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BONDED BODY, LASER OSCILLATOR, LASER AMPLIFIER, AND METHOD FOR PRODUCING BONDED BODY

Foreign code F200010012
File No. (S2018-0537-N0)
Posted date Jan 30, 2020
Country WIPO
International application number 2019JP017503
International publication number WO 2019208658
Date of international filing Apr 24, 2019
Date of international publication Oct 31, 2019
Priority data
  • P2018-083878 (Apr 25, 2018) JP
Title BONDED BODY, LASER OSCILLATOR, LASER AMPLIFIER, AND METHOD FOR PRODUCING BONDED BODY
Abstract In this bonded body (10), a light-transmissive optical material (11) and a cooling material (12) are bonded to each other. At the bonding interface between the optical material (11) and the cooling material (12), atoms contained in the optical material (11) penetrate into and are diffused in the cooling material (12) to an extent such that no interference fringes are generated on the bonded body (10), and the bonded body (10) can transmit light. The length of the penetration and diffusion of the atoms contained in the optical material (11) into the cooling material (12) may be within the range of about 1.0 nm to about 10 µm.
Outline of related art and contending technology BACKGROUND ART
In recent years, as the output of the laser oscillator, a laser oscillator that uses the cooling of the material in question. Temperature gradient is generated in the optical material, the thermal lens effect, the thermal aberration, such as thermal birefringence causes for deteriorating the quality of the laser beam, the temperature gradient in the optical material can be slowed as much as possible is demanded. For this reason, to efficiently cool the optical material in a laser oscillator for the development of the method is underway. For example, in Non-Patent Document 1, Yb: YAG (optical material) on both end faces, good thermal conductivity (cooling material) or transparent sapphire is bonded to the adhesive is disclosed.
Scope of claims (In Japanese)[請求項1]
 光を透過可能な第1の材料と第2の材料とが接合された接合体であって、
 前記第1の材料と前記第2の材料との接合界面では、前記接合体が光を透過可能であると共に、前記接合体に干渉縞が発生しない程度に、前記第1の材料に含まれる原子が前記第2の材料へ拡散侵入している接合体。

[請求項2]
 前記第1の材料に含まれる原子の前記第2の材料への拡散侵入長は、約1.0nm~約10μmの範囲内である、
 請求項1に記載の接合体。

[請求項3]
 透過波面精度の測定に用いられるレーザ干渉計から放射されるレーザ光の波長λを633nmとした場合、前記第1の材料及び前記第2の材料の透過波面精度は、約λ以下である、
 請求項1又は2に記載の接合体。

[請求項4]
 前記第1の材料は、多結晶であり、前記第2の材料は、単結晶である、
 請求項1から3のいずれか1項に記載の接合体。

[請求項5]
 前記多結晶は、YAG又は希土類イオンが添加されたYAGであり、
 前記単結晶は、サファイア、窒化アルミニウム、窒化ガリウム、シリコンカーバイト又はダイヤモンドである、
 請求項4に記載の接合体。

[請求項6]
 前記第1の材料は、蛍光体又は磁気光学材料であり、前記第2の材料は、前記第1の材料よりも熱伝導性が高い材料である、
 請求項1から5のいずれか1項に記載の接合体。

[請求項7]
 請求項1から6のいずれか1項に記載の接合体と、
 前記接合体を挟み込んで配置され、前記接合体で励起された光を共振させる共振器と、
 前記接合体を励起させるように前記接合体に光を放射する励起用光源と、
 を備えるレーザ発振器。

[請求項8]
 請求項1から6のいずれか1項に記載の接合体と、
 前記接合体を励起させるように前記接合体に光を放射する励起用光源と、
 前記接合体で増幅されるように前記接合体に光を導入する被増幅光源と、
 を備えるレーザ増幅器。

[請求項9]
 光を透過可能な第1の材料と第2の材料とが接合された接合体の製造方法であって、
 前記第1の材料と前記第2の材料とを重ね合わせるステップと、
 前記第1の材料と前記第2の材料とが密着するように所定圧力で加圧するステップと、
 加圧された前記第1の材料及び前記第2の材料にパルス電流を供給することで、前記第1の材料及び前記第2の材料を所定温度に加熱するステップと、
 所定時間の間、前記第1の材料及び前記第2の材料に印加される圧力を所定圧力に維持すると共に、前記第1の材料及び前記第2の材料の温度を所定温度に維持するステップと、
 前記第1の材料及び前記第2の材料に印加される圧力と前記第1の材料及び前記第2の材料の温度とを徐々に低下させるステップと、
 を含む接合体の製造方法。

[請求項10]
 前記所定圧力は、約1MPa~約10GPの範囲内である、
 請求項9に記載の接合体の製造方法。

[請求項11]
 前記所定温度は、約900℃~約1500℃の範囲内である、
 請求項9又は10に記載の接合体の製造方法。

[請求項12]
 前記所定時間は、約5分~約20時間の範囲内である、
 請求項9から11のいずれか1項に記載の接合体の製造方法。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • KITAMI INSTITUTE OF TECHNOLOGY
  • NATIONAL INSTITUTES OF NATURAL SCIENCES
  • Inventor
  • FURUSE Hiroaki
  • KOIKE Yuki
  • YASUHARA Ryo
IPC(International Patent Classification)
Specified countries National States: AE AG AL AM AO AT AU AZ BA BB BG BH BN BR BW BY BZ CA CH CL CN CO CR CU CZ DE DJ DK DM DO DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM GT HN HR HU ID IL IN IR IS JO JP KE KG KH KN KP KR KW KZ LA LC LK LR LS LU LY MA MD ME MG MK MN MW MX MY MZ NA NG NI NO NZ OM PA PE PG PH PL PT QA RO RS RU RW SA SC SD SE SG SK SL SM ST SV SY TH TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN ZA ZM ZW
ARIPO: BW GH GM KE LR LS MW MZ NA RW SD SL SZ TZ UG ZM ZW
EAPO: AM AZ BY KG KZ RU TJ TM
EPO: AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
OAPI: BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW KM ML MR NE SN ST TD TG

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