高浓度掺钕钇铝石榴石(Nd∶YAG)晶体的光谱与激光特性

测量了高掺杂浓度Nd∶YAG晶体的吸收光谱和荧光寿命。晶体的主吸收峰在 80 8nm处 ,Nd掺杂的摩尔分数为 0 0 30的Nd∶YAG晶体的吸收系数高达 2 0 7cm-1,荧光寿命为 15 0 μs,存在浓度猝灭。进行了钛宝石激光抽运高掺杂浓度Nd∶YAG和Nd∶YVO4 晶体的激光性能对比实验 ,所用Nd∶YAG晶体摩尔分数为 0 0 2 0和 0 0 2 5 ,激光斜率效率分别为 2 9 7%和 32 % ;Nd∶YVO4 晶体摩尔分数为 0 0 30 ,激光斜率效率为 34 7% ,表明了高浓度Nd∶YAG晶体在激光性能上与高浓度的Nd∶YVO4 晶体相当     

Yb∶YAG晶体的光谱和激光性能

研究了Yb∶YAG晶体的光谱特性, 通过不同掺杂浓度的Yb∶YAG晶体的荧光寿命的测定, 确定了Yb3+在Yb∶YAG晶体中的最佳掺杂浓度, 用合作上转换机制解释了高浓度掺杂时的荧光浓度猝灭效应, 研究了掺杂原子分数为0.2的晶体微片的激光性能.     

LD双端端面泵浦的高功率连续单频Nd:YVO4激光器

通过研究Nd:YVO4晶体在不同Nd3+掺杂浓度下对泵浦激光的吸收特性,以及激光晶体因吸收泵浦光而产生的热效应,在理论上分析了大功率泵浦情况下全固体化单频Nd:YVO4激光器中激光晶体Nd3+掺杂浓度对激光输出特性的影响,得出了激光器的输出功率、泵浦阈值以及斜效率与晶体掺杂浓度的对应关系.在实验上对晶体掺杂浓度分别为0.2 at%、0.3 at%和0.5 at%的大功率全固体化单频Nd:YVO4激光器的输出功率进行了比较,实验结果和理论预测基本吻合.当Nd:YVO4晶体的Nd3+掺杂浓度为0.3 at%,在44.3 W泵浦光功率下,我们在实验室得到18 W单频连续1.064 μm激光输出,激光器的斜效率为49.4%.     

高重复频率1.34μm调Q锁模Nd:YVO_4激光器

报道了基于V:YAG可饱和吸收体的1.34μm被动调Q锁模Nd:YVO4激光器。采用直腔结构,使用透过率为10%的输出镜,在LD端面泵浦的情况下,实现了重复频率高达2.6GHz的1.34μm调Q锁模运转。Nd:YVO4晶体中,Nd3+离子掺杂质量分数为0.2%,V:YAG晶体的初始透过率为83%。在泵浦功率为11 W时,1.34μm调Q锁模激光的最大平均输出功率为308mW,光-光转换效率为2.8%。     

Nd:YVO4自受激拉曼激光器调Q锁模特性

利用Nd:YVO4激光晶体的自受激拉曼效应,结合Cr:YAG被动锁模技术和倍频技术,实现了结构紧凑的1176 nm和588 nm黄光锁模激光输出。激光器为LD端面泵浦,三镜折叠腔结构,并且采用了透过率为10%的输出镜。Nd:YVO4晶体长度为10 mm,Nd3+离子掺杂质量分数为0.2%,Cr:YAG晶体的初始透过率为67%。10 W激光泵浦时,1176 nm激光平均输出功率为123 mW,调Q包络宽度为6 ns,调Q包络内的锁模脉冲重复频率高达1 GHz。588.2 nm 黄光的平均输出功率为8 mW。     

国产掺Nd3+透明薄片陶瓷的光学性能研究

研究了国产透明陶瓷Nd∶YAG和Nd∶YSAG的光学和激光性能.介绍了透明陶瓷Nd∶YAG和Nd∶YSAG的制作方法及其光谱性能,报道了相应的激光实验结果.对于Nd∶YAG薄片激光器,得到了中心波长1 064.2 nm,半高全宽为0.89 nm的激光输出,泵浦阈值功率0.267 W,最大激光输出功率0.319 W.对于Nd∶YSAG薄片激光器,由于荧光寿命比较长,可实现高掺杂,输出激光的中心波长为1 063.8 nm,半高全宽为1.6 nm,最大激光输出功率为0.356 W,斜率效率达23.2％,结果证明国产Nd∶YSAG陶瓷适用于短脉冲薄片激光器.     

