JPS6055452B2 - 誘導放出断面積が小さく、非線形屈折率係数の低いレ−ザ−ガラス - Google Patents
誘導放出断面積が小さく、非線形屈折率係数の低いレ−ザ−ガラスInfo
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- JPS6055452B2 JPS6055452B2 JP8201879A JP8201879A JPS6055452B2 JP S6055452 B2 JPS6055452 B2 JP S6055452B2 JP 8201879 A JP8201879 A JP 8201879A JP 8201879 A JP8201879 A JP 8201879A JP S6055452 B2 JPS6055452 B2 JP S6055452B2
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- stimulated emission
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C4/00—Compositions for glass with special properties
- C03C4/0071—Compositions for glass with special properties for laserable glass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/11—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing halogen or nitrogen
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
- H01S3/16—Solid materials
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は誘導放出断面積が小さく、非線形屈折率の低い
レーザーガラスに関するものであつて、特に長いパルス
発振において動作させうると同時に短かいパルス発振に
おいても有効に動作させることのてきる弗けい酸塩レー
ザーガラスに関する。
レーザーガラスに関するものであつて、特に長いパルス
発振において動作させうると同時に短かいパルス発振に
おいても有効に動作させることのてきる弗けい酸塩レー
ザーガラスに関する。
ガラスレーザーはガラス母体中にネオジム（Ｎｄ）など
を溶解させて光学的特性のすぐれたものとしたものであ
るが、何本かのレーザー棒を用いて多段増幅すれば、高
度なエネルギーが得られるので、核融合やプラズマの研
究に使われている。
を溶解させて光学的特性のすぐれたものとしたものであ
るが、何本かのレーザー棒を用いて多段増幅すれば、高
度なエネルギーが得られるので、核融合やプラズマの研
究に使われている。
Ｎｏ、ガラスレーザーを用いる核融合、プラズマ等の研
究においては、種々の制限内で最大の性能を引き出すこ
とが要求される。このガラスレーザーシステｌ、には次
に述べるような異なつた２つの形態があるため、増幅段
として用いるのに最適なりラス系を選択することは複雑
な問題を含んでいる。すなわちナノセカンド（ｎｓｅｃ
）以下の短いパルスで発振させる場合のレーザーシステ
ムは主として非線形光学効果により支配され、発生する
自己集束可能なパワーの大きさが重要となる。他方ナノ
セカンド以上の比較的長いパルスで発振させる場合は、
発生するエネルギーの大きさが重要となる。従つて前者
の場合は非線形屈折率係数（ｎ２）の低いガラス、例え
ば弗りん酸塩レーザーガラスが有利であり、後者の場合
は蓄積エネルギーが大きく、誘導放出断面積（σＥ）の
小さいガラス、例えばけい酸塩レーザガラスが有利であ
