JPH04305632A - 非線形光学結晶及び非線形レーザー結晶 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非線形光学結晶に関す
る。本発明の非線形光学結晶は、二次の非線形光学効果
の大きな単結晶であり、レーザーの波長変換素子等に好
ましく用いられる。また、本発明は、外部に波長変換素
子を用いることなくレーザー発振の基本波長の高調波を
直接取り出すことができる非線形レーザー結晶に関する
。さらに本発明は、これら結晶の製造方法に関する。

【０００２】

【従来技術】近年、光ディスクの記憶密度の向上、ある
いは各種可視光センサーのために、半導体レーザーや固
体レーザーの波長を可視化したり、あるいは紫外域への
波長を変換することが行なわれるようになっている。そ
のための手段として非線形光学結晶（有機物質、無機物
質）を用いた波長変換素子が知られている。波長変換素
子に半導体レーザーからの光を照射して、光高調波を発
生させたり、あるいは半導体レーザー等の励起用光源か
らの光を固体レーザー材料に照射して、固体レーザーを
発振させ、この光を波長変換素子に照射して、光高調波
を発生させることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】無機非線形光学結晶材
料の実用化に際しては、非線形光学効果が大きいことが
重要であるが、それ以外に以下のような条件を満たす事
が望ましい。 １）　　高品質の結晶が得られたこと。 ２）　　室温で位相整合が可能であること。 ３）　　加工性に優れること。 ４）　　大気中において安定であること。

【０００４】上記条件を比較的満足する無機非線形光学
結晶として、β−ＢａＢ２Ｏ４がある。β−ＢａＢ２Ｏ
４は以下のような優れた特徴を持つ（Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐ
ｈｙｓ．　６２　（５），　１　Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ１
９８７　など）。 １）　　二次の非線形光学効果が比較的大きいこと。 ２）　　吸収端が１９０ｎｍまであり、紫外域での高調
波発生が可能であること。 ３）　　機械的強度に優れ、加工性がよいこと。

【０００５】しかし、β−ＢａＢ２Ｏ４は、単結晶の育
成が困難で大きな結晶を得にくく、湿気に対して弱いと
いう欠点を有する。

【０００６】一方、非線形レーザー結晶は固体レーザー
結晶と非線形光学結晶の機能を併せもったものであり、
固体レーザーの発振及び波長変換の２つ過程を一つの結
晶内部で実現することができる。代表的なものとしてこ
れまでに以下に示すような結晶が開発されている。

【０００７】Ｎｄ：ＭｇＯ　：ＬｉＮｂＯ３（Ｊ．Ｏｐ
Ｌ．　Ｓｏｃ．　Ａｍ．Ｂ　Ｖｏｌ．３，　Ｎｏ．１　
１４０　Ｊａｎｕａｒｙ　１９８６　）Ｎｄｘ　Ｙ１−
ｘＡｌ３（ＢＯ３）４　（Ｊ．Ａｐｐｌ．　Ｐｈｙｓ．
　６６　（１２），　１５　Ｄｅｃｎｍｂｅｒ　１９８
９　）ところが、ＭｇＯ　：ＬｉＮｂＯ３は、Ｎｄ３＋
の添加が困難（イオン半径の大きさの違いから、適当な
置き換えがない）で、このため、良質の結晶の育成が困
難である。また、１．０６μｍの基本波の第二高調波発
生のために結晶の温度制御が必要（１５２℃）であり、
室温では使用ができないという欠点を持つ。

