JPH0613693A - イツトリウムおよびランタニドの混合単相シリケートおよびこれらのシリケートの単結晶を使用するレーザ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザ放出子として使用できかつとくに前述
した欠点の除去を可能にする単結晶の形のイツトリウム
およびランタニドの新規な混合シリケートを提供するこ
とにある。 【構成】 光放出子として単結晶（４）を収容するレー
ザキヤビテイ（２）、前記単結晶からの光を増幅する手
段（１２，１４）、前記レーザキヤビテイから光を除去
する手段（１４）および光学ポンピング手段（６）を有
するレーザにおいて、前記単結晶が次式（Ｉ）、 Ｙ_{2 -2x - 2y}Ｍ_{2 x} Ｙｂ_{2 y} ＳｉＯ₅ を有し、Ｍがエルビウムおよびツリウムから選ばれたラ
ンタニドを示しそしてｘおよびｙが０＜ｘ≦０．２およ
び０≦ｙ≦０．２のごとき数を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、とくに単結晶の形で得
られる単相型のイツトリウムおよびランタニドの混合シ
リケートに関する。

【０００２】

【従来の技術】とくにかかる混合シリケートは集積光学
系、光フアイバ遠距離通信、医学（顕微手術、皮膚およ
び眼の治療）用マイクロレーザ、半導体の研究および科
学的研究（有機分子および材料の分光学）、ならびに大
気の遠隔分析を実施するためのパワーレーザの分野およ
び衛星通信において使用される。

【０００３】これらのレーザはおよそ１．５５および
２．０μｍを周囲温度で眼に安全な領域において放出す
る。

【０００４】公知の方法において、１．５５μｍに近い
波長を供給するレーザ放出子は前記波長を透過するマト
リクス、すなわち結晶またはガラスのＥｒ^{3 +} イオンに
よりドーピングすることにより得られるそことができ
る。Ｅｒ^{3 +} イオンの励起状態⁴ Ｉ_{1 3 /2} と基本状態
⁴ Ｉ_{1 5 / 2} との間の遷移は３つのレベルのレーザとな
る。周囲温度で前記遷移により放出される波長は、図３
の表に示されるように、Ｅｒ^{3 +} イオンの結晶学的な環
境に非常に依存する。

【０００５】周囲温度で作動するおよそ２μｍの同調可
能なレーザは良く知られたレーザ材料、すなわち、Ｙ₃
Ａｌ₅ Ｏ_{1 2} ， Ｙ₃ Ｓｃ₂ Ｇａ₃ Ｏ_{1 2 ,} ＹＡｌＯ
_{3 ,} ＬｉＹＦ₄からＴｍ^{3 +} および／またはＨｏ^{3 +} で
ドーピングすることによりすでに製造されている。これ
らのレーザはＴｍ^{3 +} イオンの³ Ｆ₄ レベルと基本レベ
ル ³Ｈ₆との間のかつＨｏ^{3 +} イオンの⁵ Ｉ₇ レベルと
基本レベル⁵ Ｉ₈ との間の電子遷移をそれぞれ使用す
る。したがつて、これらは周囲温度での基本レベルの母
集団が圧倒的な作用を有する３つのレベルのレーザであ
る。

【０００６】Ｅｒ^{3 +} ，Ｈｏ^{3 +} および Ｔｍ^{3 +} イオ
ンの非常に重要な特性はこれらの励起イオン間の高いエ
ネルギ変換の確率であり、それは赤外線における遷移の
レーザ効率をしばしば制限するクロスーリラクセーシヨ
ンおよびアツプーコンバージヨンを導く。

【０００７】それゆえ、Ｅｒ^{3 +} イオンによりドーピン
グされたＹＡｌＯ_{3 ,} Ｙ₃ Ａｌ₅ Ｏ_{1 2 ,} Ｙ₃ Ｓｃ₂ Ｇ
ａ₃ Ｏ_{1 2 ,} ＬｉＹＦ₄ またはＹＦ₃ の結晶から緑色光
を放出するレーザおよび単結晶が近赤外線においてポン
ピングされるとき、Ｔｍ³⁺イオンでドーピングされたＬ
ｉＹＦ₄ 結晶から青色で放出するレーザを得ることがで
きる。その場合に、およそ１．５５ないし２．０μｍの
これらのイオンの励起特性赤外線放出の効率が顕著に影
響を及ぼされることは明らかである。

