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中国激光 2012年第5期39卷 168-172页

作者：王晓丹徐晓东王静雅马春兰徐军苏州科技学院物理科学与技术系江苏苏州215009 中国科学院上海硅酸盐研究所透明光功能无机材料重点实验室上海201800

采用提拉法生长nd掺杂原子数分数为1%的高质量的nd:Lu3Al5O12(nd:luag)晶体。对晶体的光谱性能进行了表征。研究发现,nd:luag晶体与相同掺杂浓度的nd:YAG晶体均具有相似的峰形和峰位,但特征吸收峰和荧光峰均发生了1nm的红移现象。nd:LuA... 详细信息

采用提拉法生长nd掺杂原子数分数为1%的高质量的nd:Lu3Al5O12(nd:luag)晶体。对晶体的光谱性能进行了表征。研究发现,nd:luag晶体与相同掺杂浓度的nd:YAG晶体均具有相似的峰形和峰位,但特征吸收峰和荧光峰均发生了1nm的红移现象。nd:luag晶体具有比nd:YAG和nd:GGG晶体更长的荧光寿命和更宽的吸收线宽。在抽运功率为900mW的钛宝石激光器抽运下,nd:luag晶体获得了420mW的连续激光输出,斜率效率为47.5%,激光抽运阈值为22mW。

关键词：材料 nd:luag晶体吸收光谱荧光光谱激光性能

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全固态nd:luag单频激光特性研究

全固态Nd:LuAG单频激光特性研究

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作者：王家伟厦门大学

学位级别：硕士

激光二极管（LD）泵浦的全固态激光器因其结构简单紧凑、性能稳定、光束质量好、使用寿命长等优点得到广泛的关注和研究。经过多年的发展,全固态激光器在工业制造、国防科技、医学以及科学研究等领域起着不可或缺的作用。全固态单频激... 详细信息

激光二极管（LD）泵浦的全固态激光器因其结构简单紧凑、性能稳定、光束质量好、使用寿命长等优点得到广泛的关注和研究。经过多年的发展,全固态激光器在工业制造、国防科技、医学以及科学研究等领域起着不可或缺的作用。全固态单频激光器不仅具备全固态激光器的所有优点,还拥有相干长度长、频率稳定、脉冲峰值功率高、谱线宽度窄等突出性能,可以广泛应用于高精度光学测量、光学探测、光纤通信、高分辨率分子光谱分析等领域。nd:luag具有很多优秀的物理化学特性,有着广阔的应用前景和发展潜力,本文以nd:luag作为激光增益介质,研究其在1.06微米和1.44微米两个代表性激射波长处的单频激光特性。本文研究工作主要包含以下几个部分:（1）理论研究。介绍了多纵模的产生原理、常用的单纵模实现方法,总结了 nd:luag激光晶体的结构特性、物理化学特性和光谱特性,阐述了被动调Q技术的基本原理,建立了被动调Q速率方程并实现了被动调Q的数值模拟。（2）激光腔镜膜系制备实验研究。根据光学薄膜设计理论,优化设计了实验所需的激光腔镜膜系结构,并利用等离子体真空溅射方法制备了本实验中所用的全部激光腔镜。（3）1.06微米连续波单频激光实验研究。①使用nd:luag晶体微片,通过耦合腔选频法,获得了波长为1064.20nm的单频激光,线宽约为173MHz,最大输出功率为304mW,斜效率约为10.9%,输出单频激光在水平方向和垂直方向上的M2因子分别为1.1和1.06;②使用nd:luag晶体,通过双折射滤波片选频法,获得了波长为1064.08nm的单频激光,线宽为225MHz,最大输出功率为365.5mW,斜效率约为7.3%,其水平方向和垂直方向上的M2因子分别是1.18和1.15;（4）1.06微米被动调Q激光实验研究。使用nd:luag晶体微片,利用Cr4+:YAG可饱和吸收体,获得了波长为1064.85的被动调Q脉冲激光,最大输出功率为371mW,斜效率为6.5%,在最大输出功率处的脉冲宽度为4.2ns,脉冲能量为24.3μJ,重复频率为14kHz,脉冲峰值功率为5.5kW。（5）1.4微米连续波单频激光实验研究。使用nd:luag晶体,通过双折射滤波片选频法,获得了波长为1442.31nm的人眼安全波段单频激光,线宽为215MHz,最大输出功率为329mW,斜效率为4.2%,其水平方向和垂直方向上的M2因子分别是1.37和1.32。这是国际上首次报道的1.4微米人眼安全波段单频激光研究。

关键词：全固态激光器 nd:luag晶体单频激光器微片调Q激光器

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基于过渡金属硫化物的近红外波段脉冲激光特性研究

基于过渡金属硫化物的近红外波段脉冲激光特性研究

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作者：王超山东大学

学位级别：硕士

近红外波段1 νm和1.3 μm激光在医学、工业、通信、检测分析等领域具有广泛应用。以掺杂nd3+的晶体为激光介质并由半导体激光二极管泵浦的全固态固体脉冲激光器是产生1 μm和1.3 μm激光的一种有效手段。调Q技术能够压缩激光脉宽,是获... 详细信息

近红外波段1 νm和1.3 μm激光在医学、工业、通信、检测分析等领域具有广泛应用。以掺杂nd3+的晶体为激光介质并由半导体激光二极管泵浦的全固态固体脉冲激光器是产生1 μm和1.3 μm激光的一种有效手段。调Q技术能够压缩激光脉宽,是获得窄脉宽和高峰值功率脉冲激光的常用手段。最近,各种新型纳米材料作为饱和吸收体在调Q技术上的应用被频繁报道,成为激光研究领域的一个热点。本文通过自己制备的过渡金属硫化物(Transition Metal Dichalcogenide,TMD)纳米材料作为可饱和吸收体,以nd:luag晶体为激活介质,实现了 LD泵浦的全固态1μm 和1.3μm波段调Q脉冲激光输出并分别研究了其输出特性。主要内容总结如下:1、采用液相剥离法制备了四种过渡金属硫化物MoS2、WS2、MoSe2、WSe2的纳米饱和吸收片,通过扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)和原子力显微镜(atomic force microscopy,AFM)对其表面形貌结构进行表征,并测量了其1 μm和1.3 μm处的饱和吸收特性;创新性地在一个基底石英片的两面分别制备纳米结构材料,获得了不同组合的双面饱和吸收纳米片。2、以制备的TMD纳米片为调制元件,分别实现了 LD泵浦的1 μm和1.3 μm波段调Q激光运转,并研究了脉冲激光平均输出功率、脉冲重复频率、脉冲宽度、单脉冲能量及脉冲峰值功率随泵浦功率的变化关系。3、对比分析了单面TMD纳米片和双面TMD纳米片的调Q性能,发现双面饱和吸收纳米片能够产生更窄的脉冲宽度,同时脉冲重复频率也会下降。

关键词： nd:luag晶体过渡金属硫化物 1um激光 1.3um激光调Q

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