーガラ
ス中の含有量が増えれば、それだけHo3+ 57 の蛍
光寿命が短くなるが、同時に2.9μmの発光強度も低
下する。そこで、実用的なレベルの発光強度を有し、か
つHo3+ 57 の蛍光寿命も短できるという観点か
ら、Eu3+及びTb3+のフッ化物レーザーガラス中の含
有量の上限は、それぞれ0.5cat%であることが適
当である。一方、Eu3+及びTb3+のフッ化物レーザー
ガラス中の含有量の下限値は、Ho3+ 57 の蛍光寿
命が、Ho3+ 56 の蛍光寿命より短かくできる値と
すればよい。このような観点から、Eu3+及びTb3+
フッ化物レーザーガラス中の含有量の下限値は、例えば
0.05cat%とすることができる。尚、本発明のフ
ッ化物レーザーガラスにはEu3+及びTb3+の両者を共
存させることもできる。その際のEu3+及びTb3+の含
有量は、両者の合計が、上記の範囲である0.05ca
t%〜0.5cat%とすることが適当である。
Further, as shown in FIG. 2 and FIG. 3, Eu 3+ and Tb 3+ as the quenching agent increase the content of Ho 3+ 5 I 7 as much as the content in the fluoride laser glass increases. Although the fluorescence lifetime is shortened, the emission intensity of 2.9 μm is also reduced at the same time. Therefore, from the viewpoint of having a practical level of emission intensity and shortening the fluorescence lifetime of 5 I 7 of Ho 3+ , the upper limit of the content of Eu 3+ and Tb 3+ in the fluoride laser glass is set. , 0.5 cat% respectively is suitable. On the other hand, the lower limit of the content of the fluoride laser glass of Eu 3+ and Tb 3+, the fluorescence lifetime of 5 I 7 of Ho 3+ is, it shorter than the fluorescence lifetime of 5 I 6 of Ho 3+ values And it is sufficient. From such a viewpoint, the lower limit of the content of Eu 3+ and Tb 3+ in the fluoride laser glass can be set to 0.05 cat%, for example. Both Eu 3+ and Tb 3+ can coexist in the fluoride laser glass of the present invention. In that case, the content of Eu 3+ and Tb 3+ is such that the sum of both is within the above range of 0.05 ca.
It is suitable to be t% to 0.5 cat%.

【0011】本発明では、特に、高い2.9μm発光強
度を有する、増感剤としてYb3+を8〜19cat%を
含有し、かつHo3+を1〜10cat%含有するフッ化
物レーザーガラスに、失活剤とEu3+又はTb3+を0.
5cat%以下含有するフッ化物レーザーガラスを例示
する挙げることができる。
In the present invention, in particular, a fluoride laser glass containing 8 to 19 cat% of Yb 3+ and 1 to 10 cat% of Ho 3+ as a sensitizer, which has a high emission intensity of 2.9 μm. , A quenching agent and Eu 3+ or Tb 3+ .
An example is a fluoride laser glass containing 5 cat% or less.

【0012】以下に、Yb3+及びHo3+を含有するフッ
化物ガラスの発光機構について説明する。図1にYb3+
とHo3+のエネルギー準位図を示す。2.9μmの発光
はHo3+ 56 から 57 への遷移により生ずる。L
Dの0.97μmを照射すると、Yb3+は基底状態2F
7/2 から2F5/2 (約104 cm-1)に励起され、励起され
たYb3+のエネルギーはHo3+ 56 (8600c
m-1)へ遷移される。Yb3+の0.98μmのエネルギ
ーをもらった 56 のHo3+イオンは、この準位から5
7 に移る際に2.9μmを発光すると考えられる。
The emission mechanism of the fluoride glass containing Yb 3+ and Ho 3+ will be described below. In Figure 1, Yb 3+
And the energy level diagram of Ho 3+ are shown. The emission of 2.9 μm is caused by the transition of Ho 3+ from 5 I 6 to 5 I 7 . L
When irradiated with 0.97 μm of D, Yb 3+ becomes ground state 2 F
The energy of Yb 3+ excited from 7/2 to 2 F 5/2 (about 10 4 cm −1 ) is 5 I 6 (8600c of Ho 3+ ).
m -1 ). Ho 3+ ions of 5 I 6 which received the energy of 0.98 μm of Yb 3+ are 5
It is considered to emit light of 2.9 μm when moving to I 7 .

