大尺寸Nd^(3+):YAP晶体中云层和孪晶的克服途径

本文报道用中频感应加热Czochralski法,在大的气-液温差场中生长大尺寸的Nd^(2+):YAP单晶,并在生长过程中采用“真空自然冷却法”退火工艺。即当大尺寸Nd^(3+):YAP单晶在高温下生成后,随即改变氮气氛成真空状态,由于真空状态下热辐射起主导作用,炉膛内温度梯度明显减少,使生成后的大单晶在这种由真空导致的低梯度的温场中自然冷却到室温。不仅可以克服云层的产生,而且可以克服孪晶的形成。

Nd^(3+):GdScO_(3)晶体场能级及拟合分析

采用提拉法生长出了钕掺杂钪酸钆晶体(Nd^(3+):GdScO_(3)),通过低温吸收光谱和室温发射光谱,对其中Nd^(3+)的实验能级进行分析指认,确定了Nd^(3+):GdScO_(3)的66个实验Stark能级,拟合了其自由离子参数和晶体场参数,拟合均方根误差为13.17 cm^(–1).与Nd^(3+):YAP和Nd^(3+):YAG相比,Nd^(3+):GdScO_(3)的晶场强度较弱.弱的晶体场强度有可能是Nd^(3+):GdScO_(3)晶体具有优良激光特性的原因之一.本文数据集可在https://www.doi.org/10.57760/sciencedb.15702中访问获取.

Nd^(3+):KGd(WO_4)_2激光晶体的研究

合成了一系列不同Nd3+ 浓度掺杂的Nd3+ :KGd(WO4 ) 2 粉末样品 ,进行了荧光光谱测试 ,初步确定了Nd3+ 的最佳掺杂浓度 ;测定了Nd3+ :KGd(WO4 ) 2 K2 WO4 生长体系的生长温度曲线 ,生长出尺寸达 50mm的Nd3+ :KGd(WO4 ) 2 优质激光晶体 ,切割出尺寸为 5mm× 5mm× 6mm的优质激光器件 ,采用钛宝石模拟LD泵浦 ,在 1.0 6 μm处得到 2 6 0mW的激光输出 ,斜率效率达到 6 6 % ;在 1.0 3μm处得到 135mW激光输出 ,斜率效率达到 34.3%。

全固态激光器中掺Nd^(3+)离子激光晶体热效应的研究

激光晶体吸收激光二极管的泵浦光能量 ,产生激光振荡的同时有相当一部分泵浦光能量会转变为激光晶体的热量并耗散在晶体内 ,产生的热效应严重影响到激光器的性能和品质。通过对于激光晶体端面泵浦方式的分析 ,利用半解析热分析方法得出了晶体内部温度场和热形变场的计算方法 ,并对几种典型的掺Nd3 + 离子晶体的温度场和端面热形变场及其产生差异的原因进行了定量分析。研究方法和得出结果可以应用到内有热源、具有轴对称形式的模型中 。

Nd^(3+):Gd_3Ga_5O_(12)晶体的室温吸收光谱和荧光光谱(英文)

用提拉法生长了掺钕的钆镓石榴石 (Nd3 + :GGG)激光晶体。研究了室温下的吸收光谱和荧光光谱性质 ,分析了Nd3 + :GGG晶体4F3 / 2 →4I11/ 2 能级跃迁与 1.0 6 μm附近的荧光谱线之间的关系。吸收系数、发射系数、荧光寿命分别是 4 .32× 10 -2 0 cm-2 ,2 .3× 10 -19cm-2 ,2 4 0 μs,比较了Nd3 + ∶GGG和Nd3 + ∶YAG的物理参数 ,实验表明 :Nd3 + ∶GGG较Nd3 + ∶YAG有一系列的优点。

Nd^(3+)∶Gd_(0.2)Y_(0.8)Al_3(BO_3)_4激光晶体的研究

测定了Nd3+ ∶Gd0 .2 Y0 .8Al3(BO3) 4 -K2 MO3O10 B2 O3生长体系的生长温度曲线 ,生长出尺寸达32mm的Nd3+ ∶Gd0 .2 Y0 .8Al3(BO3) 4 激光晶体 ,并从中切割出尺寸为 4mm× 5mm× 6mm的优质激光器件 ,采用钛宝石模拟LD泵浦 ,在 1.0 6 μm处得到 4 8mW的激光输出 ,激光阈值 17mW ,光 光转换效率为 2 0 %。

