YbYAG/YAG復(fù)合結(jié)構(gòu)微片激光晶體是薄片激光器領(lǐng)域內(nèi)非常優(yōu)良的激光材料。本項目采用自制的高性能YAG納米粉，研究完全由透明陶瓷構(gòu)成的YbYAG/YAG復(fù)合結(jié)構(gòu)微片的制備技術(shù)，用以取代價格昂貴的單晶微片，可以極大提高生產(chǎn)效率，降低造價，并提高激光輸出功率，給激光器的設(shè)計帶來很大的自由度。首先制備顆粒細小、單分散的YbYAG粉體，研制高Yb摻雜的YbYAG透明多晶體的制備技術(shù)。一般用提拉法生長YbYAG晶體，得到的晶體呈藍色。這是因為存在Yb2+和Re-F色心。摻鐿釔鋁石榴石晶體在脈沖輻射探測領(lǐng)域有重要應(yīng)用。天津品質(zhì)YbYAG晶體性能

YbYAG晶體的熱學(xué)性質(zhì)及其對激光性能的影響，對于中頻感應(yīng)加熱提拉法(Czochralski Method)生長的高摻雜濃度(原子數(shù)分數(shù)0.30)YbYAG晶體，經(jīng)退火后采用差示掃描量熱計法測量了晶體的比熱容，通過激光脈沖法測量了不同摻雜濃度(原子數(shù)分數(shù)0.05～0.30YbYAG晶體的熱擴散率和熱導(dǎo)率。實驗表明，隨著Yb3+離子濃度增加，YbYAG晶體在300 K溫度下的導(dǎo)熱性能有明顯的降低。原子數(shù)分數(shù)為0.30的YbYAG晶體的激光實驗表明，高摻雜濃度YbYAG晶體熱導(dǎo)率的降低導(dǎo)致了激光閾值的增加。天津品質(zhì)YbYAG晶體性能YAG晶體生長時，通常充入高純度氮氣或氬氣等惰性氣體，用來保護銥金坩堝不被氧化損耗。

在不斷優(yōu)化設(shè)備激光加熱系統(tǒng)，調(diào)整生長參數(shù)的基礎(chǔ)上，成功制備出直徑約0.2 mm長710 mm YbYAG單晶光纖，LHPG單晶光纖生長爐設(shè)備結(jié)構(gòu)如圖1所示。該YbYAG單晶光纖長徑比＞3000，且直徑波動在±5%以內(nèi)，是迄今為止在國內(nèi)外見諸報道的同類單晶光纖中較高的長徑比，且表現(xiàn)出一定的可彎折柔韌特性，在機械性能上已具備光纖的特征。YbYAG晶體，具有尺寸大，缺陷密度低，利用率高，成本低等優(yōu)點。Yb3 + 離子摻雜YAG 晶體( Yb: YAG) 作為一種性能優(yōu)良的激光晶體已廣泛應(yīng)用于高效、高功率激光領(lǐng)域。

大芯層尺寸YbYAG晶體波導(dǎo)的設(shè)計，采用無膠鍵合(AFB)技術(shù)制備的晶體波導(dǎo)具有良好的模式限制作用.在考慮模式競爭的情況下，對晶體波導(dǎo)的單橫模條件進行計算，得出在芯層材料為原子數(shù)分數(shù)為 1%的YbYAG，內(nèi)包層材料為原子數(shù)分數(shù)為0.5%的ErYAG中，芯層和內(nèi)包層的單橫模厚度范圍.計算結(jié)果表明芯層厚度上限可以增大為傳統(tǒng)計算結(jié)果的1.79倍，為同時實現(xiàn)大模場面積和單橫模輸出提供了理論支持。通過實驗制備出芯層尺寸為320 μm×400 μm的大芯層尺寸YbYAG晶體波導(dǎo)，并將該晶體波導(dǎo)作為增益介質(zhì)搭建了晶體波導(dǎo)激光器，得到了1030 nm激光輸出，其較高輸出功率為26 W，斜率效率為31.5%，此時光束質(zhì)量因子為 Mx2=1.22， My2=1.05。實驗結(jié)果證明該晶體波導(dǎo)能夠?qū)崿F(xiàn)近衍射極限輸出，引入模式競爭來實現(xiàn)大芯層尺寸晶體波導(dǎo)單橫模輸出的設(shè)計方法可靠。YbYAG晶體主要應(yīng)用：材料加工，微加工，焊接，切割。

對具有高光束質(zhì)量輸出的晶體波導(dǎo)激光器的芯徑增大方法進行了理論計算和實驗驗證。通過模擬計算各個導(dǎo)模的相對增益，在考慮模式競爭的情況下，采用Yb原子數(shù)分數(shù)為1.0% 的YbYAG作為芯層材料，Er原子數(shù)分數(shù)為0.5%的ErYAG作為內(nèi)包層材料，芯層的基模截止厚度可以達到360μm，相當(dāng)于傳統(tǒng)計算方法的兩倍。采用擴散鍵合技術(shù)，制備了芯層尺寸為400μm×320μm×77 mm的晶體波導(dǎo)，并搭建了波導(dǎo)激光器，得到了較大輸出功率為31 W，光-光轉(zhuǎn)換效率為55.3%，光束質(zhì)量為1.2×1.05的近衍射極限激光輸出。實驗結(jié)果證實了利用模式競爭計算晶體波導(dǎo)基模芯徑的可靠性。高摻雜YbYAG晶體是一種很有前景的高功率激光增益介質(zhì)。天津品質(zhì)YbYAG晶體性能

在低溫下，YbYAG晶體也具有非常豐富的吸收帶和發(fā)射帶。天津品質(zhì)YbYAG晶體性能

你知道什么是YbYAG晶體？可以來看看下文的介紹，YbYAG晶體中的色心，在用引上法生長的YbYAG晶體中，存在一個獨特的色心，其吸收帶位于375nm和625nm，隨著Yb2O3摻雜濃度的增加，色心濃度增加。探討了晶體生長過程中色心形成機理。良好的γ射線輻照YbYAG晶體，誘導(dǎo)大量色心的形成。晶體中的色心對激發(fā)態(tài)Yb3+離子的熒光壽命具有淬滅效應(yīng)，因此，YbYAG激光晶體需要經(jīng)高溫退火，消除色心的影響。希望以上的一些相關(guān)的介紹能夠?qū)δ阌幸恍椭?。天津品質(zhì)YbYAG晶體性能

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