JPH06128090A - ペロブスカイト型レーザー結晶 - Google Patents
ペロブスカイト型レーザー結晶Info
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- JPH06128090A JPH06128090A JP28169792A JP28169792A JPH06128090A JP H06128090 A JPH06128090 A JP H06128090A JP 28169792 A JP28169792 A JP 28169792A JP 28169792 A JP28169792 A JP 28169792A JP H06128090 A JPH06128090 A JP H06128090A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】結晶の中心軸に垂直に切断した際の断面のほぼ
中央部が、レーザー活性イオン（Ｅｒ3+又はＴｍ3+）を
含む成分で構成された複合構造を持つペロブスカイト型
レーザー結晶。 【効果】この結晶はレーザー発振効率が高い。
中央部が、レーザー活性イオン（Ｅｒ3+又はＴｍ3+）を
含む成分で構成された複合構造を持つペロブスカイト型
レーザー結晶。 【効果】この結晶はレーザー発振効率が高い。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、発光材料として有用で
あり、光計測、光情報処理、光医療、光プロセッシング
等コヒーレント光を利用する分野において、各種光デバ
イス、例えばレーザー素子、光増幅素子の小型、高効率
化に有効な、組成、添加物濃度の異なる複合構造ペロブ
スカイト型レーザー結晶に関する。
あり、光計測、光情報処理、光医療、光プロセッシング
等コヒーレント光を利用する分野において、各種光デバ
イス、例えばレーザー素子、光増幅素子の小型、高効率
化に有効な、組成、添加物濃度の異なる複合構造ペロブ
スカイト型レーザー結晶に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、組成式ＡＢxＬｎ1-xＡｌＯ
4（Ａ：アルカリ土類イオン、Ｂ：レーザー活性イオ
ン、Ｌｎ：希土類イオン）で表される結晶で発光性を有
するものとしては、発光イオンとしてＮｄ3+を含んだＣ
ａＮｄ0.05Ｙ0.95ＡｌＯ4、Ｅｒ3+を含んだＣａＥｒ
0.05Ｙ0.95ＡｌＯ4（Ｅ．Ｆ．Ｋｕｓｔｏｖ ｅｔ ａ
ｌ、Ｐｈｙｓ．Ｓｔａｔ．ｓｏｌ．４１，３７９（１９
７７））、ＣａＮｄxＧｄ1-xＡｌＯ4（Ｚ．Ｓ．Ａｐｐ
ｅｎ ｅｔ ａｌ、Ｉｎｏｒｇ．Ｍａｔｅｒ．（ＵＳＳ
Ｒ）２１，７１６（１９８５））、Ｅｒ3+を含むＡＥｒ
xＬｎ1-xＡｌＯ4（Ａ：Ｃａ2+又はＳｒ2+、Ｌｎ：Ｇｄ
3+又はＬａ3+）、Ｔｍ3+又はＰｒ3+を含むＡＢxＬｎ1-x
ＡｌＯ4（Ａ：Ｃａ2+又はＳｒ2+、Ｂ：Ｔｍ3+又はＰｒ
3+、Ｌｎ：Ｙ3+、Ｇｄ3+、Ｌａ3+から選ばれる一種）な
どが知られている。
4（Ａ：アルカリ土類イオン、Ｂ：レーザー活性イオ
ン、Ｌｎ：希土類イオン）で表される結晶で発光性を有
するものとしては、発光イオンとしてＮｄ3+を含んだＣ
ａＮｄ0.05Ｙ0.95ＡｌＯ4、Ｅｒ3+を含んだＣａＥｒ
0.05Ｙ0.95ＡｌＯ4（Ｅ．Ｆ．Ｋｕｓｔｏｖ ｅｔ ａ
ｌ、Ｐｈｙｓ．Ｓｔａｔ．ｓｏｌ．４１，３７９（１９
７７））、ＣａＮｄxＧｄ1-xＡｌＯ4（Ｚ．Ｓ．Ａｐｐ
ｅｎ ｅｔ ａｌ、Ｉｎｏｒｇ．Ｍａｔｅｒ．（ＵＳＳ
Ｒ）２１，７１６（１９８５））、Ｅｒ3+を含むＡＥｒ
xＬｎ1-xＡｌＯ4（Ａ：Ｃａ2+又はＳｒ2+、Ｌｎ：Ｇｄ
3+又はＬａ3+）、Ｔｍ3+又はＰｒ3+を含むＡＢxＬｎ1-x
ＡｌＯ4（Ａ：Ｃａ2+又はＳｒ2+、Ｂ：Ｔｍ3+又はＰｒ
3+、Ｌｎ：Ｙ3+、Ｇｄ3+、Ｌａ3+から選ばれる一種）な
どが知られている。
【０００３】しかし上記結晶のレーザー効率、又はアッ
プコンバージョンレーザー発振効率は必ずしも高くはな
く、又、結晶の中心部に一種の導波路が形成され、その
周囲との組成が異なる複合構造を持つ結晶は知られてい
ない。
プコンバージョンレーザー発振効率は必ずしも高くはな
く、又、結晶の中心部に一種の導波路が形成され、その
周囲との組成が異なる複合構造を持つ結晶は知られてい
ない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、近赤外及び
