LD端面泵浦Cr4:YAG被动调Q激光器输出特性研究

对激光二极管端面泵浦Cr⁴⁺:YAG被动调QNd:YAG激光器输出特性进行了实验研究.实验研究发现,激光器输出功率及脉冲重复频率随谐振腔长度增大而增大.为解释这一实验现象,测量了泵浦光斑在激光晶体内尺寸,同时计算了激光晶体及Cr⁴⁺:YAG晶体内的基模激光光斑半径随谐振腔长度变化.分析结果表明:激光晶体内泵浦光斑尺寸远小于激光晶体内基模光斑半径,腔模间交叠效率较低;当腔长增加时,激光晶体内的基模激光光斑减小,腔模间交叠效率增加,从而导致输出功率及脉冲重复频率随腔长增加而增加;另外,Cr⁴⁺:YAG晶体内光斑半径也随谐振腔长度减小,引起Cr⁴⁺:YAG晶体漂白时间缩短,导致脉冲重复频率随腔长增加而增加.     

纳米YAG∶Ce3+, Mn+(Mn+=Ca2+, Gd3+)荧光粉的结构与发光性能

当前商用白光LED器件中YAG∶Ce3+荧光粉的单一黄光发射,导致其缺乏红光限制了器件的应用和发展,在YAG∶Ce3+中掺杂其他离子是解决该问题的有效途径之一。采用溶胶凝胶法制备了系列单掺Ce3+,Ca2+和Gd3+的YAG纳米荧光粉。研究了离子掺杂量对荧光粉的物相、结构、形貌、粒度、发光性能及量子效率的影响,分析了发光机理。结果表明：制备的纳米荧光粉粒径为100～200 nm。Ce3+和Gd3+掺杂时均得到YAG纯相,但晶体结构膨胀,晶面衍射峰向小角度方向移动。样品结晶度随Ce3+和Ca2+(<0.025 mol)掺杂量增大变化不明显,随Gd3+则呈现逐步降低趋势。三种离子掺杂量增大时,Ce3+的晶格能上升,5d能级晶体场劈裂加剧;Gd系列荧光粉激发和发射光谱随掺杂量的增大发生红移,Ce和Ca系列则因掺杂量小表现不明显。荧光粉发光强度随Ce3+掺杂量上升先增大后减小,最佳掺杂量为0.06 mol;随Gd3+掺杂量增加逐步降低;随Ca2+掺杂量增大则急剧下降,0.03 mol掺杂量时荧光强度几乎为零,YAG晶体结构破坏,生成YAM和YAP相。研究的开展,将对后续纳米YAG荧光粉及其相关功能材料的进一步开发使用提供一定的理论依据和实践参考。     

V3+∶YAG晶体的生长、色心与光谱性能研究

采用石墨电阻加热的温梯法生长了V∶YAG晶体，晶体的不同部位呈现两种不同的颜色：浅绿色和黄褐色.通过对比分析不同颜色V∶YAG晶体的室温吸收光谱，推断出石墨发热体高温下扩散出来的C可以起到还原作用，提高晶体中V³⁺_tetra离子的浓度，同时诱导了F心的形成.在1300℃下，对不同颜色的V∶YAG晶体进行真空退火处理，发现处于八面体格位中的V³⁺离子在热激发作用下与近邻的四面体格位Al³⁺离子存在置换反应，由此产生一定浓度的四面体格位V³⁺离子.同时，F心在退火过程中被完全消除，释放出来的自由电子被高价态的V离子俘获，可以进一步提高晶体中四面体格位V³⁺离子的浓度. 关键词： V∶YAG晶体 四面体格位 碳还原 真空退火 F心     

Nd3+:GdScO3晶体场能级及拟合分析

采用提拉法生长出了钕掺杂钪酸钆晶体(Nd³⁺:GdScO₃),通过低温吸收光谱和室温发射光谱,对其中Nd³⁺的实验能级进行分析指认,确定了Nd³⁺:GdScO₃的66个实验Stark能级,拟合了其自由离子参数和晶体场参数,拟合均方根误差为13.17 cm^-1.与Nd³⁺:YAP和Nd³⁺:YAG相比, Nd³⁺:GdScO₃的晶场强度较弱.弱的晶体场强度有可能是Nd³⁺:GdScO₃晶体具有优良激光特性的原因之一.本文数据集可在https://www.doi.org/10.57760/sciencedb.15702中访问获取.     

