Improved direct bonding method of Nd:YVO and YVO laser crystals

改良型直接接合法による母結晶接合型Nd:YVO複合レーザー結晶

杉山 僚; 奈良 康永

Sugiyama, Akira; Nara, Yasunaga

アルゴンイオンビームを用いて新たに開発したドライエッチング処理法により、YVO母結晶接合型Nd:YVOレーザー結晶の接合に成功した。56mmの接合界面で生じる光学歪は633nmにて0.05波長であった。半導体レーザー励起による通常結晶との比較では、複合レーザー結晶は、99.2%のほぼ同じ偏光度を保ったままで、約2倍に出力を増加させることができた。接合した結晶における温度分布について把握するために、有限要素法による熱解析を行った結果、複合レーザー結晶は優れた熱伝達特性を有することが明らかになった。

We succeeded in the fabrication of bonded laser crystals composed of a neodymium-doped YVO laser crystal (Nd:YVO) and its host crystals YVO by a newly developed dry etching technique using an argon ion beam. The optical distortion caused by the bonded interface of size 5 mm 6 mm was estimated to be 0.05-wave at 633 nm. From the comparison of laser performance pumped by a laser diode, the bonded crystals could increase the laser output power by nearly twice that of the non-bonded crystals with the same degree of polarization of 99.2 %. To analyze the mechanism of the enhanced reduction of the thermal load in the bonded crystals, numerical simulations with a finite-element method were also performed.