国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 光・電子材料ユニット光学単結晶グループ

研究紹介

これまで、真空紫外レーザはKrFやArFなどのガスレーザが用いられてきました。しかし、それらは取扱いが不便なうえ、短寿命、低ビーム品質といった問題がありました。そこで、非線形光学結晶を用いた全固体レーザの登場が望まれています。しかし、従来の非線形光学結晶は、透過率に問題があったり、実現する波長が限られるなどの問題がありました。そこで、私たちはより大きなバンドギャップを有するフッ化物に着目して新材料の開発を進めています。ここでは、その成果の一例として、強誘電体であるBaMgF₄単結晶について紹介します。
写真は、育成に成功したBaMgF₄ の大型単結晶です。125nm～14μmの広い波長領域で高い透明度を実現しています。また、自発分極Ps=6μmC/cm²、抗電場Ec>4kV/cmと、良好な分極特性を示すことがわかりました。
周期分極反転したBaMgF₄の顕微鏡写真と、これを用いた紫外光および緑色光発生の様子です。