Yb：YAG晶体的光谱和激光性能

研究了Ｙｂ：ＹＡＧ晶体的光谱特性,通过不同掺杂深度的Ｙｂ：ＹＡＧ晶体的荧光寿命的测定,确定了Ｙｂ＾３＋在Ｙｂ：ＹＡＧ晶体的最佳掺杂浓度,用合作上转换机制解释了高浓度掺杂时的荧光浓度猝灭效应,研究了掺杂原子分数为０．２的晶体微片的激光性能。     

大功率激光二极管抽运Nd∶YVO4激光器的特性研究

通过对Nd∶YVO4晶体吸收特性的研究, 对激光输出功率、斜效率与抽运功率的关系进行了理论分析, 发现Nd∶YVO4激光器在大功率激光二极管抽运的条件下, 激光斜效率随抽运功率的增加而减小, 实验表明, 理论结果与实验符合得较好. 选用Nd3+掺杂的原子数分数为0.5%、通光长度为5 mm的Nd∶YVO4晶体, 在抽运功率为5 W左右时, 输出功率为3 W左右时, 获得了71.5%的激光斜效率.     

28.2 W波长锁定878.6 nm激光二极管共振抽运双晶体1064 nm激光器

报道了一种由波长锁定878.6 nm半导体激光器共振抽运两块不同掺杂浓度Nd:YVO4晶体串接的1064nm激光器,并与使用单块的低掺杂浓度晶体和高掺杂浓度晶体情况进行比较,实验表明利用波长锁定878.6nm半导体激光器共振抽运双晶体串接的方式,有利于降低晶体的热效应,提高光光转换效率.当抽运功率为40 W时,获得了28.2 W的1064 nm激光输出,光光转换率为70.5%,斜率效率为70.6%,相对吸收光的光光转换率76%,斜率效率为76.4%,同时该激光器在10?C—40?C的温度变化范围内具有极好的温度稳定性.     

闪光灯抽运的Nd∶KGW和Nd∶YAG激光器的性能比较

用重复频率 1Hz、脉冲宽度 12 0 μs的闪光灯侧面抽运 ,在相同的实验条件下 ,对比了Nd∶KGW晶体与Nd∶YAG晶体的激光性能。在自由运转时 ,分别获得 1 0 %和 0 44 %的斜率效率和 0 5 4J、0 .76J的外推阈值能量 ,获得的最大输出能量为 384mJ和 16 5mJ。调Q运转时 ,Nd∶KGW激光器与Nd∶YAG激光器的斜率效率分别是0 16 %和 0 0 7% ,阈值能量为 5 9J和 12 5J。     

端面抽运固体激光器中Nd∶YAG和Nd∶YVO_4晶体组合应用技术研究

采用Nd∶YAG与Nd∶YVO4晶体组合应用的方案,将具有优良导热和光电性能的Nd∶YAG晶体作为抽运光的前端吸收晶体,其后端放置具有较宽吸收谱的Nd∶YVO4晶体,用来吸收由于谱宽不匹配而没有被Nd∶YAG晶体吸收的抽运光能量成分。两种晶体在波长1064nm处的发射谱相互重叠,其吸收的抽运光能量可以转化成共同波长的振荡激光,提高了抽运光的利用效率。这种组合应用的方式还可以有效抑制振荡光功率随抽运源工作温度变化而产生的波动。实验证明,采用这种激光晶体的组合应用方案,相对于单一Nd∶YAG晶体方案,激光器的光光转换效率可提升22.9%,输出功率对温度的敏感度由7%降到1%以内。     

Nd3+掺杂PbWO4晶体的光谱特征和浓度效应

钨酸铅晶体(PbWO4)是新型的闪烁晶体,针对其广阔的光电子应用,实验测试了Nd3 掺杂PbWO4晶体的吸收光谱,讨论了不同的Nd3 掺杂浓度对于吸收系数和PbWO4光学吸收边的影响。依据Judd-Ofelt理论计算了吸收截面积、强度参数、量子荧光效率、荧光分支比等。讨论了不同浓度Nd3 掺杂的PbWO4晶体的光致发光光谱;室温LD808nm泵浦下,1.06μm荧光发射的荧光强度、荧光寿命和发射截面积,论述了这些性能随Nd3 掺杂浓度的变化关系。     