【0013】Hoイオンは、発光中心として作用する
が、その量が1cat%未満では充分な発光強度が得ら
れず、10cat%を超えると発光強度が低下する傾向
がある。そのためHo3+は、1〜10cat%とするこ
とが適当である。一方、Ybイオンは、Hoイオンによ
る2.9μm発光を増感する作用を有する。その量が8
cat%未満では充分な増感効果が得られない傾向があ
り、一方19cat%を超えると増感効果が低下する傾
向がある。そのためYb3+は8〜19cat%の範囲と
することが適当である。
The Ho ion acts as a luminescence center, but if the amount is less than 1 cat%, sufficient luminescence intensity cannot be obtained, and if it exceeds 10 cat%, the luminescence intensity tends to decrease. Therefore, it is suitable to set Ho 3+ to 1 to 10 cat%. On the other hand, Yb ions have a function of sensitizing 2.9 μm emission due to Ho ions. The amount is 8
If it is less than cat%, a sufficient sensitizing effect tends not to be obtained, while if it exceeds 19 cat%, the sensitizing effect tends to decrease. Therefore, it is suitable to set Yb 3+ in the range of 8 to 19 cat%.

【0014】本発明のレーザーガラスは、Ybイオン、
Hoイオン、及びEu又はTbイオン以外に、例えばガ
ラスを構成する陽イオンとして、Zrイオン、Hfイオ
ン、Alイオン、Mgイオン、Caイオン、Srイオ
ン、Baイオンとを含み、前記陽イオン中の各イオンの
割合がモル%表示で、ZrイオンとHfイオンとの合量
が1〜25%、Alイオンが20〜45%、Maイオン
とCaイオンとSrイオンとBaイオンとの合量が20
〜70%であり、かつガラスを構成する陰イオンとし
て、少なくともFイオンを含み、陰イオン中のFイオン
の割合がモル%表示で80〜100%であるフッ化物ガ
ラスであることができる。
The laser glass of the present invention comprises Yb ions,
In addition to Ho ions and Eu or Tb ions, for example, as cations constituting glass, Zr ions, Hf ions, Al ions, Mg ions, Ca ions, Sr ions, Ba ions are included, and each of the cations is included. The proportion of ions is expressed in mol%, the total amount of Zr ions and Hf ions is 1 to 25%, the amount of Al ions is 20 to 45%, the total amount of Ma ions, Ca ions, Sr ions and Ba ions is 20%.
The fluoride glass may be ˜70% and contain at least F ions as anions constituting the glass, and the ratio of F ions in the anions is 80 to 100% in terms of mol%.

【0015】Ybイオン、Hoイオン、及びEu又はT
bイオン以外の陽イオンとしては、Zrイオン、Hfイ
オン、Alイオン、Mgイオン、Caイオン、Sraイ
オン、Baイオンを用いることができる。これらのう
ち、Zrイオン、Hfイオン、Alイオンは、ガラス骨
格を形成する成分であり、これらの量は上記限定内でガ
ラスの結晶化に対する安定性を高くするので好ましい。
また、Mgイオン、Caイオン、Srイオン、Baイオ
ンは、ガラス修飾成分であり、これらの量は上記限定内
でガラスの結晶化に対する安定性を高め、化学的耐久性
を良くするので好ましい。
Yb ion, Ho ion, and Eu or T
As cations other than b ions, Zr ions, Hf ions, Al ions, Mg ions, Ca ions, Sra ions, and Ba ions can be used. Among these, Zr ions, Hf ions, and Al ions are components that form the glass skeleton, and the amounts thereof are preferable because the stability against crystallization of glass is increased within the above limits.
Further, Mg ion, Ca ion, Sr ion, and Ba ion are glass modifying components, and their amounts are preferable because the stability against crystallization of glass is improved and the chemical durability is improved within the above-mentioned limits.

【0016】さらに、Liイオン、Naイオン、Kイオ
ン、Csイオン等のアルカリ金属イオン、Yイオン、S
cイオン、Gdイオン、Znイオン、Pbイオン、Cd
イオン、Inイオン、Gaイオン等もガラスの結晶化に
対する安定性を高めるのでガラスの陽イオン成分として
用いることができる。アルカリ金属イオンは、その量が
多いとガラスの化学的耐久性を低下させるので20モル
%以下が好ましく、Yイオン、Scイオン、Gdイオ
ン、Znイオン、Pbイオン、Cdイオンは、その量が
多いと逆にガラスの結晶化に対する安定性を劣化させる
ので20モル%以下が好ましく、Scイオン、Inイオ
ン、Gaイオンも同様に、5モル%以下が好ましい。
Further, alkali metal ions such as Li ion, Na ion, K ion and Cs ion, Y ion, S
c ion, Gd ion, Zn ion, Pb ion, Cd
Ions, In ions, Ga ions and the like also increase the stability of the glass against crystallization and can be used as the cation component of the glass. Alkali metal ions reduce the chemical durability of the glass if the amount is large, so 20 mol% or less is preferable, and the amount of Y ions, Sc ions, Gd ions, Zn ions, Pb ions, and Cd ions is large. On the contrary, since the stability against crystallization of glass is deteriorated, 20 mol% or less is preferable, and Sc ion, In ion, and Ga ion are also preferably 5 mol% or less.

