Forskere rapporterer om innovative solid state fluoridkeramiske lasere

Polykrystallinske keramiske materialer tilbyder fordele, herunder robusthed i forhold til konventionelt glas som forstærkningsmedier til solid state lasere:enheder, der finder mange applikationer såsom laserbehandling og medicinsk kirurgi.

For nylig, der har været en ny interesse for fluoridkeramiklasere til ultrakorte pulslaseroscillatorer/forstærkere. Her, Shotaro Kitajima ved University of Electro-Communications, Tokyo, Hitoshi Ishizawa hos Nikon Corporation, og kolleger rapporterer om udviklingen af ​​den første Yb ³⁺ -doped CaF ₂ -LaF ₃ keramisk laser med en maksimal effekt på 4,36 W og hældningseffektivitet på 69,5%.

Kitajima og kolleger fremstillede CaF ₂ keramik dopet med to sjældne jordartioner af La og Yb fra 1 kl. % La ³⁺ , 1 kl. % Yb ³⁺ til 6 kl. % La ³⁺ , 6 kl. % Yb ³⁺ . Dopingen blev udført under anvendelse af en våd proces til blanding af CaF ₂ med to slags sjældne jordartsfluorider med gennemsnitlige diametre på 200 nm. Dette blev efterfulgt af sintring først mellem 750 ° -900 ° i luft efterfulgt af den varme isostatiske pressemetode mellem 700 ° -1000 ° i en inert atmosfære.

Især den tilfældige orientering af kornakser i keramik forbedrer deres mekaniske robusthed, hvilket er en af ​​hovedmotivationerne for at producere CaF ₂ keramik til gevinstmedier.

Resultaterne beskrevet i dette papir viser, at det kan være muligt at forbedre de fysiske egenskaber af Yb:CaF betydeligt ₂ -keramiske materialer til højtydende laserforstærkningsmedier.