1 北京中材人工晶体研究院有限公司，北京100018
2 中材人工晶体研究院有限公司，北京100018
磷酸氧钛铷(RbTiOPO4, 简称RTP)是综合性能优异的电光晶体，具有电光系数高、半波电压低、激光损伤阈值高、器件小巧、环境适应性强等优点，已成为新一代电光器件应用材料，非常适合用作电光开关、电光调制器等。激光系统的发展迫切需求更高功率、更高重复频率和更窄脉宽激光用高性能电光晶体，基于此，本文选用富Rb的高［Rb］/［P］摩尔比值生长体系，通过顶部籽晶熔盐法生长出高质量RTP晶体，测试了晶体或器件的光学均匀性、重复频率、插入损耗、消光比和抗激光损伤阈值，结果表明，该晶体的光学均匀性为7.3×10-6 cm-1，重复频率为501 kHz，插入损耗为0.49%，消光比为31.57 dB，激光损伤阈值为856 MW/cm2。
电光晶体 顶部籽晶熔盐法 光学均匀性 激光损伤阈值 RTP RTP electrooptical crystal top seeded solution growth method optical homogeneity laser damage threshold
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Crystal Materials, Shandong University, Jinan 250100, China
2 School of Physics Science, University of Jinan, Jinan 250022, China
In this study, an excellent polarization optical crystal with wide transmission range and high laser damage threshold was researched in detail. The laser damage threshold of the crystal was measured to be , which was the highest among polarized optical crystals. The birefringence in the range of 0.435–5 μm was larger than 0.14, while the wedge angle between 31.94° and 32.12° would satisfy the application in this waveband. The extinction ratio of the fabricated prism with the wedge angel of 31.09° was larger than 15,000:1. The results show that the prism is an excellent polarization device, especially in the mid-infrared range and high-power applications.
Glan prism laser damage threshold birefringence polarized optical crystal Chinese Optics Letters
2022, 20(5): 051602
1 重庆理工大学机械工程学院，重庆 400050
2 国网重庆市电力公司营销服务中心，重庆 400020
为了提高激光损伤阈值，采用离子束辅助电子束成膜的方法制备具有355，532，1064 nm三个波长的高反膜。首先使用Lambda950型分光光度计对薄膜样品的光谱性能进行测试，然后验证不同的基底材料及不同的基底清洗工艺对薄膜激光损伤阈值的影响，最后在不同的工作真空度下对薄膜的弱吸收能力和激光损伤阈值等进行较为系统的研究，分析薄膜的弱吸收能力与激光损伤阈值之间的联系。结果表明，三个波长下的反射率均满足全固态355 nm紫外激光器所要求的光学性能指标，当工作真空度增加到一定程度时，薄膜的激光损伤阈值与弱吸收值不再是对应的关系，而是存在一个最佳值，说明该高反膜可以用于全固态355 nm激光器中的反射镜。
表面光学 薄膜光学 355 nm紫外激光器 离子束辅助电子束 激光损伤阈值 三波长高反膜 激光与光电子学进展
2021, 58(19): 1924002
强激光与粒子束
2021, 33(4): 041001
长春理工大学 高功率半导体激光国家重点实验室, 吉林 长春 130022
