飞秒激光直写Nd:YVO4晶体包层波导激光

采用飞秒激光(500 kHz重复频率)直写技术,在Nd:YVO4晶体中制备了埋藏晶体表面以下的包层光波导.具体研究了脉冲能量、深度、扫描速度和飞秒激光偏振等写入条件对光波导性能的影响.1.06μm波长的激光在光波导中传播时,光波导的插入损耗低至2.4 dB.利用808 nm波长的激光泵浦,在室温下实现了1064 nm波长发射的连续波导激光器.对不同直径的光波导,均实现了多模光波导和波导激光.直径为60μm的波导产生的最大输出功率为143 mW,斜率效率为21.3%.利用微拉曼光谱对光波导进行了表征,激光直写轨迹处晶格被破坏,伴随折射率降低.

Yb^(3+):YVO_4晶体的生长及光谱性能研究

采用提拉法生长出光学质量优良的Yb3 + :YVO4晶体 ,研究生长过程中工艺参数的控制。测得掺杂浓度为18.1%Yb3 + :YVO4晶体中Yb3 + 离子的有效分凝系数Keff为 0 96。测定了不同Yb3 + 离子掺杂浓度晶体的吸收光谱和荧光光谱 ,并分别计算了不同掺杂浓度下Yb3 + :YVO4晶体的光谱参数。本文总结和解释了掺杂浓度影响其性能的规律 ,讨论了Yb3 + :YVO4晶体作为激光晶体的优点。

YVO_4-Nd:YVO_4复合晶体热效应研究

在全固态激光器中使用了复合结构的激光晶体,通过端面泵浦复合晶体工作特点分析,提出了矩形截面复合晶体热分析模型。在热模型中,考虑了复合晶体具有轴向加热、周边恒温,耦合后的泵浦光束具有高斯分布的特点。利用热传导方程,得出了YVO4-Nd∶YVO4复合晶体内部温度场及端面热形变的一般解析表达式。研究结果表明,若用输出功率为20 W的激光二极管端面泵浦YVO4-Nd∶YVO4复合晶体(其中复合晶体中YVO4晶体长为2 mm,Nd∶YVO4晶体长为6 mm,钕离子掺杂质量分数为0.5%),泵浦光斑为0.2 mm时,复合晶体内最大温升为324.5℃,泵浦端面具有3.61 mm的热形变量。在相同泵浦条件下,采用复合晶体替代Nd∶YVO4晶体,可将其最大温升降低23.4%,这对于消弱激光晶体热效应的影响,解决激光二极管端面泵浦激光晶体引起的非均匀温升以及热折裂问题,提高激光器性能有着重要的意义。

Tm:YVO_4晶体的光谱参数计算

由测量的Tm :YVO4晶体的吸收光谱 ,考虑到单轴晶体在各个方向上的吸收不同和折射率随波长的变化 ,根据Judd Ofelt理论计算了Tm3 +在YVO4中的强度参数、各个能级的振子强度、自发辐射几率、荧光分支比、积分发射截面等参数。强度参数为Ω2 =1 9416× 10 - 2 0 (cm2 ) ,Ω4=0 15 6 8× 10 - 2 0 (cm2 ) ,Ω6=0 396 3× 10 - 2 0 (cm2 )。计算结果表明 ,1 D2 → 3 F4的跃迁几率远大于1 D2

双端抽运Nd:YVO_4激光晶体的半解析热分析

通过对激光二极管双端抽运Nd∶YVO4晶体的分析 ,建立符合实际工作条件的热模型和边界条件 ,利用半解析热分析方法得出了激光晶体内部温度场和端面的热形变计算公式 ,并对影响温度场分布的各种因素进行了理论分析与计算。所得出的结论可以推广到其它激光晶体 ,为有效地解决激光晶体热效应问题提供了理论基础。

880nmLD直接抽运YVO_4-Nd:YVO_4键合晶体1342nm激光器

报道了880nm LD抽运下,YVO4-Nd:YVO4键合晶体1342nm激光输出特性。880 nm LD抽运下,YVO4-Nd:YVO4键合晶体在抽运光功率为18.74W时获得了8.87W的激光输出,光-光转换效率为47.3%,斜效率为52.1%。并与相同实验条件下880 nm LD抽运Nd:YVO4单一晶体1 342 nm激光器、808nm LD抽运YVO4-Nd:YVO4键合晶体1342nm激光器、808nm LD抽运Nd:YVO4单一晶体1 342 nm激光器的实验结果进行了比较。利用有限元分析方法,数值模拟了以上几种情况下晶体内的温度分布,晶体内的温度梯度较小时,得到的激光器斜效率较高。

