基于Nd∶YVO_4晶体四波段腔面膜的研制

黄光激光器作为一种接近人眼敏感区域的激光器在诸多领域都发挥着重要的作用,而谐振腔又是激光器中重要组成部分.本文以Nd∶YVO4(c-cut)晶体为基底,利用真空镀膜设备研制出四波段腔面膜.通过分析膜系设计过程中膜层电场强度和优化膜系,使膜层中驻波场强得到合理分布,从而在理论上减小膜层损伤的可能性;通过TFCalc软件对测试结果进行工艺反馈分析,经过多次模拟实验,发现在不同控制波长下,采用相同监控方法监测不同的膜厚比例系数,通过调整工具因子解决了光谱曲线漂移的问题,制备出膜层牢固、化学性能稳定、满足四个波段光谱输出的黄光激光器腔面膜.     

YVO_4/Eu~(3+)微米棒的固相合成及其发光性能

以Y2O3、Eu2O3和NH4VO3为初始原料,用Na2CO3作助熔剂,采用高温固相法成功制备出棒状YVO4/Eu3+荧光粉;利用X射线粉末衍射仪、透射电镜、扫描电镜、荧光光谱仪等分析了产物的结构、形貌和发光特性,并探讨了其生长机理.结果表明:YVO4/Eu3+属于四方锆石型结构,空间群为I41/amd;其形貌为微米棒状,平均直径约0.20μm,平均长度约1.16μm.在395nm紫外光激发下,YVO4/Eu3+荧光粉能发出Eu3+的特征红色荧光,发射主峰位于616nm,归属于Eu3+离子的5 D0→7F2电偶极跃迁.     

Ce:YVO4晶体的生长及其电荷迁移发光

为探索新型的白光LED荧光粉材料,采用提拉法生长了Ce2(CO3)3掺杂的Ce3+∶YVO4晶体,并对生长晶体的结构和光谱性能进行了表征。通过XRD测试,确定了由提拉法生长的Ce3+∶YVO4晶体的晶相没有发生变化。Ce3+∶YVO4晶体在450 nm处有一个较宽的发射带,在620 nm处有一个明显的发射峰。分析表明,在Ce3+掺杂的YVO4晶体中,铈离子主要以三价离子的形式存在,但在激发光照射下出现的620 nm发射表明有Ce4+存在,并且Ce4+与配位O2-形成了电荷迁移态(CTS)。     

The Study on the Interaction between Tm3+ and Tb3+ Rare Earth Ions in YVO4 Crystal

In this paper the measurement result of transmission spectrum of Tb,Tm∶YVO4 is presented. The intensity Ωt, the probabilities of radiating transition, non-radiating transition, the cross-relaxation and the lifetimes of Tm3+ ions at 3H4 and 3F4 levels are calculated. The results show that when the concentration of Tm3+ ions >1.2 at.-%, the fluorescent lifetime of upper level 3H4 is shorter than that of lower level 3F4 due to the interaction between Tm3+ and Tb3+ ions, thus the lasing self-termination at ～1.5 μm can be eliminated.     

Growth of laser single-crystals Er:YVO4 by floating zone method

High optical quality Er³⁺:YVO₄ laser crystals have been grown by using the floating zone method (FZ). The spectroscopic properties and 3 μm lasing of Er³⁺:YVO₄ were investigated. It is found that the Er³⁺ concentration has a negative effect on the emission of the transition ⁴I_13/2→⁴I_15/2(1.55 μm ), and a positive effect on that of the ⁴I_11/2→⁴I_13/2 transition (2.68 μm). With direct upper-state pumping and a plane-concave cavity a self-terminating laser was achieved at the wavelength of 2.724 μm in the 30 at% Er³⁺ doped sample.     

YVO_4晶体及其掺Nd的喇曼光谱

本文报道了对YVO4 晶体及其掺Nd的喇曼光谱的测量结果 ,用这些结果可以了解到这种材料的声子能谱情况 ,在与其它基质材料比较中可以看出它的特点是 :分立的低声子在 5 0 0～ 80 0cm-1之间有一个间隙 ,主要的部分分布在 80 0～ 90 0cm-1附近 ,根据群论分析可以得出各喇曼谱线相应的对称性 ,而且可看出这些喇曼谱线主要来源于VO3 -4 的振动。对这种不均匀分布的声子能谱对于其光谱性能可能产生的影响也作了分析讨论。测量结果还发现掺杂能抑制原有的高能声子。     

基于水、风混合型冷却系统的LD端面泵浦全固态连续绿光激光器

为了简化激光器冷却系统,减小体积,降低成本,设计出一种基于水、风混合型的冷却系统,具有水冷和风冷的优点,可以实现稳定的绿光激光输出.采用结构简单、紧凑的平-凹腔设计,其端镜为平面镜,输出镜为凹面镜,曲率半径R=1 m,腔长L=165 mm,获得较稳定的单端泵浦Nd:YVO4腔内倍频KTP连续绿光激光输出.当晶体吸收的泵浦功率为24.3 W时,532 nm激光功率达到4.2 W,光-光转换效率达到17.2%.在绿光输出功率为3 W的情况下,观测到的变化范围在2.5%左右,温度变化范围在0.1°左右.实验结果表明,该冷却系统能够较好地转移晶体热效应产生的热量,实现转化效率较高的绿光输出,有利于实现高功率激光器的微型化.     

高重复率电光调Q的高光束质量Nd∶YVO_4板条激光器

部分端面抽运混合腔板条激光器可以在紧凑的空间内实现大功率高光束质量的激光输出。利用这一技术并结合具有增益高、荧光寿命短等特点的Nd∶YVO4晶体 ,配合新型高重复率的电光Q开关 ,易于实现高频窄脉冲高光束质量的激光输出。在德国EdgeWaveGmbH进行了混合腔电光调Q激光器的合作研究中 ,实现了高重复率近衍射极限的输出 ;在以 5kHz的高重复率运转时 ,获得了单脉冲能量 7 2mJ ,脉宽 5 7ns,平均功率约 36W的脉冲 ;当重复率高达 5 0kHz时 ,输出的激光脉冲的参量是单脉冲能量 1.6mJ,脉宽 9 5ns,平均功率超过 80W。实验所测的光束质量因子M2 小于 2。     

Simultaneous Q-switching and Frequency-doubling by a Single KTP Crystal in a Diode-pumped Nd: YVO4 Laser

The interrelation between the phase matching condition for second harmonic generation (SHG) and the electro-optic Q-switching in KTP was numerically analyzed. A diode-pumped Q-switched Nd: YVO4/KTP green laser was reported, where the KTP crystal was simultaneously used as both an electrooptic Q-switcher and a frequency-doubling crystal in type Ⅱ phase matching.Compared with the conventional frequency-doubling and Q-switching configuration, low loss and high efficiency characteristics were realized by using a single KTP crystal. The Q-switched green laser pulse with a peak power of 762 W and a pulse width of 12 ns was obtained with 1 W pump power.     

高稳定LD泵浦腔内倍频Nd∶YVO4/KTP连续绿光激光器

设计出一种能够较好地补偿激光晶体热效应的激光谐振腔，实现了高稳定LD单端泵浦KTP腔内倍频Nd∶YVO₄连续绿光激光器.当晶体吸收的泵浦功率为24.56 W时，532 nm激光功率达到5.3 W，光-光转换效率达到21.6％，激光模式为TEM00模.在输出功率5W左右时，激光器1 h功率不稳定度优于0.6％