1 中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621999
2 中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621999
3 中国工程物理研究院研究生院, 北京 100088
对室温下零声子线(抽运波长为969 nm)抽运Yb…YAG激光器进行了理论研究,建立了969 nm抽运Yb…YAG的速率方程。在相同热负载状态下,通过数值模拟分别得到969 nm和941 nm抽运时Yb…YAG板条放大器的光-光转换效率和输出激光强度。模拟结果表明:941 nm和969 nm抽运的光-光转换效率基本相同;抽运波长为969 nm的抽运强度比941 nm提高了20%以上。
激光器 Yb…YAG 零声子线抽运 吸收截面 受激发射截面 光-光转换效率
1 燕山大学, 河北 秦皇岛 066004
2 国防科技大学, 湖南 长沙 410022
以掺杂光子晶体光纤为介质的光纤激光器一直受到科研工作者的广泛关注, 应用于光子晶体光纤纤芯的掺稀土元素玻璃的制备成为研制掺杂光子晶体光纤的关键问题。 利用高温熔融工艺制备钕离子掺杂的40SiO2-14Al2O3-(40-x)CdO-2Li2O-2K2O-2Na2O-xNd2O3(x=0.07, 0.14, 0.21, 0.35, 0.42, 0.56 mol)重金属硅酸盐玻璃系统, 测试了其吸收光谱和荧光光谱。 采用Judd-Ofelt理论, 计算了玻璃样品的强度参数Ωt(t=2, 4, 6)以及钕离子的自发辐射概率、 荧光分支比、 荧光辐射寿命等参数。 利用测得的荧光光谱计算了钕离子能级跃迁4F3/2→4I11/2的受激发射截面及荧光有效线宽。 结果表明: 当掺Nd2O3的摩尔分数为0.42时, 制备的镉铝重金属硅酸盐玻璃具有较大的受激发射截面和比较宽的荧光有效线宽, 且与相关文献中的钕离子掺杂玻璃相比, 具有良好的激光性能和增益性能, 有望在研制掺杂光子晶体光纤中得到应用。
Nd3+掺杂 荧光光谱 Judd-Ofelt理论 受激发射截面 Nd3+-doped Fluorescence spectrum Judd-Ofelt theory Stimulated emission cross section 光谱学与光谱分析
2017, 37(5): 1345
1 辽宁石油化工大学 理学院, 辽宁 抚顺 113001
2 装甲兵工程学院, 北京 100072
以掺杂光子晶体光纤为介质的光纤激光器一直受到科研工作者的广泛关注, 应用于光子晶体光纤纤芯的掺稀土元素玻璃的制备成为研制掺杂光子晶体光纤的关键问题。利用高温熔融工艺制备掺铒镉铝重金属硅酸盐玻璃样品, 测试了其吸收光谱、荧光光谱和荧光寿命。采用Judd-Ofelt理论, 计算了样品的强度参数?赘t (t=2,4,6)以及铒离子的理论和实验振子强度、自发辐射几率、荧光分支比和荧光辐射寿命等参数, 利用测得的荧光光谱计算了铒离子能级4I13/2→4I15/2的受激发射截面及荧光半高宽。结果表明: 掺铒镉铝重金属硅酸盐玻璃具有较大的受激发射截面和比较宽的荧光半高宽, 量子效率较高, 达92.6%, 与相关文献中的铒掺杂玻璃相比, 具有良好的激光激发性能, 有望在研制掺杂光子晶体光纤中得到应用。
Er3+离子 荧光光谱 Judd-Ofelt理论 受激发射截面 Er3+ ion fluorescence spectrum Judd-Ofelt theory stimulated emission cross section 红外与激光工程
2017, 46(2): 0220001
根据激光介质Nd∶YAG的发射截面随温度的变化规律,采用被动调Q速率方程进行计算,讨论了激光介质随温度上升单脉冲坪区和坪区重叠空间的改变。结果表明:在-40 ℃到+60 ℃温度内,随激光介质的温度升高,单脉冲坪区逐渐增大,单脉冲坪区重叠空间成逐渐减少趋势,但理论上有足够的坪区重叠空间。
被动调Q 坪区 受激发射截面 初始透过率 passive Q-switched plateau region stimulated emission cross section initial transmission