／又は可視域でレーザー発振材料として有用な希土類を
添加したペロブスカイト型結晶であって、素子の小型
化、レーザー発振効率の高効率化が可能な、しかも特殊
な複合構造を持つ結晶を提供することを目的とするもの
である。
／又は可視域でレーザー発振材料として有用な希土類を
添加したペロブスカイト型結晶であって、素子の小型
化、レーザー発振効率の高効率化が可能な、しかも特殊
な複合構造を持つ結晶を提供することを目的とするもの
である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
の解決のため、結晶の中心部にレーザー活性イオンを含
んだ組成を持つ、一種の光導波路が形成されており、そ
の周囲は活性イオンを含まない組成を有する複合構造の
結晶に着目し、種々の検討を行った結果、本発明を完成
した。
の解決のため、結晶の中心部にレーザー活性イオンを含
んだ組成を持つ、一種の光導波路が形成されており、そ
の周囲は活性イオンを含まない組成を有する複合構造の
結晶に着目し、種々の検討を行った結果、本発明を完成
した。
【０００６】即ち、本発明は、結晶の中心軸に垂直に任
意に切断した際の断面のほぼ中央部が、組成式ＡＢxＬ
ｎ1-xＡｌＯ4（Ａ：Ｃａ2+又はＳｒ2+、Ｂ：Ｅｒ3+、Ｔ
ｍ3+、Ｎｄ3+から選ばれる一種、Ｌｎ：Ｙ3+、Ｇｄ3+、
Ｌａ3+から選ばれる一種、ｘ：０．００１≦ｘ≦０．
２）で表される組成の導波路構造を有し、その周囲が組
成式ＡＬｎＡｌＯ4（Ａ：Ｃａ2+又はＳｒ2+、Ｌｎ：Ｙ
3+、Ｇｄ3+、Ｌａ3+から選ばれる一種）で表される組成
からなる複合構造を持つペロブスカイト型レーザー結晶
に関するものである。
意に切断した際の断面のほぼ中央部が、組成式ＡＢxＬ
ｎ1-xＡｌＯ4（Ａ：Ｃａ2+又はＳｒ2+、Ｂ：Ｅｒ3+、Ｔ
ｍ3+、Ｎｄ3+から選ばれる一種、Ｌｎ：Ｙ3+、Ｇｄ3+、
Ｌａ3+から選ばれる一種、ｘ：０．００１≦ｘ≦０．
２）で表される組成の導波路構造を有し、その周囲が組
成式ＡＬｎＡｌＯ4（Ａ：Ｃａ2+又はＳｒ2+、Ｌｎ：Ｙ
3+、Ｇｄ3+、Ｌａ3+から選ばれる一種）で表される組成
からなる複合構造を持つペロブスカイト型レーザー結晶
に関するものである。
【０００７】次に本発明を更に詳細に説明する。本発明
の結晶を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実
施態様の結晶をその中心軸に垂直な面で切断したものの
斜視図である。図中１はレーザー活性イオンを含んだ組
成（組成１）からなり、ほぼ前記中心軸に添って存在し
ており、導波路構造を有している。２は前記レーザー活
性イオンを含んだ組成とは異なる組成（組成２）からな
るものである。
の結晶を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実
施態様の結晶をその中心軸に垂直な面で切断したものの
斜視図である。図中１はレーザー活性イオンを含んだ組
成（組成１）からなり、ほぼ前記中心軸に添って存在し
ており、導波路構造を有している。２は前記レーザー活
性イオンを含んだ組成とは異なる組成（組成２）からな
るものである。
【０００８】本発明の結晶は、異なる組成を持つ部分か
らなることが特徴であるが、１の組成は、組成式ＡＢx
Ｌｎ1-xＡｌＯ4で表されるもので、式中ＡはＣａ2+又は
Ｓｒ2+、ＬｎはＹ3+、Ｇｄ3+、Ｌａ3+から選ばれる一種
である。Ｂはレーザー活性イオンであり、本発明ではＥ
ｒ3+、Ｔｍ3+、Ｎｄ3+から選ばれる一種である。
らなることが特徴であるが、１の組成は、組成式ＡＢx
Ｌｎ1-xＡｌＯ4で表されるもので、式中ＡはＣａ2+又は
Ｓｒ2+、ＬｎはＹ3+、Ｇｄ3+、Ｌａ3+から選ばれる一種
である。Ｂはレーザー活性イオンであり、本発明ではＥ
ｒ3+、Ｔｍ3+、Ｎｄ3+から選ばれる一種である。
【０００９】１の組成におけるレーザー活性イオンの含
量は上記した組成式のｘで示すようにその範囲が０．０
０１≦ｘ≦０．２となる量であるが、この量が０．００
１より小であるとレーザー発振強度が弱く、０．２より
大であると濃度消光を起こすので好ましくない。活性イ
オンを含んだ結晶中心部の導波路の直径は約５００μｍ
以下、又、導波モードをシングルモードにする上で好ま
しくは２０μｍ以下の直径とすることである。
量は上記した組成式のｘで示すようにその範囲が０．０
０１≦ｘ≦０．２となる量であるが、この量が０．００
１より小であるとレーザー発振強度が弱く、０．２より