【０００８】一方、Ｎｄｘ　Ｙ１−ｘＡｌ３（ＢＯ３）
４の場合も、育成が困難であり、良質の結晶はほとんど
得られていない。

【０００９】そこで、本発明の目的は、結晶育成が容易
で比較的大きな結晶が得られ、湿気に対して強い非線形
光学結晶を提供することにある。

【００１０】さらに本発明の目的は、良質の結晶を得ら
れる非線形レーザー結晶を提供することにある。

【００１１】本発明は、非線形光学結晶または非線形レ
ーザー結晶に用いられる単結晶の製造方法を提供するこ
とも目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、一般式（Ｂａ
１−２ｘＡ　ｘ　Ｒ　ｘ　）Ｂ２Ｏ４　又は一般式（Ｂ
ａ１−３ｙＲ２ｙ　）Ｂ２Ｏ４　（式中、Ａはカリウム
、ルビジウムまたはセシウムを示し、Ｒは希土類元素を
示し、ｘは０より大きく０．２　以下の数であり、ｙは
０より大きく０．２　以下の数である）で表わされる非
線形光学結晶に関する。

【００１３】さらに、本発明は、一般式（Ｂａ１−２ｘ
Ａ　ｘ　Ｒ　ｘ　）Ｂ２Ｏ４　又は一般式（Ｂａ１−３
ｙ　Ｒ２ｙ）Ｂ２Ｏ４（式中、Ａはカリウム、ルビジウ
ムまたはセシウムを示し、Ｒは希土類元素を示し、ｘは
０より大きく０．２　以下の数であり、ｙは０より大き
く０．２　以下の数である）で表わされる非線形レーザ
ー結晶に関する。

【００１４】本発明は、一般式（Ｂａ１−２ｘＡ　ｘ　
Ｒ　ｘ　）Ｂ２Ｏ４　又は一般式（Ｂａ１−３ｙＲ２ｙ
　）Ｂ２Ｏ４　（式中、Ａはカリウム、ルビジウムまた
はセシウムを示し、Ｒは希土類元素を示し、ｘは０より
大きく０．２　以下の数であり、ｙは０より大きく０．
２　以下の数である）で表される組成を有する溶融液か
ら、上記一般式で表わされる組成の単結晶を製造する方
法であって、単結晶の結晶成長部近傍を急冷しつつ単結
晶を成長させることを特徴とする非線形光学結晶又は非
線形レーザー結晶の製造方法に関する。

【００１５】以下、本発明について説明する。上記一般
式中、Ｒは希土類を示し、希土類とはスカンジウム（Ｓ
ｃ）　、イットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）、セリ
ウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ
）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユー
ロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テレビウム
（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ
）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテル
ビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）である。中でも非
線形光学結晶としては、バリウムとイオン半径が近く、
バリウムとの置き換えが容易であるという観点から、Ｒ
をＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇ
ｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの中か
ら選ぶことが好ましい。また、非線形レーザー結晶とし
ては、レーザー発光中心となるという理由から、ＲをＮ
ｄ、Ｅｒ等とすることが好ましい。尚、本願発明の結晶
は、Ｒとして２種以上の希土類を含むこともできる。同
様に、Ａとして２種以上のアルカリ金属を含むこともで
きる。

【００１６】ｘ及びｙは、結晶の非晶質化を防止するた
めに、　０．２以下とすることが適当である。又、Ａで
表わされるアルカリ金属及びＲで表わされる希土類が、
結晶中に固溶されるという観点から、ｘ及びｙは０を超
えた数であれば良い。但し、β−ＢａＢ２Ｏ４より湿気
に強く、良質の単結晶とするという観点からｘは０．０
０１　以上であることが好ましく、非線形レーザー結晶
の場合、同様の観点及びレーザー発振の観点からｙは０
．００１　以上であることが好ましい。

【００１７】β−ＢａＢ２Ｏ４が高調波発生用結晶とし
て二次の非線形性を持つ原因は１）六員環Ｂ３Ｏ３３−
が存在する、２）その六員環のＢａ２＋に対する配位の
仕方、の２つである。このことから、本発明ではＢａ２
＋部をそのイオン半径に近いイオン（またはイオンの組
み合わせ）で置き換えることによって、この構造を保っ
たまま、すなわち非線形性を保持したままで、結晶の育
成性の改良に成功した。本発明では希土類元素等を非線
形光学結晶の構造を保ったまま（すなわち非線形性を保
持したまま）固溶させることにより、上記の改良を可能
にした。

