Nd∶YAG中电声耦合非Markovian过程的激发光谱

用Brown振子模型研究YAG基质材料中Nd3+4f电子跃迁的电子声子相互作用过程,详尽推导电子声子耦合的表达式,计算了电声耦合常数不同时的激发光谱,结果表明,电声耦合作用使电子跃迁的吸收峰两边产生声子吸收峰,电声耦合作用较强时,可以产生多级声子吸收峰.通过模拟实验激发光谱,得到样品的电声耦合常数和声子频率等参数,和半导体比较,样品的电声耦合常数较小,说明4f电子声子的耦合属弱相互作用.用这些参数计算时间分辨的荧光相干光谱,其结果与实验结果一致.     

衍射损耗耦合型高功率Nd∶YAG激光器

本文提出并设计了适用于高功率固体激光器的新型谐振腔．使用腔内衍射滤波器以实现激光束高的光束质量，其衍射损耗作为耦合输出．实验上，获得了近衍射极限的１００Ｗ量级激光输出．     

GdVO4∶Eu3+的激发光谱特性研究

测量了GdVO4 ∶Eu3 +在室温下的光致发光光谱 ;研究了不同掺杂方式和烧结气氛对多晶GdVO4 ∶Eu3 +发光性质的影响 ,探讨了GdVO4 ∶Eu3+的激发光谱在 2 0 0～ 35 0nm范围内激发带的来源和GdVO4 ∶Eu3+中的能量传递。在 2 0 0～ 35 0nm范围内的激发带可解释为来自于钒酸根团的配体O到V的电荷迁移跃迁吸收 ;硝酸溶液使部分正GdVO4 形成多钒酸盐 ,还原气氛使GdVO4 产生O空位和部分V变价 ,影响了钒酸根团间的电荷迁移跃迁吸收和钒酸根团间、钒酸根团与Eu3 +间的能量传递 ,产生激发谱带蓝移和激发带间强度比例变化。GdVO4 中VO3 -4 的π轨道能使得VO3 -4 和稀土离子 (Gd3+、Eu3+)的电子波函数有效地重叠 ,从而VO3 -4 和稀土离子可通过交换作用有效地传递能量。GdVO4 ∶Eu3+在 2 0 0nm处的吸收很弱 ,在此位置也没有Gd3 +或Eu3+的 4fn -15d的吸收和明显的 4fn 高能级吸收 ,而激发却十分有效 ,可解释为由于存在VO3 -4 与Gd3 +或Eu3+的 4fn 高能级间有效的能量传递所致 ;由于Gd3 +的特征发射恰好在基质的强激发带 ,且Gd3+的特征发射没有出现 ,可存在Gd3 +→VO3-4 →Eu3 +的能量传递。Gd3+的6GJ、6PJ能级间隔与Eu3 +的7F1、5D0 能级间隔相近 ,处于6GJ态的Gd3 +可通过共振能量传递激发Eu3 +到5D0 态 ,这可导致Gd3 +     

Nd∶YAG晶体生长过程中熔体液流速度场的数值模拟

采用有限差分法对使用Cz(Czochralski)法生长Nd∶YAG激光晶体过程中熔体中的液流速度场进行数值模拟研究。首先给出了Nd∶YAG晶体生长系统的数学模型 ,然后对上述数学模型进行无量纲化处理 ,最后给出相应的边界条件 ,使用有限差分法求解上述方程。应用上述方法编制仿真程序 ,仿真了改变工艺条件后熔体中液流速度场的变化情况 ,分析了各种工艺条件对液流速度场变化的影响。     

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。     

基于Nd∶YAG/Cr∶YAG复合晶体的全固态紫外激光器

被动调Q产生1064 nm脉冲激光在腔外聚焦后入射到KTP中,产生532 nm的倍频光,再通过LBO和频产生355 nm激光。当抽运功率为3.4 W时,基频光调Q输出平均功率为350 mW,峰值功率达3.5 kW。腔外二倍频532 nm绿光输出平均功率为110 mW,用Ⅰ类相位匹配LBO晶体和频获得36 mW的355 nm的紫外激光输出,三倍频效率(1064~355 nm)达到10.2%。由于Cr∶YAG晶体达到饱和吸收后,会呈现出各向异性的特征,对基频光的偏振状态有很大影响。实验中必须合理放置复合晶体,使基频光的偏振状态为近似线偏振以提高转换效率。     