自变频激光晶体Nd^(3+):GdAl_3(BO_3)_4的研究

采用熔盐法生长出尺寸为30mm的Nd3+:GdAl3(BO3)4优质晶体,进行了吸收光谱和荧光光谱的测定研究,计算得到晶体发射截面为σe1061.9=2.9×10-19cm2和σe1338mm=5.5×10-20cm2.采用染料激光器作为泵浦源,对晶体进行了自变频激光实验研究,在紫外可调谐(378-382nm)、绿光531nm、蓝光(436-443nm)、红光(669nm)和红外可调谐(1305-1365nm)波段实现了激光输出,输出的最大功率分别为:105μJ/脉冲、119.5μJ/脉冲、445μJ/脉冲、19μJ/脉冲和31μJ/脉冲.

Nd^(3+):Gd_3Ga_5O_(12)单晶的能级和晶体场计算(英文)

测试了Nd^(3+):GGG单晶在可见和近红外波段的吸收光谱,并分析指认了它的实验能级,通过从头计算的DV-Xα方法计算得到了它的晶体场参数和旋轨耦合参数。用Nd^(3+):GGG在77 K和300 K的156个、88个实验能级,拟合了它的自由离子参数和晶体场参数,均方根误差(即拟合精度)σ分别为15.79 cm^(-1)和11.48 cm^(-1)。结果表明晶体场参数的拟合结果和从头计算值符合的很好。最后比较了拟合得到的Nd^(3+):GGG和已报道Nd^(3+):YAG的自由离子参数和晶体场参数。

氟化物激光晶体Nd^(3+)∶LiY_F4的坩埚下降法生长

晶体Nd3 +∶LiYF4是一种优良的LD泵浦激光工作物质 ,该晶体主要采用提拉法生长 ,迄今尚未见采用坩埚下降法生长该晶体的研究报道。本研究组进行了氟化物激光晶体的坩埚下降法生长工艺的研究 ,获得了大尺寸的激光晶体Nd3 +∶LiYF4。本实验采用氟化物试剂LiF(CP)、YF3 (AR)、NdF3 (AR)为初始原料 ,并用高温氟化法对氟化物原料进行脱水处理 ,以获得能满足晶体生长需要的无水氟化物原料。根据体系相平衡关系 ,晶体配合料的最佳组成应为LiF∶YF3 =5 1 .5∶48.5 ,同时考虑到在晶体Nd3 +∶LiYF4中Nd3 +是通过替代Y3 +而进入晶格的 ,确定按化学式Li5 1.5 Y47.5 Nd1.0 F4所示组成配制晶体配料 ,其中激活离子Nd3 +的掺杂浓度为 1mol%。在装填坩埚之前 ,将配料再次进行氟化处理 ,并烧结成多晶料。选用铂坩埚的尺寸为2 8× 2 5 0mm ,将籽晶放置于坩埚下端并填装配料后 ,焊接坩埚两端以隔绝空气 ,使晶体生长在密闭条件下进行。该晶体生长所用的坩埚下降生长炉采用电阻加热和铂 铂铑热电偶测温 ,控制炉温 92 0～95 0℃ ,生长体系的固液界面温度为 81 9℃左右 ,界面的温度梯度为 2 0～ 30℃ ,坩埚下降速度为0 .4～ 0 .8mm/h。在上述条件下已生长出尺寸达2 5mm× 6 0mm的透明、浅紫色、无散射的Nd3 +∶LiYF4晶体。

掺Nd^(3+)的Sr_3Gd(BO_3)_3晶体的激光特性

介绍了一种新的硼酸盐激光晶体Nd3+:Sr3Gd(BO3)3的激光特性.采用氙灯作为泵浦源,获得激光输出为17.84 mJ,总效率η0=0.092%,曲线的斜效率ηs=0.27%.实验表明Nd3+:Sr3Gd(BO3)3晶体是一种新的有潜在应用价值的激光晶体.