【００１８】以下、本発明の単結晶の製造方法について
一例を挙げて説明する。まず、溶融液の組成が上記一般
式になるように原料を混合し、調製する。原料としては
、炭酸塩、酸化物等一般に用いられているものを適宜用
いれば良く、例えばＢａＣＯ３　、Ｈ３ＢＯ３　、Ｎｄ
２Ｏ３　、Ｋ２ＣＯ３　、Ｃｓ２Ｏ３　、Ｙ２Ｏ３、Ｌ
ａ２Ｏ３　、Ｒｂ２ＣＯ３等を挙げられる。 あるいは、これら化合物から予め調製した一般式Ａ０．
５Ｒ０．５Ｂ２Ｏ４で表される焼結体（Ａはアルカリ金
属であり、Ｒは希土類元素である）あるいは希土類元素
とＢ２Ｏ４との焼結体とβ−ＢａＢ２Ｏ４とを、溶融原
料として用いることもできる。

【００１９】原料の混合物は、例えば１１００〜１３０
０℃で１〜３０時間加熱して溶融される。本発明では、
得られる単結晶に非線形性を保持させるために、単結晶
の結晶成長部近傍を急冷しつつ単結晶を成長させる。こ
こで急冷とは、例えば５０℃／秒以上、好ましくは１０
０℃／秒以上の速度での冷却である。このような急冷を
することにより、希土類元素等を固溶したβ−ＢａＢ２
Ｏ４、即ち、上記一般式の組成を有する結晶を得ること
ができる。単結晶体の育成方法には、上記の如き急冷を
実現できる方法であれば限定はない。例えば、チョクラ
ルスキー法等の公知の方法を採用することができる。

【００２０】本発明の結晶の製造方法では、融液成長に
よる結晶の育成が可能である。そのため育成結晶と融液
の組成が同じで、フラックスを不純物として取り込む心
配がない。その結果、良質の結晶を得ることができ、レ
ーザーダメージの点で優れている。さらに、この方法は
フラックスを用いる育成と比較して、成長速度が１〜５
ｍｍ／ｈと５０〜１００倍速く良質の結晶が短期間に手
にはいるという利点も有する。

【００２１】本発明の本結晶は、以下の点で従来の非線
形光学結晶あるいは非線形レーザー結晶より優れている
。 １）　　育成が容易で、高品質の結晶を得ることができ
る。 ２）　　室温で高調波発生が可能であり、温度制御など
が必要ではない。 ３）　　加工性に優れている。 ４）　　大気中で安定である。 ５）　　非線形性が大きい。 ６）　　高調波発生用のデバイスとしてレーザー材料と
非線形光学素子の組み合わせによる方法に比べて構造が
簡単になり、信頼性が増し、また、より一層の小型化が
可能である。

【００２２】したがって、本発明の結晶は高調波発生用
の材料として、また、高調波発生用デバイスの小型化に
関して、きわめて優れたものである。

【００２３】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。 実施例１　　固溶確認実験 溶融原料として、ＢａＣＯ３　、Ｈ３ＢＯ３　、Ｎｄ２
Ｏ３　、Ｋ２ＣＯ３　、Ｃｓ２Ｏ３　、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ
２Ｏ３　、Ｒｂ２ＣＯ３を用いて表１に示す化学式中の
ｘ又はｙを０．０１４，　０．０２８，　０．０５６，
　０．０８３，０．１１，０．１７　及び　０．２５　
となるように調合し白金坩堝中にて融解して溶融液を調
製し、この溶融液を急冷して得られた結晶を粉末Ｘ線回
折試験により分析した。結果を表１に示す。表中、Ｘ線
回折によるピークからβ−ＢａＢ２Ｏ４型結晶構造を持
つ単一相であり、かつピークのずれにより固溶している
ことが確認されたサンプルは○とし、ガラス化したサン
プルは×とした。

