比較了3at%Tm:YAP晶體在H2退火前后的激光性能。H2退火后3at% tm3360yap晶體的斜率效率比未退火時(shí)高40%。如圖4-23所示，可以看出H2退火減少了雜質(zhì)離子(Fe3等。)和晶體中的缺陷，提高晶體的激光性能。具體原因需要進(jìn)一步分析。Tm3離子在790nm附近的吸收與商用二極管匹配良好，量子效率接近200%。摻Tm3激光器可用作Ho3激光器和中紅外參量振蕩器的泵浦源。摻tm3激光器是近年來2m激光器的重點(diǎn)研究方向之一，以摻Tm3激光晶體為工作物質(zhì)的LDPSSL是目前摻Tm3激光器的主要發(fā)展方向之一。TmYAP晶體熒光譜及熒光壽命的溫度依賴特性為4at%TmYAP晶體b方向非偏振溫度依賴熒光光譜。河北激光二極管抽運(yùn)TmYAP晶體生產(chǎn)

與傳統(tǒng)閃光燈泵浦的固態(tài)激光器相比，LDPSSL具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)高轉(zhuǎn)換效率。泵浦燈為寬帶泵浦，燈的輻射光譜只有一小部分被晶體吸收轉(zhuǎn)化為激光能量，轉(zhuǎn)化效率只有3 ~ 6%；半導(dǎo)體激光器的發(fā)射波長(zhǎng)與固態(tài)激光器工作物質(zhì)的吸收峰重合，有效避免了不必要的損耗，光-光轉(zhuǎn)換效率可達(dá)70%。(2)熱負(fù)荷低。(3) 使用壽命長(zhǎng)。激光二極管或激光二極管陣列的使用壽命比傳統(tǒng)閃光燈長(zhǎng)得多。普通激光二極管陣列的使用壽命在10000小時(shí)以上，一般可達(dá)3104小時(shí)，而閃光燈的使用壽命只有200-400小時(shí)。(4)光束質(zhì)量好。河北激光二極管抽運(yùn)TmYAP晶體生產(chǎn)Tm:YAP的結(jié)構(gòu)各向異性使得其發(fā)射截面各向異性。

Tm:YAP晶體主要用在哪方面??？共摻Tm3和Ho3固態(tài)激光器。Ho3的5I7能級(jí)與Tm3的3F4能級(jí)相匹配，很容易實(shí)現(xiàn)它們之間的有效能量傳遞。利用ho3 敏化，高能脈沖激光可以實(shí)現(xiàn)2m焦耳以上的輸出。但是，Tm3和Ho3之間容易發(fā)生上轉(zhuǎn)換發(fā)光和反向能量轉(zhuǎn)移，影響上能級(jí)粒子的聚集，降低激光效率。例如，HO:LULIF4激光器的比較高單脈沖能量可達(dá)1J，而其比較高斜率效率*為16.5%[21]。因此，開發(fā)Tm3和Ho3共摻固體激光器的關(guān)鍵是找到合適的激光基質(zhì)來提高Tm3和Ho3之間的能量轉(zhuǎn)移效率，從而提高激光輸出效率。

在技術(shù)上，稀土的技術(shù)門檻和涉及的上下游也和半導(dǎo)體差距很大。稀土的主要門檻是精煉能力，在這方面中國是全球頭一。但別國若想在技術(shù)上追平我國，或許比我們?cè)诎雽?dǎo)體產(chǎn)業(yè)投入的資金與時(shí)間少許多。在上下游產(chǎn)業(yè)鏈中，半導(dǎo)體牽扯到的產(chǎn)業(yè)鏈無疑更為普遍，從設(shè)計(jì)到制造、還有設(shè)備，材料等一大堆產(chǎn)業(yè)，就拿臺(tái)積電來說，其供應(yīng)商的數(shù)量就超過了3000家，稀土無疑不需要這么長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈條。綜述，從產(chǎn)業(yè)規(guī)模來說，稀土與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)或許不能相提并論，但重要性而言，工業(yè)缺少“糧食”會(huì)萎縮，缺少“維生素”也會(huì)衰退，兩者的區(qū)別只是在于哪種衰落的更快而已，不過由于稀土規(guī)模小，有時(shí)候可以達(dá)到四兩撥千斤的效果。低溫下TmYAP有少量尖銳發(fā)射峰。

2000年，Budni P A等人用120W光纖耦合二極管泵浦3% TM3360 ylF，獲得36W激光輸出[54]。然后Dergachev A報(bào)道了3.5%的Tm:YLF 1905-2067nm寬調(diào)諧CW激光輸出，多縱模輸出功率大于18W，斜率效率37%，單縱模輸出功率12W[55]。在CaF2晶體中，Tm3吸收系數(shù)小，輻照后容易轉(zhuǎn)變?yōu)門m2，因此對(duì)Tm:CaF2晶體2m波段激光的研究很少。2004年，Camy P等人用767nm Ti:藍(lán)寶石激光器泵浦1.34%的Tm:CaF2晶體，獲得調(diào)諧范圍1835~1970nm、斜率效率41% ]的激光輸出。Tm:YAP晶體光譜參數(shù)及能量轉(zhuǎn)移參數(shù)計(jì)算光譜參數(shù)諸如吸收發(fā)射截面、J-O參數(shù)、躍遷幾率等以及能量轉(zhuǎn)移參數(shù)如能量交叉弛豫幾率等是評(píng)估晶體激光性能、設(shè)計(jì)激光器結(jié)構(gòu)所需要的重要參數(shù)，下面以Tm:YAP吸收和發(fā)射光譜為基礎(chǔ)，對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算。Tm:YAG晶體摻雜濃度從1 at.％ 到8 at ％ Tm/Y。河北激光二極管抽運(yùn)TmYAP晶體生產(chǎn)

摻銩鋁酸釔激光晶體的生長(zhǎng)，用于光電子材料領(lǐng)域。河北激光二極管抽運(yùn)TmYAP晶體生產(chǎn)

LuAG在YAG晶體中用Lu3代替Y3，因此具有類似YAG的石榴石結(jié)構(gòu)。隨著Lu3的取代，Tm:LuAG激光器的輸出波長(zhǎng)向紅外方向延伸，Tm: LuAG激光器在自由模式下的工作波長(zhǎng)為2.023m，在大于2m的激光器應(yīng)用中具有一定的意義。(2)摻Tm3的硅酸鹽晶體在此不詳細(xì)描述Tm:YAP晶體生長(zhǎng)、光譜和激光性能研究。BaY2F8是一種性能優(yōu)良的激光晶體，近年來研究較多。Cornacchia F的工作組對(duì)比分析了一系列摻雜了一系列濃度的Tm3離子，得到了12% Tm: BaY2F8，泵浦源為780nm二極管，輸出峰值在1923nm，較大輸出功率為645mW，斜率效率為32%的比較好激光輸出。 河北激光二極管抽運(yùn)TmYAP晶體生產(chǎn)

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