【０００８】ガラスおよびＥｒ^{3 +} ドーピングされたシ
リカ繊維が上述した単結晶材料の欠点を部分的に除去す
ることは明らかである。これらのＥｒ^{3 +} ドーピングさ
れたマトリクスが最大の眼に安全な領域（図３）におい
て励起放出を有するということに加えて、ガラスおよび
繊維は高密度のフオノンを有し、これは、非放射性のリ
ラクセーシヨン方法により、これらのイオン間のエネル
ギ変換により任意に占有されたＥｒ^{3 +} の電子レベルの
減少を可能にする。残念ながら、上述した単結晶材料の
ものより非常に低いガラスおよび繊維の熱機械的特性か
つとくに熱伝導性は平均的な高いパワーを有するレーザ
の構造を許容するのに不適切である。

【０００９】加えて、およそ１．５５ないし２．０μｍ
を放出するパワーレーザの製造は、Ｅｒ^{3 +} ，Ｔｍ^{3 +}
およびＨｏ^{3 +} イオンによりドーピングされ易くかつこ
れらのイオン間のエネルギ変換の非常に低い確率をこれ
らのドーピング方法に関して単に有する単結晶材料（そ
の良好な熱機械的特性による）のレーザキヤビテイにお
ける使用を必然的に伴う。

【００１０】これらのエネルギ変換を最小にするかまた
は同様に除去するための解決の１つは、シリケートのご
とき、非常に多数のアニオンーカチオングループに基礎
を置いたホストマトリクスを使用することにより、能動
のＥｒ^{3 +} ，Ｔｍ^{3 +} およびＨｏ^{3 +} を互いに隔離する
ことである。さらに、ガラスおよび繊維のようなシリケ
ートは高いフオノン密度の性質を有する。それゆえ、ク
ロスーリラクセーシヨンおよび／またはアツプーコンバ
ージヨンにより任意に占有された能動イオンの電子レベ
ルは好ましくは、およそ１．５ないし２μｍの励起され
た放出の効率の対応する増加を導く、赤外線におけるレ
ーザ遷移の上方レベルにまでフオノンにより補助され
る、非放射性リラクセーシヨン方法により下方遷移させ
られる。

【００１１】シリケートの中で、希土酸化物によりドー
ピングされたイツトリウムオキシオルトシリケート単結
晶Ｙ₂ ＳｉＯ₅ （以下ＹＳＯと呼ばれる）は興味を起こ
させる発光特性を有する。

【００１２】Ｅｒ^{3 +} で相互ドーピングされかつＥｒ
^{3 +} およびＴｍ^{3 +} で相互ドーピングされたＹＳＯ単結
晶中のＨｏ^{3 +} の発光特性はエー・エム・モロゾフ等
（光学分光測定、第１４巻、６（１９７６）ページ６４
１ないし６４２）によりすでに研究されておりそしてお
よそ２．１μｍのフラツシユランプによりポンピングか
つＴ＜２２０Ｋに関してのみ作用するレーザを製造する
のに使用された。

【００１３】ポンピング効率かつしたがつて能動のＨｏ
^{3 +} に基礎を置いたレーザの全体の効率を増大するため
に、ＹＳＯ単結晶はランプの放出領域におけるこの材料
の平均吸収効率を増大するためにＥｒ^{3 +} およびＴｍ
^{3 +} イオンにより相互ドーピングされる（ｃｏ−ｄｏｐ
ｉｎｇ）。Ｅｒ^{3 +} およびＴｍ^{3 +} イオンは効果的に能
動のＨｏ^{3 +} イオンの励起放出のセンシタイザ（増感
剤）として使用される。これらの相互ドーピングはまた
ＹＡＧおよびＬｉＹＦ₄ 結晶（イー・ピー・チクリオ、
量子エレクトロニクスのＩＥＥＥジヤーナル、第ＱＥ８
巻、２（１９７２）ページ２２５ないし２３４）におい
て研究されている。

【００１４】Ｅｒ^{3 +} およびＴｍ^{3 +} イオンはおよそ
２．１μｍの励起放出にのみ応答し得る、ランプにより
放出されるポンピング光とＨｏ^{3 +} イオンとの間の中間
である。一方でＥｒ^{3 +} とＴｍ^{3 +} との間のかつ他方で
Ｔｍ^{3 +} イオンとの間のエネルギ変換の確率は非常に大
きい。エー・エム・モロゾフはＥｒ^{3 +} およびＴｍ^{3 +}
イオンからのいかなる励起放出も観察しなかつた。

