热键合制作Yb：Y3Al5O12／Y3Al5O12复合晶体

采用热键合技术制备了Yb:Y_3Al_5O_(12)/Y_3Al_5O_(12)(Yb:YAG/YAG)复合晶体,对复合晶体进行了结构表征和键合质量检测.利用光学显微镜和扫描电镜观察了复合晶体横截面的形貌;在偏光显微镜下观察键合区域的应力,利用干涉条纹来表征复合晶体的光学均匀性;通过红外透过光谱的测量来检测复合晶体的键合质量.实验结果表明:热键合技术制备的Yb:YAG/YAG复合晶体键合界面处无界面缺陷,不存在复合界面空间过渡层,光学均匀性良好.

不同Yb掺质浓度的Yb:Y_3Al_5O_(12)晶体激光性能的比较

采用提拉法生长了Yb3+掺质浓度为5%原子分数、50%原子分数和100%原子分数的Yb:Y3A l5O12(Yb:YAG)晶体,系统地分析了不同Yb3+掺质浓度晶体的吸收光谱和荧光光谱。从吸收峰和吸收系数可以看出采用940nm LD泵浦三种不同浓度的Yb:YAG晶体都比较合适。随着Yb3+离子掺质浓度的增高,晶体中出现的自吸收现象越为明显。通过对三种不同Yb掺质浓度晶体激光性能参数的计算,得出高掺质浓度Yb:YAG和YbAG晶体是有前景的激光增益介质。

Yb掺杂原子数分数为0.5%的Yb∶Y_3Al_5O_(12)晶体的光谱分析

采用提拉法生长了Yb掺杂原子数分数为0.5%的Yb∶Y3Al5O12(Yb∶YAG)晶体,对晶体的吸收光谱和荧光光谱进行了分析。与Yb掺杂原子数分数为5%的Yb∶YAG晶体进行了对比,得出采用940 nm激光二极管(LD)抽运晶体最为合适。原子数分数为0.5%的Yb∶YAG晶体相对于原子数分数为5%的Yb∶YAG晶体自吸收效应的影响要小。测量了原子数分数为0.5%的Yb∶YAG晶体的荧光寿命为0.95 ms,与理论值很接近。因此采用原子数分数为0.5%的Yb∶YAG晶体作为激光工作物质将有利于高效、小型集成化的固体激光器的发展。

Yb∶Y_3Al_5O_(12)/Y_3Al_5O_(12)复合晶体的制作和光谱性能

采用热键合技术,制作中运用不同的工艺参量制作出12片Yb∶Y3Al5O12/Y3Al5O12(Yb∶YAG/YAG)复合晶体。利用偏光显微镜对其键合界面进行了观察,研究了样品的透射光谱,从而确定出复合晶体合适的制作工艺。通过透射光谱的形状和透射率来表征复合晶体键合界面的质量。研究表明Yb∶YAG/YAG复合晶体键合质量较好,可实现一体化。