大であると濃度消光を起こすので好ましくない。活性イ
オンを含んだ結晶中心部の導波路の直径は約５００μｍ
以下、又、導波モードをシングルモードにする上で好ま
しくは２０μｍ以下の直径とすることである。
【００１０】又、本発明の２の組成は、組成式ＡＬｎＡ
ｌＯ4（Ａ：Ｃａ2+又はＳｒ2+、Ｌｎ：Ｙ3+、Ｇｄ3+、
Ｌａ3+から選ばれる一種）で表される組成からなるもの
である。
ｌＯ4（Ａ：Ｃａ2+又はＳｒ2+、Ｌｎ：Ｙ3+、Ｇｄ3+、
Ｌａ3+から選ばれる一種）で表される組成からなるもの
である。
【００１１】本発明は次のような方法で製造することが
できる。図２は本発明の複合構造結晶を製造するために
用いられる装置の一例の断面図である。図中１１は外る
つぼ、１２は内るつぼで、外るつぼ内に内装されてい
る。１３は内るつぼを固定する固定部、１４は外管、１
５は内管でこれらの管は二重管で構成されており、内管
の内部は、レーザー活性イオンを含むペロブスカイト融
液部１６と導通しており、内管の外壁と外管の内壁とで
構成される間隙と、活性イオンを含まないペロブスカイ
ト融液部１７とは導通している。１９は種結晶であり、
１８は複合構造のペロブスカイト型結晶である。
できる。図２は本発明の複合構造結晶を製造するために
用いられる装置の一例の断面図である。図中１１は外る
つぼ、１２は内るつぼで、外るつぼ内に内装されてい
る。１３は内るつぼを固定する固定部、１４は外管、１
５は内管でこれらの管は二重管で構成されており、内管
の内部は、レーザー活性イオンを含むペロブスカイト融
液部１６と導通しており、内管の外壁と外管の内壁とで
構成される間隙と、活性イオンを含まないペロブスカイ
ト融液部１７とは導通している。１９は種結晶であり、
１８は複合構造のペロブスカイト型結晶である。
【００１２】外るつぼ内の融液（組成１）と内るつぼ内
の融液（組成２）は、夫々に導通した管及び間隙を、毛
細管作用により上昇し、種結晶により引上げられ各パイ
プの上端部で合流し固化して結晶化し複合構造を持った
結晶となる。この際の、融液の上昇高さは融液の表面張
力、融液の密度、内管の内径、外管と内管の間隔及び融
液の管表面に対する接触角で決定される。
の融液（組成２）は、夫々に導通した管及び間隙を、毛
細管作用により上昇し、種結晶により引上げられ各パイ
プの上端部で合流し固化して結晶化し複合構造を持った
結晶となる。この際の、融液の上昇高さは融液の表面張
力、融液の密度、内管の内径、外管と内管の間隔及び融
液の管表面に対する接触角で決定される。
【００１３】本発明の結晶を得るのに用いられる原料
は、結晶を構成する各々の成分の酸化物又は炭酸塩であ
る。即ち、結晶の中心部の導波路部については、組成式
ＡＢxＬｎ1-xＡｌＯ4において、アルカリ土類イオンＡ
の酸化物又は炭酸塩、希土類イオンＢ、Ｌｎの酸化物、
及びＡｌ3+イオンの酸化物を用い、これらを結晶の原子
比が、Ａ：Ｂ：Ｌｎ：Ａｌ＝１：ｘ：１−ｘ：１（０．
００１≦ｘ≦０．２）の量比になるように混合したもの
を用いる。
は、結晶を構成する各々の成分の酸化物又は炭酸塩であ
る。即ち、結晶の中心部の導波路部については、組成式
ＡＢxＬｎ1-xＡｌＯ4において、アルカリ土類イオンＡ
の酸化物又は炭酸塩、希土類イオンＢ、Ｌｎの酸化物、
及びＡｌ3+イオンの酸化物を用い、これらを結晶の原子
比が、Ａ：Ｂ：Ｌｎ：Ａｌ＝１：ｘ：１−ｘ：１（０．
００１≦ｘ≦０．２）の量比になるように混合したもの
を用いる。
【００１４】又、結晶導波部の周囲の結晶については、
組成式ＡＬｎＡｌＯ4において、アルカリ土類イオンＡ
の酸化物又は炭酸塩、希土類イオンＬｎの酸化物、及び
Ａｌ3+イオンの酸化物を用い、これらを結晶の原子比
が、Ａ：Ｌｎ：Ａｌ＝１：１：１の量比になるように混
合したものを用いる。
組成式ＡＬｎＡｌＯ4において、アルカリ土類イオンＡ
の酸化物又は炭酸塩、希土類イオンＬｎの酸化物、及び
Ａｌ3+イオンの酸化物を用い、これらを結晶の原子比
が、Ａ：Ｌｎ：Ａｌ＝１：１：１の量比になるように混
合したものを用いる。
【００１５】これらの混合物は、不活性ガス、例えばＨ
ｅ、Ａｒ、Ｎ2の雰囲気下、又は酸化性ガス、例えば酸
素を含んだガス雰囲気下でこれら化合物の溶融する温
度、例えば１６００〜１９００℃で溶融する。るつぼ内
で溶融した融液は夫々の導通路を通り毛細管作用によ
り、パイプ中を上昇し、２つのパイプの上端で合流させ
た融液は種結晶を介して引上げることにより結晶化さ
せ、複合構造を持った結晶を育成する。ここで酸素を含
