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湖南品質(zhì)YbYAG晶體廠家直供

來源: 發(fā)布時間:2022-03-21

大芯層尺寸YbYAG晶體波導(dǎo)的設(shè)計(jì),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(jìn)行計(jì)算,得出在芯層材料為原子數(shù)分?jǐn)?shù)為1%的YbYAG,內(nèi)包層材料為原子數(shù)分?jǐn)?shù)為0.5%的ErYAG中,芯層和內(nèi)包層的單橫模厚度范圍。計(jì)算結(jié)果表明芯層厚度上限可以增大為傳統(tǒng)計(jì)算結(jié)果的1.79倍,為同時實(shí)現(xiàn)大模場面積和單橫模輸出提供了理論支持。通過實(shí)驗(yàn)制備出芯層尺寸為320μm×400μm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1030nm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。高倍率光學(xué)顯微鏡下觀察YbYAG單晶光纖,可該光纖外形均勻規(guī)則。湖南品質(zhì)YbYAG晶體廠家直供

室溫下YbYAG的上轉(zhuǎn)換熒光光譜,此熒光歸因于Yb3+離子的“合作”發(fā)光和Yb3+離子到稀土雜質(zhì)離子的能量轉(zhuǎn)移。測試了YbYAG晶體的X射線熒光,發(fā)光峰對應(yīng)于電荷遷移態(tài)到Y(jié)b3+離子的基態(tài),激光態(tài)間的躍遷。研究了Cr,YbYAG晶體的熒光光譜,討論了Cr4+激光輸出的可能性。YbYAG晶體比NdYAG晶體更適用于產(chǎn)生和放大具有Hz量級重復(fù)頻率的高脈沖能量激光。在相同的半導(dǎo)體泵浦功率下,Yb:YAG泵浦生熱為Nd:YAG的三分之一,就夠很容易的被InGaAs半導(dǎo)體激光器所泵浦,是一種適合LD泵浦的高平均功率和高光束質(zhì)量的發(fā)射1um左右波長的激光材料。湖南品質(zhì)YbYAG晶體廠家直供YbYAG晶體斜率效率高。

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(jìn)行了理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。通過模擬計(jì)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?jǐn)?shù)為1.0% 的YbYAG作為芯層材料,Er原子數(shù)分?jǐn)?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(dá)到360μm,相當(dāng)于傳統(tǒng)計(jì)算方法的兩倍。采用擴(kuò)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(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了利用模式競爭計(jì)算晶體波導(dǎo)基模芯徑的可靠性。

YbYAG的單晶生長需要Al2O3(99.999%)、Y2O3(99.999%)、Yb2O3(99.999%)作為原材料,如制備7.5%YbYAG,計(jì)算得配料重量百分比Al2O3: Y2O3: Yb2O3=41.61%: 51.15%:7.24%,以高純度氬氣作為保護(hù)氣體。制備晶體完成后,我們采用偏光應(yīng)力儀對YbYAG晶體進(jìn)行檢驗(yàn)。打開儀器,放入待測的YbYAG晶體,觀察、測量并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。高斜率效率、高光學(xué)質(zhì)量、熱導(dǎo)率高,機(jī)械強(qiáng)度高、無激發(fā)態(tài)吸收和上轉(zhuǎn)換、單位泵浦功率產(chǎn)生的熱負(fù)荷比Nd:YAG晶體低、二極管泵浦吸收帶寬約8nm@940nm、適合常用的高功率InGaAs激光二極管(波長940nm或970nm)泵浦。YbYAG晶體生長狀態(tài)穩(wěn)定,透明性較高。

YbYAG激光晶體雙色熒光現(xiàn)象的研究,yb~(3+)的電子構(gòu)型只有一個基態(tài)和激發(fā)態(tài),無激發(fā)態(tài)吸收和上轉(zhuǎn)換,YAG有優(yōu)良的機(jī)械性能,Yb~(3+)離子吸收帶寬,能與InGaAs二極管泵浦源有效的耦合,可以實(shí)現(xiàn)高濃度的摻雜,使YbYAG晶體成為一種有前景的晶體。本文的內(nèi)容主要包括以下幾個方面: 1、簡述了LD泵浦的摻Y(jié)b~(3+)全固態(tài)激光器的優(yōu)點(diǎn)和發(fā)展現(xiàn)狀。介紹了LD泵浦固體激光器的兩種主要耦合方式:端面泵浦和側(cè)面泵浦。 2、詳細(xì)討論了YbYAG激光晶體的光學(xué)和物理特性。詳細(xì)討論了稀土離子的發(fā)光機(jī)制。 3、在半導(dǎo)體InGaAs激光激發(fā)YbYAG晶體的熒光中,有一組位于460~494 nm的可見熒光。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。北京新型YbYAG晶體制造

YbYAG晶體能方便的用InGaAs二極管泵浦。湖南品質(zhì)YbYAG晶體廠家直供

YbYAG晶體在近940 nm處有一個寬的泵浦帶,比808 nm的Nd:YAG晶體寬10倍以上。Yb3+:KGW晶體具有較大的增益帶寬,能夠在鎖模工作模式下獲得<100 fs的脈沖持續(xù)時間。與具有類似的大增益帶寬的其他摻y(tǒng)b增益介質(zhì)相比,摻y(tǒng)b鎢酸鹽具有相當(dāng)高的發(fā)射截面。yb3+:caf2是用于短脈沖,高能量,高功率二極管泵浦固態(tài)激光器開發(fā)的研究多且有希望的晶體之一。YbKYW晶體中的Yb摻雜濃度可能很高,而不會發(fā)生明顯的淬滅。常見的雙鎢酸鹽的熱導(dǎo)率范圍為3-4 Wm-1K-1。湖南品質(zhì)YbYAG晶體廠家直供

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