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山東提拉法生長YbYAG晶體性能

來源: 發(fā)布時間:2022-05-24

與YbYAG晶體相關(guān)的一些知識的介紹,感興趣的就一起來看看吧,用于固體激光系統(tǒng)的YbYAG激光晶體,采用中頻感應(yīng)加熱提拉法生長,生長氣氛為中性(N_2),生長速度:1.0-2.0mm/h,轉(zhuǎn)速:10-30r/min,經(jīng)過退火后得到了無色透明的激光晶體。研究了YbYAG晶體的加工工藝,對晶體進(jìn)行微片、板條和棒的加工,并分析和測試了加工元件的光譜和激光性能,獲得了LD泵浦連續(xù)輸出2.658W、脈沖輸出8mJ??戳松衔牡慕榻B后,希望能夠?qū)δ阌幸恍椭?。Yb2+和Re-F色心的存在對于YbYAG的本征光譜性能是有害的,不但降低了在900-1050nm的Yb3+本征吸收和1028-1060nm的發(fā)射強(qiáng)度,而且縮短了Yb3+在YAG晶體中熒光壽命。YbYAG晶體可發(fā)射1030 nm近紅外激光。山東提拉法生長YbYAG晶體性能

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(jìn)行計算,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。上海YbYAG晶體價格YbYAG晶體生長狀態(tài)穩(wěn)定,透明性較高。

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(xì)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(lán)色。這是因為存在Yb2+和Re-F色心。

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(jī)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。Yb3 + 離子摻雜YAG 晶體( YbYAG) 晶體已普遍應(yīng)用于高效、高功率激光領(lǐng)域。

一種YbYAG激光晶體的生長方法,所用的裝置為感應(yīng)加熱提拉式單晶爐,其步驟包括按照YbYAG比例稱量原料并混合均勻,置于銥坩堝中,裝爐。單晶爐緩慢抽真空、充氣和升溫。下籽晶生長晶體。晶體生長完畢緩慢降溫至室溫,出爐。其特征在于所述單晶爐緩慢抽真空、充氣和升溫的具體過程包括單晶爐緩慢抽真空至8×10-3MP,充入純氮氣,至0.12MP壓力后開始升溫,至1500℃時觀察爐內(nèi)的壓力,根據(jù)爐內(nèi)的壓力再充入1~5%的氧氣,然后再升溫熔料。這里的關(guān)鍵是采用兩步充氣的方法,是基于銥坩堝在1500℃以下的高溫段會與氧氣起強(qiáng)烈的反應(yīng),而超過這一溫度反應(yīng)則會在一定程度上。這樣充氣過程生長的晶體出爐后無**YAG晶體光纖和晶體細(xì)棒實現(xiàn)了平均功率大于70W的高效超快激光輸出。上海YbYAG晶體價格

YbYAG是一種性能優(yōu)良的激光晶體。山東提拉法生長YbYAG晶體性能

不同摻雜濃度的YbYAG晶體,通過不同Yb3雜濃度30at﹪的YbYAG晶休的陰極射線發(fā)光譜,衰減時間,光輸出及其溫度依賴關(guān)系的測量研究了YbYAG晶體的閃爍性能。不同Yb3,摻雜濃度的YbYAG晶體具有不同的光輸出和淬滅溫度,光輸出隨Yb,摻雜濃度升高而降低,淬滅溫度則隨摻雜濃度的升高而升高。室溫下YbYAG晶體的發(fā)光衰減時間較短,均小于SOnsoY63摻雜濃度為5at﹪的YbYAG晶體具有較高的光輸出和較低的淬滅溫度。采用提拉法生長了原子分?jǐn)?shù)為10%的Yb和不同摻雜濃度Cr的Cr,Yb:YAG激光晶體.測試了室溫下晶體的吸收光譜,熒光光譜和熒光壽命。山東提拉法生長YbYAG晶體性能

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