媒質による分類

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媒質による分類

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/05/09 07:23 UTC 版)

「レーザー」の記事における「媒質による分類」の解説

レーザーは媒質（誘導放出を起こす物質）によっていくつかの種類に分けられる。 固体レーザー 詳細は「固体レーザー」を参照 媒質が固体であるものを固体レーザーという。通常、結晶を構成する原子の一部が他の元素に置き換わった構造を持つ人工結晶が用いられ、代表的なものにクロムを添加したルビー結晶によるルビーレーザーや、YAG結晶中のイットリウムを他の希土類元素で置換した種々のYAGレーザーがある。ネオジム添加YAGを用いたNd:YAGレーザーは波長が1064nmの赤外線を発する。ただし非線形光学結晶を用いて高調波を発生させることによって、波長532nmの緑色の光（SHG）や355nmの紫外線（THG）なども出すことができる。また、サファイアにチタンを添加した結晶を媒質に使用したチタンサファイアレーザーがあり、超短パルス発振が可能である。 固体レーザーの励起光源としてレーザーダイオードを用いたものをDPSSL（Diode Pumped Solid State Laser、ダイオード励起固体レーザー）という。 液体レーザー 媒質が液体であるレーザーを液体レーザーといい、色素分子を有機溶媒（アルコールなど）に溶かした有機色素を媒質とした色素レーザーがよく利用されている。色素レーザーの利点は使用する色素や共振器の調節によって発振波長を自由に、かつ連続的に選択できることである。色素レーザーは1970年代以降超短パルスレーザーとしてよく用いられたが、より性能の良い固体レーザーに置き換えられていった。 ガスレーザー 媒質が気体のものはガスレーザー（気体レーザー）と呼ばれる。中性原子レーザー（ヘリウムネオンレーザー（He-Ne。赤色）など）、イオンレーザー（アルゴンイオンレーザー（Ar-ion。主に青色または緑色）など）、分子レーザー（炭酸ガスレーザー（赤外）、窒素レーザー（紫外）など）、エキシマレーザー（主に紫外）、金属蒸気レーザー（金属蒸気を電子線等で励起して誘導放出する。ヘリウムカドミニウムレーザーなど）などに分けることができる。化学レーザーを気体レーザーに含める時もある。 半導体レーザー 媒質が半導体である物は固体レーザーとは区別され、半導体レーザーあるいはレーザーダイオード（LD）と呼ばれている。レーザーポインターや光ディスクの読み書きなど低出力でもよいレーザーに主に使用されている。安価で小型なため、利用が広まっている。 自由電子レーザー 真空中で光速に近い自由電子に磁界を加え進路を変えるとき発生する放射光を利用するレーザーは、自由電子レーザーと呼ばれる。 化学レーザー 化学反応励起による誘導放出を利用するレーザーを化学レーザーと呼ぶ。酸素-ヨウ素化学レーザー(en)やフッ化水素レーザーなどがある。高出力のレーザーを発振できる。 ファイバーレーザー 希土類を添加して利得を広帯域化させたファイバーをレーザー媒質として用いる。安価でコンパクト・高出力。超短パルスを作成するには性能が制限されるが、レーザー加工によく用いられる。また、光通信用途としても利用される。