五磷酸镧镱铒非晶在969nm激光激发下的1.54μm激光和上转换发光

本文测量了五磷酸镧镱铒ＹＥＬＰＰ非晶的吸收谱，计算了它的基本光谱参数，用半导体激光纵向泵浦方式，实现了１．５４μｍ微片激光的连续运转，激光输出功率相当稳定，与九十年代初国际上的结果相当；还测量了１．５４μｍ激光有无振荡时的上转换发光。

LD泵浦的镱铒共掺磷酸盐玻璃的光谱性质和激光性质

制备了Er3+/Yb3+共掺磷酸盐玻璃。通过分析其吸收光谱,根据McCumber理论计算得到了Er3+离子在波长1533 nm处的峰值发射截面为0.84×10-20cm2,4I13/2能级的荧光寿命为8.5 ms。利用激光二极管作为泵浦源,成功地实现了Er3+/Yb3+共掺磷酸盐玻璃激光器的连续运转。在室温下,获得最大激光输出功率为80 mW,斜率效率为16.5%。

铒镱共掺磷酸盐光纤环形腔脉冲激光器

利用管棒法拉制出单位长度增益大于3.0dB/cm的高掺杂浓度的铒镱共掺磷酸盐单模光纤;以这种光纤作为增益介质,并利用非线性偏振旋转技术实现了毫瓦级脉冲激光输出.当泵浦功率为300mW时,环形腔光纤激光器的平均输出功率为8.13mW,脉冲重复率为17.1MHz,脉冲激光光谱的3-dB带宽为0.49nm,转换极限脉冲宽度为5.0ps.

低温下掺镱磷酸盐激光玻璃的光谱和激光特性

根据低温下测得的 Yb3 :磷酸盐玻璃的吸收光谱和荧光光谱 ,计算了 Yb3 + 离子在磷酸盐玻璃中的能级结构 ,解释了荧光寿命在低温下变化异常的原因 ,在低温下采用940 nm的 L D泵浦 Yb3 + :磷酸盐玻璃获得了准连续激光输出 ,8K时最大输出功率为2 m W,斜率效率为 4% ,激光中心波长为 1 0 0 0

LD泵浦铒镱共掺磷酸盐玻璃被动调Q微型激光器实验研究

1.5μm LD泵浦铒玻璃被动调Q微型激光器是目前军事激光测距的研究热门,获得较高的激光单脉冲能量尤为重要。对以波长为940 nm的二极管激光器作为泵浦源,Er^(3+)/Yb^(3+)共掺磷酸盐玻璃作为增益介质,Co^(2+):MgAl_2O_4作为调Q晶体的微型化激光器进行了实验研究。为获得LD抽运铒镱共掺磷酸盐玻璃被动调Q微型激光器的最佳能量输出条件,分析了影响LD泵浦被动调Q激光器输出单脉冲能量的因素,并对影响被动调Q微型激光器输出能量的泵浦条件,增益介质长度,输出镜反射率等参数进行了多组实验优化,最终获得了波长1.535μm,单脉冲能量113μJ,脉宽6 ns,重复频率10 Hz,光束质量为1.2的稳定人眼安全激光输出。

前后双泵铒镱共掺磷酸盐玻璃波导放大器增益特性

在铒镱共掺磷酸盐玻璃波导放大器系统的速率方程和传输方程中,考虑上转换效应,并引入描述波导中信号光和泵浦光光场相互作用的重叠因子,以此讨论前后双泵结构与单前泵结构中,Er/Yb共掺比、泵浦光和信号光功率、泵浦光模数等因素对信号光增益的影响,并得到信号光增益光谱和放大自发辐射光光谱。模拟结果表明,与单前向泵浦相比,相同功率条件下,前后双向泵浦中,泵浦功率密度低且均匀分布,上转换效应被有效抑制,1532nm处信号光增益增大约2dB/cm,放大自发辐射光总功率提高。前后双向泵浦同样可以减弱多模泵浦光对增益的负面影响。数值模拟结果与实验值基本一致。

质子注入掺镱磷酸盐玻璃平面光波导的近红外特性

在能量为(0.5+0.55)MeV和剂量为(1.0+2.0)×10^16 ions/cm^2的条件下,通过氢离子注入制备了掺Yb^3+磷酸盐玻璃波导,并研究了该波导在近红外波段的特性.棱镜耦合法测量的离子注入波导的导模的有效折射率与反射计算法计算的有效折射率基本吻合.通过模拟辐照引起的空位分布,探讨了离子注入平面波导的形成理论.利用FD-BPM对波导中的传播模式进行了模拟,结果表明高能量的氢离子注入掺Yb 3+磷酸盐玻璃能够制备出近红外波导结构.