激光二极管端泵平板Nd:YAG、Nd:YVO_4和Nd:GdVO_4晶体热效应比较

以解析热分析理论为基础,建立了平板Nd:YAG、Nd:YVO4和Nd:GdVO4晶体在激光二极管阵列端泵抽运时的导热微分方程。通过方程求解,得到三种晶体内部温度场和热形变分布的解析式。温度场和热形变场的数值模拟表明:当泵浦光功率Po=30 W、泵浦区域为0.5 mm×0.5 mm时,三种激光晶体的一维温度场、二维温度场分布和热形变量有较大差异。通过对比三种激光晶体的温度分布、相对温升和热形变量,得到了Nd:GdVO4晶体作为中小功率激光晶体是优于Nd:YVO4和Nd:YAG两种晶体的,而Nd:YVO4又优于Nd:YAG晶体。温度场和热形变量数值模拟的结果也可为激光器谐振腔的设计及热效应的消除提供理论依据。

激光二极管泵浦Nd∶YVO_4/YVO_4复合晶体绿光激光器

采用一种新型的Nd∶YVO4/YVO4复合晶体,利用V型折叠腔,研究了高功率激光二极管端面泵浦的Nd∶YVO4/YVO4复合晶体激光器基频1.06μm及倍频532nm激光的输出特性.当泵浦功率为24.6W时,获得1.06μm激光的最大输出功率为11.7W,光-光转换效率为48%.当泵浦功率为17W时,获得了5.32W的绿光输出,光-光转换效率达到31.3%.

YVO_4晶体缺陷分析

运用同步辐射白光X射线形貌术分析了YVO4 的结构和缺陷行为 ,也观测了YVO4 晶体 (0 0 1)、(10 0 )面的缺陷。发现在 (0 0 1)面出现应力生长区、沿 [10 0 ]方向的位错线以及晶体中镶嵌结构。运用白光形貌术拍摄到的劳埃斑 ,证明晶体为四方晶系。确定了小角晶界是引起多晶的主要原因。

YVO_4双折射晶体生长及完整性分析

在较低氧分压的保护气氛中用提拉法 (CZ法 )生长YVO4晶体 ,采用自行设计的气压计 ,精密调节炉内的氧、氮比例 ,有效防止了晶体生长中的过度缺氧 ,生长出33mm× 31mm(等径 )YVO4晶体。设计了生长YVO4晶体最佳工艺条件 :转速 5～ 10r/min ,拉速 :2～ 6mm/h ,生长周期 :2 4h ,液面上 8mm温度梯度 2 .875℃ /mm。用偏光显微镜对YVO4晶体的裂纹、散射颗粒、包裹物、偏心生长等缺陷进行观察 ,认为它们的成因主要是生长速率过快 ,生长环境中湿度大及晶体中存在分解和挥发性物质等。

LD泵浦Nd∶YVO_4晶体LBO临界相位匹配倍频671nm激光器

报道了国产LD泵浦Nd∶YVO4 晶体 ,首次用临界相位匹配方式LBO腔内倍频实现了高效率的 6 71nm红激光输出。当注入泵浦功率为 80 0mW时 ,用II类临界相位匹配LBO倍频 ,红激光基模输出 5 2mW ,光 光转换效率达 6 .5 %;用I类临界相位匹配LBO倍频 ,红激光基模输出 97mW ,光 光转换效率达 12 .1%。

激光晶体Nd:YVO_4的形貌及生长缺陷

本文报道了应用环境扫描电镜（ESEM）和同步辐射X射线白光形貌术对采用提拉法生长出的Nd:YVO4晶体进行的形貌及生长缺陷的分析,获得了该晶体的开裂表面的ESEM形貌像以及取自晶体肩部和中间部位的（001）面的同步辐射白光形貌像,观察到了位错、包裹物等缺陷,可为生长高质量的Nd:YVO4晶体提供重要的启示.