Nd^(3+)掺杂的Sr_3Y_2(BO_3)_4晶体光谱特性研究

采用提拉法生长出25mm×40mm的Nd3+∶Sr3Y2(BO3)4晶体,测试了该晶体的吸收光谱、荧光光谱及荧光寿命。结果表明:Nd3+∶Sr3Y2(BO3)4晶体在807nm附近有最强的吸收峰,其半峰宽(FWHM)为16nm,宽的吸收半峰宽适合于LD泵浦;从荧光光谱得到发射波长分别为910.8nm、1065.2nm和1399nm的荧光峰。根据吸收和荧光光谱,计算了晶体的吸收截面和发射截面。采用J-O理论计算了Nd3+在Sr3Y2(BO3)4中的强度参数、各能级的振子强度、自发辐射几率、荧光分支比等参数。计算结果表明,其强度参数Ω2=3.816×10-20cm2,Ω4=10.895×10-20cm2,Ω6=12.44×10-20cm2,辐射寿命为104μs,量子效率η=49.7%,荧光分支比β1(0.88μm)=0.429,β2(1.06μm)=0.461,β3(1.35μm)=0.107,β4(1.88μm)=0.003。

大尺寸Nd^(3+):GGG激光晶体的单胞参数计算和组分分析

采用提拉法生长了直径为136 mm的Nd3+:GGG单晶,通过X射线衍射和X射线荧光对晶体的结构、成分沿生长方向和径向的变化进行了测试分析。结果表明单胞晶格参数沿晶体的生长方向和径向均逐步变大,平均变化率分别为3.1×10-6/mm、1.3×10-5/mm;沿着晶体的生长方向,Nd和Gd组分按指数函数规律逐步增加,而Ga组分则按高斯函数逐渐减小。沿晶体径向从内到外,Nd、Gd组分按线性规律逐渐增大,其变化率分别为0.0014 at%/mm、0.00924 at%/mm,Ga组分则按线性规律减小,变化率为-0.0117 at%/mm。这些变化主要是由于Nd3+的分凝效应、Ga挥发所导致。

闪光灯泵浦1300nm波段Nd^(3+): YAG和Nd^(3+): YAP脉冲激光器的比较研究

描述了闪光灯泵浦1300nmNd3+:YAG和Nd3+:YAP脉冲激光器的比较研究,并给出和分析了这二种脉冲激光器的输出能量、效率等实验结果。

Nd^(3+):LiLa(MoO_4)_2晶体生长、光谱和激光特性(英文)

本论文报道了Nd3+:LiLa(MoO4)2晶体生长、光谱和激光特性。采用提拉法生长出尺寸为20×34mm3的Nd3+:LiLa(MoO4)2晶体。应用Judd-Ofelt理论计算了Nd3+离子在Nd3+:LiLa(MoO4)2晶体中唯象强度、自发发射跃迁几率、荧光分支比、辐射跃迁寿命和荧光量子效率。Nd3+:LiLa(MoO4)2晶体的偏振吸收跃迁截面分别为9.52×10-20cm2(π-偏振)和4.46×10-20cm2(σ-偏振)。它的偏振发射跃迁截面分别为0.67×10-19cm2(σ-偏振)和1.02×10-19cm2(σ-偏振)。在氙灯泵浦下,获得74.4mJ的1.06μm的激光输出,激光阈值为0.676J,激光总效率和斜率效率分别为0.39%和0.48%。

直视下Nd^3:YAP激光治疗面颈深部静脉血管畸形23例报告

采用手术切开皮肤、皮下组织 ,充分暴露病变范围后 ,直视下用Nd3∶YAP激光直接在病灶表面进行照射治疗面颈深部静脉血管畸形 2 3例。其中腮腺嚼肌区 4例 ,颌下三角区 7例 ,颏下三角区 8例 ,颈动脉三角区 4例。随访 3年以上。结果 :1级疗效 :病灶无残留 ,无复发 ,病变部位外形恢复正常 17例。Ⅱ级疗效 :病灶无残留 ,无复发 ,病变部位外形未完全恢复正常 4例。Ⅲ级疗效 :病灶残留或复发 2例。治愈率达 91.3 0 %。认为切开直视下Nd3∶YAP激光治疗面颈深部静脉血管畸形具有不损伤皮肤及面容 ,视野清晰不易损伤主要神经及血管 ,能达到安全边缘避免病灶残留复发 ,缩短愈合时间 ,伤口