宽温范围LD端泵Nd∶YAG激光器泵浦源光谱理论化

针对先进光刻调焦调平传感器系统的增益系数工艺相关性开展理论仿真与实验研究。建立了增益系数工艺相关性理论模型,仿真分析了调焦调平传感器增益系数与测量误差随不同光刻工艺材料膜层厚度的变化规律。在自研实验系统上对表面涂覆不同厚度SiO₂薄膜的硅片样品进行了实验验证,发现实验与理论仿真得到的增益系数与测量误差随膜层厚度的变化规律一致。仿真与实验研究结果表明,调焦调平传感器的工艺相关性测量误差在SiO₂膜层厚度为250 nm和690 nm附近时分别出现约55.9 nm和36.6 nm的误差峰值。采用表面覆盖特定膜层的硅片来标定光刻机调焦调平传感器,可以有效减小增益系数工艺相关性的影响和测量误差。本研究结果对于光刻精密对焦控制、光刻工艺优化具有重要的参考意义。     

产生蓝色相干辐射和实现Nd∶YAG 1.0642μm倍频90°非临界相位匹配的Nb∶KTiPO_4(英文)

本文报道了用熔盐顶部籽晶法生长Ｎｂ浓度（０～１３）ｍｏｌ％的Ｎｂ∶ＫＴＰ晶体的倍频的Ⅱ型相位匹配的截止波长和Ｎｄ∶ＹＡＧ１．０６４２μｍ及Ｎｄ∶ＹＡ１Ｏ３１．０７９５μｍ激光在这些晶体中倍频的最佳相位匹配角的测量结果．从中可看出,由于Ｎｂ５＋的引入使ＫＴＰ晶体倍频的Ⅱ相位匹配的截止波长有效蓝移,目前已使截止波长蓝移至９３７ｎｍ且有效产生４６８．５ｎｍ的倍频蓝光．同时Ｎｂ５＋的引入使Ｎｄ∶ＹＡＧ１．０６４２μｍ激光和Ｎｄ∶ＹＡ１Ｏ３倍频的最佳相位匹配方向产生很大的变化,目前已使Ｎｂ∶ＫＴＰ晶体倍频的最佳相位匹配方向为θ＝８８．３２°、Φ＝０°,非常接近于９０°非临界相位匹配方向     

Nd∶YAG晶体1.064 μm受激发射截面随温度变化特性研究

测量了Nd∶YAG晶体从-70℃到+80℃不同温度下的荧光发射光谱和荧光寿命,计算了该晶体在不同温度下1.064 μm受激发射截面,首次获得在此温度变化范围内受激发射截面随温度的线性变化关系.     

脉冲Nd∶YAG激光烧蚀Al产生等离子体特征辐射的机理研究

采用时间与空间分辨光谱测量技术,研究了在Ar气为缓冲气体下,用脉冲Nd∶YAG激光烧蚀Al产生等离子体的发射光谱及其随气压的变化规律,对粒子的激发机理进行了讨论,认为特征谱线是由复合辐射为主要机理,并用此结论在一定程度上解释了实验结果。     

非相干背景光辐照对LiNbO_3∶Fe与LiNbO_3∶Fe∶In晶体中二波耦合的控制

理论分析和实验观测了非相干背景光辐照下掺杂LiNbO3晶体中的二波耦合 ,发现非相干背景光能够在很大范围内灵活有效地控制信号光增益 ,抑制扇形效应 ,提高信噪比 ,缩短光栅的建立时间 .入射光光强比一定时 ,适当地增大背景光光强可以使光栅响应时间减小一个数量级 .尤其对于抽运光光强远大于信号光光强的情况下 ,上述作用更为明显 .     