る。本発明は、主として長いパルス発振において動作さ
せることを目的とし、同時に短かいパルスを用いるシス
テムにおいても有効に動作しうるレーザーガラスを提供
せんとするものであり、その特長とするところは、誘導
放出断面積（σＥ）を小さく、螢光寿命（Ｔ）を長く、
かつ非線形屈折率（ｎ、）を低くしたことにある。
究においては、種々の制限内で最大の性能を引き出すこ
とが要求される。このガラスレーザーシステｌ、には次
に述べるような異なつた２つの形態があるため、増幅段
として用いるのに最適なりラス系を選択することは複雑
な問題を含んでいる。すなわちナノセカンド（ｎｓｅｃ
）以下の短いパルスで発振させる場合のレーザーシステ
ムは主として非線形光学効果により支配され、発生する
自己集束可能なパワーの大きさが重要となる。他方ナノ
セカンド以上の比較的長いパルスで発振させる場合は、
発生するエネルギーの大きさが重要となる。従つて前者
の場合は非線形屈折率係数（ｎ２）の低いガラス、例え
ば弗りん酸塩レーザーガラスが有利であり、後者の場合
は蓄積エネルギーが大きく、誘導放出断面積（σＥ）の
小さいガラス、例えばけい酸塩レーザガラスが有利であ
る。本発明は、主として長いパルス発振において動作さ
せることを目的とし、同時に短かいパルスを用いるシス
テムにおいても有効に動作しうるレーザーガラスを提供
せんとするものであり、その特長とするところは、誘導
放出断面積（σＥ）を小さく、螢光寿命（Ｔ）を長く、
かつ非線形屈折率（ｎ、）を低くしたことにある。
σＥの小さいものとしては、前述したようにけい酸塩レ
ーザーガラスが知られているが、ルがかなり高い。本発
明ではｊＫ。ｏを多量に含むけい酸塩ガラス母体に対し
、ふつ素（Ｆ）を相当量、安定に導入することによつて
非線形屈折率（ｎ０）をかなり低下させることに成功し
たものである。本発明のレーザガラスの特性は上記σＥ
、ｎ２お門よびＴによつて表わすことができる。
ーザーガラスが知られているが、ルがかなり高い。本発
明ではｊＫ。ｏを多量に含むけい酸塩ガラス母体に対し
、ふつ素（Ｆ）を相当量、安定に導入することによつて
非線形屈折率（ｎ０）をかなり低下させることに成功し
たものである。本発明のレーザガラスの特性は上記σＥ
、ｎ２お門よびＴによつて表わすことができる。
特にＴはレーザーガラス中に蓄積しうるエネルギーにほ
ぼ比例しており、Ｎ（３２０。の濃度が同一の条件で比
較した場合にτの長い程、蓄積エネルギーが大きくなる
ものである。本発明のガラスは以下の成分を重量％で含
有する。
ぼ比例しており、Ｎ（３２０。の濃度が同一の条件で比
較した場合にτの長い程、蓄積エネルギーが大きくなる
ものである。本発明のガラスは以下の成分を重量％で含
有する。
ＳｌＯ２５４〜６５％、Ｋ２Ｏｌ８〜３１％、ＭｇＯ＋
ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ３〜１５％、Ｎｄ２Ｏ
３Ｏ．Ｏｌ〜１０％、Ａｌ２Ｏ３Ｏ〜７％、Ｎａ２Ｏ＋
Ｌｌ２Ｏ２Ｏ〜５％、Ｎｂ２Ｏ５＋ＭＯＯ３＋ＷＯ３Ｏ
〜３％、Ｆ−２．５〜６％レーザーガラスのσＥを小さ
く、〜を低くするには、ＳｌＯ２をできるだけ多く含む
ことが望ましい。
ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ３〜１５％、Ｎｄ２Ｏ
３Ｏ．Ｏｌ〜１０％、Ａｌ２Ｏ３Ｏ〜７％、Ｎａ２Ｏ＋
Ｌｌ２Ｏ２Ｏ〜５％、Ｎｂ２Ｏ５＋ＭＯＯ３＋ＷＯ３Ｏ
〜３％、Ｆ−２．５〜６％レーザーガラスのσＥを小さ
く、〜を低くするには、ＳｌＯ２をできるだけ多く含む
ことが望ましい。
しかし６５％以上では、ガラスの溶解に必要な温度が高
くなりすぎて好ましくない。５４％以下では化学耐久性
が悪くなり、σＥが大きく、Ｎ２も高くなる。
くなりすぎて好ましくない。５４％以下では化学耐久性
が悪くなり、σＥが大きく、Ｎ２も高くなる。