敏化离子Ce3+对Er3+∶YAG的1.6μm波长激光性能的影响

测定了Ce³⁺,Er³⁺∶YAG中Ce³⁺离子的吸收截面.用从能级跃迁速率方程和激光传输方程推出的表达式计算了1.6μm波长激光的阈值能量(功率)和斜率效率.表明在Ce³⁺,Er³⁺∶YAG中,Ce³⁺对Er³⁺离子的激光性能影响与激活离子Er³⁺的浓度、晶棒大小有关.短晶棒或浓度低的晶体加入Ce³⁺可降低Er 关键词：     

PbO对YAG∶Ce3+发光性能的影响

在YAG∶Ce3+荧光粉中加入黄色PbO,得到YAG∶Ce3+,Pb2+荧光粉。比较了PbO掺入前后荧光粉的发射光谱,结果表明:PbO的加入可以使Ce3+的黄光发射发生红移,增加了光谱的红光成分;同时,Ce3+的发射强度也有所增加,形貌表明PbO可能起助熔作用,在PbO的含量为5%时,强度增加10%。比较YAG∶Ce3+,Pb2+和YAG∶Ce3+的温度特性曲线,证明YAG∶Ce3+,Pb2+荧光粉的温度特性好于YAG∶Ce3+荧光粉。     

Yb :YAG晶体的闪烁特性

通过不同Yb³⁺掺杂浓度(5%~30%,原子数分数)的Yb:YAG晶体的阴极射线发光谱、衰减时间、光输出及其温度依赖关系的测量,研究了Yb:YAG晶体的闪烁性能.不同Yb³⁺掺杂浓度的Yb:YAG晶体具有不同的光输出和猝灭温度,光输出随Yb³⁺掺杂浓度的增大而降低,猝灭温度则随掺杂浓度的增大而升高.室温下Yb:YAG晶体的发光衰减时间较短,均小于50ns.Yb³⁺掺杂浓度为5%的Yb:YAG晶体具有较高的光输出和较低的猝灭温度.     

用Cr4+∶YAG晶体实现Nd3+∶YAG 0.946 μm激光被动调Q运转

以Cr4+∶YAG晶体作为可饱和吸收体 ,氙灯作为抽运源 ,实现了Nd3 +∶YAG晶体在 0 946 μm波长处的调Q运转。激光脉冲宽度为 38ns ,能量为 1 7mJ。     

Yb3+,Er3+:YAG透明陶瓷的制备和1.5 μm波段光谱性能研究

采用固相法和真空烧结技术制备了5at%Yb³⁺,2at％Er³⁺:YAG透明陶瓷.在1760 ℃真空烧结30 h后, 陶瓷样品具有较高透过率.SEM观察表明制备的透明陶瓷在晶粒和晶界处无气孔、第二相的存在.样品的吸收光谱和荧光光谱的测试结果表明: Yb³⁺在940nm波长处有具有较强的吸收系数.样品在1030nm波长的荧光寿命仅为0.274 ms,以及在1.5μm波段的荧光衰减寿命曲线中,初始的荧光强度呈上升趋势,这些表明了Yb,Er:YA 关键词： Er Yb:YAG透明陶瓷 1.5 μm荧光光谱 Judd-Ofelt理论     

Cr4+:YAG被动调Q激光器输出特性

采用理论与实验相结合的方法研究了激光二极管阵列泵浦的Cr4+:YAG被动调Q Nd:YAG激光器的输出特性.重点分析了调Q晶体小信号透过率和反射镜的反射率对激光器的输出能量、脉冲宽度的影响.对数值模拟结果进行了实验验证,数值计算与实验结果基本一致.研究结果表明,在特定的激光晶体参数下,Cr4+:YAG被动调Q激光器的输出能量与脉冲宽度由调Q晶体的小信号透过率和输出镜的反射率决定:输出能量随着小信号透过率增加而减小,对应于一个调Q晶体透过率,有一个最佳反射率使输出能量最大;脉冲宽度随着初始透过率与反射率的增大而增大.     

Stability of a Laser-diode-pumped Cr4+:YAG Passively Q-switched Nd3+:YAG Laser

In this paper, the stability of a laser-diode-pumped Cr4+:YAG passively Nd3+:YAG Q-switched laser and the influence of the transversal mode structure on the stability are investigated. With the laser operating in TEM00 mode, the pulse energy fluctuation and the repetition rate fluctuation as functions of the repetition rate are measured, and semi-quantitatively and qualitatively analyzed, respectively.     

Ce^3＋离子敏化Eu^3＋：Cr^3＋：Sm^3＋：YAG外延层的荧光现象

对Ce^3 :Eu^3 :Cr^3 :Sm^3 :YAG外延层中的荧光敏经现象进行了报道和分析，在较高浓度的Ce^3 离子掺杂时，外处层在蓝色、绿色波段出现了新的荧光谱线，可解释为在Ce^3 离子每化作用下，Eu^3 离子产生了由高位激发态能级^5Di(i=1,2,3）直接到基态能级^7Fj(j=0,1,2,3）的辐射跃迁过程，并且这种Ce^3 :Eu^3 :Cr^3 :Sm^3 :YAG外延层还是一种新颖的白色单晶荧光材料。     