电子俘获材料Eu,Sm∶CaS荧光特性的研究

研究了电子俘获材料Eu ,Sm∶CaS在室温下的荧光激发谱和荧光辐射谱。荧光激发谱由四个激发带构成 ,是由Eu2 + 的 4f7→ 4f55d跃迁和基质吸收所产生的。可见光激发下的荧光辐射谱是由一个极强的宽带和两个极弱的窄带构成 ,紫外光激发下的荧光辐射谱中不仅出现了以上三个辐射带 ,还出现了七个较强的窄带。这些荧光辐射带分别是由Eu2 + 的 4f65d → 4f7、Sm3 + 的 f→ f、Eu3 + 的 f→ f跃迁所产生的。研究还发现 ,当激剂浓度一定时 ,Eu2 + 的辐射带明显比Sm3 + 的辐射带强。     

高峰值功率大能量Nd∶Ce∶YAG激光器的研究

将氙灯抽运Nd:Ce:YAG激光器作为主振荡器,一级抽运Nd∶YAG放大,实现了能量为1.8J,脉宽为8ns,束散角为2.3mrad,重复频率为20Hz的激光输出,峰值功率达0.22GW。该激光器体积更小,效率更高,可靠性更强。     

(Y,G d)BO_3∶Tb~(3+)的真空紫外及紫外激发光谱特性

采用传统的高温固相反应法合成出(Y,Gd)BO3∶Tb荧光体,对所制得的荧光体进行了晶体结构分析,分析结果表明结晶良好。(Y,Gd)BO3∶Tb在147 nm真空紫外光激发下的发射主峰在544 nm(Tb3+的5D4→7F5跃迁),是一种绿色发光材料。样品的真空紫外激发光谱及紫外激发光谱表明,(Y,Gd)BO3∶Tb的基质吸收带位于150 nm附近。Gd3+离子对真空紫外区的光吸收有增强作用,存在着Gd3+→Tb3+的能量传递。测量了荧光粉在室温下的荧光衰减特性,其余辉时间约为8 m s,能够满足显示显像技术的要求。因此,(Y,Gd)-BO3∶Tb是一种有前景的PDP用绿色发光材料。     

带相位共轭镜的Nd∶YAG激光系统

研究了相位共轭镜用于改善MOPA激光系统光束质量的特性研究.利用单纵模环形激光器作为振荡级,对加装有相位共轭镜的MOPA系统的相位共轭反射率、阈值进行了测试,并获得了重复频率10 Hz、单脉冲能量大于200 mJ、近衍射极限的高光束质量激光输出.     

考虑激光下能级弛豫过程的调Q Nd∶YAG速率方程理论分析

本文比较了考虑与不考虑激光下能级弛豫过程的两种形式的调Q速率方程,并以二极管激光侧面泵浦电光调QNd∶YAG为例,分别采用两种形式的调Q速率方程,分析了调Q过程中上、下能级粒子数变化过程,计算了输出调Q激光脉冲波形、峰值功率以及能量,进行了比较分析,并解释了调Q“子脉冲”与拖尾现象     

考虑激光下能级弛豫过程的调Q Nd∶YAG 速率方程理论分析

本文比较了考虑与不考虑激光下能级弛豫过程的两种形式的调Q速率方程，并以二极管激光侧面泵浦电光调QNd∶ YAG为例，分别采用两种形式的调Q速率方程，分析了调Q过程中上、下能级粒子数变化过程，计算了输出调Q激光脉冲波形、峰值功率以及能量，进行了比较分析，并解释了调Q“子脉冲”与拖尾现象.     

非相干背景光辐照对LiNbO3∶Fe与LiNbO3∶Fe∶In晶体中二波耦合的控制

理论分析和实验观测了非相干背景光辐照下掺杂LiNbO₃晶体中的二波耦合,发现非相干背景光能够在很大范围内灵活有效地控制信号光增益,抑制扇形效应,提高信噪比,缩短光栅的建立时间.入射光光强比一定时,适当地增大背景光光强可以使光栅响应时间减小一个数量级.尤其对于抽运光光强远大于信号光光强的情况下,上述作用更为明显. 关键词： 光折变 二波耦合 非相干背景光     

Tm∶YAG晶体的光谱及激光特性研究

测试了Ｔｍ∶ＹＡＧ晶体的室温吸收光谱和荧光光谱，计算了各吸收谱线的振子强度，并根据Ｊｕｄｄ－Ｏｆｅｌｔ理论计算了Ｔｍ∶ＹＡＧ晶体的荧光跃迁截面和荧光寿命。用红宝石激光泵浦时，获得了波长２．０１μｍ、能量４０ｍＪ的激光脉冲。