【００１５】加えて、ケー・エス・バグダゾロフ等によ
る、Ｓｏｖ．Ｐｈｙｓ．Ｄｏｋｌ．、第１８巻、１０
（１９７４）、ページ６６４の論文に記載されたよう
に、０．９１２ないし１．０７５μｍで有効な励起放出
を有するＮｄ^{3 +} イオンドーピングされたＹＳＯ結晶が
製造された。

【００１６】

【発明が解決すべき課題】上記から、エネルギ変換の確
率の大きいＥｒ^{3 +} およびＴｍ^{3 +} イオンからの励起放
出を研究する課題が存在した。

【００１７】本発明の目的は、レーザ放出子として使用
できかつとくに前述した欠点の除去を可能にする単結晶
の形のイツトリウムおよびランタニドの新規な混合シリ
ケートを提供することにある。とくに、これらのシリケ
ートは赤外線において放出するる平均の高いパワーを有
するレーザに使用可能な周囲温度で有効な励起放出を有
する。

【００１８】より詳細には、本発明は、Ｅｒ^{3 +} または
Ｔｍ^{3 +} イオンでドーピングされかつ任意にＹｂ^{3 +} イ
オンにより相互ドーピングされた単相イツトリウムおよ
びランタニドオキシオルトシリケートに関する。

【００１９】

【課題を解決するための手段】オキシオルトシリケート
は以下の一般式（Ｉ）、 Ｙ_{2 -2x - 2y}Ｍ_{2 x} Ｙｂ_{2 y} ＳｉＯ₅ （Ｉ） からなり、ｘおよびｙが０＜ｘ≦０．２および０＜ｙ≦
０．２のごとき数である。本書において記号≦は記号
「＜または−」としてそして記号≧は記号「＞または
−」として使用している。

【００２０】これらのドーピングされたイツトリウムオ
キシオルトシリケートは、チヨクラルスキまたはブリツ
ジマン方法のごとき、溶融浴からの通常の引っ張り方法
により単結晶の形において容易に製造されることができ
る。

【００２１】Ｅｒ^{3 +} およびＴｍ^{3 +} イオンのイオン半
径はＹｂ^{3 +} イオンの半径に近くそしてこれらのランタ
ニドイオンの偏析（セグリゲーシヨン）係数は１に近く
そしてこれらのシリケートの溶融は一致溶融であると言
われる。これはこれらのシリケートの結晶成長を容易に
し、かくしてパワーレーザの製造に工業的に使用される
チヨクラルスキ方法により大きな、良好な品質の結晶の
獲得を可能にする。

【００２２】ＹＳＯの熱機械的特性およびとくに熱伝導
性はガラスの熱伝導性より式Ｙ₃ Ａｌ₅ Ｏ_{1 2} のアルミ
ニウムおよびイツトリウムガーネツトの熱伝導性に近
い。この良好な熱伝導性は、パワーレーザを製造するの
に必要である、放出結晶からの熱の良好な分散を許容す
る。

【００２３】本発明によるシリケートの単結晶を使用す
るレーザはランプまたは１またはそれ以上のレーザダイ
オードにより光学的にポンピングされることができる。
光学的ポンピングにはレーザダイオードの使用が好適で
ある。かくして、これらのレーザダイオードは極めて小
さい利点を有し、レーザの全体寸法をかなり減少する。
さらに、それらは一定の波長同調性およびランプポンピ
ングに比して電流からのレーザ作用の効率を改善する優
れた効率を提供する。

【００２４】本発明による混合シリケートにおいて、レ
ーザ活性体はＥｒ^{3 +} イオンまたはＴｍ^{3 +} イオンであ
りそしてレーザ増感剤はＹｂ^{3 +} イオンである。

【００２５】本発明の第１の主要な特徴によれば、イツ
トリウムおよびランタニドの混合単相シリケートは次式
（ＩＩ）、 Ｙ_{2 -2x - 2y}Ｅｒ_{2 x} Ｙｂ_{2 y} ＳｉＯ₅ からなり、ｘおよびｙが０＜ｘ≦０．１５および０＜ｙ
≦０．２のごとき数である。

