Nd：YAG焼結体レーザー

質問

Nd：YAGレーザーについて初歩的なことですが、教えてください。
焼結体のNd：YAGレーザーが開発されていると聞いたのですが、
(1)そもそもNdの役割は何でしょうか？
(2)市販のNd:YAGレーザーは、YAG単結晶育成過程のYAG融体にNdをいれ固めたものと考えてよいのでしょうか？
(3)その際、NdはYAGと固溶体を形成しているのでしょうか？それともYAG結晶とは別に存在して、傍らにいるだけなのでしょうか？焼結体の場合は、Ndはどのような状態で存在しているのでしょうか？Ndが固溶していないとすると、いくらでも混ぜれるということでしょうか？（もちろんYAGがあまり減ってしまうと元も子もないのでしょうけど。。）
よろしくお願いいたします。

回答No.1

semikuma

私も詳しいことは知りませんが、仕事上必要なので調べてみました。
(1)そもそもNdの役割は何でしょうか？
YAGレーザにおける「発光中心」、つまり反転分布と誘導放出の核となる準位を作るようです。
http://www.ims.ac.jp/events/2006/060412.html
http://www.optronics.co.jp/lex/detail.php?id=6454

(2)市販のNd:YAGレーザーは、YAG単結晶育成過程のYAG融体にNdをいれ固めたものと考えてよいのでしょうか？
違うようです。従来のYAGはチョクラルスキー法などで単結晶を育成していましたが、セラミックYAGは最初から固相で焼結しているようです。

(3)Ndはどのような状態で存在しているのでしょうか？
Yの一部を置き換えているそうです。
http://www.jaist.ac.jp/ms/labs/mizutani/qa/qa5/laser.html