んだガスを用いる場合、その雰囲気は好ましくは酸素を
０．１ｖｏｌ％以上含んだガス雰囲気である。酸素を
０．１ｖｏｌ％以上含んだ雰囲気では、結晶のカラーセ
ンターの発生が少なく、高品質な複合構造結晶が得られ
る。
ｅ、Ａｒ、Ｎ2の雰囲気下、又は酸化性ガス、例えば酸
素を含んだガス雰囲気下でこれら化合物の溶融する温
度、例えば１６００〜１９００℃で溶融する。るつぼ内
で溶融した融液は夫々の導通路を通り毛細管作用によ
り、パイプ中を上昇し、２つのパイプの上端で合流させ
た融液は種結晶を介して引上げることにより結晶化さ
せ、複合構造を持った結晶を育成する。ここで酸素を含
んだガスを用いる場合、その雰囲気は好ましくは酸素を
０．１ｖｏｌ％以上含んだガス雰囲気である。酸素を
０．１ｖｏｌ％以上含んだ雰囲気では、結晶のカラーセ
ンターの発生が少なく、高品質な複合構造結晶が得られ
る。
【００１６】又、還元性雰囲気でこれを行うと、得られ
る結晶に酸素欠陥が生じ、これがカラーセンターとなり
レーザー結晶としての光学的品質の低下をもたらす。更
に、レーザー活性イオンの価数が２価となる場合があ
り、発光を阻害する原因となる。 本発明の結晶は概ね
柱状であり、前記した装置のパイプの形状を適宜せんた
くすることにより、円柱状、角柱状として得ることがで
きる。又、その長さ、径はこの結晶の使用目的によって
異なり、特に限定されない。
る結晶に酸素欠陥が生じ、これがカラーセンターとなり
レーザー結晶としての光学的品質の低下をもたらす。更
に、レーザー活性イオンの価数が２価となる場合があ
り、発光を阻害する原因となる。 本発明の結晶は概ね
柱状であり、前記した装置のパイプの形状を適宜せんた
くすることにより、円柱状、角柱状として得ることがで
きる。又、その長さ、径はこの結晶の使用目的によって
異なり、特に限定されない。
【００１７】
【実施例】次に本発明を実施例により更に詳細に説明す
る。
る。
【００１８】実施例１ 複合構造結晶の育成には、図２に示した、イリジウム製
の内管、外管及び二重るつぼを使用した。結晶中心部の
導波構造となる組成部として、ＣａＣＯ3、Ｅｒ2Ｏ3、
Ｇｄ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3を、結晶の原子比がＣａ：Ｅｒ：Ｇ
ｄ：Ａｌ＝１：０．０１：０．９９：１になるように調
整した混合物を外るつぼに、又、周囲の組成部として、
ＣａＣＯ3、Ｇｄ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3を同じくＣａ：Ｇｄ：
Ａｌ＝１：１：１の量比になるように調整した混合物を
内るつぼに入れ、これらの原料混合物を高周波誘導加熱
によって、１ｖｏｌ％の酸素を含むＨｅガス雰囲気下、
約１８６０℃で溶融した。
の内管、外管及び二重るつぼを使用した。結晶中心部の
導波構造となる組成部として、ＣａＣＯ3、Ｅｒ2Ｏ3、
Ｇｄ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3を、結晶の原子比がＣａ：Ｅｒ：Ｇ
ｄ：Ａｌ＝１：０．０１：０．９９：１になるように調
整した混合物を外るつぼに、又、周囲の組成部として、
ＣａＣＯ3、Ｇｄ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3を同じくＣａ：Ｇｄ：
Ａｌ＝１：１：１の量比になるように調整した混合物を
内るつぼに入れ、これらの原料混合物を高周波誘導加熱
によって、１ｖｏｌ％の酸素を含むＨｅガス雰囲気下、
約１８６０℃で溶融した。
【００１９】２種の融液を管中で上昇させ、管の上端で
合流させた後、ａ軸方位の種結晶を付け、１ｍｍ／ｈで
引上げ結晶化させ、直径５ｍｍ、長さ３０ｍｍの結晶を
得た。得られた結晶は、Ｘ線回折の結果から目的とする
結晶であることを確認した。Ｘ線回折図を図３に示す。
合流させた後、ａ軸方位の種結晶を付け、１ｍｍ／ｈで
引上げ結晶化させ、直径５ｍｍ、長さ３０ｍｍの結晶を
得た。得られた結晶は、Ｘ線回折の結果から目的とする
結晶であることを確認した。Ｘ線回折図を図３に示す。
【００２０】又、断面の直径方向における元素分析を行
った結果、Ｅｒは結晶の中心軸から約１００μｍの円内
に存在していた。即ち、レーザー活性イオンとしてＥｒ
が結晶の中心から直径約２００μｍに分布した導波構造
を持つ複合構造ペロブスカイト型結晶が得られた。また
吸収測定によりＥｒ3+イオンの吸収スペクトルが確認さ
れた。図４に吸収スペクトルを示す。発光は３００〜１
