由于Tm:YAP的各向異性，對(duì)3F4→3H6躍遷的發(fā)射截面，我們采用F-L公式以及偏振發(fā)射譜進(jìn)行了計(jì)算。F-L公式可表示為：（4-3）式中c為光速，λ為波長(zhǎng)，I(λ)為熒光光譜上某一波長(zhǎng)λ處的熒光強(qiáng)度，n為折射率，τrad為上能級(jí)輻射壽命。5at%Tm:YAP各偏振方向發(fā)射截面計(jì)算結(jié)果如圖4-19所示，其中E//a方向在1934nm具有比較大發(fā)射截面4.5×10-21cm2，接近于報(bào)道數(shù)據(jù)5.0×10-21cm2。3at%Tm:YAP、4at%Tm:YAP、5at%Tm:YAP晶體E//a發(fā)射截面在1934nm處基本相同。Tm:YAP晶體能級(jí)結(jié)構(gòu)通過低溫吸收譜和熒光譜，可以比較準(zhǔn)確的確定Tm:YAP晶體的能級(jí)結(jié)構(gòu)。廣東非線性TmYAP晶體公司
Tm:YAG（摻銩釔鋁石榴石）激光器輸出的2.0 μm波長(zhǎng)與Ho:YAG激光相近，并可適用于軟硬組織的接觸與非接觸切割、切除和凝固。另一種Er:YAG（摻鉺釔鋁石榴石）激光器的輸出波長(zhǎng)為2.9 μm，由于水對(duì)于此波長(zhǎng)強(qiáng)烈吸收，因此主要應(yīng)用于淺層組織的激光醫(yī)治，如打孔抽血、眼科醫(yī)治、嫩膚手術(shù)等，此外在耳鼻喉科，瘤的醫(yī)治等他領(lǐng)域也有應(yīng)用，其醫(yī)治原理基本可以歸結(jié)為激光手術(shù)刀。類似的還有所謂的“水激光”（Er,Cr:YSGG激光，因使用水流導(dǎo)光而得名），其波長(zhǎng)2780 nm，在牙科中有應(yīng)用。四川新型TmYAP晶體好不好Tm:YAP晶體的795nm泵浦吸收帶與常用的高功率AlGaAs二極管發(fā)射波長(zhǎng)匹配得更好。
Tm:YAP晶體能級(jí)結(jié)構(gòu)？由于上述優(yōu)異的熱力學(xué)和光譜激光性質(zhì)，Tm:YAP激光晶體已成為2m波段的重要晶體之一。自20世紀(jì)60年代末YAP晶體生長(zhǎng)技術(shù)取得突破以來，人們開始研究YAP中Tm3的光譜特性。1973年，韋伯等人在77K下實(shí)現(xiàn)了YAP晶體中Tm3 1.861m激光輸出[29]。此后，Tm:YAP激光晶體的研究取得了很大進(jìn)展，較大輸出功率為50W，比較大傾斜效率為60%。主要激光實(shí)驗(yàn)報(bào)告如表12所示。除了Tm:YAG和Tm:YAP晶體外，Lu3Al5O12(LuAG)晶體也得到研究。
Tm:YAP晶體能量轉(zhuǎn)移參數(shù)計(jì)算：（1）多聲子弛豫幾率，通過公式3-12可計(jì)算Tm:YAP晶體中的多聲子弛豫幾率，其中Ep、C、a由文獻(xiàn)[71]可知分別為：600cm-1、6.3×109s-1、4.7×10-3cm，結(jié)合以上能級(jí)數(shù)據(jù)，可得出每一能級(jí)向下能級(jí)躍遷的多聲子弛豫幾率；（2）能量傳遞速率，本論文中我們假設(shè)1at%Tm:YAP濃度足夠低，交叉弛豫可忽略不計(jì)，通過1at%Tm:YAP吸收和發(fā)射光譜對(duì)Tm:YAP中Tm3+能量轉(zhuǎn)移的微觀參數(shù)進(jìn)行了估算。其中施主離子與受主離子間能量交叉弛豫參數(shù)CD-A采用3H4→3F4發(fā)射截面（F-L公式計(jì)算）與3H6→3F4吸收截面交疊積分代入公式3-18計(jì)算，計(jì)算結(jié)果為：CD-A=1.53×10-40cm6/s。TmYAP晶體具有2微米波長(zhǎng)固體激光源的理想介質(zhì)。
近年來隨著激光技術(shù)的快速發(fā)展和激光器件的不斷增加，可供臨床使用的激光種類也越來越多，無論是從高功率連續(xù)激光到飛秒超短脈沖激光，還是從深紫外激光到中紅外激光，無不在外科手術(shù)、疾病診斷、美容保健等方面表現(xiàn)出重要的應(yīng)用潛力。因此在選用醫(yī)用激光器時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的臨床需求并結(jié)合激光器件的較新發(fā)展，確定較適合的激光參數(shù)及指標(biāo)，從而對(duì)醫(yī)用激光器做出合理而實(shí)用的選擇。Tm:YAP晶體的常溫?zé)晒庾V及熒光壽命3at%Tm:YAP的不同方向偏振熒光特性。在2mm波段Tm:YAP有比較寬的發(fā)射帶（1600nm-2150nm），有利于實(shí)現(xiàn)調(diào)諧激光輸出，而E//a發(fā)射譜在1940nm處具有較強(qiáng)發(fā)射峰。摻銩釔鋁石榴石晶體棒的直徑為從2mm到7mm,棒的長(zhǎng)度達(dá)100mm。廣東非線性TmYAP晶體公司
TmYAP晶體的熱透鏡效應(yīng)，包括TmYAP晶體的熱透鏡焦距的理論推導(dǎo)和結(jié)合具體參數(shù)的數(shù)值計(jì)算。廣東非線性TmYAP晶體公司
2002年，Batay L E等人報(bào)道了二極管泵浦的Tm:KYW晶體的連續(xù)可調(diào)激光輸出，較大功率為1.8W[51]。同年，他們?cè)赥m:KYW晶體中實(shí)現(xiàn)了被動(dòng)調(diào)Q激光輸出，比較大脈沖能量約為4J，**窄脈沖寬度為55ns[48]。2004年，Petrov等人在Tm:KGdW中實(shí)現(xiàn)了1790-2042nm的寬調(diào)諧激光輸出[47]。2006年，該團(tuán)隊(duì)采用Ti:藍(lán)寶石802nm作為激發(fā)源，實(shí)現(xiàn)了1.95m的激光輸出，較大輸出功率為4W，比較大傾斜效率為69%，調(diào)諧范圍為1800~1987nm，是目前摻Tm3鎢酸鹽晶體的比較好激光實(shí)驗(yàn)結(jié)果。廣東非線性TmYAP晶體公司
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