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三价稀土金属离子有未填充的4f轨道,5s5p轨道处于满态。由于外电子的屏蔽作用,4f层电子受外界电磁场的影响较小,因此这些离子在不同的矩阵中具有类似自由电子的相对稳定的能级结构。迭克集团给出了60年代晶体中主要三价稀土离子的能级图[8],如图11所示。外电子的屏蔽作用也使得三价稀土离子的4f4f跃迁谱线锐利,吸收带强,受基体影响较小,成为激光材料发展的优先。二价的稀土离子主要包括Sm2、Dy2和Er2。二价稀土离子的4f壳层比三价离子多一个电子,降低了5d态的能量。因此,4f5d跃迁的吸收带在可见光区,振子强度远大于4f4f跃迁吸收的振子强度,有利于离子吸收光泵能量。然而,二价稀土离子的激光辐射跃迁一般是4f4f跃迁,因此保持了三价离子的锐线光谱特性。但是,二价的稀土离子不稳定,暴露在高能辐射下容易失去4f壳层中的一个电子,变价,导致色心和激光性能差。Tm:YAP晶体的激光性能多少?广西TmYAP订做价格
1.1.1 热导率测试本实验中采用激光脉冲法对所生长晶体热导率进行了测量。激光脉冲法是常用的测试热导率方法之一,可以获得不同温度下样品的热导率。其原理为:在四周绝热的薄圆片试样的正面,辐照一个垂直于试样正面的均匀的激光脉冲进行加热,热量在样品中扩散,使样品背部的温度上升。通过热电偶或红外线测量仪测出试样背面温升,输入到高速记忆存储器,放大后再输出到计算机进行处理,获得热扩散系数a,然后通过公式
λ=α.C.ρ (2-3)
计算得样品热导率。其中λ为热导率,C为样品比热系数,ρ为样品密度。
实验测试在上海硅酸盐研究所自行研制的激光脉冲法高温热扩散率测定仪上进行,测试时样品表面加SiC吸收涂层。 抛光TmYAP市场价格Tm:YAP晶体的激光实验效果?
4at%Tm:YAP激光实验在同样条件下进行,输出耦合镜的透射率为10%,样品尺寸为3×3×5mm3,垂直c向切割。达到阈值所需要的泵浦功率约4.4W,当泵浦功率为24W时,实现最大功率8.1W的激光输出,波长1.935mm,斜效率达42%,如图4-24。
5at%Tm:YAP晶体在同样的泵浦功率密度下,晶体端面发生脆裂,这可能与5at%Tm:YAP晶体局部吸收功率过高以及热力学性能较差有关。
由以上激光实验结果来看,4at% Tm:YAP晶体激光性能比较好,因此我们认为在我们所生长的Tm:YAP晶体中,4at%为比较好化的掺杂浓度。报道的掺Tm3硅酸盐晶体包括y2 O3(YSO)、CaAl2SiO7(CAS)和SrY4(SiO4)3O(SYS)。与铝酸盐晶体相比,硅酸盐晶体一般对称性较低,声子能量较大,因此能级分裂较大,有利于粒子数反转的形成。更强的晶场使它们具有更强的跃迁振子强度、更宽的吸收峰和发射峰以及更大的吸收和发射截面。但是硅酸盐晶体一般寿命短,热导率比铝酸盐低,影响输出激光性能。鉴于上述硅酸盐基质的优点和较差的热力学性质,掺Tm3的硅酸盐晶体在薄板激光器和锁模激光器中有很大的应用前景。表13显示了Tm3 YSO、CAS和SYS晶体的主要结构参数和光谱特性。Tm:YAP晶体能量转移参数计算实验?
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晶体的热导率应该是多少?品质优的TmYAP供应
Tm:YAP晶体生长、光谱和激光性能研究。.广西TmYAP订做价格
20世纪80年代,随着商用二极管的发展,人们开始寻找适合二极管泵浦的激光基板。斯通曼R C用钛宝石激光器泵浦Tm:YAG获得连续可调谐激光输出[15]后,tm3360 YAG在785nm处的强吸收与大功率激光二极管的发射波长相匹配引起了***关注。在此基础上,发展了大量掺Tm3激光器和Tm3、Ho3共掺激光器。1997年,Honea报道了2mTm:YAG激光输出为115W[16]。2003年,美国航天局实现了600 mJ 温二极管泵浦的Tm,Ho:YLF激光器[17]。
1992年,斯通曼研发了一种2.01米腔内泵浦的Ho:YAG激光器,由二极管泵浦的Tm:YAG [18]产生,斜率效率为42%。该系统避免了Tm3和Ho3共掺激光器中Tm3和Ho3相互能量转移引起的上转换发光和反向能量转移过程,提高了量子效率,降低了增益对温度的敏感性,使Ho3 2m激光器能够实现高功率和大能量输出。2000年,Budni P A等人用二极管泵浦的Tm:YLF泵浦Ho:YAG,产生大于16W的2.09m激光输出[19]。2006年,So S等人用高能Tm:YLF激光器通过腔内侧泵浦的方式泵浦Ho:YAG,获得了14W的连续激光输出,估计比较大输出能量可以超过100W[20]。 广西TmYAP订做价格