【００２４】

【表１】

【００２５】実施例２ 図３に示すような装置を用いてチョクラルスキー法によ
り、単結晶を育成した。出発原料として、β−ＢａＢ２
Ｏ４多結晶２００．０　ｇに、Ｃｓ０．５Ｙ０．５Ｂ２
Ｏ４　の組成を有する焼結体４４．１ｇを粉砕混合した
ものを用いた。この原料混合物を白金坩堝中にて１１０
０℃で溶融し、引上げ速度３ｍｍ／ｈで約１６時間かけ
て、単結晶を育成した。得られた単結晶は、良質のβ−
Ｂａ０．８Ｃｓ０．１Ｙ０．１Ｂ２Ｏ４であり、最大径
１５ｍｍ、長さ５０ｍｍであった。

【００２６】ちなみに、このような置き換えを行なった
組成の結晶は、純粋なβ−ＢａＢ２Ｏ４の育成と比較し
て、一般に育成しにくい低温型であるβ型であるにもか
かわらず、容易に育成することができた。得られた結晶
について、以下の試験を行った。

【００２７】１）　　第二高調波発生の確認上記で得ら
れた結晶を乳鉢で粉砕して得られたβ−Ｂａ０．８Ｃｓ
０．１Ｙ０．１Ｂ２Ｏ４粉末を、２枚のスライドガラス
の間に約５００μｍの厚さではさみ、これらにＮｄ：Ｙ
ＡＧレーザーの基本波である１．０６μｍの光を照射し
た。その結果、図１に示すように第二高調波である波長
０．５３μｍの光の発生を確認した。

【００２８】２）　　二次の非線形光学定数の評価二次
の非線形光学定数を見積もるために粉末法による評価を
行なった。β−Ｂａ０．８Ｃｓ０．１Ｙ０．１Ｂ２Ｏ４
粉末を２枚のスライドガラスの間に約５００μｍの厚さ
ではさみ、これらにＮｄ：ＹＡＧレーザーの基本波であ
る１．０６μｍの光を照射して発生した第二高調波の散
乱光強度を同一条件で測定した。β−ＢａＢ２Ｏ４の粉
末第二高調波（Ｓ．Ｈ．Ｇ．）強度を１としたＢａ０．
８Ｃｓ０．１Ｙ０．１Ｂ２Ｏ４の粉末Ｓ．Ｈ．Ｇ．強度
（１０回測定の平均値）は１．５であった。

【００２９】３）　　結晶の加工性の評価及び透過率の
測定 得られたβ−Ｂａ０．８Ｃｓ０．１Ｙ０．１Ｂ２Ｏ４単
結晶を約１ｍｍの厚さに切り出した。この時、結晶の切
削加工性は良好であった。次に切り出した試料を研磨し
て平行平板試料を得、その透過率を測定した。その結果
、吸収端はβ−ＢａＢ２Ｏ４となんら変わりはなかった
。

【００３０】４）　　大気中での安定性の評価本実施例
のβ−Ｂａ０．８Ｃｓ０．１Ｙ０．１Ｂ２Ｏ４は、２ケ
月間空気中、室温で放置しても、外見及び物性（粉末Ｓ
．Ｈ．Ｇ．強度）に何ら変化はなかった。

【００３１】実施例３ 原料として、実施例２のＣｓ０．５Ｙ０．５Ｂ２Ｏ４　
を他の焼結体に変えることにより（Ｂａ１−２ｘＡ　ｘ
　Ｒ　ｘ　）Ｂ２Ｏ４　のＡ、Ｒ及びｘを変えて、表２
に示す単結晶を、実施例１と同様にしてチョクラルスキ
ー法により育成した。その結果、実施例１の結晶とほぼ
同じ大きさの最大径１５ｍｍ、長さ５０ｍｍの結晶が得
られた。β−ＢａＢ２Ｏ４の粉末Ｓ．Ｈ．Ｇ．強度を１
として、得られた結晶の粉末Ｓ．Ｈ．Ｇ．強度（１０回
測定の平均値）を表２に示す。