端面泵浦双Nd∶YVO_4激光器中热效应对腔稳定性的影响

利用多个激光晶体串接方式可以提高固体激光器的输出功率 发展双Nd∶YVO4 晶体激光器 ,将晶体的端面镀膜作为谐振腔的端面镜 ,构成了平行平面谐振腔 对平行平面谐振腔的等效腔进行了理论分析 ,结果表明激光晶体吸收泵浦光产生的热透镜效应对保持腔的稳定性起到了重要的作用 在国内首次进行了双端泵浦双Nd∶YVO4 激光器的实验研究 ,在抽运功率为 2 0 .74W时获得了 11W的 10 6 4nmTEM0 0 模激光输出 ,其光 光转化效率约为 5 3% 并且对于不同掺杂浓度下的实验结果进行了讨论     

激光二极管抽运Nd∶YVO4/LBO红光激光器研究

报道了激光二极管抽运的Nd∶YVO4晶体、LBO晶体Ⅱ类非临界相位匹配腔内倍频大功率红光激光器。通过对激光晶体热效应的考虑 ,设计了热不灵敏腔 ,采用低掺杂浓度Nd∶YVO4晶体 ,获得了 6 71nm红光的最高输出为890mW。     

激光二极管抽运Nd：YVO4／LBO红光激光器研究

报道了激光二极管抽运的Nd：YVO4晶体、LBO晶体Ⅱ类非临界相位匹配腔内倍频大功率红光激光器。通过对激光晶体热效应的考虑,设计了热不灵魂腔,采用低掺杂浓度Nd：YVO4晶体,获得了671nm红光的最高输出为890mW。     

Yb：Y3A15O12晶体晶格振动光谱的研究

采用提拉法生长Y3A15O12（YAG）晶体和Yb^3＋掺杂原子数分数分别为5％，10％，15％，20％，25％，50％N100％的Yb：Y3A15O12（Yb：YAG）晶体。系统表征和分析了Yb^3＋掺杂浓度对拉曼光谱的影响。随着Yb^3＋掺杂浓度的增加，晶体的振动模式没有明显的变化，晶体结构没有改变；在370cm^-1和785cm^-1附近，振动吸收峰的半峰全宽逐渐增大。分析得出，Yb抖掺杂浓度对晶体的晶格、对称性、荧光寿命均有影响，从而可能影响到晶体的光谱和激光性能。     

Yb∶YAG晶体的热学性质及其对激光性能的影响

对于中频感应加热提拉法 (CzochralskiMethod)生长的高掺杂浓度 (原子数分数 0 30 )Yb∶YAG晶体 ,经退火后采用差示扫描量热计法测量了晶体的比热容 ,通过激光脉冲法测量了不同掺杂浓度 (原子数分数 0 0 5～ 0 30Yb∶YAG晶体的热扩散率和热导率。实验表明 ,随着Yb3+ 离子浓度增加 ,Yb∶YAG晶体在 30 0K温度下的导热性能有明显的降低。原子数分数为 0 30的Yb∶YAG晶体的激光实验表明 ,高掺杂浓度Yb∶YAG晶体热导率的降低导致了激光阈值的增加     

超磷酸钕的荧光

描述了超磷酸钕晶体NdP_5O_(14)(NdUF)的性质,它可望用作高效率的Nd激光器。Nd浓度为4×10~(21)/cm~3,它比Nd:YAG之类激光晶体的有用的最多掺杂量(～1％)高出约60倍。尽管Nd浓度高得多,但主要跃迁的线宽和截面,仍与Nd:YAG很相似。因此可以指望:NdUP中每单位长度的增益也要比Nd:YAG高约60倍。报告了NdUP的晶体结构,吸收和荧光光谱,能级确定和其它各种特征。其它稀土形成相似的不溶性稳定化合物。其中大多数从紫外到近红外是透明的(除金属离子的吸收带外)。     

激光二极管端面抽运Nd:YVO4晶体连续输出板条激光器研究

报道了利用激光二极管列阵端面抽运Nd:YVO4混合腔板条激光器连续波输出的实验结果,获得近衍射极限的60 W连续激光输出.实验证明两种晶体输出功率相当,低掺杂浓度的Nd:YVO4晶体更有利于得到近衍射极限的高功率输出,但同时对冷却水温度的变化也较敏感.     

新型激光晶体Nd：GdVO_4

报导了新型激光晶体Nd:GdVO4的结构及生长;研究了其光谱特性,得出在808 nm处具有较强的吸收峰,且三个主发射峰波长分别为912.6 nm、1 063.1 nm、1 341.3 nm;讨论了其热导率,认为具有很高的热导率可能是因为掺入Nd3 后晶格畸变并不大引起的;通过与Nd:YVO4和Nd:YAG进行性能比较,证明该晶体是LD泵浦高功率激光器的理想工作物质.