【0017】次に、陰イオンについて説明する。Fイオ
ンはガラスの基本成分である。さらに、Fイオンとの置
換でClイオン、Brイオン及びIイオンを含有するこ
ともできる。その量がClイオンについて20%、Br
イオン及びIイオンについてそれぞれ10%を超えると
ガラスが結晶化し易く、化学的耐久性が低下するので、
Clイオンは0〜20モル%、Brイオンは0〜10モ
ル%、Iイオンは0〜10モル%に限定される。そし
て、Fイオンの量が80%未満では結晶化に対する安定
性の高いガラスが得られ難くなるので、ClイオンとB
rイオンとIイオンとの合量は20モル%以下に限定さ
れる。
Next, the anion will be described. F ions are the basic component of glass. Further, Cl ions, Br ions, and I ions can be contained by substituting with F ions. The amount is 20% for Cl ions, Br
If the content of each of the ions and I ions exceeds 10%, the glass is likely to crystallize and the chemical durability is deteriorated.
Cl ion is limited to 0 to 20 mol%, Br ion is limited to 0 to 10 mol%, and I ion is limited to 0 to 10 mol%. If the amount of F ions is less than 80%, it becomes difficult to obtain a glass having high stability against crystallization.
The total amount of r ions and I ions is limited to 20 mol% or less.

【0018】本発明のレーザーガラスは、所定の組成に
なるように混合調製したHoF3 、YbF3 、EuF3
又はTbF3 等を含むガラス原料を常法により加熱溶融
し、次いで冷却することにより得ることができる。
The laser glass of the present invention comprises HoF 3 , YbF 3 and EuF 3 mixed and prepared to have a predetermined composition.
Alternatively, it can be obtained by heating and melting a glass raw material containing TbF 3 or the like by a conventional method, and then cooling.

【0019】本発明のレーザーガラスは、0.97μm
の半導体レーザーを照射することにより2.9μmのレ
ーザー光を発生させことができる。
The laser glass of the present invention is 0.97 μm
It is possible to generate a laser beam of 2.9 μm by irradiating the semiconductor laser.

【0020】[0020]

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。 実施例1 出発原料としてZrF4 11.8モル%、AlF3
3.1モル%、MgF23.4モル%、CaF2 14.
2モル%、SrF2 12.6モル%、BaF2 11.7
モル%、NaCl2.8モル%、NaF2.4モル%、
HoF3 2モル%、YbF3 16モル%を用い、さらに
EuF3 を0.1モル%、0.2モル%、0.5モル
%、1.0モル%及び2.0モル%の組成となるように
各原料を秤量混合して、バッチを得た。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples. Example 1 ZrF 4 11.8 mol% and AlF 3 2 as starting materials
3.1 mol%, MgF 2 3.4 mol%, CaF 2 14.
2 mol%, SrF 2 12.6 mol%, BaF 2 11.7
Mol%, NaCl 2.8 mol%, NaF 2.4 mol%,
HoF 3 2 mol% and YbF 3 16 mol% were used, and further EuF 3 was used in a composition of 0.1 mol%, 0.2 mol%, 0.5 mol%, 1.0 mol% and 2.0 mol%. The raw materials were weighed and mixed so as to obtain a batch.

【0021】次いで、得られたバッチをカーボン製のル
ツボにいれて加熱炉内に配置し、炉内にアルゴンガスを
供給しながらこの雰囲気下で950℃で45分間、上記
バッチを加熱して溶融させて、ガラス融液を得た。この
後、得られたガラス融液を冷却し、Tg398℃で20
分保持し、10℃/分の冷却速度でTg以下50℃まで
冷却し、さらに自然放冷して、本発明のフッアルミノジ
ルコン酸塩ガラス(AZF)を得た。
Then, the obtained batch is put in a crucible made of carbon and placed in a heating furnace, and while the argon gas is being supplied into the furnace, the above batch is heated and melted at 950 ° C. for 45 minutes under this atmosphere. Then, a glass melt was obtained. After this, the obtained glass melt was cooled to 20 Tg at 398 ° C.
It was held for minutes, cooled to 50 ° C. below Tg at a cooling rate of 10 ° C./min, and naturally cooled to obtain a fluoroalumino zirconate glass (AZF) of the present invention.

