掺杂晶体Cr^(3+)∶MgAl_2O_4晶格畸变及基态自旋哈密顿参量的理论研究

用自旋 Ｈａｍｉｌｔｏｎ 理论和 Ｎｅｗｍａｎ 的晶场叠加模型研究了 Ｃｒ３ ＋ ∶ Ｍｇ Ａｌ２ Ｏ４ 晶体结构与自旋哈密顿（ Ｓ Ｈ） 参量之间的定量关系；在此基础上，计算了 Ｃｒ３ ＋ ∶ Ｍｇ Ａｌ２ Ｏ４ 晶体的 Ｓ Ｈ 参量（ Ｄ，ｇ） 及精细光谱，计算结果与观测一致。定量的研究结果表明， Ｃｒ３ ＋ 离子掺入 Ｍｇ Ａｌ２ Ｏ４ 晶体后，络离子（ Ｃｒ Ｏ６）９ －的局域结构产生了一个压缩三角畸变（Δθ＝ ２ ．７２９°） 。理论研究还表明，自旋二重态对零场分裂（ Ｚ Ｓ Ｆ） 参量 Ｄ 的贡献大约为１６ ％ 左右，而对ｇ 因子的贡献不足１ ％ 。这表明，用 Ｚ Ｓ Ｆ 参量研究晶格畸变时，自旋二重态的贡献不可忽略。

Ti:MgAl2O4激光晶体的提拉法生长及性能表征

通过构建合适的温度梯度,优化转速、生长速度等工艺条件,采用提拉法晶体生长技术,首次成功地生长出了Ti离子掺杂的Ti:Mg Al2O4晶体,晶体尺寸为φ30 mm×70 mm,X射线摇摆曲线表明该晶体的结晶质量良好.对晶体的拉曼振动峰进行了指认.测量了Ti:Mg Al2O4晶体退火前后的透过和荧光发射光谱,结合电子自旋共振(ESR)谱图分析了晶体中Ti离子的价态.室温下Ti:Mg Al2O4晶体在480 nm附近有个宽带发射峰,其荧光寿命为14μs,是Ti:Al2O3、Ti:Be Al2O4晶体的4-5倍,长的荧光寿命有利于储能;发射截面为2×10^–20 cm^2,较大的发射截面利于实现激光输出.因此,Ti:Mg Al2O4晶体是潜在的能够实现宽带可调谐蓝光激光输出的晶体材料.

基于Co:MgAl_2O_4晶体的被动调Q1319nmNd:YAG激光器

利用初始透过率为89.5%的Co:MgAl2O4晶体作为1.3μm波段的可饱和吸收体,采用双镜谐振腔,实现了1319nm Nd:YAG激光器的高效率、低阈值被动调Q运转。当抽运功率为10.0 W时,获得平均输出功率为490mW,最窄脉冲宽度为18.3ns,重复频率为17.5kHz,对应单脉冲能量为28.1μJ,峰值功率高达1533W的脉冲激光。结果表明,Co:MgAl2O4晶体在1.3μm处具有良好的可饱和吸收特性。

微型化LD泵浦Er^(3+),Yb^(3+)共掺磷酸盐玻璃被动调Q激光器

报道了一种主要应用于激光测距的微型化激光二极管泵浦Er3+/Yb3+共掺磷酸盐玻璃被动调Q激光器。采用中心波长940nm的二极管作为泵浦源,Er3+/Yb3+共掺磷酸盐玻璃作为增益介质,Co2+:MgAl2O4作为被动调Q晶体,通过优化增益介质和被动调Q晶体参数,获得了最佳的增益介质长度和被动调Q晶体初始透过率。当泵浦能量14mJ,重复频率10Hz,泵浦脉宽5ms时,获得了单脉冲能量480μJ,脉宽5ns,峰值功率大于20kW的激光输出,激光光束质量因子为1.2。

LD抽运Er^(3+),Yb^(3+)共掺磷酸盐玻璃被动调Q激光器的理论分析和数值计算

研究了以Co^(2+)MgAl_2O_4晶体为饱和吸收体的LD抽运Er^(3+),Yb^(3+)共掺磷酸盐玻璃激光器.针对双掺离子之间的能量传递和Er^(3+)的多种跃迁过程,结合Co^(2+)MgAl_2O_4晶体中Co^(2+)离子的饱和吸收特性,给出了详尽的速率方程,在其基础上进行了数值分析,分析了输出镜透过率、激光介质长度、谐振腔长度、腔内往返损耗、饱和吸收体长度对激光阈值、峰值功率、单脉冲能量以及脉冲宽度的影响.