７００ｎｍに存在する吸収ピークの波長で励起すること
によって確認した。レーザー発振はこの結晶を用い近赤
外域で得られる。
った結果、Ｅｒは結晶の中心軸から約１００μｍの円内
に存在していた。即ち、レーザー活性イオンとしてＥｒ
が結晶の中心から直径約２００μｍに分布した導波構造
を持つ複合構造ペロブスカイト型結晶が得られた。また
吸収測定によりＥｒ3+イオンの吸収スペクトルが確認さ
れた。図４に吸収スペクトルを示す。発光は３００〜１
７００ｎｍに存在する吸収ピークの波長で励起すること
によって確認した。レーザー発振はこの結晶を用い近赤
外域で得られる。
【００２１】実施例２ 実施例１と同様の装置を用い、原料として、ＣａＣ
Ｏ3、Ｔｍ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3を原子比Ｃａ：Ｔ
ｍ：Ｇｄ：Ａｌ＝１：０．０１：０．９９：１の量比に
なるように調整した混合物を外るつぼに入れ、ＣａＣＯ
3、Ｇｄ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3を原子比Ｃａ：Ｇｄ：Ａｌ＝
１：１：１：の量比になるように調整した混合物を内る
つぼに入れ、１ｖｏｌ％の酸素を含んだＡｒガス雰囲気
下、１８６０℃で溶融したものを用い、実施例１と同様
に融液を引上げ結晶を得た。
Ｏ3、Ｔｍ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3を原子比Ｃａ：Ｔ
ｍ：Ｇｄ：Ａｌ＝１：０．０１：０．９９：１の量比に
なるように調整した混合物を外るつぼに入れ、ＣａＣＯ
3、Ｇｄ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3を原子比Ｃａ：Ｇｄ：Ａｌ＝
１：１：１：の量比になるように調整した混合物を内る
つぼに入れ、１ｖｏｌ％の酸素を含んだＡｒガス雰囲気
下、１８６０℃で溶融したものを用い、実施例１と同様
に融液を引上げ結晶を得た。
【００２２】得られた結晶は、結晶の直径方向の元素分
析の結果、Ｔｍ3+は中心軸を中心として直径約３００μ
ｍの円状に存在する複合構造結晶であった。図５に得ら
れた結晶の３００〜９００ｎｍの吸収スペクトルを示
す。
析の結果、Ｔｍ3+は中心軸を中心として直径約３００μ
ｍの円状に存在する複合構造結晶であった。図５に得ら
れた結晶の３００〜９００ｎｍの吸収スペクトルを示
す。
【００２３】実施例３ ＳｒＣＯ3、Ｅｒ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3を結晶の原
子比、Ｓｒ：Ｅｒ：Ｇｄ：Ａｌ＝１：０．０１：０．９
９：１の量比になるように調製した混合物を外るつぼに
入れ、Ｓｒ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3を原子比、Ｓｒ：
Ｇｄ：ＡＬ＝１：１：１の比になるように調製した混合
物を内るつぼに入れ、約１８００℃で、１ｖｏｌ％の酸
素を含むＨｅガス雰囲気下で溶融し、実施例１と同様に
して結晶を得た。
子比、Ｓｒ：Ｅｒ：Ｇｄ：Ａｌ＝１：０．０１：０．９
９：１の量比になるように調製した混合物を外るつぼに
入れ、Ｓｒ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3を原子比、Ｓｒ：
Ｇｄ：ＡＬ＝１：１：１の比になるように調製した混合
物を内るつぼに入れ、約１８００℃で、１ｖｏｌ％の酸
素を含むＨｅガス雰囲気下で溶融し、実施例１と同様に
して結晶を得た。
【００２４】得られた結晶は元素分析の結果結晶断面の
中心から約１００μｍの円状領域にＥｒ3+が存在してい
ることを確認した。吸収、発光については実施例１とほ
ぼ同様なスペクトルが得られた。
中心から約１００μｍの円状領域にＥｒ3+が存在してい
ることを確認した。吸収、発光については実施例１とほ
ぼ同様なスペクトルが得られた。
【００２５】実施例４ ＣａＣＯ3、Ｔｍ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3を導波結晶部
の結晶が原子比、Ｃａ：Ｔｍ：Ｙ：Ａｌ＝１：０．０
１：０．９９：１の比になるように調製した混合物を外
るつぼに入れ、ＣａＣＯ3、Ｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3を原子
比、Ｃａ：Ｙ：Ａｌ＝１：１：１の比になるように調製
