Er:GSGG晶体的光谱性质分析及激光特性模拟研究

测试和分析了Er:GSGG的吸收光谱和荧光光谱。应用Judd-Ofelt理论计算了Er^(3+)的强度参数、自发辐射跃迁几率、能级寿命、荧光分支比和吸收截面。结果表明,Er^(3+)在~4I_(13/2)和~4I_(11/2)能级有较长的能级寿命,在966nm和790 nm处有较大的吸收截面,在2.79μm处有较大的积分发射截面值,数值模拟了在966 nm泵浦下激光输出特性,在泵浦速率达到一定值时,有较高的量子效率。结果表明Er:GSGG有望成为2.79μm波段的理想激光晶体。

LiNbO_3晶体纳秒级光开关的研究

LiNbO_3晶体由于其透光范围广,响应速度快,不易潮解等特点而广泛用于高精度和高速光开关快门。为了将LiNbO_3光开关曝光时间拓宽到纳秒领域从而弥补现有高速光开关的不足,阐述了LiNbO_3作为光开关的理论原理,对多波段通光的晶体长宽比进行了优化设计,并对LiNbO_3纳秒级光开关的可行性进行了实验验证。实验半波电压与理论符合很好,实验光信号和电信号在纳秒级范围内能实现同步响应。研究结果证实了LiNbO_3光开关在纳秒级范围内的可行性,并为LiNbO_3纳秒级光开关的制作提供了理论和实验依据。

双半圆柱激光器的设计及其热效应分析

针对板条、盘片和管状激光器由于不是圆形光斑而难于聚焦及棒状激光器的热效应问题,设计了一种双半圆柱激光器。双半圆柱激光器能实现圆斑输出,而热效应要优于棒状激光器。用ANSYS软件进行的热效应数值模拟分析表明,双半圆柱状激光器比棒状激光器最高温度低25℃左右,最大温差低11℃左右,最大热应力在棒状激光器的60%以下。