Cr~(2+):ZnSe全固态中红外激光器

建立了一种高质量、高效率全固态中红外激光系统,并对激光输出的效率、光束质量等指标进行了测试。首先,以二极管激光器为泵浦源,Tm~(3+):YAP晶体为增益介质,搭建了输出波长为1.97μm的近红外激光器。然后,以Tm~(3+):YAP激光器为泵浦源,自行开发研制的Cr~(2+):ZnSe单晶为增益介质,搭建了全固态中红外激光器。最后,测试了全固态中红外激光器的光束质量及激光器出光效率,并对谐振腔光效率的理论输出值与实际的激光器出光参数进行了对比。实验结果表明:此全固态中红外激光器的光光转换效率为17.2%,斜率效率为20%,在最高输出能量为3 W时的光束质量(M~2)在x和y方向分别为1.7和1.73,光束基本为圆形的高斯光斑。     

Cr2+: ZnS和Fe2+: ZnS光谱特性的比较研究

基于密度泛函理论和投影平面波方法,采用第一性原理对比分析了Cr2+: ZnS和Fe2+: ZnS 的电子结构和光学性能。晶体中二价掺杂离子的态密度、能带结构和几何优化由广义梯度近似的PBE描述。Cr2+: ZnS和Fe2+: ZnS的近中红外光谱表明,特征吸收来自于局域激发的d和p-d杂化轨道之间的跃迁,Fe2+: ZnS的中心跃迁能量比Cr2+: ZnS的要低,红移0.34 eV;分别制备了Cr2+: ZnS和Fe2+: ZnS晶体,并测得了Cr2+: ZnS和Fe2+: ZnS的吸收光谱,证实了Fe2+: ZnS的特征吸收峰较Cr2+: ZnS红移0.34 eV。     

连续波HF激光泵浦Fe2+:ZnSe激光器的可行性

针对目前Fe2+: ZnSe激光器缺乏有效的高功率泵浦源这一关键瓶颈,提出了采用连续波HF化学激光器泵浦Fe2+: ZnSe来实现4 μm波段激光输出的技术路线,结合实验和理论手段考察了此技术路线的可行性。首次获得了由连续波HF化学激光泵浦的Fe2+: ZnSe激光器的W级激光输出,输出功率约为1.7 W,谱线峰值波长为4.18 μm,出光时间约2 s。     

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38 ns,能量为1.7 mJ.     

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。     

Cr4+在Al2O3多晶体中的光谱性能研究

采用传统无压烧结工艺制备Cr:Al₂O₃透明多晶陶瓷.测定了其退火前后的吸收光谱和荧光光谱，发现在Al₂O₃六配位的八面体结构中，Cr⁴⁺的荧光发射也处在1100—1600nm波段的红外区间，荧光发射峰位于1223nm附近，类似Cr⁴⁺在四面体中的发光行为.同时由于氧化铝晶格常数较小，晶体场强较强，使Cr⁴⁺:Al₂O_{3< 关键词： 4+')" href="#">Cr⁴⁺ 2}O₃透明陶瓷')" href="#">Cr:Al₂O₃透明陶瓷 光谱性质 八面体     

Tm-Doped Fibre Laser Pumped Cr^2＋：ZnSe Poly-Crystal Laser

Demonstrations of cw lasing in Cr^2＋：ZnSe poly-crystal are reported. The laser consists of a 1.7-mm-thick Cr^2＋ ：ZnSe poly-crystal disc pumped by a Tin-silica double-clad fibre laser at 2050nm. Using a concave high- reflection mirror with a radius of curvature of 500mm as the rear mirror, the laser delivers up to 1030mW of radiation around 2.367μm.     

Ho3+:LiYF4晶体的中红外发光特性

用坩埚下降法制备了Ho3+离子掺杂的LiYF4单晶。测定了Ho3+:LiYF4晶体的偏振吸收光谱。应用Judd-Ofelt理论分别计算了Ho3+:LiYF4晶体中Ho3+离子的有效强度参数Ω2,4,6、能级跃迁振子强度fexp和fcal、自发辐射跃迁几率A、荧光分支比β、辐射寿命τrad等光谱参数。测定了样品在640 nm光激发下的红外发射光谱,观测到由Ho3+离子的5I6→5I7跃迁所致的2.8～3μm中红外发光,以及在1.2μm(5I6→5I8)和2.0μm(5I7→5I8)处较强的荧光。Ho3+:LiYF4单晶样品的吸收峰线宽较宽,计算得到1.2μm和2.0μm的峰值发射截面分别达到0.20×10-20cm2和0.51×10-20cm2,同时测定了1 191 nm(5I6→5I8)和2 059 nm(5I7→5I8)发射的荧光寿命。研究结果表明:Ho3+:LiYF4晶体在2.0～3μm波段的中红外激光器中有较大的应用前景。     

