掺钛蓝宝石晶体热学性质研究(英文)

本文系统分析了掺钛蓝宝石晶体的热学性质。在303．15—764．15K的温度范围内，晶体的主热膨胀系数分别为α1=3．8×10^-6K-1和α3=6．4×10-6K-1。298．15K时，晶体的比热为0．766J·g-1·K-1。采用激光脉冲法测试了晶体在303～570K温度范围内的热扩散率。掺钛蓝宝石晶体的主热导率分量＆与热力学温度r的函数关系通过拟合获得，为k1=-626．60772／（-2．52108T＋706．53622）＋5．96781和k3=-1347．76226／（-2．37632T＋616．40571）＋5．88351。

飞秒激光在钛蓝宝石晶体中刻写双线型波导的研究

钛蓝宝石晶体作为一种重要的激光介质,具有宽带的吸收光谱及宽带可调谐的发射光谱等特性,使其在集成光学中有广泛的应用前景。这里利用重复频率为1 k Hz,中心波长为800 nm,脉冲宽度为120 fs的飞秒脉冲激光在钛蓝宝石晶体中横向刻写双线型波导,系统地研究了激光写入晶体深度、刻写速度以及波导双线间距对波导导光情况的影响,在写入激光脉冲能量为2μJ,写入深度为175μm,刻写速度为90μm/s,波导双线间距为26μm的条件下,得到一组导光模式较优的双线波导并发现其具有偏振导光现象。利用波导的近场模式强度分布重构了其折射率分布图,得到最大的折射率增加量为1.9×10-4。用散射法测试了光波导的传输损耗为1.82 d B/cm。

PW级掺钛蓝宝石激光放大器中横向寄生振荡控制(英文)

介绍了目前世界上在建的第一台掺钛蓝宝石激光系统中大口径晶体内横向寄生振荡的抑制方法。采用一种掺炭的热塑料MeltMount 1.70 4作为折射率匹配材料 ,掺入炭粉作为吸收体。理论上它可以将晶体中的寄生振荡阈值从 13增加到2 10 0。

水热法合成掺钛蓝宝石微晶

采用水热法,在430℃、40MPa的压力下合成出了纯刚玉晶体。在相同的条件下,通过掺入Ti(OH)4合成了掺钛刚玉晶体。掺Ti刚玉晶体具有较为复杂的形状,只有少数晶体呈现六棱柱形,多数晶体呈现不规则形状,晶体表面没有出现类似α Al2O3晶体的粗糙生长条纹,而是呈现出光滑的表面。通过电子探针分析表明,同一条件下合成的晶体的钛含量也不相同,最大含量为0.27%质量分数。

基于液氮冷却的激光器晶体恒温器研究

热效应是制约固态激光器技术发展的主要障碍之一，也是激光器发展的主要瓶颈。针对一抽运功率为100W的掺钛蓝宝石激光器设计制造了一套以液氮为冷却工质的低温恒温器，从结构上对恒温器进行了优化设计，用实验的方法验证了该恒温器的热力学性能，用ANSYS软件分析了钛蓝宝石晶体在所设计的热沉条件下的温度分布和应力分布。结果表明该恒温器结构能够满足激光器的要求，且相比于常温冷却，钛蓝宝石激光晶体在液氮温度下温度分布更均匀，热应力更小。

Ti^(3+):Al_2O_3和Cr^(4+):Mg_2SiO_4晶体主动锁模皮秒激光器

用Nd:YAG激光器的0.5~5 ms的脉冲获得了主动锁模钛蓝宝石和铬镁橄榄石激光器的皮秒脉冲振荡。

新型全固态超快激光及光学频率梳

目前基于掺钛蓝宝石晶体的飞秒激光在强场物理、超快过程、精密计量、先进制造等领域已成为不可或缺的重要工具，但由于该激光不能采用二极管激光直接抽运，因此在光电转化效率、实用可靠性及成本等方面尚不尽人意。最近我们与有关研究小组合作，利用新型激光增益介质及半导体饱和吸收反射镜（SESAM），通过优化克尔透镜锁模腔型结构、选择目标波长、抑制自调Q运转、