した混合物を内るつぼに入れ、１ｖｏｌ％の酸素を含む
Ａｒ雰囲気下、約１８２０℃で溶融し、実施例１と同様
にして結晶を得た。
の結晶が原子比、Ｃａ：Ｔｍ：Ｙ：Ａｌ＝１：０．０
１：０．９９：１の比になるように調製した混合物を外
るつぼに入れ、ＣａＣＯ3、Ｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3を原子
比、Ｃａ：Ｙ：Ａｌ＝１：１：１の比になるように調製
した混合物を内るつぼに入れ、１ｖｏｌ％の酸素を含む
Ａｒ雰囲気下、約１８２０℃で溶融し、実施例１と同様
にして結晶を得た。
【００２６】得られた結晶は元素分析の結果、中心軸か
ら約５０μｍ内でＴｍ3+が分布した複合構造を持つ結晶
であった。結晶中心部の吸収、発光スペクトルについて
は実施例２とほぼ同様であった。
ら約５０μｍ内でＴｍ3+が分布した複合構造を持つ結晶
であった。結晶中心部の吸収、発光スペクトルについて
は実施例２とほぼ同様であった。
【００２７】実施例５ ＣａＣＯ3、Ｅｒ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3を、結晶の原
子比、Ｃａ：Ｅｒ：Ｙ：Ａｌ＝１：０．０１：０．９
９：１の量比になるように調製した混合物を外るつぼに
入れ、ＣａＣＯ3、Ｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3を原子比、Ｃａ：
Ｙ：Ａｌ＝１：１：１の比になるように調製した混合物
を内るつぼに入れ、１ｖｏｌ％の酸素を含んだＡｒガス
雰囲気下、約１８２０℃で溶融し、実施例１と同様にし
て結晶を得た。
子比、Ｃａ：Ｅｒ：Ｙ：Ａｌ＝１：０．０１：０．９
９：１の量比になるように調製した混合物を外るつぼに
入れ、ＣａＣＯ3、Ｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3を原子比、Ｃａ：
Ｙ：Ａｌ＝１：１：１の比になるように調製した混合物
を内るつぼに入れ、１ｖｏｌ％の酸素を含んだＡｒガス
雰囲気下、約１８２０℃で溶融し、実施例１と同様にし
て結晶を得た。
【００２８】得られた結晶は元素分析の結果、中心軸か
ら約２００μｍの円内でＥｒ3+が分布した複合構造を持
つ結晶であることを確認した。結晶中心部の導波部の吸
収、発光スペクトルは実施例１のものに比べ僅かに短波
長側にシフトしているスペクトルが得られた。
ら約２００μｍの円内でＥｒ3+が分布した複合構造を持
つ結晶であることを確認した。結晶中心部の導波部の吸
収、発光スペクトルは実施例１のものに比べ僅かに短波
長側にシフトしているスペクトルが得られた。
【００２９】実施例６ ＣａＣＯ3、Ｎｄ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3を結晶の原
子比、Ｃａ：Ｎｄ：Ｇｄ：Ａｌ＝１：０．０１：０．９
９：１の量比になるように調製した混合物を外るつぼに
入れ、ＣａＣＯ3、Ｇｄ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3を原子比、Ｃ
ａ：Ｇｄ：ＡＬ＝１：１：１の比になるように調製した
混合物を内るつぼに入れ、高周波誘導加熱により約１８
６０℃で、１ｖｏｌ％の酸素を含むＨｅガス雰囲気下で
溶融し、実施例１と同様にして結晶を得た。
子比、Ｃａ：Ｎｄ：Ｇｄ：Ａｌ＝１：０．０１：０．９
９：１の量比になるように調製した混合物を外るつぼに
入れ、ＣａＣＯ3、Ｇｄ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3を原子比、Ｃ
ａ：Ｇｄ：ＡＬ＝１：１：１の比になるように調製した
混合物を内るつぼに入れ、高周波誘導加熱により約１８
６０℃で、１ｖｏｌ％の酸素を含むＨｅガス雰囲気下で
溶融し、実施例１と同様にして結晶を得た。
【００３０】得られた結晶はＸ線回折の結果から目的と
する結晶であることを確認した。又元素分析の結果結晶
断面の中心から約１００μｍの円状領域にＮｄ3+が存在
していることを確認した。このものの吸収測定によりＮ
ｄ3+イオンの吸収スペクトルが確認された。図６に吸収
スペクトル図を示す。発光は３００〜９００ｎｍに存在
する吸収ピークの波長で励起することによって確認し
た。レーザー発光はこの結晶を用い近赤外域で得られ
る。
する結晶であることを確認した。又元素分析の結果結晶
断面の中心から約１００μｍの円状領域にＮｄ3+が存在
していることを確認した。このものの吸収測定によりＮ