【００２６】これらのシリケートは単相でありそして一
定の同調性を有するおよそ１．５５μｍの赤外線におい
て放出するレーザを製造するために単結晶形状において
製造される。

【００２７】レーザダイオードの助けにより励起される
とき、ＹＳＯ：Ｅｒ^{3 +} 単結晶は、最大の眼の安全領域
である、およそ１．５４５μｍの最大蛍光を有する１．
４５ないし１．７μｍの広い蛍光帯域によりとくに特徴
付けられる。

【００２８】ｘ＝０．１およびｙ＝０に関する式（Ｉ）
のＹＳＯ単結晶の励起状態⁴ Ｉ_{1 3/2} の寿命は９．２
ｍｓに等しく、それはこれらの結晶がキセノンまたはク
リプトンランプの助けによりポンピングされるときかな
りのエネルギの蓄積を可能にし、レーザダイオードは
０．７９μｍにおいてまたは０．９８μｍにおいて、ま
たは１．４５ないし１．４８μｍにおいて放出する。

【００２９】本発明によれば、Ｅｒ^{3 +} イオンのドーピ
ング量は１．４５ないし１．４８μｍにおいてレーザダ
イオードによりポンピングするためのｘ＝０．００３か
らランプによりポンピングするてめのｘ＝０．１５に変
化する。最適条件は０．０１ないし０．０３の間の値に
より生じる。

【００３０】本発明によるイツトリウムドーピングは、
ＹＳＯ：Ｅｒが０．７９または０．９８μｍにおいて放
出するレーザダイオードまたはランプの助けによりポン
ピングされるとき、ＹＳＯ：Ｅｒに基礎を置いたレーザ
のポンピング効率の増加を可能にする。Ｅｒ^{3 +} ドーピ
ングされた燐酸塩ガラスにおいてすでに使用されるこの
相互ドーピングはＥｒ^{3 +} イオンの優れた吸収帯域に関
連して、およそ０．９９μｍの広い吸収帯域の利点を有
し、これはＥｒ^{3 +} イオンの上方レベルの非放射性下方
遷移によるか、または０．９８μｍにおいてレーザダイ
オードの助けによるポンピングにより占有される。イツ
トリウム相互ドーピング量は、該相互ドーピングが使用
されるとき、ｙ＝０．０８およびｙ＝０．２の間にする
ことができる。

【００３１】本発明の他の主要な特徴によれば、混合単
相イツトリウムおよびランタニドシリケートは、次式
（ＩＩＩ）、 Ｙ _2-2x Ｔｍ _2x ＳｉＯ₅ （ＩＩＩ） を有し、ｘが０＜ｘ≦０．２のごとき数である。

【００３２】これらのイツトリウム−ツリウムシリケー
トが単結晶の形で製造されかつレーザキヤビテイに置か
れるとき、それらは１．５ないし２．１μｍの間の非常
に強いかつ非常に広い蛍光帯域を有し、それらが０．７
９μｍにおいてレーザダイオードの助けにより励起され
るとき、約１．７２，１．８，１．９４および２．０２
μｍにおいて幾つかの最大を有する。励起放出の³ Ｆ₄
の放出子レベルの寿命はｘ＝０．１およびｙ＝０を有す
る式（Ｉ）の結晶に関して１．３ｍｓであり、それは、
前記結晶がランプまたはレーザダイオードの助けにより
ポンピングされるとき、このレベルにおいて顕著なエネ
ルギの蓄積を可能にする。

【００３３】ランプまたはレーザダイオードによりポン
ピングされるＹＳＯ：Ｔｍを基礎にしたレーザの励起放
出は周囲温度において１．７から２．０５μｍに連続的
に同調可能である。

【００３４】同調可能なレーザを製造するのに使用され
るポンピング方法の結果として、Ｔｍ^{3 +} イオンドーピ
ング量は０．００５ないし０．２の間で変化する。

【００３５】本発明による混合シリケートは赤外線にお
いて、眼の安全領域においてかつ周囲温度で放出するレ
ーザ放出子として使用されることができるので、本発明
はまた、光放出子として式（Ｉ）のシリケート単結晶を
収容するレーザキヤビテイ、前記単結晶からの光を増幅
する手段、前記レーザキヤビテイから光を除去する手段
および光学ポンピング手段を有するレーザに関する。