Cr3+,Yb3+,Er3+共掺磷酸盐铒玻璃转镜调Q激光性质研究

研究了Cr³⁺,Yb³⁺,Er³⁺共掺磷酸盐铒玻 璃转镜调Q激光性质.三种Er₂O₃掺杂浓度的激光实验结果表明，在Er₂O₃名义掺杂浓 度为0.5wt％时，玻璃的综合激 光性质最好，重复频率为0.1Hz时，它的激光阈值功率为14.5mJ，最大输出能量为9.6mJ ，斜率效率为0.55％.在同种实验条件下，比较了Cr14和Kigre公司生产的QE-7S激光性质参数，实验表明，前者激光阈值功率稍低，而后者的斜率效率和最大输出功率略高. 关键词： 3+-Yb³⁺-Er³⁺共掺')" href="#">Cr³⁺-Yb³⁺-Er³⁺共掺 磷酸 盐玻璃 光谱性质 激光性质     

Y2Ti2O7:Tm3+的制备及其发光性能研究

采用溶胶-凝胶法(Sol-gel)制备了不同烧结温度和Tm³⁺掺杂浓度的Y₂Ti₂O₇:xTm (x=0.005,0.01,0.03,0.05)荧光粉,分别采用X射线衍射分析仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和荧光光谱仪对样品的晶型结构、形貌以及发光性能进行了表征。XRD结果表明,所得到的样品为单一立方相烧绿石结构。样品在361 nm紫外光激发下发射出 蓝光,其峰值波长为456 nm,对应于Tm³⁺的¹D₂→³F₄跃迁。1 000 ℃烧结的Y₂Ti₂O₇: 0.01Tm³⁺样品具有较好的发光性能。样品在456 nm处的相对发光强度随Tm³⁺掺杂浓度的增大先升高后降低,在Tm³⁺摩尔分数为1%时达到最大,即出现了浓度猝灭现象。     

Cr~(2+):ZnS和Fe~(2+):ZnS光谱特性的比较研究

基于密度泛函理论和投影平面波方法,采用第一性原理对比分析了Cr2+:ZnS和Fe2+:ZnS的电子结构和光学性能。晶体中二价掺杂离子的态密度、能带结构和几何优化由广义梯度近似的PBE描述。Cr2+:ZnS和Fe2+:ZnS的近中红外光谱表明,特征吸收来自于局域激发的d和p-d杂化轨道之间的跃迁,Fe2+:ZnS的中心跃迁能量比Cr2+:ZnS的要低,红移0.34eV;分别制备了Cr2+:ZnS和Fe2+:ZnS晶体,并测得了Cr2+:ZnS和Fe2+:ZnS的吸收光谱,证实了Fe2+:ZnS的特征吸收峰较Cr2+:ZnS红移0.34eV。     

掺铬的镁橄榄石晶体连续波可调谐激光器

本文报道了连续波Nd:YAG激光器泵浦掺铬镁橄榄石(Cr⁴⁺:forsterite)晶体获得了连续波可调谐运转,该激光器采用Nd:YAG激光器的1.06μm谱线泵浦Φ5×9mm的Cr⁴⁺:forsterite晶体.在吸收泵浦功率为8.7W时,得到1.05W的连续波输出.当在腔内放置色散元件后,其调谐范围是1186nm～1306nm,同时详细研究了输出功率随温度和输出镜透过率的变化特性.     

Cr~(4+): YAG被动调Q与激发态吸收饱和

运用速率方程计算了Ｃｒ４＋ＹＡＧ晶体的基态吸收、激发态吸收与入射脉冲的能量密度和强度的关系。在测量晶体透过率的实验中，发现Ｃｒ４＋ＹＡＧ晶体的激发态吸收趋于饱和。理论计算与实验数据拟合给出了包括基态吸收截面，激发态吸收截面和寿命等参数。在用Ｃｒ４＋ＹＡＧ对脉冲式ＮｄＹＡＧ激光器被动调Ｑ的实验中，得到脉宽５ｎｓ、能量９０ｍＪ的激光脉冲，并且发现这种调Ｑ与Ｃｒ４＋ＹＡＧ的激发态吸收饱和直接相关。     

Cr^4＋：YAG,Cr^4＋：Mg2SiO4近红外荧光辐射温度特性研究

测量了Ｃｒ＾４＋，ＹＡＧ、Ｃｒ＾４＋，Ｍｇ２ＳｉＯ４晶体在室温和液氮温度下的荧光光谱，吸收光谱和激发态寿命，讨论了温度变化时，两种晶体中Ｃｒ＾４＋近红外辐射积分强度变化与激光发态寿命变化的关系，得出结论：在７７Ｋ￣３００Ｋ范围内，Ｃｒ＾４＋的＾３Ｔ２能级荧光辐射截面本身受温度影响不大，Ｃｒ＾４＋辐射荧光的变化，主要是由无辐射弛豫速率随温度变化而引起的。     

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。     

激光二极管端面连续抽运的Cr^4＋：Nd^3＋：YAG微片激光器输出特性研究

报道了腔长为1．1mm的激光二极管端面抽运的Cr^4 ：Nd^3 ：YAG自调Q微片激光器，连续抽运下获得了平均功率为5—18mW、重复频率为1—10kHz的稳定的调Q激光脉冲输出序列。并且对微片激光器的调Q输出激光的单脉冲特性参量、重复频率以及抽运阈值功率等进行了理论研究，计算结果和实验结果比较吻合。     

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.