CoorsTek

Home

多結晶YAG

量産用多結晶セラミックYAG

Polycrystalline YAG Grain Structure高純度イットリウムアルミニウムガーネット（YAG）セラミックスは、高出力固体レーザーとして開発され、数多くの技術に対し不可欠なものとなっています。

クアーズテックが開発した最先端の透明YAGセラミックスは、多くの問題を解決するために最適なパフォーマンスを提供します。

YAGレーザーの採用は、製造工程の複雑さとコスト高よりやや制限されてきました。単結晶材料は、サンプル端部まで結晶格子が連続し、粒界がありません。

クアーズテックのYAGセラミックスは、高度に制御された焼結法により、多結晶材料において単結晶と同等の透明性を実現しています。

クアーズテックのYAGセラミックス材料の技術データは、ここをクリックしてください。

 

LiDAR用セラミックス
パッシブQスイッチング
あなたの質問にお答えします：
多結晶YAGに関する専門家インタビュー

多結晶YAGの用途

多結晶YAGは、以下の用途で、優れた光学特性によりレーザー性能を提供します。

皮膚科学
YAGレーザーは、刺青などの良性の色素性病変や血管病変、肉腫および皮膚腫瘍の治療を含む様々な皮膚科用途で使用されています。

眼科学
YAGレーザーは、多くの眼科用途で使用されています。一般的には、白内障手術後の後嚢混濁の治療、狭隅角や閉塞隅角緑内障患者の虹彩切開術で、その他の多くの用途にも使用されています。

レーザーマーカーおよびレーザー加工機
YAGレーザーは、半導体や鉄鋼の切断や溶接を含む、多種多様な工業用マーカーや加工用途で使用されています。また、さまざまな金属やプラスチックのレーザー彫刻やレーザーエッチング、透明アクリルやガラスの内部の三次元加工にも使用されます。

レーザー距離計とレーザー目標指示装置
Nd:YAGレーザーは、一般には軍事用の高出力測距儀や遠隔測定法に使用されますが、航空宇宙などその他の多くの用途もあります。

レーザー画像検出と測距
効率的で拡張可能なLiDARシステム設計には、YAG結晶を使用した「パッシブQスイッチ」レーザーが採用されます。LiDARセンサーは、最先端の先進運転支援システム（ADAS）や自動運転技術には必要不可欠であると広く認められています。

 

単結晶YAG材料の欠点

単結晶材料は、Czochralski法として知られるプロセスを使用して、特定の物理的および化学的条件下で、鉱物の適切な組み合わせが存在する場合に成長します。単結晶の製造プロセスは、非常に時間がかかり、スケールアップが難しく、欠陥があると、ほとんどの部分の結晶が使えなくなることがあります。また、ドーピングにも制限があります。単結晶にドーパントを適用する場合、成長プロセスでドーパントが拒絶される傾向があると、溶融組成が変化し結晶中のドーピングレベルが不均一になります。

 

多結晶YAG材料の利点

単結晶材料と同等の性能を持つ多結晶YAGの製造には、以下のような多くの利点があります。

  • ドーパントの高濃度化と均質化による光学特性の制御性向上
  • プロセス制御と再現性による歩留まりの向上
  • ニアネット形状による研磨と二次加工の簡素化
  • 機械的靭性向上による高い耐衝撃性と耐久性
  • 自由度の高い製造プロセス

 

これらの利点により、多結晶YAGレーザーは、単結晶ではこれまで利用できなかった新しいソリューションの提供が可能となります。

Nd:YAGレーザー媒体（背面）とV:YAG可飽和吸収体材料（前面）

写真：Nd:YAGレーザー媒体（背面）とV:YAG可飽和吸収体材料（前面）

クアーズテックの利点

単結晶YAG

単一部品として共同処理YAG クアーズステックの多結晶YAG

より高い最大ドーパントレベル
ベースライン
単結晶の最大3倍
優れたドーパントレベル制御
± 0.1%
± 0.01%
より高い破壊靭性
1.8 MPA m1/2
4-9 MPa m1/2
大量生産
限られた拡張性
高い拡張性
吸収材の結合
別々に製造された部品の拡散結合
単一部品として共同処理

Cr:YAG and Nd:YAG

 

The most well-known laser gain medium (crystal) for laser applications is undoubtedly Neodymium doped YAG (Nd:YAG). In addition to scalability and significant manufacturing efficiencies, ceramic Nd:YAG offers comparable application performance to monocrystal materials.

CoorsTek offers a selection of tunable absorber materials, including ceramic Cr:YAG, ceramic V:YAG, and ceramic Ce:LuAG. Different absorber materials are selected based on the lasing wavelength.

 

写真：Cr:YAG（左）、Nd:YAG（右）

なぜクアーズステックなのか？

110年の歴史を通じて、クアーズテックは高品質のテクニカルセラミックソリューションを開発する最前線に立ってきました。400を超える独自の材料配合、3大陸にまたがる研究開発センターと製造拠点、そして数多くの成形、焼成、仕上げオプションにより、クアーズテックは、比類のないセラミックスの専門知識を提供しています。