【００３６】このレーザはとくに波長同調可能なレーザ
でありかつしたがつて同調手段を有する。

【００３７】本発明を、以下に非限定的な例示方法にお
いて、添付図面を参照して詳細に説明する。

【００３８】

【実施例】そこで、チヨクラルスキ成長方法を使用する
本発明によるシリケートの単結晶の製造について説明す
る。このために、イツトリウム、シリコン、エルビウ
ム、ツリウムの極めて純粋な市場で手に入る粉末および
任意にイツテリビウム粉末が所望の比率において検量さ
れ、これに続いて混合しかつ１５００°Ｃでか焼する。
かくして得られた粉末混合物は次いでイリジウムるつぼ
内に置かれる。次いでそれは、溶融浴を形成するよう
に、大気酸素から保護される、２１００°Ｃに近い溶融
点に持ち来される。

【００３９】また、Ｙ³ ，Ｓｉ⁴ ，Ｅｒ^{3 +} および任意
にＹｂ^{3 +} イオンの水性μｇ／ｍｌ非水性溶媒中の水酸
化物の共沈により開始するこの溶融浴を形成することが
できる。共沈は市場で手に入る異なる金属元素の窒化物
または塩化物へのアンモニアの作用により得ることがで
きる。得られた共沈は次いで完全な脱水が行われるまで
換気された大気中で４００°Ｃで処理され、これに続い
て１５００°Ｃでか焼される。得られた製品は次いで溶
融浴を形成するためにイリジウムるつぼ内に置かれる。

【００４０】溶融浴と同一組成のかつ例えば結晶格子の
方向ｂに平行に切られた単結晶核が次いで浴と接触させ
られかつ続いてそれ自体回転しながら上昇される。それ
ゆえ、単結晶は核により付与された方向に核の端部にお
いて漸次形成される。引っ張り量は０．３ないし２ｍｍ
／ｈでありかつその回転速度は５ないし４０ｒ．ｐ．ｍ
である。

【００４１】図４は異なるイオンの酸化物粉末からチヨ
クラルスキ方法により得られた本発明によるシリケート
の単結晶の例を示す。

【００４２】図４の左方部分はその基礎として単結晶が
製造される初期の組成をモルパーセントで示しそして右
方部分は得られた結晶の式を示す。

【００４３】図１は本発明によるシリケートの単結晶を
使用する連続作動パワーレーザを略示する。

【００４４】このレーザは本発明によるシリケートから
なるバー４を収容するレーザキヤビテイ２からなる。熱
消散要素８により支持されたレーザダイオード６は収束
レンズ１０を介して、バー４の照射をかつ次いでバー４
の光学ポンピングを保証する。水循環型のバー４用冷却
装置をバー４のまわりに配置することができる。

【００４５】レーザキヤビテイ２はバー４の近傍に置か
れた二色性入力ミラー１２および出力ミラー１４により
構成される。入力ミラー１２はレーザダイオード６によ
り放出される光を透過しかつ単結晶４により放出される
光を透過しない。出力ミラー１４は単結晶４により放出
された光を部分的に透過する。

【００４６】バー４の励起は出力ミラー１４上に反射さ
れるバー４の励起放出を導きかつ次いで再びそれが増幅
される場合にバー４を横切る。増幅されたレーザビーム
は次いでバー４等に向かって入力ミラー１２により反射
される。

【００４７】レーザキヤビテイ２において十分に増幅さ
れたレーザビーム１６は、次いで軸線３に沿って出力ミ
ラー１４を通過する。

【００４８】波長同調性はバー４と出力ミラー１４との
間に置かれそしてブリユースター角度プリズム型または
幾つかの複屈折材料プレートから形成されるライオツト
フイルタ型からなる波長選択装置１８の助けにより得ら
れることができる。加えて、平行面を備えたプレートを
有する堅固な支柱（ソリツドスタンダード）２０が放出
波長を一定にするためにバー４と波長選択装置１８との
間に挿入されることができる。また、図２に示される型
のパワーレーザに本発明によるシリケートを使用するこ
とができる。

【００４９】このレーザのキヤビテイ２は入力ミラー１
２、出力ミラー１４および本発明による単結晶シリケー
トからなるバー４を有する。バー４の両側にはガスラン
プ２２，２４かつとくに高い強度の、クリプトンまたは
キセノンフラツシユランプが設けられる。これらのラン
プは細長い形状を有しかつバー４の長手方向の光学ポン
ピングを保証するためにレーザの軸線３に対して平行に
方向付けられる。バー４のまわりに水を循環させるため
の装置がその冷却を保証するために設けられることがで
きる。

