掺钕三硼酸钙氧钇晶体的拉曼散射光谱

采用提拉法生长 Ｎｄ： Ｙ Ｃａ４ Ｏ（ Ｂ Ｏ３）３（简称 Ｎｄ： Ｙ Ｃ Ｏ Ｂ）晶体。在不同的几何配置下观察了 Ｎｄ： Ｙ Ｃ Ｏ Ｂ 晶体的拉曼光谱，讨论了 Ｎｄ： Ｙ Ｃ Ｏ Ｂ 拉曼谱与其结构的关系，认为 Ｎｄ： Ｙ Ｃ Ｏ Ｂ 晶体的非线性光学性质主要起源于 Ｂ Ｏ３平面三角形基团。

掺镱硼酸钙氧钇飞秒激光器及在拉锥光纤中产生跨倍频程超连续光

跨倍频程超连续光谱的产生是光学频率梳系统中测量载波包络相移频率的关键.本文采用拉锥单模光纤作为非线性光谱展宽介质,将半导体激光(LD)抽运的掺镱硼酸钙氧钇(Yb:YCOB)振荡器输出的飞秒激光耦合到该拉锥光纤中,通过飞秒激光在光纤中发生的相位调制、四波混频等非线性效应将光谱展宽至超过倍频程的范围.振荡器输出的飞秒激光脉冲宽度为130 fs,中心波长为1052 nm,重复频率为76.8 MHz,平均功率为620 m W,耦合进单模拉锥光纤后获得了光谱覆盖范围从550 nm至1350 nm的跨倍频程超连续光谱,最大输出平均功率为323 m W,耦合效率达到52%.为进一步实现全固态飞秒激光光学频率梳提供了重要基础.

Er:YCa_4O(BO_3)_3光谱参数的计算及分析

测定了Er:YCa4O(BO3 ) 3 晶体室温下的吸收谱。根据Judd Ofelt理论拟合了Er3 + 离子的晶体场调节参数Ωt=(2 ,4 ,6 ) 分别为 19 2 0 4 9× 10 -2 2 ,5 992 0× 10 -2 2 和 4 3334× 10 -2 2 cm2 ,计算了各能级跃迁的谱线强度、自发辐射跃迁几率、辐射寿命、荧光分支比和积分发射横截面 ,并对结果作了分析。最后讨论了Yb3 + 的敏化作用。

Nd:YCOB晶体的生长及其自倍频激光运转

采用提拉法生长了掺钕硼酸钙氧钇单晶,并测量了其吸收谱。根据其位相匹配曲线和有效非线性系数的计算,选定7个可能具有较大有效非线性系数的方向,加工了用于倍频的样品。经过比较,认为其中最好的倍频方向应为θ=64.5°,φ=35.5°,其d_(eff)为1.6pm/V。以钛宝石激光器为泵浦源的自倍频激光实验,在该方向获得最大绿光输出为19.4mW,转换效率3.7％,激光阈值仅为2mW。利用染料激光器和闪光灯作泵浦源,也实现了这一晶体的自泵浦激光运转。

Cr∶Nd∶YCa_4O(BO_3)_3光谱参数的计算

采用Czochralski法生长了透明均匀的Cr∶Nd∶YCaO(BO3) 3晶体 ,生长的晶体尺寸为4 2 .5×50mm ,生长参数为提拉速度为 0 .6mm/h ,转速为 2 5r/min。测定了其室温吸收谱。根据Judd -Ofelt理论拟合了Nd3+ 离子的强度参数Ωλ:Ω2 =0 .734× 10 - 2 0 ,Ω4 =6 .814× 10 - 2 0 ,Ω6 =2 .4 76× 10 - 2 0 ;并计算了各能级跃迁的自发辐射跃迁几率、辐射寿命、荧光分支比。其中4 F3/2 能级的寿命τtot=2 71.6 4 μs,4 F3/2 →4 I9/2 的荧光分支比 βc=58.0 1%。并对实验结果进行了讨论。

高质量YCOB和Nd∶YCOB晶体的生长条件探讨

本文详细报道了采用熔体提拉法生长高质量三硼酸氧钙钇［ＹＣａ４Ｏ（ＢＯ３）３，ＹＣＯＢ］和掺钕三硼酸氧钙钇［Ｎｄ∶ＹＣａ４Ｏ（ＢＯ３）３，Ｎｄ∶ＹＣＯＢ］的结果。详细讨论了各种因素对晶体生长的影响。认为籽晶取向和温度梯度是影响该晶体生长的主要因素；其它因素，如提拉速度、转速及熔体准备过程对晶体生长也有重要作用。综合考虑各种因素后生长了高质量的ＹＣＯＢ和Ｎｄ∶ＹＣＯＢ晶体。典型尺寸为２０×５０ｍｍ。

YCOB晶体非共线相位匹配技术研究

以中心波长为1053nm的信号光及中心波长为532nm的抽运光光参变放大过程为例,通过数值模拟,详细分析了三硼酸氧钙钇[YCa4O(BO3)3,YCOB]晶体XOY与XOZ主平面内,非共线相位匹配的匹配特点与增益特性。按照相位匹配技术主要参数定义要求,不经近似,通过数值计算,给出了最佳非共线角、相位匹配角、参量带宽、走离角、接收角和有效非线性系数与增益带宽。结果显示,YCOB晶体具有很大的增益带宽与较大的增益,较大的接收角和小的走离角;作为增益介质,不仅可以用于大能量高功率固体激光器,也可以用于几十飞秒量级超短脉冲激光系统。