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and YVO single crystal杉山 僚; 奈良 康永; 和田 謙吾*; 福山 裕康
Journal of Materials Science; Materials in Electronics, 15(9), p.607 - 612, 2004/09
Nd:YVOレーザー結晶に放熱板として作用するYVO母結晶の接合を試みた。接合面の処理法にはこれまでの化学処理に代わる新たなドライエッチング処理を研磨後の結晶表面に適用した。接合のための熱処理プロセスにおいて、析出物の抑制には873Kの熱処理が必要であった。3
3mmの接合面を評価するために光学散乱測定及び波面歪み測定を行った。この結果、接合面での光学散乱密度は4.610
/cm
以下であり、また光学歪みは633nmにおいて0.04波長程度と推測された。さらに拡大観察試験では、接合界面においても結晶内部と同様に原子が規則正しく整列した状態を確認した。また、YVO結晶中のNd
イオンの拡散定数は873Kにおいて2.310
m
/secと推測された。
イットリウムオルソバナデートレーザー結晶の評価杉山 僚; 奈良 康永
JAERI-Research 2003-023, 14 Pages, 2003/11
JAERI-Research-2003-023.pdf:2.09MB
高ピーク出力レーザーに用いられているNd:YVO結晶に母結晶のYVOを接合して、熱除去特性の優れた集積型レーザー結晶の作成を行った。YVO結晶の接合法において、これまでの化学処理に代わる新たなドライエッチング処理を適用した。さらに、熱化学反応によって析出するバナジウム酸化物を抑制するための熱処理温度の最適化が必要であった。接合後の結晶については、光学特性並びにレーザー発振特性を評価するとともに、TEM(透過型電子顕微鏡)による拡大観察を行った。その結果、集積化型Nd:YVO結晶は良好な熱伝達特性を有し、通常の結晶で引き起こされるような熱破壊を生じることなく、出力増加できることを明らかにした。
and YVO laser crystal integration by a direct bonding technique杉山 僚; 福山 裕康; 勝間田 正基*; 岡田 幸勝*
Integrated Optical Devices: Fabrication and Testing (Proceedings of SPIE Vol.4944), p.361 - 368, 2003/00
高ピーク出力レーザーに用いられているNd:YVO結晶に母結晶のYVOを接合して、熱除去特性の優れた集積型レーザー結晶の作成を行なった。われわれの接合法は、光学研磨後の結晶表面をドライエッチング処理した後に、結晶の融点以下の熱処理によって、接合界面の水素結合を酸素を架橋とした直接接合に転嫁させる方法である。光学研磨の表面粗さは、633nmにおいて0.2波長であった。アルゴンイオンビームによる約30nmのエッチング後、サンプルを清浄雰囲気下でコンタクトし、真空加熱炉内で50時間の熱処理を行なった。接合部の評価については、界面で生じる散乱光の測定を行なった後に出力20Wの半導体レーザー励起によるレーザー発振試験を行なった。この実験の結果、接合界面の散乱光強度は結晶内部の欠陥部から生じる散乱光強度よりも小さいことがわかった。さらに、熱伝達特性が改善された集積化型の接合結晶は、通常の結晶で引き起こされるような熱破壊を生じることなく、レーザー出力を約2倍増加できることが明らかとなった。