【００５０】レーザキヤビテイ２はまた、波長同調可能
なレーザを有することが望まれるとき、波長選択装置１
８を組み込むことができる。

【００５１】実施例 １ ５ｍｍの厚さの小板が引っ張り軸ｂに対して垂直に図２
において単結晶１から切り出されかつ次いで研磨され
た。５ｍｍの直径のバーが次いで軸ｂに沿って除芯され
かつ図１に示したバーのようにレーザキヤビテイ２内に
置かれた。

【００５２】バーは０．７９ないし０．８０μｍにおい
て、または０．９７ないし０．９８μｍにおいて、また
は１．４５ないし１．４８μｍにおいて放出するレーザ
ダイオード６の助けによりポンピングされる。入力ミラ
ー１２の面１２ａはこれらの波長の一方または他方に対
して非反射処理が付与されねばならない。

【００５３】１．５６μｍにおいて、入力ミラーの反射
力Ｒ１は最大、すなわちＲ１≧９．９８％にすべきであ
り、一方Ｒ２で示される出力ミラーの反射力は９５ない
し９９５％の間で変化する。

【００５４】前記キヤビテイにより供給されるレーザビ
ーム１６は１．５６μｍの波長を有しかつ単一モードで
ある。その出力パワーはレーザダイオードにより放出さ
れるパワーに直線的に依存する。好都合には、入力ミラ
ー１２に対して平行なバー４の面は１．５６μｍにおい
て非反射処理が付与される。

【００５５】実施例 ２ その直径が４ないし１０ｍｍの間で変化することができ
かつその長さが製造される有用な単結晶長さにより付与
されるバーが結晶３内で軸ｂに沿って除芯される。バー
の２つの面が次いで極めて良好な平行を考慮しながら研
磨され、次いで１．５６μｍにおいて非反射処理が付与
される。このバーは図２に示した型のキヤビテイ内に置
かれそして連続または脈動キセノンまたはクリプトンラ
ンプ２２，２４の助けによりポンピングされる。

【００５６】入力ミラー１２の反射力Ｒ１は最大で１．
５６μｍ、すなわちＲ１≧９９．８％であり、一方出力
ミラーの反射力Ｒ２は９５ないし９９％の間で変化する
ことができる。

【００５７】１，５６μｍにおいてレーザのエネルギま
たは出力パワーはランプにより放出されるエネルギまた
はぱわーにより直線的に変化する。

【００５８】実施例 ３ ５ｍｍの厚さの小板が結晶番号５の引っ張り軸ｂに対し
て垂直に切られる。直径５ｍｍのバーが次いで軸ｂに沿
って除芯されかつ１．７ないし２．０５μｍの範囲内で
非反射処理される。このバーは次いで図１に示したキヤ
ビテイと同一のキヤビテイ２内に置かれそして０．７９
１μｍにおいて放出するレーザダイオードの助けにより
ポンピングされる。

【００５９】入力ミラー面１２ａは０．７９１μｍにお
いて非反射処理が付与される。１．７ないし２．０５μ
ｍの間のレーザの同調範囲において入力ミラー１２の反
射力は最大、すなわち、Ｒ１≧９９．８％にすべきであ
る一方、出力ミラーの反射力Ｒ２は同一波長範囲におい
て９２ないし９９％の間で変化することができる。

【００６０】１．７ないし２．０５μｍの間のレーザビ
ームの同調は支柱２０および／または１．７ないし２．
１μｍの間で非反射処理が付与されるライオツトフイル
タ１８の助けにより得られる。

【００６１】前記レーザにより供給されるパワーはレー
ザダイオードにより放出されるパワーにより直線的に変
化しかつ最大でおよそ１．７ないし１．９６μｍであ
る。

【００６２】

【発明の効果】以上のごとく、本発明は、次式（Ｉ
Ｉ）、 Ｙ_{2 -2x - 2y}Ｅｒ_{2 x} Ｙｂ_{2 y} ＳｉＯ₅ からなり、ｘおよびｙが０＜ｘ≦０．１５および０＜ｙ
≦０．２のごとき数であることを特徴とするので、レー
ザ放出子として使用できかつとくに前述した従来の欠点
の除去を可能にする単結晶の形のイツトリウムおよびラ
ンタニドの新規な混合シリケートを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるかつレーザダイオードでポンピン
グされる連続作動のパワーレーザを略示する説明図であ
る。