国防科技大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
固体热容激光器发射期间将废热储存在激光介质中, 从而使激光介质的温度随着激光的不断发射而不断升高。温度的升高导致激光介质的受激发射截面发生改变。有效受激发射截面的改变导致激光增益的变化。根据各种掺钕磷酸盐玻璃和掺杂原子数分数为1%的Nd∶YAG的发射截面随温度变化的规律, 计算出使用相应工作介质的固体热容激光器随温度上升后抽运阈值和输出功率的改变。计算结果表明, 掺钕磷酸盐玻璃和Nd∶YAG介质工作在热容模式下, 随着温升导致的有效受激发射截面不断减小, 激光器输出功率明显下降。
激光器 热容激光器 受激发射截面 数值计算
1 辽宁师范大学物理与电子技术学院, 辽宁 大连 116029
2 中国科学院大连化学物理研究所, 辽宁 大连 116023
采用高温烧结工艺制备了多种掺杂浓度的掺铒硼硅酸盐玻璃、镱铒共掺硼硅酸盐玻璃样品。依据扎得-奥菲而特(Judd-Ofelt,J-O)理论计算了三价铒离子扎得-奥菲而特强度参量Ωk(k=2,4,6)和自发辐射寿命、自发辐射跃迁几率、荧光分支比、谱线强度等参量。用麦克库玻(McCumber)理论分析了镱铒共掺硼硅酸盐玻璃铒离子上转换红光(4F9/2→4I15/2)、绿光(2H11/2→4I15/2)的受激发射截面。结果表明,随着掺铒硼硅酸盐玻璃中铒离子浓度的增加,扎得-奥菲而特参量Ω2变小;镱铒共掺硼硅酸盐玻璃的Ω2则随掺镱浓度的提高而增大,且高于已有的硅酸盐、氟化物、铋酸盐玻璃的相应值,同时上转换红光和绿光的受激发射截面略有增加。
扎得-奥菲而特理论 硼硅酸盐玻璃 镱铒共掺 可见光波段 受激发射截面
介绍了荧光寿命的测试原理。设计了荧光寿命测试系统。利用脉冲取样技术测试了Nd∶GGG晶体的荧光寿命，约为250μs。采用英国的荧光光谱仪，在室温条件下，用波长为488nm的Ar离子激光器激发Nd∶GGG晶体，获得了Nd：GGG晶体的荧光光谱，计算出的Nd∶GGG晶体的受激发射截面σ(λ)为21.57×10－20cm2。
Nd∶GGG晶体 荧光寿命 荧光光谱 受激发射截面 Nd∶GGG crystal fluorescence lifetime fluorescence spectrum stimulated-emission cross-section
测量了Cr:Nd:GSGG晶体从-70 ℃到+80 ℃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1.061 μm受激发射截面,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。
: Cr:Nd:GSGG晶体 受激发射截面 荧光光谱 温度依赖性
山东大学晶体材料国家重点实验室,山东,济南,250100
报道了利用光纤耦合大功率半导体激光器(LD)抽运Nd:GdVO4晶体,采用平凹谐振腔,输出1.34 μm波长的高功率连续波固体激光器.在抽运功率为14.75 W时,获得最大输出功率为4.62 W,光-光转换效率为31.3%,斜率效率达32.9%.利用实验测得的阈值抽运功率和斜率效率,计算了Nd:GdVO4晶体在1.34 μm波长处的受激发射截面.
激光技术 Nd:GdVO4晶体 半导体激光器抽运 受激发射截面
中国科学院上海光学精密机械研究所,上海,201800
通过对N31型磷酸盐激光钕玻璃的6种钕离子浓度进行实验,采用Judd-Ofelt模型对样品进行分析,发现随着钕离子浓度的增加,受激发射截面逐渐减小.因此在激光系统设计中,应充分考虑钕离子浓度的影响.选择浓度合适的钕玻璃作为工作物质,可使激光系统性能达到最优.
吸收系数 有效线宽 受激发射截面 钕离子浓度 Absorbance Effective linewidth Stimulated-emission cross section Nd3+ concentration 强激光与粒子束
2003, 15(12): 1159