ｄ3+イオンの吸収スペクトルが確認された。図６に吸収
スペクトル図を示す。発光は３００〜９００ｎｍに存在
する吸収ピークの波長で励起することによって確認し
た。レーザー発光はこの結晶を用い近赤外域で得られ
る。
【００３１】実施例７ ＳｒＣＯ3、Ｎｄ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3を、結晶の
原子比、Ｓｒ：Ｎｄ：Ｇｄ：Ａｌ＝１：０．０１：０．
９９：１の量比になるように調製した混合物を外るつぼ
に入れ、ＳｒＣＯ3、Ｇｄ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3を原子比、Ｓ
ｒ：Ｇｄ：Ａｌ＝１：１：１の比になるように調製した
混合物を内るつぼに入れ、１ｖｏｌ％の酸素を含んだＨ
ｅガス雰囲気下、約１８００℃で溶融し、実施例１と同
様にして結晶を得た。
原子比、Ｓｒ：Ｎｄ：Ｇｄ：Ａｌ＝１：０．０１：０．
９９：１の量比になるように調製した混合物を外るつぼ
に入れ、ＳｒＣＯ3、Ｇｄ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3を原子比、Ｓ
ｒ：Ｇｄ：Ａｌ＝１：１：１の比になるように調製した
混合物を内るつぼに入れ、１ｖｏｌ％の酸素を含んだＨ
ｅガス雰囲気下、約１８００℃で溶融し、実施例１と同
様にして結晶を得た。
【００３２】得られた結晶は元素分析の結果、中心軸か
ら約１００μｍの円内でＮｄ3+が分布した複合構造を持
つ結晶であることを確認した。このものの吸収、発光は
実施例６のものに比べ僅かに短波長側にシフトしてい
た。
ら約１００μｍの円内でＮｄ3+が分布した複合構造を持
つ結晶であることを確認した。このものの吸収、発光は
実施例６のものに比べ僅かに短波長側にシフトしてい
た。
【００３３】実施例８ ＣａＣＯ3、Ｎｄ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3を、結晶の原
子比、Ｃａ：Ｎｄ：Ｙ：Ａｌ＝１：０．０１：０．９
９：１の量比になるように調製した混合物を外るつぼに
入れ、ＣａＣＯ3、Ｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3を原子比、Ｃａ：
Ｙ：Ａｌ＝１：１：１の比になるように調製した混合物
を内るつぼに入れ、１ｖｏｌ％の酸素を含んだＡｒガス
雰囲気下、約１８２０℃で溶融し、実施例１と同様にし
て結晶を得た。
子比、Ｃａ：Ｎｄ：Ｙ：Ａｌ＝１：０．０１：０．９
９：１の量比になるように調製した混合物を外るつぼに
入れ、ＣａＣＯ3、Ｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3を原子比、Ｃａ：
Ｙ：Ａｌ＝１：１：１の比になるように調製した混合物
を内るつぼに入れ、１ｖｏｌ％の酸素を含んだＡｒガス
雰囲気下、約１８２０℃で溶融し、実施例１と同様にし
て結晶を得た。
【００３４】得られた結晶は元素分析の結果、中心軸を
中心に直径約５０μｍの円内でＮｄ 3+が分布した複合構
造を持つ結晶であることを確認した。結晶中心部の導波
部の吸収、発光スペクトルは実施例６とほぼ同様であっ
た。
中心に直径約５０μｍの円内でＮｄ 3+が分布した複合構
造を持つ結晶であることを確認した。結晶中心部の導波
部の吸収、発光スペクトルは実施例６とほぼ同様であっ
た。
【００３５】
【発明の効果】本発明の結晶は、近赤外及び可視域での
レーザー発振材料として有用であり、発振効率が高い。
レーザー発振材料として有用であり、発振効率が高い。
【図１】本発明の結晶の中心軸に垂直な断面を示す斜視
図。
図。
【図２】本発明の結晶を製造する装置の一例の断面図。
【図３】本発明の実施例１で得た結晶のＸ線回折図。
【図４】本発明の実施例１で得た結晶のＥｒ3+イオンの
吸収スペクトルを示す図。
吸収スペクトルを示す図。
【図５】本発明の実施例２で得た結晶の吸収スペクトル
を示す図。
を示す図。
【図６】本発明の実施例６で得た結晶の吸収スペクトル
を示す図。
を示す図。
１：本発明の結晶のレーザー活性イオンを含んだ組成部
分 ２：本発明の結晶のもう一方の組成部分 １１：外るつぼ １２：内るつぼ １３：内るつぼを固定するリング １４：外管 １５：内管 １６：一方の融液部 １７：他方の融液部 １８：複合構造のペロブスカイト型結晶 １９：種結晶
