用光腔衰荡光谱法判断钕玻璃体损伤的产生

运用光腔衰荡光谱技术测量钕玻璃在激光辐照下其透过率的变化,判断出钕玻璃体损伤的产生。实验采用直腔型衰荡光腔,通过检测钕玻璃在强激光辐照下产生应力时其透过率的变化,测试出了钕玻璃在强激光辐照下产生体损伤的激光能量密度。该测试方法灵敏度高,且对测试元件无破坏作用。     

激光物质(棒)的加工

激光器都需要有产生激光的工作物质,目前固体激光器常用的工作物质有钕玻璃、掺钕钇铝石榴石晶体和红宝石晶体。这三种激光物质的应用形式都是圆棒。钕玻璃是最易制造,价格便宜,效率较高的一种激光物质。本文将着重谈谈钕玻璃棒的加工方法以及加工中应注意的问题,最后再简略地介绍一下掺钕钇铝石榴石棒和红宝石棒的加工特点。图1是典型的激光物质(棒)的零件图。图中棒直径φ=4～12mm,棒长L=60～210mm。一般越长越粗。     

钕离子掺杂和钕铝共掺高硅氧玻璃的光谱性质研究

基于多孔玻璃烧结的方法制备了钕离子掺杂和钕铝共掺高硅氧玻璃，测量了掺钕高硅氧玻璃的吸收光谱、荧光光谱和荧光寿命. 利用Judd-Ofelt理论计算得到了钕离子在高硅氧玻璃中的强度参数，计算并对比了掺钕高硅氧玻璃和钕铝共掺高硅氧玻璃的理论荧光寿命、受激发射截面和发光量子效率.讨论了钕铝共掺高硅氧玻璃中铝离子的掺入对玻璃发光性质的影响. 通过与其他掺钕氧化物玻璃和一些商用硅酸盐玻璃的主要光谱性质的比较，掺钕高硅氧玻璃显示了较好的光谱性质，有可能成为一种应用于高能和高频激光领域的新型激光材料. 关键词： 掺钕高硅氧玻璃 钕铝共掺 光谱性质 Judd-Ofelt理论     

掺Nd离子LNA激光晶体的激光特性研究

 掺钕离子的LNA因具有宽荧光谱线、高的增益系数、高掺杂浓度和有利于多种泵浦类型的宽的吸收光谱而被应用于超短脉冲领域。利用负反馈控制技术对这种新型的激光材料进行了锁模研究。获得了近变换限的脉宽5ps，光谱半宽0.43nm的稳定激光输出。     

磷酸盐钕玻璃的荧光寿命和损耗对激光增益特性的影响

实验研究了目前使用的Ｎ２１２２和Ｎ３１２２掺钕磷酸盐玻璃中不同的ＯＨ基浓度对玻璃荧光寿命的影响，同时从实验和理论上研究了荧光寿命和损耗对激光增益特性的影响，结果表明，增加玻璃的荧光寿命是提高增益性能的一个重要方法，当玻璃的荧光寿命增加１０％时小信号增益系数提高５％左右，提高钕玻璃的荧光寿命，可适当降低对损耗的要求，也能够保持它的增益性能不变。     

磷酸盐钕玻璃非线性吸收的研究

从能量透过率导出计算非线性吸收系数的理论公式,强调了探测光束脉冲波形在计算中的作用.用高功率磷酸盐钕玻璃激光系统对掺钕浓度为1.2wt%的样品棒进行了实验测量,结果为γ=1.2cm/TW.研究了非线性吸收对放大系统增益和激光脉冲的波形所引起的变化.定量计算表明,它的影响是显著的,例如,一个TW量级的大型激光系统,γ=1.2cm/TW和2.0cm/TW时,其总增益比γ=0时分别下降18.7%和27%,输出激光脉宽增大14%和23%.     