【0022】得られた各AZFのHo3+ 57 の蛍光
寿命及び発光強度を測定し、図2及び図3にそれぞれ示
した(図中の○)。図2及び図3からHo3+ 57
蛍光寿命は、Euイオン量の増加とともに短くなるが、
同時に発光強度も低下する。そこで、実用的なレベルの
発光強度を有し、かつHo3+ 57 の蛍光寿命も短で
きるという観点から、Eu3+のフッ化物レーザーガラス
中の含有量の上限は、0.5cat%とすることが適当
である。
The Ho 3+ 5 I 7 fluorescence lifetime and emission intensity of each of the obtained AZFs were measured and shown in FIGS. 2 and 3, respectively (◯ in the figure). 2 and 3, the fluorescence lifetime of Ho 3+ 5 I 7 becomes shorter as the amount of Eu ions increases.
At the same time, the emission intensity also decreases. Therefore, from the viewpoint of having a practical level of emission intensity and shortening the fluorescence lifetime of 5 I 7 of Ho 3+ , the upper limit of the content of Eu 3+ in the fluoride laser glass is 0.5 cat. It is appropriate to set it as%.

【0023】実施例2 実施例1のAZFガラス組成において、EuF3 の代わ
りにTbF3 量を変化させたAZFガラスを調製し、H
3+ 57 の蛍光寿命及び発光強度を測定し、図2及
び図3にそれぞれ示した(図中の△)。図2及び図3か
らHo3+ 57 の蛍光寿命は、Tbイオン量の増加と
ともに短くなるが、同時に発光強度も低下する。そこ
で、実用的なレベルの発光強度を有し、かつHo3+ 5
7 の蛍光寿命も短できるという観点から、Tb3+のフ
ッ化物レーザーガラス中の含有量の上限は、0.5ca
t%とすることが適当である。
Example 2 In the AZF glass composition of Example 1, AZF glass was prepared in which the amount of TbF 3 was changed instead of EuF 3 , and H
The fluorescence lifetime and emission intensity of 5 I 7 of o 3+ were measured and shown in FIGS. 2 and 3 (Δ in the figure). 2 and 3, the fluorescence lifetime of Ho 3+ 5 I 7 becomes shorter as the amount of Tb ions increases, but at the same time, the emission intensity also decreases. Therefore, it has a practical level of light emission intensity and has a Ho 3+ of 5
From the viewpoint that the fluorescence lifetime of I 7 can be shortened, the upper limit of the content of Tb 3+ in the fluoride laser glass is 0.5 ca.
It is suitable to be t%.

【0024】比較例1〜3 実施例1のAZFガラス組成において、EuF3 の代わ
りにNdF3 、SmF3 及びPrF3 を用い、それらの
量を変化させたAZFガラスを調製し、Ho3+ 57
の蛍光寿命及び発光強度を測定し、図2及び図3にそれ
ぞれ示した。図2及び図3から、Sm3+(図中の●)及
びPr3+(図中の■)を用いた場合には、Ho3+ 5
7 の蛍光寿命は各イオン量の増加とともに短くなるが、
しかし発光強度が極端に低下してしまう。また、Nd3+
を用いた場合(図中の□)には、Ho3+ 57 の蛍光
寿命はNd3+量の増加に伴う短縮量が少ない。
Comparative Examples 1 to 3 In the AZF glass composition of Example 1, NdF 3 , SmF 3 and PrF 3 were used in place of EuF 3 to prepare AZF glasses in which the amounts thereof were changed to prepare Ho 3+ . 5 I 7
Was measured for fluorescence lifetime and emission intensity, and are shown in FIGS. 2 and 3, respectively. From FIGS. 2 and 3, when Sm 3+ (● in the figure) and Pr 3+ (■ in the figure) are used, 5 I of Ho 3+ is obtained.
The fluorescence lifetime of 7 becomes shorter as the amount of each ion increases,
However, the emission intensity is extremely reduced. Also, Nd 3+
In the case of using ( 3 ) in the figure, the fluorescence lifetime of Ho 3+ of 5 I 7 is less shortened as the amount of Nd 3+ increases.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明によれば、陰イオンとしてフッ素
を含有するガラスに陽イオンとしてHoイオンを含有す
るレーザーガラスに、Ho3+ 57 準位の失活剤とし
てEu3+又はTb3+を含有させることで、繰り返し照射
が可能な波長2.9μmに発光するレーザーガラスを得
ることができる。さらに、本発明の一態様によれば、Y
bイオン及びHoイオンを同時に含有する、繰り返し照
射が可能でかつ発光強度が大きな波長2.9μmのレー
ザー光を発振できるレーザーガラスが得られる。したが
って、本発明のレーザーガラスは、繰り返し照射が可能
であることから、無出血手術用のレーザー光源等として
好ましく用いることができる。
According to the present invention, the glass containing fluorine as an anion in laser glasses containing Ho ions as cations, Eu 3+ or as deactivator 5 I 7 level position of Ho 3+ By containing Tb 3+ , it is possible to obtain a laser glass that emits light with a wavelength of 2.9 μm that can be repeatedly irradiated. Further, according to one aspect of the invention, Y
A laser glass containing b ions and Ho ions at the same time, which can be repeatedly irradiated and can oscillate a laser beam having a large emission intensity and a wavelength of 2.9 μm can be obtained. Therefore, since the laser glass of the present invention can be repeatedly irradiated, it can be preferably used as a laser light source for hemorrhagic surgery.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】失活剤とYb3+とHo2+のエネルギー準位図で
ある。
FIG. 1 is an energy level diagram of a quenching agent, Yb 3+ and Ho 2+ .