分 ２：本発明の結晶のもう一方の組成部分 １１：外るつぼ １２：内るつぼ １３：内るつぼを固定するリング １４：外管 １５：内管 １６：一方の融液部 １７：他方の融液部 １８：複合構造のペロブスカイト型結晶 １９：種結晶
Claims (1)
- 【請求項１】結晶の中心軸に対して垂直に任意に切断し
た際の断面のほぼ中央部が、組成式ＡＢxＬｎ1-xＡｌＯ
4（Ａ：Ｃａ2+又はＳｒ2+、Ｂ：Ｅｒ3+、Ｔｍ3+、Ｎｄ
3+から選ばれる一種、Ｌｎ：Ｙ3+、Ｇｄ3+、Ｌａ3+から
選ばれる一種、ｘ：０．００１≦ｘ≦０．２）で表され
る組成の導波路構造を有し、その周囲が組成式ＡＬｎＡ
ｌＯ4（Ａ：Ｃａ2+又はＳｒ2+、Ｌｎ：Ｙ3+、Ｇｄ3+、
Ｌａ3+から選ばれる一種）で表される組成からなる複合
構造を持つペロブスカイト型レーザー結晶。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28169792A JPH06128090A (ja) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | ペロブスカイト型レーザー結晶 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28169792A JPH06128090A (ja) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | ペロブスカイト型レーザー結晶 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06128090A true JPH06128090A (ja) | 1994-05-10 |
Family
ID=17642724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28169792A Pending JPH06128090A (ja) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | ペロブスカイト型レーザー結晶 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06128090A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005285807A (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-13 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体レーザ励起固体レーザ装置 |
| WO2010079779A1 (ja) * | 2009-01-07 | 2010-07-15 | 財団法人新産業創造研究機構 | 波長可変レーザー発振酸化物結晶の作製方法 |
| JP2012229134A (ja) * | 2011-04-25 | 2012-11-22 | Fujikura Ltd | 酸化物共晶体の製造方法 |
| WO2014006879A1 (ja) * | 2012-07-02 | 2014-01-09 | 国立大学法人北海道大学 | レーザー媒質、レーザー発振装置およびレーザー発振方法 |
-
1992
- 1992-10-20 JP JP28169792A patent/JPH06128090A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005285807A (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-13 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体レーザ励起固体レーザ装置 |
| WO2010079779A1 (ja) * | 2009-01-07 | 2010-07-15 | 財団法人新産業創造研究機構 | 波長可変レーザー発振酸化物結晶の作製方法 |
| JP2012229134A (ja) * | 2011-04-25 | 2012-11-22 | Fujikura Ltd | 酸化物共晶体の製造方法 |
| WO2014006879A1 (ja) * | 2012-07-02 | 2014-01-09 | 国立大学法人北海道大学 | レーザー媒質、レーザー発振装置およびレーザー発振方法 |
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