大口径高性能激光钕玻璃研究进展

 在概述国内外高功率激光钕玻璃的发展及其主要性质的基础上,重点论述了上海光学精密机械研究所在大口径N31高功率激光钕玻璃半连续熔炼工艺、连续熔炼工艺、包边工艺等方面的研究进展。报道了半连续熔炼工艺制备的不同Nd₂O₃浓度N31钕玻璃的光吸收损耗和荧光寿命及小信号增益系数,并给出了这些钕玻璃坯片小信号增益系数的波动范围。通过对半连续熔炼和连续熔炼工艺制备的N31激光钕玻璃主要性能的比较,证明连续熔炼工艺制备的N31钕玻璃的主要性能指标与半连续熔炼的性能相当。对于400 mm大口径N31钕玻璃坯片的包边进行了模拟考核,结果表明,采用现有包边工艺的钕玻璃可以承受1 000次高功率氙灯辐射。     

线状聚焦激光与金属作用的离子速度分布

本文报道了利用法拉第筒飞行时间法进行的离子测量.通过比较高功率激光线状聚焦和点状聚焦在平面金属靶上产生的离子发射特性,总结出离子速度分布和激光辐照密度的定标规律,以及离子速度分布的空间各向异性.实验是在上海光机所钕玻璃激光装置上进行的,激光束的波长为1.06μm,脉宽为300ps,辐照密度为10~(12)～10~(14)W/cm~2.     

宽带钕玻璃激光的高效三次谐波转换

提出了一种新颖的宽频带钕玻璃激光三倍频技术组合激光工作模式（宽带激光与窄带激光混频）方案。数值模拟研究表明:利用窄线宽钕玻璃激光脉冲,可以缓解宽频带激光谐波转换过程中群速度失配对转换效率的影响,从而提高宽带钕玻璃激光的转换效率;并且该方案可以与目前使用成熟的双和频晶体方案结合,从而能支持目前钕玻璃激光装置能达到的最大带宽约5 nm的高效三倍频（理论上效率达约80%）。     

“绿色”液体激光介质的非线性光学特性研究

利用氧化钕和盐酸为原料制得Nd(phen)2Cl3(三氯二邻菲罗啉合钕),测得其光谱特性并以稀土氧化钕、苯甲酸和邻菲罗啉为原料制得绿色液体激光介质钕离子的配合物——NdB3 phen(三苯甲酸-邻菲罗啉合钕).利用飞秒激光器,采用单光束Z-扫描法研究了NdB3 phen的三阶非线性光学特性.结果表明:当入射飞秒激光脉冲...     

稀土氟碳酸盐矿物的光致发光谱和吸收谱研究

测定并讨论了产自四川冕宁矿区的氟碳铈矿和产自内蒙白云鄂博稀土矿区的黄河矿、氟碳钙铈矿、氟碳铈钡矿的光致发光谱。结果表明,稀土氟碳酸盐矿物在488.0nm和514.5nm激光激发下的光致发光中心是Nd3+,发光谱中的所有谱带均出自Nd3+的辐射跃迁。在488.0nm激光激发下,稀土氟碳酸盐矿物在495nm到733nm谱区的发光谱带强而尖锐,但在514.5nm激光激发下,这个谱区的谱带明显变弱或消失,转而出现783nm到907nm谱区的强发光谱带。可见光吸收谱表明稀土氟碳酸盐矿物对可见光的吸收也与矿物中的Nd3+有关。     

Thermal characteristics of Nd3+-doped fiber ring laser pumped by Ti:sapphire tunable laser

A Nd(3+)-doped fiber ring laser pumped by a CW Ti:sapphire tunable laser is reported. The characteristics of the system are studied for the first time at 77K and 300K. The results show a lower threshold and a higher slope efficiency at 77K than that at 300K. Applications of the Nd~(3+)-doped fiber ring laser in a multiplexing fiber sensor system and a fiber-ring-laser type temperature sensor are discussed.     

熔盐法生长Nd:KGW多波长激光晶体结构及光谱性能的研究

采用熔盐法,以K2W2O7为助溶剂,优化了晶体生长的工艺参数,生长出了新型稀土激光晶体Nd∶KGW。采用XRD及X射线荧光分析,确认了所得到的晶体为β Nd∶KGW晶体。通过TG DTA分析和测量,得到了其熔点及相变温度分别为1086℃和1021℃。利用红外光谱和Raman光谱确定了其分子基团的振动归属。通过测量其吸收光谱,该晶体在波长为808nm处有强吸收峰,可以与激光二极管有效地耦合。通过计算,获得了其峰值吸收截面积。测试了该晶体的荧光光谱,所得到的晶体发射波长为1.06μm和1.35μm。     