【００３２】

【表２】

【００３３】さらに、これらの結晶を２ケ月間空気中室
温で放置しても外見及び物性（粉末Ｓ．Ｈ．Ｇ．強度）
に何ら変化はなかった。したがって、これらの結晶も実
施例２の結晶と同様に、結晶育成が容易で、比較的大き
な結晶で、湿気に対して強いものであった。

【００３４】実施例４ 原料として、実施例２のＣｓ０．５Ｙ０．５Ｂ２Ｏ４　
の代わりに、希土類元素とＢ２Ｏ４との焼結体を用い、
この希土類元素を種々に変えることにより（Ｂａ１−３
ｙＲ２ｙ　）Ｂ２Ｏ４　のＲ及びｙを変えた単結晶を実
施例２と同様にして育成した。その結果、実施例２の結
晶とほぼ同じ大きさの最大径１５ｍｍ、長さ５０ｍｍの
結晶が得られた。β−ＢａＢ２Ｏ４の粉末Ｓ．Ｈ．Ｇ．
強度を１として、得られた結晶の粉末Ｓ．Ｈ．Ｇ．強度
（１０回測定の平均値）を表３に示す。

【００３５】

【表３】

【００３６】さらに、これらの結晶を２ケ月間空気中室
温で放置しても外見及び物性（粉末Ｓ．Ｈ．Ｇ．強度）
に何ら変化はなかった。したがって、これらの結晶も実
施例２の結晶と同様に、結晶育成が容易で、比較的大き
な結晶で、湿気に対して強いものであった。

【００３７】実施例５ 出発原料として、β−ＢａＢ２Ｏ４多結晶２００．０　
ｇに、Ｃｓ０．５Ｎｄ０．５Ｂ２Ｏ４の組成を有する焼
結体５０．３ｇを粉砕混合したもの用いた以外は実施例
２と同様にして単結晶を育成した。得られた単結晶は、
良質のβ−Ｂａ０．８Ｃｓ０．１Ｎｄ０．１Ｂ２Ｏ４　
であり、最大径１５ｍｍ、長さ５０ｍｍであった。この
ような置き換えを行なった組成の結晶は、純粋なβ−Ｂ
ａＢ２Ｏ４の育成と比較して、一般に育成しにくい低温
型であるβ型であるにもかかわらず、容易に育成するこ
とができた。この結晶について以下の試験を行った。

【００３８】１）　　第二高調波発生の確認乳鉢で粉砕
して得られたβ−Ｂａ０．８Ｃｓ０．１Ｎｄ０．１Ｂ２
Ｏ４　粉末を、実施例２と同様にして測定したところ、
図１と同様の波長０．５３μｍの光の発生を確認した。

【００３９】２）　　二次の非線形光学定数の評価二次
の非線形光学定数を見積るために粉末法による評価を行
なった。β−Ｂａ０．８Ｃｓ０．１Ｎｄ０．１Ｂ２Ｏ４
　粉末について、実施例２と同様にして第二高調波の散
乱光強度を測定した。β−ＢａＢ２Ｏ４の粉末第二高調
波（Ｓ．Ｈ．Ｇ．）強度を１としたＢａ０．８Ｃｓ０．
１Ｎｄ０．１Ｂ２Ｏ４　の粉末Ｓ．Ｈ．Ｇ．強度（１０
回測定の平均値）は１．１であった。