双包层Er^(3+)-Yb^(3+)共掺磷酸盐光纤放大器的研究

提出了一种新的基于磷酸盐的铒镱共掺双包层掺铒光纤放大器。在分析了铒镱共掺系统能级,忽略放大自发辐射与激态吸收的基础上,通过Runge-Kutta法求解速率方程,边界方程,数值计算结果得出:双包层铒镱共掺磷酸盐光纤放大器具有更优良的增益特性,其单位长度增益高于硅酸盐双包层铒镱共掺光纤放大器,它应该是传统硅酸盐双包层铒镱共掺光纤放大器的有力竞争者和替代者。

铒镱共掺光波导放大器的优化

本文介绍了光波导放大器的理论,分析了由于铒离子吸收截面小和铒离子浓度过高带来的聚集效应,并认为由该聚集效应引起的协同上转换和激发态吸收会限制掺铒磷酸盐光波导放大器的增益。将镱离子作为敏化剂掺入到光波导放大器中,不仅可以降低饵离子高浓度引起的聚集,而且可以有效地解决光波导的增益问题。在考虑协同上转换效应的基础上,用龙库算法研究了饵镱共掺的光波导放大器,讨论了镱离子浓度和波导长度两个主要影响因素,并且计算出了最佳的波导长度和最佳的掺镱浓度。

一种新型掺镱磷酸盐激光玻璃的性质

制备了可商品化的一种新型大尺寸Yb︰磷酸激光玻璃──NEW/Yb, 并与美国Kigre公司的QX/Yb掺镱磷酸盐激光玻璃的物质、光谱等性质进行对比研究, 结果表明NEW/Yb玻璃的热光稳定性优于QX/Yb玻璃, NEW/Yb玻璃内部玻璃态性质较QX/Yb好, NEW/Yb玻璃的受激发射截面和荧光寿命分别为0.53×10－20 cm2和2.2 ms, 高于QX/Yb玻璃所对应的0.50×10－20 cm2和2.0 ms.

铬镱铒共掺磷酸盐玻璃的激光性质

研究了氙灯抽运脉宽、输出耦合镜的反射率、铒玻璃工作温度以及工作重复频率对铬镱铒共掺磷酸盐玻璃激光输出能量的影响。结果表明,对于输出能量,抽运脉宽为2.3 ms(10%最大幅度间)时较好;综合考虑激光阈值和斜率效率,输出耦合镜的反射率为85%时较好。此外,如同大多数激光介质那样,铬镱铒共掺磷酸盐玻璃的激光输出能量随铒玻璃工作温度的升高和工作重复频率的增加而降低。

Yb∶Ca_5(PO_4)_3F激光晶体的生长缺陷

采用提拉法生长了质量优异的Yb∶Ca5(PO4)3F(Yb∶FAP)晶体。运用化学腐蚀,光学显微镜、扫描电子显微镜以及能量散射光谱仪观察了该晶体中的生长条纹和包裹物等宏观缺陷,以及晶体的位错腐蚀形貌、位错密度及其分布情况,同时观察了晶体中亚晶界的形态。由晶体中位错的径向变化以及生长条纹可知:晶体在生长过程中为微凸界面生长。高温下CaF2的挥发造成了在晶体生长后期熔体中组分偏离化学计量比,出现组分过冷,形成包裹物,且位错密度显著增加。Yb∶FAP晶体的各向异性使得晶体在(10 10)面的位错蚀坑形状、大小以及深度不同,而(0001)面的位错蚀坑呈规则的六边形;这也是晶体中形成亚晶界结构的主要原因。讨论了减少晶体中缺陷的一些方法。