さらにこの範囲を外れるとＦを安定に導入しにくくなる
。Ｋ２ＯはＦをガラス中に安定に導入するために重要な
成分てあり、かつ修飾成分の中ではσ，ｒ）２を最も小
さくするが、化学耐久性を悪くするため、１８〜３１％
が適当である。・・アルカリ土類各成分は、化学的耐久
性を向上させるために必要であるが、ガラス中に入るＦ
の量を減少させる。その程度はアルカリ土類の種類によ
つてＢ２ｌＯ＜ＣａＯ＜ＭｇＯ＜ＳｒＯ＜ＺｎＯの順に
悪くなる。一方これらの成分はσＥに対しては、およそ
ＢａＯ＜ＺｎＯ＜ＳｒＯ＜ＣａＯ＜ＭｇＯの順であり、
Ｎ２に対してはＮ４ｇＯ＜ＣａＯ＜ＺｒＯくＳｒＯ＜Ｂ
ａＯの順と５なる。すなわちＮ２に対してはＭｇＯが最
も望ましいがσＥ及びガラスの安定性の点からは、Ｂａ
Ｏが好ましい。従つてアルカリ土類はこれらのものを要
求される特性に応じて組み合せることが有効であり、そ
の適正範囲は３〜１５％である。またＮｄ２Ｏ３はレー
ザー作用を生じさせるために必要であり、０．０１％以
下では実際上発振が起らないし、１０％以上では濃度消
光が大きくなり実用的でない。
。Ｋ２ＯはＦをガラス中に安定に導入するために重要な
成分てあり、かつ修飾成分の中ではσ，ｒ）２を最も小
さくするが、化学耐久性を悪くするため、１８〜３１％
が適当である。・・アルカリ土類各成分は、化学的耐久
性を向上させるために必要であるが、ガラス中に入るＦ
の量を減少させる。その程度はアルカリ土類の種類によ
つてＢ２ｌＯ＜ＣａＯ＜ＭｇＯ＜ＳｒＯ＜ＺｎＯの順に
悪くなる。一方これらの成分はσＥに対しては、およそ
ＢａＯ＜ＺｎＯ＜ＳｒＯ＜ＣａＯ＜ＭｇＯの順であり、
Ｎ２に対してはＮ４ｇＯ＜ＣａＯ＜ＺｒＯくＳｒＯ＜Ｂ
ａＯの順と５なる。すなわちＮ２に対してはＭｇＯが最
も望ましいがσＥ及びガラスの安定性の点からは、Ｂａ
Ｏが好ましい。従つてアルカリ土類はこれらのものを要
求される特性に応じて組み合せることが有効であり、そ
の適正範囲は３〜１５％である。またＮｄ２Ｏ３はレー
ザー作用を生じさせるために必要であり、０．０１％以
下では実際上発振が起らないし、１０％以上では濃度消
光が大きくなり実用的でない。
Ｆは〜を低下させるために用いられ、ガラス中には各種
の弗化物の形で導入される。このＦによる効果は、例え
ば次の通りである。ＳｌＯ２６ｌ．踵量％、Ｋ２Ｏ４Ｏ
．鍾量％、ＣａＯ８．２重量％で、屈曲率Ｎｄ＝１．５
１８、アツベ数νｄ＝５８．９、非線形屈折率係数Ｎ２
＝１．３１のガラスに対し、Ｆをバッチに５．５重量％
導入すると、Ｎ６＝１．４９３、νｄ＝１．０９となる
。
の弗化物の形で導入される。このＦによる効果は、例え
ば次の通りである。ＳｌＯ２６ｌ．踵量％、Ｋ２Ｏ４Ｏ
．鍾量％、ＣａＯ８．２重量％で、屈曲率Ｎｄ＝１．５
１８、アツベ数νｄ＝５８．９、非線形屈折率係数Ｎ２
＝１．３１のガラスに対し、Ｆをバッチに５．５重量％
導入すると、Ｎ６＝１．４９３、νｄ＝１．０９となる
。
すなわちＮｄで一０．０２＼ｊで−０．２２と変化（減
少）し、νｄで＋４．４ｊ１１加する。Ｆの量は６％以
内でガラス中において安定である。その他に、添加する
ことによりτを長くし、化学的耐久性を良くするものと
して、Ａｌ２Ｏ３Ｏ〜７％、Ｎａ２Ｏ＋Ｌｉ２ＯＯ〜５
％が用いられるが、失透性が増加する。
少）し、νｄで＋４．４ｊ１１加する。Ｆの量は６％以
内でガラス中において安定である。その他に、添加する
ことによりτを長くし、化学的耐久性を良くするものと
して、Ａｌ２Ｏ３Ｏ〜７％、Ｎａ２Ｏ＋Ｌｉ２ＯＯ〜５
％が用いられるが、失透性が増加する。
ソーラリゼーシヨン防止剤としてＮｂ２Ｏ３、ＭＯＯ３
、ＷＯ３が有効であるが、これらは含量で３％以内で充
分てある。次に本発明の実施例を表に示す。
、ＷＯ３が有効であるが、これらは含量で３％以内で充
分てある。次に本発明の実施例を表に示す。
表中各成分は重量％である。各番号の特性値の単位はσ