【００４０】３）　　結晶の加工性の評価及び透過率の
測定 β−Ｂａ０．８Ｃｓ０．１Ｎｄ０．１Ｂ２Ｏ４　単結晶
を約１ｍｍの厚さに切り出した。この時、結晶の切削加
工性は良好であった。次に切り出した試料を実施例２と
同様にして透過率を測定した。その結果、Ｎｄ３＋イオ
ンによる吸収が見られるものの吸収端はβ−ＢａＢ２Ｏ
４となんら変わりはなかった。

【００４１】４）　　大気中での安定性の評価得られた
β−Ｂａ０．８Ｃｓ０．１Ｎｄ０．１Ｂ２Ｏ４単結晶は
、２ケ月間空気中室温で放置しても外見及び物性（粉末
Ｓ．Ｈ．Ｇ．強度）に何ら変化はなかった。

【００４２】５）　　図２に示すような実験配置を用い
て、半導体レーザー励起によるＮｄの基本波１．０６μ
ｍ及び第二高調波の発生実験　０．８μｍの半導体レー
ザー１を励起光源とし集光レンズ５を介してレーザー発
振実験を行なった。結晶２は３ｍｍφ×５ｍｍで、両端
は平面研磨した。励起光の入射端面は　０．８μｍでＡ
Ｒ（無反射）１．０６μｍでＨＲ（高反射）コート３、
他方の面には１．０６μｍ、０．５３μｍでＡＲコート
４を施した。集光レンズ６には、１．０６μｍの光をカ
ットし、０．５３μｍの光を透過するために出力ミラー
として、１．０６μｍでＨＲ、０．５３μｍでＡＲした
ものを用いた。この実験配置でレーザー基本波１．０６
μｍとその第二高調波０．５３μｍのｃｗレーザー発振
が観測された。

【００４３】以上より、β−Ｂａ０．８Ｃｓ０．１Ｎｄ
０．１Ｂ２Ｏ４　結晶は固体レーザー材料と非線形光学
材料の２つの機能を持ち、高調波発生に有用な材料であ
り、大気中で安定、結晶育成が容易で結晶加工性にも優
れていた。

【００４４】実施例６ 原料として、実施例５のＣｓ０．５Ｎｄ０．５Ｂ２Ｏ４
を種々に変えることにより（Ｂａ１−２ｘＡ　ｘ　Ｒ　
ｘ　）Ｂ２Ｏ４　のＡ、Ｒ及びｘを変えた単結晶を実施
例５と同様にして育成したところ、実施例５の結晶とほ
ぼ同じ大きさの最大径１５ｍｍ、長さ５０ｍｍの結晶が
得られた。これらの結晶と二次の非線形光学定数の評価
の結果を表４に示す。

【００４５】

【表４】

【００４６】さらに、これらの結晶を２ケ月間空気中室
温で放置しても外見及び物性（粉末Ｓ．Ｈ．Ｇ．強度）
に何ら変化はなかった。したがって、これらの結晶も実
施例４の結晶と同様に、固体レーザー材料と非線形光学
材料の１つの機能を持ち、結晶育成が容易で、比較的大
きな結晶で、湿気に対して強いものであった。

【００４７】実施例７ 原料として、実施例５のＣｓ０．５Ｎｄ０．５Ｂ２Ｏ４
の代わりに、ＮｄとＢ２Ｏ４との焼結体を用い、Ｂａ０
．７Ｎｄ０．２Ｂ２Ｏ４の単結晶を実施例５と同様にし
て育成した。その結果、実施例５の結晶とほぼ同じ大き
さの最大径１５ｍｍ、長さ５０ｍｍの結晶が得られた。 β−ＢａＢ２Ｏ４の粉末Ｓ．Ｈ．Ｇ．強度を１として、
得られた結晶の粉末Ｓ．Ｈ．Ｇ．強度（１０回測定の平
均値）は、１．１であった。