1.55μm光波导放大器最新进展

文中对工作于1.55μm波段的光波导放大器的一些新的制作技术、材料、结构进行了综述。

玻璃平面波导的热键合制备与界面扩散研究

铒镱共掺磷酸盐玻璃平面波导在散热和抑制非线性效应方面具有独特优势,可开发作为近红外1.5μm高平均功率固体激光器的增益介质,具有重要意义。文中应用光胶热键合方法制备铒镱共掺磷酸盐玻璃平面波导,研究了预键合阶梯升温过程对键合质量的影响。通过电子探针表面分析(EPMA)得到键合温度和键合时间对键合界面分子扩散层厚度的影响,并根据Fick第二定律,探讨了一维等效假设下的芯层玻璃中的Yb^(3+)扩散机理,建立了热键合过程中的固-固界面分子扩散模型。最终通过选择最优的热处理工艺参数,得到了键合质量良好且键合强度达到11.63MPa的芯层厚度为100μm的三明治结构平面波导。

Er^(3+)-Yb^(3+)共掺磷酸盐玻璃(LGS-L)波导放大器设计

就作者自行研制的Er3 + Yb3 + 共掺磷酸盐玻璃 (LGS L) ,用重叠积分方法进行放大器设计。在Er3 + 、Yb3 + 掺杂浓度分别为 1.5 1× 10 2 6ions/m3 、19.1× 10 2 6ions/m3 的情况下可获得 2 .6dB/cm的增益 ;Er3 + 掺杂浓度为2× 10 2 6ions/m3 时 ,在 4cm的器件上可获得超过 15dB的增益。此外 ,讨论了信号光和抽运光光场强度的横向分布与Er3 + 、Yb3 + 横向掺杂浓度分布之间的重叠对放大器增益的影响 ,放大器的最佳长度 ,以及在 980nm抽运下 ,Yb3 + 、Er3 + 掺杂浓度比对放大器增益的影响。

紧凑型人眼安全1.5µm铒玻璃激光器

针对激光测距、激光雷达、自动驾驶等领域对体积小、重量轻的 1.5µm波段光源的迫切需求,设计了一款紧凑型激光测距用铒玻璃激光器.该型激光器具有体积小、重量轻、免温控的特点,并对其输出特性进行了实验研究.实验证明,使用 940 nm半导体激光器泵浦,在输出功率 12 W,泵浦脉宽 1.6 ms,泵浦重复频率 10 Hz,被动调Q晶体T0=92%,输出镜反射率R=90%条件下,输出中心波长 1 535 nm脉冲激光,脉冲宽度 5 ns,单脉冲能量 502µJ,重复频率 10 Hz,激光器结构紧凑,结构尺寸为 32 mm×12 mm×8 mm,重量<10 g.激光器在无温控的条件下,可在-40~60℃环境温度下稳定工作,可被广泛应用于便携手持激光测距仪、无人机、无人车等领域.

Ce_(0.9)Yb_(0.1)P_5O_(14)晶体的光电压光谱

一、引言 前文在研究五磷酸铈晶体中Ln3+对Ce3+发光强度的影响时,发现当加入少量的Eu3+和Yb3+离子到CeP5O14晶体中能使Ce3+的发射产生严重的猝灭现象,以致于用Ce3+的302nm吸收带激发晶体时,观察不到Ce3+的发射,或者十分微弱。令人费解的是Yb3+离子在紫外和可见区无吸收带,Yb3+离子的加入应该成为一个稀释离子。

Er_(3x)^(3+):Y_(3-3x)Al_5O_(12)和Er_x^(3+)Yb_(1-x)P_5O_(14)晶体的光谱强度参数

本文报道了用J-O理论计算的Er_(3x)^(3+):Y_(3-3x)A_5O_(12)和Er_x^(3+)Yb_(1-x)P_5O_(14)两种晶体中Er^(3+)五种浓度的振子强度、Ω_λ参数、辐射跃迁几率与荧光分支比。并观察了这些参数的变化规律。