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Ti:サファイヤ結晶 ファーストレーザー用 GT Advanced Technologies


GT ADVANCED TECHNOLOGIES (GTAT)

超高速レーザー用HEM®Ti:Sapphire結晶

HEM® Ti:Sapphireレーザーオプティクスは、世界のトップレベルの超高速レーザー研究室で要求される高品質で有名です。
GTATの独自技術であるHEM®テクノロジーは、直径220mmまでの結晶サイズで優れた結晶構造を生み出します。 HEM® Ti:Sapphire結晶から作られた超高速レーザー光学部品は、1/10以下の透過波面値と1000までのFOM値を持っています。

低損傷のHEM® Ti:Sapphireレーザー材料は、GTATの光造形施設で、非常に厳しいジオメトリと結晶アライメントで加工されます。 結晶の品質と光学加工の技量のすべての側面は、当社の特殊なテストおよび測定装置で検証されます。私たちは、HEM® Ti:Sapphireレーザー光学部品のレーザー特性、光学特性、機械特性に関する詳細な品質レポートを提供しています。

GTATは、高強度レーザーの専門家の国際的なコミュニティと協力して、HEM:tiサファイア超高速レーザーオプティクスの現在の製品群を開発しました。 私たちは、今日の最先端の高強度レーザー施設をサポートするために、200mmおよび220mmのHEM® Ti:Sapphireレーザーオプティクスを提供できることを誇りに思っています。
HEM® is a registered trademark of GTAT Corporation.
 

HEM® Ti:Sapphire

◉ 直径220mmまで
◉ 優れた同質性
◉ 優れた熱特性
◉ 高いFOM(Figure of Merit)を実現
◉ バルク散乱なし
◉ 高いレーザー損傷しきい値
◉ 大型サイズと高ドープの材料が利用可能
◉ アルファ値 @ 532 nm 0.5-8.0/cm

属性
FOM(Figure Of Merit)対吸収率 - HEM®プロセスは、532nmの吸収率を最大化し、800nmの吸収を低減するように開発されており、これにより業界最高のFOM値を実現しています。GTAT HEM® Ti:Sapphireの各結晶は、実際のFOM値がテストされており、その値は業界で最も高いことが知られています(最大1000)。

HEM Ti:Sapphireの調整可能範囲 - HEM® Ti:Sapphireは、650nm~1200nmの広い調整可能範囲を持ち、ピーク強度は~800nmです。この材料の広いバンド幅により、短いパルスと高い繰り返し率が可能です。GTAT(GT Advanced Technologies)のTi:Sapphireレーザー光学部品は、チタンのドーピング濃度の範囲(0.5~8.0 @α532nm)で提供されており、お客様の総低電力シングルパス吸収(LPSP)を満たすために、全体の経路長設計を調整することができます。

吸収/蛍光 - Ti:Sapphireレーザーは、一般的にπ偏光で動作します。このチャートは、HEM® Ti:Sapphireのπ偏光での吸収および蛍光バンドを示しています。

ブリュースター角レーザー結晶 - 当社の小型結晶のほとんどは、反射損失を最小限に抑えるためにブリュースター角の端部を研磨しています。ブリュースター角は、材料の屈折率に基づいています。Ti:Sapphireの屈折率は~1.76で、ブリュースター角は~60.4°となります。C軸の回転精度は、レーザーの変調を避けるために厳密にコントロールされています。


高度なレーザー研磨と高ダメージコーティング - GTATは、高出力レーザー光学系に最先端の研磨技術を適用し、表面下の低ダメージでオングストロームレベルの粗さを実現しています。GTATでは、高い再現性のあるレーザーダメージしきい値を確保するためのテストを行っています。

反射防止膜 - GTATは、マルチパスアンプの水晶振動子向けに先進の反射防止膜を提供しています。GTAT(GT Advanced Technologies)のコーティングは、ポンプ波長と発振波長で最大の効率を提供するように設計されています。このARコーティングは現場で成功しており、一貫して高いレーザー損傷しきい値の結果を得ています。これにより、レーザーオペレーターはポンプ出力を正確に計算することができ、損傷のリスクを抑えながら出力を最大化することができます。

特徴
高品質のHEM® Ti:Sapphireレーザー結晶は、完璧な結晶構造と正しい3+価電子の状態から始まります。 私たちは、最先端の試験・測定装置を使用した多段階の厳格な検査プロセスによって、これらの要件を保証します。GTAT(GT Advanced Technologies)はロッドの吸収値、均質性、光散乱、FOM、平坦性、透過波面をテストします。それぞれのHEM® Ti:Sapphireレーザーロッドは、高度な装置と専門のレーザー技術者を利用して検査・検証されます。品質と精度に全面的に集中することで、私たちのレーザー結晶の寸法、表面および結晶構造が、お客様のレーザープラットフォームの高出力レベルと優れたビームプロファイルの基礎となることを保証します。
アプリケーション
HEM® Ti:sapphireの広い発光領域(650nm~1200nm)、高出力密度の励起能力、および優れた熱特性により、今日の高強度レーザープラットフォームを実現します。これらの施設は、陽子線治療、加速器物理学、核物理学、遠距離物理学、赤外分光法、材料特性評価など、レーザーを用いた次世代のアプリケーションを生み出しています。GTATはお客様と密接に協力して新しい結晶デザインを開発し、超高速レーザー業界が製品の信頼性と性能を向上させ続けられるようにしています。


Ti:Sapphire ARコーティングのレーザー損傷しきい値試験
以下の試験結果は、GTATがHEM® Ti:Sapphire Amplifier Crystalsに使用されているARコーティングに対して定期的に行っている試験の一つです。この結果は、当社のコーティングに期待される損傷しきい値を代表するものです。
 試験サンプル
⦿ テストタイプ:  レーザー損傷しきい値
⦿ 基板の材質:  HEM Ti:Sapphire
⦿ サンプルサイズ:   1″直径
⦿ コーティングタイプ: AR

 テスト条件
⦿ テスト波長:  532 nm
⦿ 入射の角度: 0º
⦿ パルス繰返し周波数: 10Hz
⦿ 偏光:  リニア
⦿ テスト・ビーム・プロファイル: TEM パルス幅(FWHM): 10 ns アキシャルモード: マルチプルS
⦿ ピットの直径:  570 µm
⦿ サイト数:  80
⦿ テスト方法:  レーザー損傷頻度
⦿ 露出時間:   200ショット/サイト

 テスト結果
⦿ ダメージの定義: プラズマ、He-Ne散乱の増加、100X Nomarski Brightfield Microscopeで観察された目に見えるダメージ。
       100倍ノマルスキー明視野顕微鏡で観察した。
⦿ 結果の説明: 13.00Jcm-2で照射された部品は、10箇所でダメージを受けなかった。
⦿ レーザー損傷しきい値: 14.16Jcm-2のピークフルエンスで計算。
⦿ テストはSpica Technologies Inc.が提供しています。