为了进一步提高TiO2薄膜的光学特性和激光损伤阈值, 采用电子束蒸发技术在K9玻璃上沉积了单层TiO2薄膜, 并用Ar/O混合等离子体对样品进行后处理。通过研究薄膜光谱特性、表面缺陷密度、薄膜表面形貌、薄膜损伤阈值以及薄膜损伤形貌, 分析了等离子体后处理时间对TiO2薄膜激光损伤特性的影响。实验结果表明, 随着等离子体后处理时间的增加, 薄膜折射率及致密度提高, 物理厚度减少, 表面粗糙度下降, 表面缺陷密度先减少后增加; 在1 064 nm激光辐射下, TiO2薄膜的激光损伤阈值从未经等离子后处理的5.6 J/cm2提升至后处理20 min的9.65 J/cm2, 提升幅度高达72.3%, 因此能够更广泛更稳定地应用在激光器中。
TiO2薄膜 电子束蒸发 光学常数 等离子后处理 激光损伤阈值 TiO2 thin film electron beam evaporation optical constant plasma treatment laser damage threshold
山东大学 晶体材料国家重点实验室, 山东 济南 250100
磷酸二氢钾(KDP)晶体是一种经典的电光材料, 是目前唯一可用于惯性约束核聚变的非线性光学材料。鉴于籽晶和生长方法对KDP晶体的生长和质量具有重要的影响, 本文采用传统法生长法和点籽晶快速生长法生长KDP晶体, 通过改变籽晶的种类及切向, 不仅减少了晶体的恢复区, 同时缩短了晶体的生长周期, 生长出高透明度的单晶。对晶体的透过、结晶完整性及损伤等性能进行测试, 结果表明, 晶体在红外和可见光波段具有较高的透过率; 晶体(001)面的衍射强度较强, 峰形比较尖锐; 相比于1-on-1方式, R-on-1处理使KDP的损伤阈值提高了1.7~2.1倍, 晶体的抗损伤均匀性很高。生长的晶体具有优良的光学性能, 籽晶对晶体的生长具有重要的影响。
KDP晶体 生长方式 籽晶 光学性能 损伤阈值 KDP crystal growth method seeds optical performance laser damage threshold
1 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
2 成都精密光学工程研究中心, 成都 610041
提出了一种基于平移偏摆运动的非固定环带随机双面抛光的方法, 通过设计平移偏摆装置使得工件运动方式脱离固定环带的限制, 借助随机性运动进行迭代, 解决了行星式双面抛光等固定环带抛光过程中产生的周期性轨迹问题; 通过优化运动方式组合, 在随机性运动叠加情况下实现了大口径超薄元件面形稳定收敛控制。与行星式双面抛光相比, 不仅面形精度更好, 而且没有明显的周期性加工痕迹。该方法可以应用到对表面激光损伤阈值有特殊要求的超薄件批量生产当中。
非固定环带 随机双面抛光 大口径超薄元件 激光损伤阈值 non-fixed ring belt random polishing double-side polishing large-aperture ultra-thin component laser damage threshold 强激光与粒子束
2018, 30(12): 122003
1 中国科学院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室薄膜光学实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
采用连续过滤快速横向生长技术, 有效增大了磷酸二氢钾(KDP)晶体的Z向长度, 提高了单位晶体II类元件的切片率。使用不同剂量的γ射线辐照II类晶体坯片后, 测试其光学性能与抗激光损伤阈值。研究结果显示, 不同剂量的γ射线辐照不会改变晶格内部的振动模式, 但会降低912 cm-1处的晶格振动强度; γ射线辐照诱导缺陷的种类不变, 但随着辐照剂量的增大, 缺陷浓度增大; 晶体坯片的损伤阈值随着辐照剂量的增大而减小。
材料 KDP晶体 连续过滤 射线辐照 激光损伤阈值 晶体改性 中国激光
2018, 45(10): 1003004
1 长春理工大学理学院, 吉林 长春 130022
2 中国科学院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室, 上海 201800
3 中国科学院大学, 北京 100049
提出一种基于高斯脉冲激光空间分辨测量光学元件表面激光损伤阈值的方法。通过设定激光能量密度差对高斯光斑进行能量密度分区, 统计并分析每个能量密度分区的能量密度以及损伤密度分布, 设定一个零损伤密度所对应的激光能量密度作为所测样品的激光损伤阈值。同时利用国际标准1-on-1激光损伤阈值测试方法对同一样品进行激光损伤阈值测试, 并将两种测试方法获得的损伤阈值进行了比较分析, 证明基于高斯脉冲激光空间分辨的激光损伤阈值测试方法, 解决了国际标准1-on-1激光损伤阈值测试中将高斯光斑内空间能量密度以及损伤点的不均匀分布等效地视作均匀分布所带来的问题。
测量 激光损伤阈值 空间分辨
