Optogama, UAB (Lithuania)：オプトガマ社 (リトアニア)：光学機器メーカー
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レーザー結晶
Laser Crystals
Optogamaは、固体レーザーにおける光増幅媒体として使用される各種レーザー結晶を提供しています。
レーザー結晶はドーピングされた希土類イオンや遷移金属イオンにより、発振波長、出力特性、効率を決定する中核的な光学材料です。
Nd系、Yb系、Er系などの各種結晶に加え、Ti:SapphireやCr系など超短パルス用途に適した材料もラインアップしています。
本製品群は、可視から近赤外・中赤外領域まで幅広く対応し、高出力レーザー、超短パルスレーザー、LIDAR、医療用途など、研究開発から産業用途まで多様なアプリケーションに適しています。
高い光学品質、優れた熱特性、高い損傷閾値を備え、サイズ・ドーピング濃度・コーティングなど用途に応じたカスタム対応も可能です。
高い光学品質、優れた熱特性、高い損傷閾値を備え、サイズ・ドーピング濃度・コーティングなど用途に応じたカスタム対応も可能です。
製品の選定
レーザー結晶の選定には、発振波長、出力条件(CW／パルス)、必要なビーム品質および熱特性を考慮することが重要です。
高出力用途では熱伝導性の高いYb系やNd:YAG、超短パルス用途では広帯域材料であるTi:Sapphire、アイセーフ領域(1.5µm帯)ではEr系結晶が適しています。
また、用途に応じて材料特性(利得帯域、寿命、熱レンズ効果など)を考慮した最適選定が重要です。
また、用途に応じて材料特性(利得帯域、寿命、熱レンズ効果など)を考慮した最適選定が重要です。
分類 | 波長帯域 | 主な特長 | 主な用途 | 特性のポイント |
|---|---|---|---|---|
Ti:Sapphire結晶 | 可視～近赤外 (約650–1100nm、800nm中心) | 超広帯域・波長可変・超短パルス対応 | フェムト秒レーザー、増幅器 | 利得帯域が非常に広く分散設計が重要 |
Cr:LiSAF結晶 | 近赤外 (約780–1000nm) | 広帯域・低非線形・低しきい値 | フェムト秒レーザー、CPA | Ti:Sapphireより低非線形で扱いやすい |
Pr:YLF結晶 | 可視 (赤・緑・橙) | 可視直接発振・高効率 | 可視レーザー、ディスプレイ、精密加工 | 可視波長を直接生成可能（希少） |
Ho:YLF結晶 | 約2.0µm帯 | 長寿命・高エネルギー蓄積 | リモートセンシング、産業用途 | Qスイッチ動作に適する |
Tm,Ho:KYW結晶 | 約2.0µm帯 | 高効率エネルギー移動 | LIDAR、医療 | Tm→Hoエネルギー移動が特徴 |
Nd系結晶 | 1.0µm帯 (主に1064nm) | 高出力・高安定・成熟技術 | 加工、医療、汎用レーザー | 最も実績のある標準材料 |
Yb系結晶 | 1.0µm帯 (約970–1100nm、1030nm中心) | 高効率・低熱負荷・高出力 | 高出力加工、薄ディスクレーザー、超短パルス | 量子欠陥が小さく高効率 |
Er系結晶 | 1.5µm帯 | アイセーフ・安定動作 | LIDAR、測距、センシング | 人体安全性が高い領域 |
Er,Yb共添加結晶 | 1.5µm帯 | 高効率励起・高出力化 | パルスレーザー、レンジファインダー | Yb→Erのエネルギー移動 |
Tm系結晶 | 約2.0µm帯 | 高効率ダイオード励起 | 医療、環境計測 | 2µm帯で広く使用される |
選定の目安
- 高出力・高安定性 → Nd:YAG / Yb系
- 超短パルス・広帯域 → Ti:Sapphire / Cr系
- 高効率・低熱負荷 → Yb系
- アイセーフ用途（1.5µm帯） → Er系 / Er,Yb共添加
- 医療・2µm帯用途 → Tm / Ho系
- 可視レーザー → Pr系
技術的補足
レーザー結晶は、入射光を増幅するゲイン媒体として機能し、電子準位間の遷移によりレーザー発振を実現します。結晶の種類により、発振波長、利得帯域、熱特性、寿命が大きく異なります。
選定にあたっては、使用波長、ポンピング方式、出力条件に加え、熱レンズ効果や損傷閾値などを含めた総合的な設計が重要です。特に高出力用途では熱特性、超短パルス用途では分散特性および利得帯域が重要な要素となります。
製品一覧（レーザー結晶）
| Ti:Sapphire結晶 Titanium-doped sapphire 広い利得帯域を持つ代表的な超短パルスレーザー材料で、フェムト秒レーザーや波長可変レーザーに適しています。高い出力安定性と広いチューニング範囲を特長とし、研究用途から高性能レーザーシステムまで幅広く使用されます。 |
| Cr:LiSAF結晶 Cr:LiSAF crystals 広帯域発振と低非線形特性を兼ね備えた結晶で、フェムト秒レーザーやCPAシステムに適しています。低しきい値での発振が可能で、安定した超短パルス生成に寄与します。 |
| Pr:YLF結晶 Pr:YLF crystals 可視光領域でのレーザー発振が可能な結晶で、赤・緑・橙など複数波長の発振に対応します。高精度加工やディスプレイ用途、研究用途に適しています。 |
| Ho:YLF結晶 Ho:YLF crystals 2µm帯で動作するレーザー結晶で、長い上準位寿命と優れたQスイッチ特性を持ちます。リモートセンシングや産業用途に適しています。 |
| Tm,Ho:KYW結晶 Tm,Ho:KYW crystals 2µm帯レーザーに適した共ドープ結晶で、高効率なエネルギー移動により低しきい値で高効率発振が可能です。LIDARや医療用途に適しています。 |
| Nd系結晶 Nd-doped crystals Nd:YAG、Nd:YLF、Nd:YVO₄などを含む代表的なレーザー結晶群で、高出力・高安定性を特長とします。加工、医療、測定など幅広い用途で使用される標準的なレーザー材料です。 |
| Yb系結晶 Yb-doped crystals 高効率・低発熱の特性を持つ次世代レーザー結晶で、高出力レーザーや薄ディスクレーザーに適しています。フェムト秒レーザーや産業用途で広く使用されています。 |
| Er系結晶 Er-doped crystals 1.5µmのアイセーフ波長域で動作するレーザー結晶で、LIDARや測距用途に適しています。高い安全性と安定した出力を実現します。 |
| Er,Yb共添加結晶 Er,Yb co-doped crystals YbからErへの効率的なエネルギー移動を利用した結晶で、高効率なアイセーフレーザーの構築に適しています。レンジファインダーやパルスレーザー用途に使用されます。 |
| Tm系結晶 Tm-doped crystals 約2µm帯での発振に対応する結晶で、医療用途や環境モニタリングに適しています。高効率なダイオード励起が可能で、安定したレーザー動作を提供します。 |
