1 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
2 中国科学院研究生院, 北京 100049
采用提拉法生长Y3Al5O12(YAG)晶体和Yb3+掺杂原子数分数分别为5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 50%和100%的Yb∶Y3Al5O12(Yb∶YAG)晶体。系统表征和分析了Yb3+掺杂浓度对拉曼光谱的影响。随着Yb3+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370 cm-1和785 cm-1附近,振动吸收峰的半峰全宽逐渐增大。分析得出,Yb3+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。
光学材料 晶体 拉曼光谱 荧光寿命
1 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
2 中国科学院研究生院, 北京 100039
介绍了固体激光器中复合结构工作物质的概念、优点和制作方法。详细总结了每种方法制作的尺寸大小及应用于固体激光器中激光性能方面的改善程度。综述了复合结构工作物质和复合结构激光器的研究历史和现状,并总结了Yb:Y3Al5O12晶体复合结构在固体激光器中的应用。最后指出了复合结构工作物质未来的发展方向。
固体激光器 复合结构 热透镜 光胶
1 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
2 中国科学院研究生院, 北京 100039
3 Ecole Polytechnique, Laboratoire pour l’Utilisation des Lasers Intenses, Palaiseau 91128, France
采用提拉法生长了Yb掺杂原子数分数为0.5%的Yb:Y3Al5O12(Yb:YAG)晶体,对晶体的吸收光谱和荧光光谱进行了分析。与Yb掺杂原子数分数为5%的Yb:YAG晶体进行了对比,得出采用940 nm激光二极管(LD)抽运晶体最为合适。原子数分数为0.5%的Yb:YAG晶体相对于原子数分数为5%的Yb:YAG晶体自吸收效应的影响要小。测量了原子数分数为0.5%的Yb:YAG晶体的荧光寿命为0.95 ms,与理论值很接近。因此采用原子数分数为0.5%的Yb:YAG晶体作为激光工作物质将有利于高效、小型集成化的固体激光器的发展。
材料 光谱 Yb:YAG晶体 吸收光谱 荧光光谱 自吸收 荧光寿命
1 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
2 Institute for Laser Science, University of Electro-Communications, Japan
用光纤耦合激光二极管抽运Cr,Yb:YAG晶体获得了1.03 μm的自调Q激光输出,输出的调Q脉冲非常稳定,抽运阈值功率为680 mW,脉冲宽度为3.3 ns,获得的平均功率为156 mW,斜率效率为18.5%。随着抽运功率的增大,重复频率成线性增长,而脉宽略有减少,单脉冲能量和峰值功率都始终呈增大趋势。光束质量因子M2为1.17。
材料 Yb:YAG晶体 自调Q激光 固体激光器 抽运
1 中国科学院上海光学精密机械研究所,上海 201800
2 中国科学院研究生院,北京 100039
应用中频感应提拉法生长出不同掺杂浓度的Yb∶FAP激光晶体。运用电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)测定了Yb3+离子在Yb∶FAP晶体中的分凝系数约为0.03。随着晶体的生长,晶体中Yb3+离子的轴向浓度逐渐增大。研究Yb∶FAP晶体在77 K和300 K温度下的吸收光谱发现,振动谱的变化主要是由电子-声子近共振耦合作用引起的。系统地研究了不同Yb3+离子掺杂浓度Yb∶FAP晶体的吸收光谱和荧光光谱。通过吸收光谱的测量计算了晶体的吸收截面。Yb∶FAP晶体在904 nm和982 nm处存在Yb3+离子的两个吸收带,适合激光二极管抽运。
材料 Yb∶FAP晶体 提拉法 分凝系数 光谱特性
1 中国科学院上海硅酸盐研究所, 上海 200050
2 昆明物理研究所, 昆明 650223
3 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
4 INFN, Sez. di Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy
用脉冲电子束激发测量了不同Yb3+掺杂浓度的Yb∶YAG晶体的红外(IR)闪烁发光性能。Yb∶YAG晶体的IR闪烁发光具有高的光产额和长的衰减时间，但存在浓度猝灭效应和温度依赖关系。Yb∶YAG晶体的IR闪烁性能还与晶体品质有关，相同掺杂浓度的Yb∶YAG晶体，品质优异的会获得更高的光产额。这一初步的研究成果表明，部分掺Yb3+晶体有可能用于医学成像装置。
光电材料 Yb∶YAG晶体 IR闪烁性能 光产额 浓度猝灭
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
应用中频感应提拉法成功生长出高浓度(原子数分数0.50)Yb:YAG晶体以及YbA15O12 (YbAG)激光晶体,X射线粉末衍射(XRPD)结果表明晶体的结构和Y:Y3Al5O12(YAG)相似.研究了室温下,晶体的吸收光谱、发射光谱和荧光寿命,并且比较了与低浓度Yb:YAG晶体的光谱参数.结果表明,高浓度Yb:YAG及YbAG晶体足有前途的高功率激光增益介质.
激光晶体: Yb:YAG晶体 YbAG鼎体: 提拉法Й体生长 光谱性能
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
简述了掺钛蓝宝石(Ti:Al2O3)晶体在飞秒超快高功率激光方面的应用发展状况,指出生长大尺寸高质量掺钛蓝宝石晶体是发展高功率激光系统的关键.总结了国内外掺钛蓝宝石晶体的生长方法,比较了不同生长方法的优缺点.提出了今后发展大尺寸优质钛宝石的方向.
激光晶体 钛宝石 晶体生长 温梯法
中国科学院上海光学精密机械研究所,上海,201800
应用提拉法生长出不同Yb3+浓度的Yb3xY3(1-x)Al5O12晶体.Yb3+离子的分凝系数1是1.08±0.01,与Yb3+离子掺杂浓度无关.研究了Yb3xY3(1-x)Al5O12晶体的晶胞参量,推导出联系晶胞参量、密度与Yb3+离子掺杂浓度的关系方程式.
Yb: YAG晶体 YbAG晶体 提拉法 分凝系数 晶胞参量
中国科学院上海光学精密机械研究所,上海,201800
测量了不同掺杂浓度Yb∶ YAG晶体氧化和还原气氛退火前后的色心吸收光谱、荧光光谱和荧光寿命.研究了色心对Yb∶ YAG晶体的荧光强度和荧光寿命的影响.结果表明,只有当Yb的掺杂浓度大于10 at.%时,色心吸收的加强对发光强度和荧光寿命有明显猝灭作用.
Yb∶YAG晶体 色心吸收 荧光光谱 荧光寿命 浓度猝灭