利用同步辐射进行X射线激发光学发光研究

本文介绍利用北京正负电子对撞机产生的同步辐射X光进行激发晶体(GGG:Nd~(3+),LaF_3:Nd~(3+))的光学发光研究的有关实验技术和设备。     

同步辐射与GGG：Nd^3＋晶体的相互作用

用北京同步辐射489A-VUV束线作为连续光源测定了GGG:Nd~(3+)晶体的短波吸收光谱。用束线4B9A-WX作为光源激发GGG:Nd~(3+),测定了它的XEOL(X-ray excited optical luminescence)。     

Ultrashort-laser-pulse-induced persistent spectral hole burning of Eu(3+) in sodium borate glasses

We have observed persistent spectral hole burning (PSHB) in Eu(3+) -doped sodium borate glasses irradiated with near-IR femtosecond laser pulses. As-prepared glasses, i.e., glasses melted in air, do not show PSHB even at low temperatures (~77K) , but room-temperature PSHB occurs in the irradiated glasses. The exposure to IR radiation causes both the reduction of Eu(3+) to Eu(2+) and the formation of intrinsic defects. We propose that the photoinduced redistribution of electric charges between Eu(3+) to Eu(2+) is responsible for the occurrence of PSHB.     

高能、超短脉冲、可调谐激光器用掺镱氟磷酸盐玻璃研究进展

Yb^3 与其它稀土离子相比有最简单的能级结构，这使它具有一些独特的性质，如避免激发态吸收，消除上转换和浓度猝灭等，因此它是高能输出激光器介质的理想掺杂离子。氟磷玻璃综合了氟化物玻璃和磷酸盐玻璃的优点，可降低磷酸盐的声子能量，改善其易吸湿性；提高氟化物玻璃的物理化学性能等，这使它成为稀土掺杂可调谐光纤激光器的很好的掺杂介质。众多研究表明，Yb^3 掺杂氟磷玻璃是一种很有前途的激光工作物质。本文总结了Yb^3 掺杂氟磷玻璃的特点，性质，结构及存在的问题。     

Dual-wavelength Bi_2Se_3-based passively Q-switching Nd~(3+)-doped glass all-fiber laser

We demonstrate a dual-wavelength passively Q-switched Nd~(3+)-doped glass fiber laser using a few-layer topological insulator Bi_2Se_3 as a saturable absorber(SA) for the first time, to the best of our knowledge. The laser resonator is a simple and compact linear cavity using two fiber end-facet mirrors. The SA is fabricated by Bi_2Se_3/polyvinyl alcohol composite film. By inserting the SA into the laser cavity, a stable Q-switching operation is achieved with the shortest pulse width and maximum pulse repetition rate of 601 ns and 205.2 kHz,respectively. The maximum average output power and maximum pulse energy obtained are about 6.6 mW and 38.8 nJ, respectively.     

Noncolinear Second-Harmonic Generation Pairs and Their Scatterings in Nd~(3+):SBN Crystals with Needle-Like Ferroelectric Domains

Second-harmonic generation in Nd~(3+):SBN crystal with needle-like ferroelectric with aperiodic domain structures is investigated. Two pairs of second harmonic(SH) waves appearing in lines are observed in unpoled Nd~(3+):SBN crystals with aperiodic needle-like domains. A pair of SH waves emit from the exit face, whose intensities are angle-dependent. The angular dependence is corresponding to the spatial frequency spectrum of the aperiodic domain structure. Another pair of SH waves emit from both the side surfaces, which are mainly the scattered SH waves by needle-like domain walls and obey the theory of Rayleigh scattering.     

Fe对掺钕磷酸盐激光玻璃激光性能的影响

 在理论分析的基础上，具体讨论了Fe质量分数小于10^-4对1 053 nm处光吸收损耗和Nd³⁺无辐射跃迁几率的影响规律，发现Fe在1 053 nm处的光吸收损耗和Nd³⁺无辐射跃迁能量转移都与Fe质量分数成平方关系增长， Fe对1 053 nm光吸收的影响较大而Fe与Nd³⁺之间的能量转移不足50 Hz。这对生产过程中Fe含量的控制有重要指导意义。