Ｅ：１０−″Ｄ，．ｎ２：１０−１３、Ｅ．ｓ．ｕｌτ
：μＳｅｃである。本発明レーザーガラスを製造するに
は、高純度の光学ガラス用原料および各種の高純度弗化
物原料を充分に混合し、白金るつぼを用いて溶解及び清
澄を行ない、攪拌機を用いて均質化した後、流出成型し
、徐冷によつて歪のないレーザーガラス素材を作る。
Ｅ：１０−″Ｄ，．ｎ２：１０−１３、Ｅ．ｓ．ｕｌτ
：μＳｅｃである。本発明レーザーガラスを製造するに
は、高純度の光学ガラス用原料および各種の高純度弗化
物原料を充分に混合し、白金るつぼを用いて溶解及び清
澄を行ない、攪拌機を用いて均質化した後、流出成型し
、徐冷によつて歪のないレーザーガラス素材を作る。
Claims (1)
- １ 重量％でＳｉＯ＿２５４〜６５％、Ｋ＿２Ｏ１８〜
３１％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ３〜
１５％、Ｎｄ＿２Ｏ＿３０．０１〜１０％、Ａｌ＿２Ｏ
＿３０〜７％、Ｎａ＿２Ｏ＋Ｌｉ＿２Ｏ０〜５％、Ｎｂ
＿２Ｏ＿５＋ＭｏＯ＿３＋ＷＯ＿３０〜３％、Ｆ２．５
〜６％からなる誘導放出断面積が小さく、非線形屈折率
係数の低いレーザーガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8201879A JPS6055452B2 (ja) | 1979-06-30 | 1979-06-30 | 誘導放出断面積が小さく、非線形屈折率係数の低いレ−ザ−ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8201879A JPS6055452B2 (ja) | 1979-06-30 | 1979-06-30 | 誘導放出断面積が小さく、非線形屈折率係数の低いレ−ザ−ガラス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS569243A JPS569243A (en) | 1981-01-30 |
| JPS6055452B2 true JPS6055452B2 (ja) | 1985-12-05 |
Family
ID=13762774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8201879A Expired JPS6055452B2 (ja) | 1979-06-30 | 1979-06-30 | 誘導放出断面積が小さく、非線形屈折率係数の低いレ−ザ−ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6055452B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2512366B2 (ja) * | 1992-03-17 | 1996-07-03 | 株式会社オハラ | 高分散光学ガラス |
| US5320985A (en) * | 1992-10-01 | 1994-06-14 | Kabushiki Kaisha Ohara | Low refractive optical glass of a flint glass type |
| CN115373060B (zh) * | 2022-07-22 | 2024-02-13 | 苏州东辉光学有限公司 | 一种基于透射式体布拉格光栅的多通道滤波器及其制备方法 |
-
1979
- 1979-06-30 JP JP8201879A patent/JPS6055452B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS569243A (en) | 1981-01-30 |
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