双折射晶体YVO_4原料的合成与表征

本文采用液相法研究了双折射晶体YVO4 原料的合成工艺 ,着重讨论了溶液的pH值等合成条件对原料合成纯度与洁白度的影响。并采用红外光谱、X射线粉末衍射、紫外光谱等方法对合成的原料和生长单晶进行了纯度与质量的表征 ,确定了原料合成的最佳方案 ,结果表明原料的纯度对单晶生长起决定性的作用。所合成高纯原料通过Czochralski(CZ)技术可生长出尺寸为4 0× 4 0× 5 0mm3的无缺陷单晶。

YVO_4晶体及其掺Nd的喇曼光谱

本文报道了对YVO4 晶体及其掺Nd的喇曼光谱的测量结果 ,用这些结果可以了解到这种材料的声子能谱情况 ,在与其它基质材料比较中可以看出它的特点是 :分立的低声子在 5 0 0～ 80 0cm-1之间有一个间隙 ,主要的部分分布在 80 0～ 90 0cm-1附近 ,根据群论分析可以得出各喇曼谱线相应的对称性 ,而且可看出这些喇曼谱线主要来源于VO3 -4 的振动。对这种不均匀分布的声子能谱对于其光谱性能可能产生的影响也作了分析讨论。测量结果还发现掺杂能抑制原有的高能声子。

Ce:YVO_4晶体的生长及其电荷迁移发光

为探索新型的白光LED荧光粉材料,采用提拉法生长了Ce2(CO3)3掺杂的Ce3+∶YVO4晶体,并对生长晶体的结构和光谱性能进行了表征。通过XRD测试,确定了由提拉法生长的Ce3+∶YVO4晶体的晶相没有发生变化。Ce3+∶YVO4晶体在450 nm处有一个较宽的发射带,在620 nm处有一个明显的发射峰。分析表明,在Ce3+掺杂的YVO4晶体中,铈离子主要以三价离子的形式存在,但在激发光照射下出现的620 nm发射表明有Ce4+存在,并且Ce4+与配位O2-形成了电荷迁移态(CTS)。

LD端面泵浦固体激光器理论在测量Nd:YVO_4晶体有效受激发射截面中的应用

对四种掺杂浓度的Ｎｄ：ＹＶＯ４晶体进行了激光性质的研究和对比．从ＬＤ端面泵浦固体激光器的理论出发，结合实验数据计算了相应晶体的有效受激发射截面σｅ．结果表明，随Ｎｄ３＋ 浓度的提高．Ｎｄ：ＹＶＯ４晶体的有效受激发射截面σｅ逐渐增大，上能级寿命τｅ不断减小，两者的乘积在２ａｔ．％附近达到最大值．

LD泵浦Nd:YVO_4/KTP激光器晶体长度对输出的影响

利用四能级激光系统的速率方程 ,对激光二极管 (LD)纵向泵浦Nd :YVO4 /KTP腔内倍频绿光激光器激活介质和倍频晶体的长度对输出激光功率的影响进行了理论计算 ,给出了参数优化结果 ,分析了它的工作特性 ,得到与理论计算符合较好的实验结果。

LD泵浦Nd:YVO_4晶体1342nm激光实验研究

报道了采用不同腔长、不同透过率的输出镜及不同掺杂浓度的晶体时，激光二极管端面泵浦Ｎｄ：ＹＶＯ４晶体 １３４２ ｎｍ激光的输出特性．对三种不同搀杂浓度的晶体的实验结果表明，输出为基横模，在输出 １Ｗ时，稳定性皆优于 ０．２％；搀杂浓度较高的晶体，在泵浦功率逐渐增加时更容易饱和．采用 ０．５％搀杂的晶体，最大获得 ３ Ｗ 激光输出，斜效率 ４３．７％．

LD泵浦Nd∶YVO_4晶体拉曼自变频人眼安全1.52μm激光器

采用激光二极管端面泵浦Nd∶YVO4晶体和声光调Q技术,获得1.34μm脉冲激光,利用基质材料YVO4晶体的拉曼频移效应,将1.34μm激光转变为1.52μm(人眼安全激光),获得最大平均输出功率930mW,相应光-光转换效率为3.4%,激光器输出的最短单脉冲宽度为15.6ns,最高峰值功率为3.02kW.

Nd:YVO_4-KTP环形倍频激光器中KTP晶体温度与倍频输出波长关系的研究

采用Nd :YVO4- KTP环形倍频激光器,在精确控制泵浦源电流与YVO4晶体温度的条件下,得到KTP的温度变化与倍频输出波长的关系。