당사의 CTH:YAG 레이저 공진기는 주로 광섬유를 이용한 요관경 수술에서 쇄석술 및 BPH(양성 전립선 비대증) 치료를 위한 의료용 레이저 시스템에 사용됩니다. CTH:YAG 결정 내부에서 어떤 일이 일어나는지 궁금할 수 있습니다. 일본 오사카대학의 쿠니오 아와즈 교수가 저술한 '의공학용 적외선 레이저'에서 발췌한 개요를 소개합니다.
CTH:YAG 레이저(Cr.Tm.Ho:YAG 레이저)는 2.08μm의 진동선을 가진 고체 상태의 레이저입니다. 녹색 결정이며 YAG의 Al3+ 이온의 일부가 Cr3+, Tm3+ 및 Ho3+ 이온으로 대체됩니다. 플래시 램프의 광대역 방출에 의해 Cr3+ 이온에 흡수된 에너지는 Tm3+를 통해 Ho3+ 이온을 펌핑하여 레이저를 진동시킵니다. 일반적으로 YAG에서 Cr3+, Tm3+ 및 Ho3+의 원자 도펀트 농도는 각각 0.85 atm%, 5.9 atm% 및 0.36 atm%입니다.
그림 1" CTH:YAG 레이저 진동 라인"을 참조하십시오. CTH:YAG 결정에서 2.08μm 레이저는 5I7 레벨에서 5I8 레벨의 Ho3+ 이온으로의 방사선 전이에 의해 진동합니다. 5I8 레벨의 Ho3+ 이온을 기본 레벨로 간주하여 3레벨 레이저로 작동합니다. 실온 작동을 위해 감광제로 Cr3+ 및 Tm3+ 이온을 사용하여 발진 효율을 향상시킵니다. 플래시 램프의 빛 에너지는 Cr3+ 이온의 4T2에너지 밴드에서 흡수되어 3T4 레벨로 에너지가 전달됩니다. Tm3+ 이온은 3H6의 상위 레벨과 3T4의 상위 레벨 사이에 3H4 레벨이 있습니다. Tm3+ 이온의 3T4 레벨은 Ho3+ 이온의 5I7 레벨에 가깝습니다. 따라서 Tm3+ 이온에서 에너지는 3T4와 3H6 사이의 교차 이완에의해 3T4 레벨에서 3H4로효율적으로 전달된 다음 5I7 레벨의 Ho3+ 이온으로 전달되어 Ho3+가 펌핑됩니다. 즉, Ho3+ 이온에서 5I7과 5I8 레벨 사이의 역전된 집단이 형성됩니다.
일본 오사카대학 아와즈 교수의 '그림 1 CTH:YAG 레이저 진동선'.
