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(xiàng)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(jià)格昂貴的單晶微片，可以極大提高生產(chǎn)效率，降低造價(jià)，并提高激光輸出功率，給激光器的設(shè)計(jì)帶來(lái)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(zhǎng)YbYAG晶體，得到的晶體呈藍(lán)色。這是因?yàn)榇嬖赮b2+和Re-F色心。YbYAG晶體的熒光壽命為390μs。海南新型YbYAG晶體品牌

YbYAG的單晶生長(zhǎng)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(duì)YbYAG晶體進(jìn)行檢驗(yàn)。打開(kāi)儀器，放入待測(cè)的YbYAG晶體，觀察、測(cè)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(wú)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(zhǎng)940nm或970nm)泵浦。黑龍江新型YbYAG晶體現(xiàn)貨供應(yīng)YbYAG晶體良好的性能滿足大型高功率激光裝置對(duì)大尺寸YbYAG晶體的需求。

YbYAG晶體的熱學(xué)性質(zhì)及其對(duì)激光性能的影響，對(duì)于中頻感應(yīng)加熱提拉法(Czochralski Method)生長(zhǎng)的高摻雜濃度(原子數(shù)分?jǐn)?shù)0.30)YbYAG晶體，經(jīng)退火后采用差示掃描量熱計(jì)法測(cè)量了晶體的比熱容，通過(guò)激光脈沖法測(cè)量了不同摻雜濃度(原子數(shù)分?jǐn)?shù)0.05～0.30YbYAG晶體的熱擴(kuò)散率和熱導(dǎo)率。實(shí)驗(yàn)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?jǐn)?shù)為0.30的YbYAG晶體的激光實(shí)驗(yàn)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。

YbYAG晶體性能實(shí)驗(yàn)測(cè)量，為了測(cè)量脈沖時(shí)間寬度小于20ns時(shí)的γ射線時(shí)間分辨圖像，發(fā)展了新型無(wú)機(jī)閃爍體YbYAG，并實(shí)驗(yàn)測(cè)量了晶體的發(fā)光衰減時(shí)間、X射線激發(fā)發(fā)光光譜、相對(duì)效率和發(fā)光空間分辨等性能，研究了YbYAG晶體的發(fā)光性能。實(shí)驗(yàn)表明，YbYAG發(fā)光有三種衰減成分，快成分衰減常數(shù)為1.2ns，慢成分衰減常數(shù)與射線種類有關(guān)。X射線激發(fā)發(fā)光光譜在250~800 nm范圍，有三個(gè)發(fā)光峰，分別為320，380和500nm，且320 nm處強(qiáng)度較大。相對(duì)發(fā)光效率為1900 ph/MeV。使用鎢分辨卡測(cè)得YbYAG空間分辨能力為2 lp/m，使用刀口法測(cè)得空間調(diào)制傳遞函數(shù)為0.5時(shí)的頻率為0.7 lp/mm。結(jié)果說(shuō)明YbYAG晶體性能能夠滿足所需測(cè)量要求。摻鐿釔鋁石榴石晶體是適合高平均功率和高光束質(zhì)量發(fā)射的激光材料。

大芯層尺寸YbYAG晶體波導(dǎo)的設(shè)計(jì)，采用無(wú)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(jìng)爭(zhēng)的情況下，對(duì)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(shí)實(shí)現(xiàn)大模場(chǎng)面積和單橫模輸出提供了理論支持。通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(shí)光束質(zhì)量因子為 Mx2=1.22， My2=1.05。實(shí)驗(yàn)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(jìng)爭(zhēng)來(lái)實(shí)現(xiàn)大芯層尺寸晶體波導(dǎo)單橫模輸出的設(shè)計(jì)方法可靠。YbYAG晶體斜率效率高。海南新型YbYAG晶體品牌

YbYAG作為特殊的激光工作物質(zhì)，具有很好的激光工作性能。海南新型YbYAG晶體品牌

對(duì)YbYAG晶體感興趣的可以來(lái)看看下文的一些相關(guān)知識(shí)的介紹，激光二極管抽運(yùn)低溫YbYAG再生放大器，對(duì)YbYAG晶體熒光譜線的分析，討論了其低溫條件下的增益特性.利用激光二極管作為抽運(yùn)源，采用背向端面抽運(yùn)方式，使用摻雜原子數(shù)分?jǐn)?shù)為8%的片狀YbYAG晶體，搭建了一臺(tái)低溫條件下工作的再生放大器。通過(guò)小能量信號(hào)光注入，在-90℃的低溫下，可以得到重復(fù)頻率10Hz，脈寬10ns，能量10.3mJ的激光脈沖輸出，放大倍數(shù)達(dá)107倍。希望以上的介紹能夠?qū)δ阌袔椭?。海南新型YbYAG晶體品牌

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