Nd^(3+):Na_3La_9O_3(BO_3)_8晶体生长和光谱性能(英文)

采用顶部籽晶法生长Nd3+:Na3La9O3(BO3)8晶体。在室温下测试了吸收光谱、发射光谱和荧光寿命。应用Judd-Ofelt理论评价了Nd3+:Na3La9O3(BO3)8晶体的光谱性能。812nm处较宽的吸收峰适合AlGaAs LD泵浦的吸收。分别计算了Nd3+离子的唯象强度、谱线强度、辐射寿命、荧光分支比和荧光量子效率。

Nd^3＋：LiNbO3晶体的坩埚下降法生长及光谱特性

以同成分化学组分比(Li2O:48.6mol%,Nb2O5:51.4mol%)为原料,Nd2O3为掺杂剂,应用坩埚下降法技术,生长了Nd3+初始掺杂为0.2mol%的LiNbO3晶体。测定了晶体的差热曲线、红外吸收光谱、紫外-可见吸收光谱,并与用提拉法技术生长的晶体性质进行了比较。观测到了Nd3+的特征吸收峰。在800nm的半导体激光激发下研究了晶体在1.06μm附近的荧光曲线和荧光寿命,观测到了1067,1080,1085,1093,1106nm五个分裂的4F3/2→4I11/2能级跃迁发射峰。测定了最强荧光峰(1085nm)的荧光寿命为351μs。与用提拉法技术生长的晶体相比,其荧光寿命得到了大幅度的变长,约为3.5倍。在密封条件下用坩埚下降法技术生长的晶体,由于在生长过程中隔绝了空气和水汽,所以在获得的晶体中具有低的OH-离子浓度,获得了长的荧光寿命。

Nd^(3+):LiBi(MoO_4)_2晶体的生长、热与光谱性能

研究了Nd(3+)LiBi(MoO_4)_2晶体的生长、热学与光谱性能.用提拉法生长出尺寸为φ15mm×25mm Nd^(3+):LiBi(MoO_4)_2晶体.在330K时该晶体的比热容为0.32 J/(g·K).热膨胀实验结果显示该晶体沿c和a轴方向的热膨胀系数分别为2.767×10^(-5)/K和1.521×10^(-5)/K.在806 nm附近σ-和π-偏振谱带的最大吸收截面分别为5.04×10^(-20)cm^2和8.35×10^(-20)cm^2,半高宽为15 nm.σ-偏振1062nm和π-偏振1068 nm处的发射截面分别为1.325×10^(-19)cm^2和1.937×10^(-19)cm^2.应用Judd-Ofelt理论,获得了一些光谱参数.振子强度参数为Ω_2=25.40×10^(-20)cm^2,Ω_4=7.79×10^(-20)cm^2,Ω_6=6.37×10^(-20) cm^2测量获得的荧光寿命和计算辐射寿命分别为128μs和198μs.量子效率为64.64%.

掺Nd^(3+)激光材料的研究进展

介绍了掺Nd3+激光离子晶体、陶瓷、玻璃和微晶玻璃材料的研究现状,比较了各种掺Nd3+激光材料的性能,分析了不同的掺Nd3+激光材料的各自用途,评述了有代表性的掺Nd3+激光材料的光谱和激光特性,讨论了掺Nd3+激光材料研究和应用方面的发展趋势。

LD泵浦Nd^(3+)∶GdVO_4/Cr^(4+)∶YAG固体激光器

通过合理设计,精密调控各元件和温控电流,得到了平均功率为70mW,脉冲宽度为22ns,重复频率为14kHz,峰值功率高达230W的Nd3+∶GdVO4/Cr4+YAG绿光脉冲激光器·腔外采用望远镜系统聚焦,经KTP晶体倍频后,得到了平均功率为28.8mW,脉冲宽度为19ns,重复频率为14kHz,峰值功率高达108W的绿光激光输出,转换效率高达·指出了小光斑对倍频晶体带来的影响·