LiSAF、LiSGaF、LiCAFレーザー結晶

セリウムは知られている最も簡単な希土類金属です。 Ｃｅ：ＬｉＳＡＦおよびＣｅ：ＬｉＣＡＦレーザは、ＵＶダイオードレーザとして分類される。 これらのレーザーによって作り出される波長は280から316nmまで変わります。 ＬｉＳＡＦは、リチウム、ストロンチウム、およびフッ化アルミニウムからなる結晶である。 ＬｉＣＡＦは、リチウム、カルシウム、およびフッ化アルミニウムからなる。

Ｃｅ：ＬｉＳＡＦレーザでは、セリウムが発光体であり、リチウムストロンチウムアルミニウムフルオライドがセリウムの光学特性を維持する結晶質ホストである。 ＬｉＳＡＦ結晶は、セリウムでドープされると、様々な波長の光を放射する光学結晶として振る舞い、したがってそれを波長可変レーザにする。

Ｃｅ：ＬｉＣＡＦは、発光源としてのセリウムと、結晶質ホストとしてのリチウムカルシウムアルミニウムフルオライドとを有する別の波長可変ＵＶレーザである。 Ｃｅ：ＬｉＳＡＦおよびＣｅ：ＬｉＣＡＦは両方とも強いエネルギー吸収および広い耐久性を示す。 ２つのレーザーのうち、Ｃｅ：ＬｉＣＡＦはより良い同調性および分光特性を有する。

Ｃｒをドープしたコルキライト結晶の典型的なものであるＣｒ：ＬｉＳＡＦは、約７８０ｎｍから１０６０ｎｍまでの近ＩＲ範囲で広く同調可能であり、また数十フェムト秒の持続時間を有するパルスをサポートすることができる振電レーザー媒体である。 ２４ｆｓという短いパルスを生成することが可能であることが示されている。 チタン - サファイアレーザーと比較して、そのようなレーザーは、緑色のポンプ源よりも赤色のものを使用し、低いポンプパワーで操作することができ、その結果ダイオードポンピングが実行可能であるので、はるかに安価になり得る。

ＬｉＳＡＦ、ＬｉＳＧａＦおよびＬｉＣＡＦレーザ結晶は広い同調範囲を提供し、対応するレーザはランプ励起またはダイオード励起のいずれかであり得る。 Ｃｒ：ＬｉＳＡＦが、Ｃｒ：ＬｉＣＡＦよりも一般に好ましい。 850 nmを中心とした大きなゲイン線幅と、670 nm波長のレーザーダイオードによるダイオードポンピングの可能性による。 これらの媒体はフェムト秒パルスを生成するのにも魅力的です。

レーザー特性

Ｃｒ 3+ドープＬｉＣＡＦ、ＬｉＳＡＦおよびＬｉＳＧａＦの中で、Ｃｒ：ＬｉＳＡＦ結晶は、Ｔｉ：サファイア結晶のように広い利得帯域幅を有し、７８０〜１０００ｎｍの波長可変性を提供し、超短パルスの発生を可能にする。 Ｃｒ：ＬｉＳＡＦレーザは、フラッシュランプまたはレーザダイオードによって直接励起される可能性が高いＴｉ：サファイアレーザと比較して顕著な利点を有し、それらの蛍光寿命と発光断面積の積は比較的高い。 Ｃｒ：ＬｉＳＡＦのレーザ閾値は、非常に低く、高いスロープ効率および長寿命であり得る。

また、Cr：LiSAFは、Ti：サファイアレーザー結晶と比較して、長い蛍光寿命を持っています。これはQスイッチ動作に有益です。 Ｃｒ：ＬｉＳＡＦレーザー結晶は、振動レーザー媒体であり、均一に広がった発光媒体と考えられている。 したがって、Ｃｒ：ＬｉＳＡＦレーザ媒体は、チューナブルＣＷ技術および受動Ｑスイッチ技術またはモードロック技術の両方において効果的に機能することが実証されている。 卸売LiSAF、LiSGaFおよびLiCAFレーザー結晶

物理的及び化学的性質

物理的特性：

化学式：Cr 3+：LiSrAlF 6
格子定数（Å）：a = 5.084、c = 10.21
結晶構造：三方晶
宇宙グループ：P31C
1％ドーピングの場合のCr原子/cm 3：8.75 x 10 ^ 19
破壊靱性（Mpam）：0.40（//c）
融点：766℃。 C
密度（g /cm³）3.45
弾性率（GPa）：109
熱膨張係数（10 ^ 6K）： - 10（//c）、25（⊥c）
熱伝導率（W /m /K）3.3（//c）、3.0（⊥c）
比熱（Ｊ ／ ｇ・Ｋ）（@ 25℃）：0.842

光学特性：

発光ピーク：846nm
ピーク誘導放出断面積：4.8×10-20 cm 2（//c）
自発蛍光寿命：67 µs
散乱損失（％／ ｃｍ）：＜０．２
dn /dT（×10-6 /K）： - 4.8（//c）、 - 2.5（⊥c）

セルマイヤー方程式（λin µm）：

nc ^ 2 = 1.98448 + 0.00235 /（L ^ 2 - 0.010936） - 0.01057 L ^ 2
na ^ 2 = 1.97673 + 0.00309 /（L ^ 2 - 0.00935） - 0.00828 L ^ 2
Cr：LiSAFクリスタル：
846nm nc = 1.407 na = 1.405
670nm nc = 1.409 na = 1.407
423nm nc = 1.413 na = 1.412
290nm nc = 1.420 na = 1.420
266nm nc = 1.422 na = 1.424

当社の一般的なLiSAF、LiSGaF、およびLiCAFの製造能力と標準仕様には、次のものがあります。

0.5〜5.5mol％のドーピング濃度
直径2 mmから50.8 mm、長さ1 mmから180 mm
オリエンテーション許容差：5分
直径公差：+/- 0.05 mm
長さの許容範囲：+/- 0.1 mm
ドーパント濃度許容差：0.1％
平行度：10秒以下
垂直度：5分未満
面取り：0.1mm @ 45°
クリアアパーチャ：95％
表面品質：10/5以上
表面平坦度：λ／ １０ ＠ ６３３ｎｍ
波面歪み：＆lt;λ/10 @ 633 nm
コーティング：要件に従って
大きなロッド寸法および非標準ドーパント濃度は要望に応じて入手可能です。

現在、フラッシュライトポンピングおよびダイオードポンピングレーザーなどのＣｒ：ＬｉＳＡＦ関連製品が広く使用されている。

Ce：LiSAFおよびCe：LiCAFレーザーの主な用途は、遠隔大気モニタリングです。
Ce：LiSAFおよびCe：LiCAFレーザーのその他の用途のいくつかを以下に示します。
オゾンDIAL測定
ライダー
光学リサーチ
防衛における生物兵器の検出
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