【００４８】さらに、これらの結晶を２ケ月間空気中室
温で放置しても外見及び物性（粉末Ｓ．Ｈ．Ｇ．強度）
に何ら変化はなかった。したがって、これらの結晶も実
施例５の結晶と同様に、固体レーザー材料と非線形光学
材料の２つの機能を持ち、結晶育成が容易で、比較的大
きな結晶で、湿気に対して強いものであった。

【００４９】以上、本発明の実施例について説明したが
、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 また、本実施例の単結晶を製造するにあたり、出発原料
として、β−ＢａＢ２Ｏ４多結晶、Ｃｓ０．５Ｙ０．５
Ｂ２Ｏ４　等の組成を有する焼結体等を用いたが、出発
原料はこれらに限定されるものではなく、出発原料とし
て、市販のＢａＣＯ３　、Ｈ３ＢＯ３　、Ｃｓ２ＣＯ３
、Ｙ２Ｏ３等の試薬を用いても良い。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、 １．育成が容易、 ２．室温で位相整合可能で、 ３．加工性にすぐれ、 ４．大気中で安定、 ５．非線形光学効果が大きく、 ６．より一層のデバイスの小型化が可能といった優れた
特徴をもつ非線形光学結晶が得られた。

【００５１】また、希土類元素を選択することにより固
体レーザー材料と非線形光学材料の２つの機能を有する
結晶となる。さらに添加する元素の種類を変えることに
よって、他の波長（例えばさらに波長の短い紫外光）を
得ることも可能となる。この材料は光高調波発生用材料
として好ましく用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＹＡＧレーザー（波長１．０６μｍ）の第二高
調波の発光スペクトル。

【図２】レーザー発振器の模式図。

【図３】チョクラルスキー法単結晶製造装置の模式断面
図。

【符号の説明】

１　　半導体レーザー ２　　単結晶 ３　　高反射コート ４　　無反射コート ５　　集光レンズ ６　　集光レンズ １１　　引上げシャフト １２　　上蓋 １３　　白金製冷却コイル １４　　ルツボ １５　　原料融液 １６　　ヒーター １７　　ルツボ台 １８　　断熱材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　一般式（Ｂａ１−２ｘＡ　ｘ　Ｒ　ｘ
   　）Ｂ２Ｏ４　又は一般式（Ｂａ１−３ｙＲ２ｙ　）Ｂ
   ２Ｏ４　（式中、Ａはカリウム、ルビジウムまたはセシ
   ウムを示し、Ｒは希土類元素を示し、ｘは０より大きく
   ０．２　以下の数であり、ｙは０より大きく０．２　以
   下の数である）で表わされる非線形光学結晶。
2. 【請求項２】　　一般式（Ｂａ１−２ｘＡ　ｘ　Ｒ　ｘ
   　）Ｂ２Ｏ４　又は一般式（Ｂａ１−３ｙ　Ｒ２ｙ　）
   Ｂ２Ｏ４（式中、Ａはカリウム、ルビジウムまたはセシ
   ウムを示し、Ｒは希土類元素を示し、ｘは０より大きく
   ０．２　以下の数であり、ｙは０より大きく０．２　以
   下の数である）で表わされる非線形レーザー結晶。
3. 【請求項３】　　一般式（Ｂａ１−２ｘＡ　ｘ　Ｒ　ｘ
   　）Ｂ２Ｏ４　又は一般式（Ｂａ１−３ｙＲ２ｙ　）Ｂ
   ２Ｏ４　（式中、Ａはカリウム、ルビジウムまたはセシ
   ウムを示し、Ｒは希土類元素を示し、ｘは０より大きく
   ０．２　以下の数であり、ｙは０より大きく０．２　以
   下の数である）で表される組成を有する溶融液から、上
   記一般式で表わされる組成の単結晶を製造する方法であ
   って、単結晶の結晶成長部近傍を急冷しつつ単結晶を成
   長させることを特徴とする非線形光学結晶又は非線形レ
   ーザー結晶の製造方法。