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論文

Laser ceramic materials for subpicosecond solid-state lasers using Nd$$^{3+}$$ -doped mixed scandium garnets

岡田 大; 田中 桃子; 桐山 博光; 中井 善基*; 越智 義浩; 杉山 僚; 大道 博行; 木村 豊秋*; 柳谷 高公*; 八木 秀喜*; et al.

Optics Letters, 35(18), p.3048 - 3050, 2010/09

 被引用回数:13 パーセンタイル:53.98(Optics)

We have successfully developed and demonstrated broadband emission Nd-doped mixed scandium garnets based on laser ceramic technology. The inhomogeneous broadening of Nd$$^{3+}$$ fluorescence lines results in a bandwidth above 5 nm that is significantly broader than that for Nd:YAG and enables subpicosecond mode-locked pulse durations. We have also found the emission cross-section of 7.8$$times$$10$$^{-20}$$ cm$$^{2}$$ to be adequate for efficient energy extraction and thermal conductivity of 4.7 W/mK from these new Nd-doped laser ceramics. The new laser ceramics are good candidates for laser host material in diode-pumped subpicosecond laser system with high efficiency and high repetition rate.

口頭

広帯域Nd添加複合型セラミックスレーザー媒質の開発

岡田 大; 桐山 博光; 田中 桃子; 越智 義浩; 中井 善基; 杉山 僚; 大道 博行; 柳谷 高公*; 八木 秀喜*; 明珍 憲幸*

no journal, , 

われわれは融合新創生ネットワークにおける光源開発の一貫としてピコ秒以下の発振パルス幅で高効率,高繰り返し・高出力動作が可能な固体レーザーを開発している。その実現のため、今回高い誘導放出断面積,高い熱伝導特性,広いスペクトル帯域を兼ね備えた利得媒質として異なる母材を配合した複合型セラミックスレーザー媒質に注目し、基礎的な光学特性等を得た。

口頭

Diode-pumped 1.2 ps mode-locked Nd$$^{3+}$$-doped mixed scandium garnets ceramic laser

小菅 淳; 岡田 大; 桐山 博光; 永島 圭介; 柳谷 高公*; 八木 秀喜*; 明珍 憲幸*

no journal, , 

世の中で用いられている高強度パルスレーザーの一つとしてNd添加系レーザーがあるが、残念ながらパルス幅はフェムト秒領域まで短くならない。最近、新しいセラミックレーザー媒質である、Nd添加混合スカンジウムガーネット(Nd$$^{3+}$$:(GSAG$$_{0.67}$$:YSGG $$_{0.33}$$))の開発が行われた。このNd$$^{3+}$$:(GSAG$$_{0.67}$$:YSGG $$_{0.33}$$)は、広いスペクトル幅(5nm)を持ち、Ndガラス系媒質と比較して4倍高い熱伝導率を持つ。そして、透明なレーザー媒質となりうる高品質のセラミックスは、媒質の大きさに関して優れた拡張性を持ち、さらに単結晶と比較して優れた破壊靱性を持つので、高出力レーザー開発に関して大きな可能性を持っている。この発表で、われわれは初めてレーザーダイオード励起モードロックNd添加混合スカンジウムガーネットセラミックレーザーの実証に成功した。今後、共振器のデザインを最適化することによりカーレンズモードロックを用いたフェムト秒パルス発生を目指し、さらにこのセラミック媒質を増幅媒質として用いて高平均出力レーザー開発を目指す。

口頭

広帯域Nd添加複合型セラミックス(Nd:(GSAG$$_{0.67}$$:YSGG$$_{0.33}$$))レーザー

小菅 淳; 岡田 大; 桐山 博光; 永島 圭介; 柳谷 高公*; 八木 秀喜*; 明珍 憲幸*

no journal, , 

世の中で用いられている高強度パルスレーザーの一つとしてNd添加系レーザーがあるが、残念ながらパルス幅はフェムト秒領域まで短くならない。最近、新しいセラミックレーザー媒質である、Nd添加混合スカンジウムガーネット(Nd$$^{3+}$$:(GSAG$$_{0.67}$$:YSGG$$_{0.33}$$))の開発が行われた。このNd$$^{3+}$$:(GSAG$$_{0.67}$$:YSGG$$_{0.33}$$)は、広いスペクトル幅(5nm)を持ち、Ndガラス系媒質と比較して4倍高い熱伝導率を持つ。そして、透明なレーザー媒質となりうる高品質のセラミックスは、媒質の大きさに関して優れた拡張性を持ち、さらに単結晶と比較して優れた破壊靱性を持つので、高出力レーザー開発に関して大きな可能性を持っている。この発表で、われわれは初めてレーザーダイオード励起モードロックNd添加混合スカンジウムガーネットセラミックレーザーの実証に成功した。今後、共振器のデザインを最適化することによりカーレンズモードロックを用いたフェムト秒パルス発生を目指し、さらにこのセラミック媒質を増幅媒質として用いて高平均出力レーザー開発を目指す。

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