【図2】Eu(○)、Tb(△)、Nd(□)、Sm
(●)及びPr(■)の各イオン濃度とHo3+ 57
の蛍光寿命との関係を示す。
FIG. 2 Eu (○), Tb (△), Nd (□), Sm
(●) and Pr (■) ion concentrations and Ho 3+ 5 I 7
The relationship with the fluorescence lifetime of is shown.

【図3】Eu(○)、Tb(△)、Nd(□)、Sm
(●)及びPr(■)の各イオン濃度と発光強度との関
係を示す。
FIG. 3 Eu (◯), Tb (△), Nd (□), Sm
The relationship between each ion concentration of (●) and Pr (■) and the emission intensity is shown.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 Ho3+を発光中心として含有する2.9
μm発光フッ化物レーザーガラスであって、Ho3+ 5
7 準位の失活剤として0.5cat%以下のEu3+
はTb3+を含有することを特徴とするフッ化物レーザー
ガラス。
1. A 2.9 containing Ho 3+ as an emission center.
μm Fluoride Fluoride Laser Glass with Ho 3+ of 5
A fluoride laser glass containing 0.5 cat% or less of Eu 3+ or Tb 3+ as an I 7 level deactivator.
【請求項2】 Yb3+を8〜19cat%、Ho3+を1
〜10cat%、及びEu3+又はTb3+を0.5cat
%以下含有することを特徴とするフッ化物レーザーガラ
ス。
2. Yb 3+ is 8 to 19 cat% and Ho 3+ is 1.
-10cat%, and Eu 3+ or Tb 3+ 0.5cat
% Or less of the fluoride laser glass.
【請求項3】 ガラスを構成する陽イオンとして、Zr
イオン、Hfイオン、Alイオン、Mgイオン、Caイ
オン、Srイオン、Baイオン、Ybイオン及びHoイ
オンを含み、前記陽イオン中の各イオンの割合がモル%
表示で、ZrイオンとHfイオンとの合量が1〜25
%、Alイオンが20〜45%、MgイオンとCaイオ
ンとSrイオンとBaイオンとの合量が20〜70%、
Ybイオンが8〜19%、Hoイオンが1〜10%であ
り、Euイオン又はTbイオンが0.5%以下であり、
かつガラスを構成する陰イオンとして少なくともFイオ
ンを含み、陰イオン中のFイオンの割合がモル%表示で
80〜100%であることを特徴とするフッ化物レーザ
ーガラス。
3. Zr is used as a cation constituting glass.
Ions, Hf ions, Al ions, Mg ions, Ca ions, Sr ions, Ba ions, Yb ions and Ho ions, and the ratio of each ion in the cations is mol%.
The total amount of Zr ions and Hf ions is 1 to 25 on the display.
%, Al ions are 20 to 45%, the total amount of Mg ions, Ca ions, Sr ions and Ba ions is 20 to 70%,
Yb ions are 8 to 19%, Ho ions are 1 to 10%, Eu ions or Tb ions are 0.5% or less,
Further, a fluoride laser glass containing at least F ions as anions constituting the glass, wherein the proportion of F ions in the anions is 80 to 100% in terms of mol%.
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