甘肃常规尺寸TmYAP

时间:2021年07月04日 来源:

文献报道Tm:YAG中CD-A=3.88×10-40cm6/s[72][73],该数值与之十分接近,说明在Tm:YAP晶体中能量交叉弛豫能有效的发生。由公式3-12、3-15,结合J-O计算结果及多声子弛豫几率,可计算得3H4能级本征寿命(即不存在交叉弛豫时的寿命)为t=388ms,代入公式3-18可得Tm:YAP中能量交叉弛豫半径为:R=6.2Å。

施主与施主离子间能量转移参数CD-D采用3H4→3H6发射截面(倒易公式计算)与3H6→3H4吸收截面交叠积分计算。倒易法公式可写为[75]:

式中h为普朗克常数,k为玻尔兹曼常数,T为实验温度,Zl、Zu为下、上能级的配分函数,EZL为两能级间零声子能量。计算结果为:CD-D=2.48×10-39cm6/s。CD-D要远大于CD-A,这是由于施主离子间这种能量转移所对应能级间隔相同,为能量共振转移,而施主与受主离子之间两能级间隔不同,能量交叉弛豫过程多需声子协助发生 Tm:YAP晶体能量转移参数计算结果如何?甘肃常规尺寸TmYAP

钒酸盐晶体一般是单光轴的四方晶体。激光输出是定向的,可以输出线偏振光。由于其低对称性,掺杂钒酸盐一般具有相对较大的吸收截面和发射截面。例如,Tm:YVO4的吸收截面是Tm:YAG的5倍以上,发射截面略大于tm3360 YAG。但其激光上能级寿命比掺杂YAG短得多,而Tm:YVO4只有Tm:YAG的十分之一,这是有限制的,从热力学性质来说,Tm:YVO4热导率低,在激光工作时容易爆裂,虽然Tm:GdVO4的热导率与Tm:YAG相近,但比Tm:YVO4更难生长,法皇冠生长的Tm:GdVO4存在色心等缺陷。Higuchi  M等利用浮区法种植不同浓度的Tm:GdVO4。虽然这种晶体有很高的光学质量,但它的尺寸很小,所以它经常被用来开发微芯片激光器。2m激光对Tm:YVO4的实验研究大多集中在90年代。1992年,Saito  H  .等人在平行于c轴泵浦a方向5%Tm:YVO4晶体的797nm处取ti: sapphire的偏振方向,获得了1.94m的激光输出,输出功率为48mW,斜率效率为25% [42]。1998年,Bourdet  G  L等人对Tm:YVO4微芯片激光器进行了一系列的理论和实验研究,获得了高效率的激光输出,并在1mm厚的晶体中实现了单模输出[44]。近年来,掺入Tm3360YVO4的Tm3360YVO4激光晶体由于具有相似的光谱特性和优异的热性能,成为另一个主要研究对象。海南TmYAP哪里买Tm:YAP晶体吸收及发射截面计算公式是多少?

一、基质材料


激光工作物质中的基体材料为***离子提供了外场,使***离子产生合适的激光发射,并影响发射峰位置和发射线宽。由相同活化离子的不同基质组成的工作物质可以具有不同的发射波长范围、激光阈值和激光倾斜效率。一般来说,作为激光工作物质的基体材料应具有以下特征:


(1)良好的光学性能。基体材料应具有宽的传输线和高的透光率,以满足激光输出的需要。


(2) 良好的力学和热力学性能。基体应具有高的机械强度和导热性,小的热膨胀系数和稳定的热光性能。由于激光会产生大量的热能和一系列的热效应,从而影响激光的振荡阈值,甚至损害工作物质的质量,所以热力学性能对于激光工作物质来说非常重要。

(3)可以为活性离子提供合适的掺杂位置。为了获得不同功率的不同种类的激光输出,需要一定浓度的活化离子,因此基体材料应该具有与活化离子半径相近的元素,以保证活化离子能够顺利进入晶格。


(4)易于准备。可以在保证光学质量的前提下制备掺杂材料。

4.5Tm:YAP晶体激光实验研究


在哈尔滨工业大学可调谐激光实验室测试了浓度分别为3at%、4at%和5at%的Tm:YAP晶体的激光性能。相干场匹配功率计用于测量激光功率,探头为PM-30。激光波长由波长为30cm、光栅常数为300巴/毫米、闪耀波长为2m的WDG30光栅单色仪测量。


3at%Tm:YAP激光实验在18水冷温度下进行,样品沿b方向垂直切割,尺寸为448mm3。当注入功率为22W时,获得波长为1.94m的5W激光输出,光-光转换效率为23%。当输出镜的传输耦合比为5%且8mm长晶体一起使用时,谐振器的传输损耗降低,输出增益较低的1.98~1.99m波长振荡。比较了3at%Tm:YAP晶体在H2退火前后的激光性能。H2退火后3at% tm3360yap晶体的斜率效率比未退火时高40%。如图4-23所示,可以看出H2退火减少了杂质离子(Fe3等。)和晶体中的缺陷,提高晶体的激光性能。具体原因需要进一步分析。


Tm:YAP晶体光谱参数及能量转移参数计算方法?

我们对不同浓度Tm:YAP样品1.94mm处寿命进行了测试,归一化衰减曲线如图4-12所示,在1-5at%浓度范围内,衰减曲线无明显变化趋势,而15at%浓度衰减曲线下降明显变抖由于交叉弛豫作用,Tm3+ 3F4能级一般不为指数衰减,我们采用公式:对衰减曲线进行了拟合,拟合结果如表4-4所示。图4-13更清楚表示了Tm3+ 3F4能级寿命与浓度关系,在4at%浓度之**F4能级寿命总体趋势增加,而4at%浓度之后,3F4能级寿命迅速下降,这与前面荧光光谱的分析一致。Tm:YAP与纯YAP晶体具有相似的结构?安徽TmYAP材料区别

Tm:YAP晶体能级结构图有吗?甘肃常规尺寸TmYAP

自从***台红宝石激光器问世以来,固态激光器一直在激光器的发展中占据主导地位。经过近50年的发展,固态激光器从实验室到各行各业、***部门和医疗单位,都在发挥着不可或缺的作用,尤其是在光网络和通信技术领域。

20世纪80年代,激光二极管和激光二极管阵列的研究取得了很大进展,使激光二极管泵浦固体激光器的研究进入了一个新的阶段,极大地促进了固体激光器件、技术和应用的发展。与传统闪光灯泵浦的固态激光器相比,LDPSSL具有以下优点[7]:

(1)高转换效率。泵浦灯为宽带泵浦,灯的辐射光谱只有一小部分被晶体吸收转化为激光能量,转化效率只有3 ~ 6%;半导体激光器的发射波长与固态激光器工作物质的吸收峰重合,有效避免了不必要的损耗,光-光转换效率可达70%。

(2)热负荷低。

(3) 使用寿命长。激光二极管或激光二极管阵列的使用寿命比传统闪光灯长得多。普通激光二极管阵列的使用寿命在10000小时以上,一般可达3104小时,而闪光灯的使用寿命只有200-400小时。

(4)光束质量好。

LDPSSL的成功研制,引出了“全固化”激光研究的新方向,是激光固化和小型化的重要突破。可以肯定的是,全固化激光器,尤其是可调谐固体激光器,将把激光应用推向许多新的领域。 甘肃常规尺寸TmYAP

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