Cr^4＋：YAG在对撞脉冲锁模的Nd：YAG激光器中实现被动锁模的研究

在理论上提出了Ｃｒ＾４＋：ＹＡＧ作为可饱和吸收体在Ｎｄ：ＹＡＧ激光器中实现被动锁模的可能性，运用速率方程组导出在强激光脉冲作用下Ｃｒ＾４＋：ＹＡＧ激发态吸收的恢复时间和饱和光强。实验上在带有抗共振环结构的接近于介稳腔的脉冲式Ｎｄ：ＹＡＧ激光器中用Ｃｒ＾４＋：ＹＡＧ作为可饱和吸收体实现被动锁模运转，得到能量１３．５ｍＪ、平均脉宽１８０ｐｓ的锁模脉冲序列。     

Eu^3＋：Sm^3＋：Cr^3＋：YAG红色单晶荧光体

报道外延生长的多激活中心掺杂的红色单晶荧光体Ｅｕ＾３＋：Ｓｍ＾３＋：Ｃｒ＾３＋：ＹＡＧ,其直径达到５４ｍｍ,荧光色坐标为ｘ＝０．６１３７,ｙ＝０．３７３８,相当于波长λ＝５９９ｍｍ的红色荧光,具有较高的色饱和度。这种单晶材料具有委好的抗电子束灼伤能力,在入射能量达到１０＾５Ｗ／ｍ＾２时无发光猝灭现象,是一种较理想的红色单晶荧光材料。     

Cr^4＋：YAG调Q特性的理论和实验研究

从理论和实验两个方面研究Ｃｒ＾４＋：ＹＡＧ的调Ｑ特性，测量了Ｃｒ＾４＋：ＹＡＧ调ＱＮｄ＾３＋：ＹＡＧ激光器在不同条件下脉冲能量和脉冲宽度，并与理论结果进行比较，结果显示脉冲能量的理论结果与实验结果能较发地符合，脉冲工的理论结果与实验结果变化趋势大致相一致，文中还对Ｃｒ＾４＋：ＹＡＧ调ＱＮｄ＾３＋：ＹＡＧ激光器的其它实验现象给出定性解释。     

Passive Q-switching of Pulsed and CW Nd: YAG Lasers with Cr~(4 ): YAG

Ｐａｓｓｉｖｅ　Ｑ－ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ　ｏｆ　Ｐｕｌｓｅｄ　ａｎｄ　ＣＷ　Ｎｄ：ＹＡＧ　Ｌａｓｅｒｓ　ｗｉｔｈ　Ｃｒ￣（４＋）：ＹＡＧＰａｓｓｉｖｅＱ－ｓｗｉｔｃｈｉｎｇｏｆＰｕｌｓｅｄａｎｄＣＷＮｄ：ＹＡＧＬａｓｅｒｓｗｉｔｈＣｒ￣（４＋）：ＹＡＧ...     

Saturable Excited State Absorption of Cr~(4 ) : YAG for Q-switching Nd : YAG Laser

ＳａｔｕｒａｂｌｅＥｘｃｉｔｅｄＳｔａｔｅＡｂｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆＣｒ４＋ＹＡＧｆｏｒＱ┐ｓｗｉｔｃｈｉｎｇＮｄＹＡＧＬａｓｅｒＷＡＮＸｉａｏｋｅＬＩＮＬｉｈｕａｎｇＯＵＹＡＮＧＢｉｎＤＩＮＧＹａｎｈｕａＸＵＪｕｎＤＥＮＧＰｅｉｚｈｅｎ（Ｓｈａｎｇ...     

Experiment Study on Active-passive Mode-locking Using Cr4+:YAG as Saturable Absorber

Cr4+:YAG crystal was used as a saturable absorber in an active-passive mode-locked Nd:YAG laser. The stable and complete mode-locked pulse train was achieved at 1064 nm. The duration of ～0.8 ns to 2.4 ns for a single pulse was obtained by using Cr4+:YAG crystals with the different initial transmissions, and there was a shortest pulse width. The mode-locking dynamic process of Cr4+:YAG crystal was discussed to explain the experimental result, and the effect of excited-state absorption was considered.     

Nd^3＋：YAG激光的光纤传输

首先叙述了光纤传输Nd^3 ：YAG激光的优点，接着分析了不同光纤和其传输Nd^3 ：YAG激光的特点。然后通过对光纤传输系统各部分的分析与设计，结合实际，设计了光纤耦合机构。最后，对来自于工件反射光问题提出了解决方案。     

Diode-end-pumped Nd:YAGLaser with Cr4+:YAG as Passive Q-switch

A diode-end-pumped Nd:YAG laser is passively Q-switched by using Cr4+:YAG as saturable absorber. When CW pumped with a laser diode which the maximum power is 550 mW, the laser produces pulses of 24 ns duration at 1064 nm, with an energy of 26 μJ.