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。

大功率环形LD侧面泵浦Nd^(3+):YLF激光器的特性

研究了一种采用新型泵浦耦合方式的固体激光器。大功率环形 L D阵列紧密环绕棒状 Nd3+ :YL F增益介质进行直接泵浦 ,泵浦光的利用率和泵浦均匀性有较大提高 ,10 5 4 nm波长处的自由振荡脉冲能量输出最大达 1.0 1J,激光器的效率有显著提高。

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 。

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·

用于微片激光器的Nd^(3+)掺杂四磷酸盐玻璃光谱研究

制备了Ｎd３＋掺杂四磷酸盐玻璃，测量了吸收光谱、荧光光谱，计算Ｎｄ３＋的发射截面，研究了其荧光特性、浓度猝灭及其机制、以及ＯＨ基对荧光强度和能量传递的影响，研究发现在四磷酸盐玻璃 Ｎｄ３＋的最佳浓度约为 ４．１×１０２０ ｉｏｎｓ／ｃｍ３，在研究光谱性质的基础上实现了Ｎｄ３＋掺杂四磷酸盐玻璃微片激光器１．０５４μｍ的连续激光输出．

碳酸盐沉淀法合成Nd^(3+):Y_2O_3激光陶瓷纳米粉体

以Y2O3粗粉、Nd2O3、硝酸和NH4HCO3为原料,通过共沉淀法制备了Nd3+:Y2O3透明激光陶瓷纳米粉体,并采用TG/DTA、XRD、FTIR、TEM以及EDS等测试方法对粉体性能进行了表征。结果表明,在先驱物中添加适量SO42-离子能减轻煅烧得到的Nd3+:Y2O3粉体的团聚,使粉体粒度均匀并呈球形分布。在1100℃煅烧4h所得粉体粒度均匀,粒径在50～70nm之间,具有较好的分散性,适合作为制备透明激光陶瓷的粉体材料。

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 %。

双棒串接Nd^(3+):YAG激光器的研究

采用光学传输矩阵的方法对内含多元件热透镜介质的谐振腔稳定性参数和模体积进行了分析 ,从而得到多棒串接高功率固体激光器谐振腔的优化设计。在双棒串接的连续Nd3+ :YAG激光器实验中获得了 0～ 70 0瓦的稳定功率输出。

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.

闪光灯泵浦Nd^(3+):GGG 激光特性研究

用闪光灯泵浦掺(金女)钆镓石榴石(Nd^(3+):GGG)激光晶体,研究了脉冲宽度0.5ms、1ms、1.5ms和2ms的放电泵浦下激光输出,实验获得了1.92J的最大激光能量。

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.

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。

LD泵浦腔外倍频高转换效率Nd^(3+)∶GdVO_4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红外脉冲激光器.先采用双凸透镜组合成的望远镜系统对1063nm的红外激光进行扩束,再对该光束聚焦,最后经双轴晶体LBO倍频后,得到了平均功率为40.6mW,脉冲宽度为16ns,重复频率为14kHz,峰值功率高达181W的绿光激光输出,1063nm→532nm的转换效率高达58%.测量了532nm的光谱线宽曲线.解释了该聚焦方法比单一薄透镜效果明显好的原因,并指出了这种聚焦方法的使用对象.

染料调Q的Nd^(3+):YAG激光器偏振性测试

为了确定染料调Q的Nd^(3+):YAG激光器发射的单次激光脉冲的偏振性,利用偏振分束立方体和双通道激光能量计,实验测量了激光脉冲经偏振分束后P偏振光和S偏振光的能量比,分析总结了激光器的偏振性。结果表明:激光器偏振性个体差异很大,不存在统一性;每一台激光器都有各自的偏振性,同一台激光器前后发射的激光脉冲的偏振性可能一致,也可能变化较小,也可能完全随机。产生偏振性的具体原因有待进一步研究。

稳定的高重频Cr^(4+)∶Nd^(3+)∶YAG自调Q激光器

在平平腔的Cr4+∶Nd3+∶YAG激光器中,采用内置f=70mm双凸透镜形成等效腔和用1mm小孔光阑进行横模限制的方法,获得了高重频、高光光转换效率、稳定的激光脉冲序列。在泵浦功率17. 2W时,获得了平均功率4. 7W,其光光转换效率达到了27. 3%。此时的重复频率及其标准方差为42±1kHz,脉宽及其标准方差为9. 57±0. 187ns,示波器采集的光脉冲值幅度及其标准方差为471±36μW。对应的峰值功率和单脉冲能量分别达到了13kW和115μJ。据我们了解,这是迄今为止LD端面泵浦的自调Q激光器获得的重复频率最高且稳定的实验结果。

Nd^(3+):YAG连续激光束用于半导体连续激光退火的研究

本文主要介绍如何根据连续激光退火的需要。将Nd^(3+):YAG激光划片机改进和完善成专用连续激光退火设备。简单介绍利用此设备进行激光退火的实验结果。提出研制和生产专用连续激光退火设备的必要性。

Nd^(3+):YAG激光治疗躯干和四肢血管瘤疗效观察

用Nd^3＋：YAG激光治疗148例血管瘤，有效率89%。

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＋：YAG固体激光器电光调Q激光脉冲的时域分析

Nd^3＋：YAG固体激光器多元激光精密同步合成技术是实现大能量、高峰值功率脉冲激光输出的重要途径。其关键技术是对Nd^3＋：YAG固体激光器电光调Q进行精密光电控制。通过对Nd^3＋：YAG固体激光器电光调Q理论分析和仿真，得到单元激光器不同控制参数下的输出特性，经电光调Q专题试验验证，脉冲激光输出波形与仿真结果相吻合，达到预期效果。在此基础上提出了激光精密同步合成的技术条件和可行性。