【図２】ランプによりポンピングされる本発明によるる
パワーレーザを説明する概略図である。

【図３】眼に安全な最大範囲の励起放出を表で説明する
図である。

【図４】異なるイオンの酸化物粉末からチヨクラルスキ
方法により得られる本発明によるシリケートの単結晶の
例を表で説明する図である。

【符号の説明】

２ レーザキヤビテイ ４ バー（シリケート） ６ レーザダイオード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロズリン・ロメロ フランス国 38360 サスナージュ、リ ュ・ベール・スタンダール ５ (72)発明者 クリストフ・ワイオン フランス国 38120 サン・エグレヴ、リ ュ・デュ・ドラ ５

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 次式（ＩＩ）、 Ｙ_{2 -2x - 2y}Ｅｒ_{2 x} Ｙｂ_{2 y} ＳｉＯ₅ からなり、ｘおよびｙが０＜ｘ≦０．１５および０＜ｙ
   ≦０．２のごとき数であることを特徴とするイツトリウ
   ムおよびランタニドの混合単相シリケート。
2. 【請求項２】 ｘが式０．００５≦ｘ≦０．１５を満た
   すことを特徴とする請求項１に記載のイツトリウムおよ
   びランタニドの混合単相シリケート。
3. 【請求項３】 ｘが式０．０１≦ｘ≦０．０３を満たす
   ことを特徴とする請求項１に記載のイツトリウムおよび
   ランタニドの混合単相シリケート。
4. 【請求項４】 ｙが０．０８≦ｙ≦０．２を満たすこと
   を特徴とする請求項１に記載のイツトリウムおよびラン
   タニドの混合単相シリケート。
5. 【請求項５】 式Ｙ _1.98 Ｅｒ _0.02 ＳｉＯ₅ からな
   ることを特徴とする請求項１に記載のイツトリウムおよ
   びランタニドの混合単相シリケート。
6. 【請求項６】 式 Ｙ _1.74 Ｅｒ _0.06 Ｙｂ _0.20
   ＳｉＯ₅ からなることを特徴とする請求項１に記載のイ
   ツトリウムおよびランタニドの混合単相シリケート。
7. 【請求項７】 次式（ＩＩＩ）、 Ｙ _2-2x Ｔｍ _2x ＳｉＯ₅ （ＩＩＩ） を有し、ｘが０＜ｘ≦０．２のごとき数であることを特
   徴とするイツトリウムおよびランタニド混合単相シリケ
   ート。
8. 【請求項８】 ｘが式０．００５≦ｘ≦０．２を満たす
   ことを特徴とする請求項７に記載のイツトリウムおよび
   ランタニド混合単相シリケート。
9. 【請求項９】 式Ｙ _1.76 Ｔｍ _0.24 ＳｉＯ₅ から
   なることを特徴とする請求項７に記載のイツトリウムお
   よびランタニド混合単相シリケート。
10. 【請求項１０】 光放出子として単結晶（４）を収容す
    るレーザキヤビテイ（２）、前記単結晶からの光を増幅
    する手段（１２，１４）、前記レーザキヤビテイから光
    を除去する手段（１４）および光学ポンピング手段
    （６，２２，２４）を有するレーザにおいて、 前記単結晶が次式（Ｉ）、 Ｙ_{2 -2x - 2y}Ｍ_{2 x} Ｙｂ_{2 y} ＳｉＯ₅ を有し、Ｍがエルビウムおよびツリウムから選ばれたラ
    ンタニドを示しそしてｘおよびｙが０＜ｘ≦０．２およ
    び０≦ｙ≦０．２のごとき数を有することを特徴とする
    レーザ。
11. 【請求項１１】 前記光学ポンピング手段（６）が少な
    くとも１つのレーザダイオードからなることを特徴とす
    る請求項１０に記載のレーザ。
12. 【請求項１２】 赤外線に同調し得る波長であつて、同
    調手段を有しそしてＭが０＜ｘ≦０．２およびｙ＝０有
    するＴｍを示すことを特徴とする請求項１０に記載のレ
    ーザ。
13. 【請求項１３】 Ｍが０＜ｘ≦０．１５および０≦ｙ≦
    ０．２を有するＥｒを示すことを特徴とする請求項１０
    に記載のレーザ。