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Nd:KGW(KGd(WO4)2)レーザー結晶は、低いレーザ発振閾値と高い放出面積という特性があるため、レーザ材料として優れています。KGW結晶中のNd3+イオンの蛍光濃度消光効果は、W-O共有結合により抑えられる可能性があるので、この結晶では活性イオンを高濃度添加しています。加えて、KGW中のNd3+イオンによる半値全幅12nmの808nmでの吸収は、現在使われているレーザーダイオード(LD)の発光波長とよく一致しています。
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Nd:YVO4レーザー結晶は、現在販売されているレーザー結晶の中で、特に低出力から中出力のダイオード励起のための最も効率的なレーザー結晶です。Nd:YVO4は、主に吸収特性や放出特性でNd:YAGを上回っています。レーザーダイオード(LD)で励起すると、Nd:YVO4には近赤外から緑、青、紫外までの高調波変換が可能な高い非線形光学(NLO)結晶(LBO、BBO、KTPなどの)の特性も有しています。すべての固体レーザーを構築するこの仕組みは、レーザー加工、分光、ウェーハ検査、ライトディスプレイ、医療診断、レーザー印刷、データ記憶装置などの最も広範囲の分野への応用が可能な理想的なレーザーツールです。Nd：YVO4のダイオード励起固体レーザは、特に小型設計で単一縦モード出力が必要な場合において、今まで使用されていた水冷式イオンレーザーおよびランプ励起レーザーから置き換わってきています。
■ Nd:YVO4結晶がNd:YAGより優れている点
・808nm付近の励起帯域幅において吸収係数が約5倍高い ・1064nmのレーザ波長において誘導放出断面積が約3倍大きい ・レーザ閾値が低くスロープ効率が高い ・大きな複屈折をもった一軸結晶で、直線偏光のみの放出
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Nd:YLF(LiYF4)レーザー結晶の結晶成長法としてCASTECH社ではチョクラルスキー法が採用されています。高品質な出発材料を使って結晶成長させ、結晶干渉計およびHe-Neレーザーを用いて結晶中の散乱粒子を精密に検査することによって、高品質な製品を提供しています。
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二重に添加されたNd:Ce:YAG(Y3Al5O12)レーザー結晶は、フラッシュランプをポンプするときに紫外波長帯域における大きい吸収とNd3+励起状態への効率的なエネルギー移動のために、セリウムがNd3+イオンの増感剤として添加されています。そのため、Nd:Ce:YAGの熱歪みはかなり小さく、出力レーザーエネルギーは同じ条件でポンプしたときのNd:YAGよりも大きくなります。したがって、良質な光ビームを有する高出力レーザーの製造が可能になります。1064nmの発振において、Nd:Ce:YAGのレーザー損傷閾値および熱伝導率はNd:YAGと同じくらいです。
 
■ Nd:Ce:YAG結晶の利点
・高効率 ・低閾値 ・良好な紫外線吸収特性 ・良好な熱安定性 ・高い光学品質
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Nd:YAG(Y3AL5O12)レーザー結晶は、最も早く開発され、最も有名なレーザー結晶です。Nd:YAGはたくさんの優れた基本性能を有していることから、近赤外固体レーザーや逓倍、3逓倍、高次逓倍の利用において身近な存在です。
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KTA(KTiOAsO4)結晶は、光パラメトリック発振器への利用に適した非線形光学結晶です。KTAは、非線形光学および電気光学係数が高く、2.0μm-5.0μmの波長帯域での吸収が少なく、受光角と温度帯域幅が広く、低誘電率であるという特徴があります。また、イオン伝導率が低いので、KTPに比べて損傷閾値が高いです。
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RTP(RbTiOPO4)非線形結晶は、非線形光学および電気光学装置に使われるKTP結晶と同形の結晶です。RTPは、高い損傷閾値(KTPの1.8倍)、高い抵抗値、高い繰り返し性能、吸湿性がなく60kHzまで圧電効果を引き起こさないという利点があります。透過波長範囲は350nm-4500nmです。
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GTR-KTP(Gray Track Resistance KTiOPO4)結晶は、商用・軍用レーザーとして幅広く利用されている非線形光学結晶です。従来のKTP結晶には、グレイトラック損傷によって高繰り返し高出力レーザー装置への適用に限りがでてしまうという重大な欠点がありました。グレイトラック損傷は、強い緑のCWレーザー(532nm)を使い、時間当たりどれくらい結晶に吸収されたかで測定することができます。この測定は光熱コモンパス干渉計を用いて行うことができます。また、KTPとGTR-KTPを10ns、1Hzの条件のレーザーで試験したところ、GTR-KTPはKTPの450MW/cm2を大きく上回る18KW/cm2(at 1064nm)の損傷閾値を有することが分かりました。
 
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KTP(KTiOPO4)非線形結晶は、研究室や医療システム、レンジファインダー(光学視差式距離計)、LIDER(光学リモートセンシング技術)、光通信、産業システムといった幅広い分野で商用・軍用レーザーとして使用されている光学結晶です。
 
■ CASTECH製KTPの特徴
・大きい非線形光学(NLO)係数 ・広い受光角と小さなウォークオフ角 ・使用可能温度と波長帯域が広い ・高い電気光学(EO)係数と低い誘電率 ・各特性で高い値を示している ・非吸湿性で、化学的にも機械的にも安定		  
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LiIO3結晶は、非線形光学(NLO)係数が大きいという特徴があるため、一番古くから使われてきた非線形光学(NLO)結晶です。おもに周波数を2倍、3倍にする周波数逓倍器や周波数混合器で使用されています。CASTECHでは光学均質性の高いLiIO3を提供しており、要望によって切断や研磨、ARコートなども可能です。