人眼安全1.55微米波段新型激光晶体研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 黄建华 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2009-05-23 |
| 授予单位 | 中国科学院福建物质结构研究所 |
| 授予地点 | 福建物质结构研究所 |
| 导师 | 黄艺东 |
| 关键词 | Er3+/Yb3+双掺 Er3+/Yb3+/Ce3+三掺 Sr3Y2(BO3)4 Sr3Gd2(BO3)和NaGd(WO4)2激光晶体 光谱性能 激光性能 |
| 其他题名 | Research on new eye-safe 1.55 mum laser crystals |
| 学位专业 | 凝聚态物理 |
| 中文摘要 | 本论文首先介绍了1.55微米波段激光的研究意义、实现方法以及已实现该波段输出的激光晶体研究现状，也阐述了研究工作的主要目的。 接着分三章叙述了如下研究工作和得到的结果： 采用提拉法生长了Er3+/Yb3+:Sr3Y2(BO3)4、Er3+/Yb3+:Sr3Gd2(BO3)4、Er3+:NaGd(WO4)2、Yb3+:NaGd(WO4)2、Er3+/Ce3+:NaGd(WO4)2、Er3+/Yb3+:NaGd(WO4)2和Er3+/Yb3+/Ce3+:NaGd(WO4)2晶体。测量了Sr3Y2(BO3)4晶体的热学性质，包括热膨胀、比热、热扩散和热导率。利用偏光显微镜确定了晶体的光学主轴。测量了上述晶体中Er3+离子的偏振吸收谱、偏振发射谱以及荧光衰减曲线。利用Judd-Ofelt理论分析吸收光谱，得到了相应晶体中Er3+离子的Judd-Ofelt强度参数，并据此计算了其多重态间的辐射跃迁几率，荧光分支比和辐射寿命。利用Fuchtbauer-Ladenburg公式和倒易法计算了Er3+离子的发射截面，并进行了比较分析，结果表明Er3+:NaGd(WO4)2晶体中Er3+离子1.55微米波段的发射谱受到较大的辐射陷阱效应影响。 采用970nm的半导体激光器端面泵浦Er3+/Yb3+:Sr3Y2(BO3)4和Er3+/Yb3+:Sr3Gd2(BO3)4晶体时，均实现了斜率效率为20%左右的1.55微米波段准连续激光运转。 采用970nm的半导体激光器端面泵浦Er3+/Yb3+:NaGd(WO4)2晶体时，由于强烈的上转换发光损耗和Er3+到Yb3+的反向能量传递，未能实现1.55微米波段激光运转；而在Er3+/Yb3+/Ce3+:NaGd(WO4)2晶体中，实现了最大输出功率为2.0W，斜率效率为19%，阈值仅为2.0W的1.55微米波段准连续激光运转。 本文较为系统的研究结果表明：在具有高声子能量的硼酸盐晶体中，同时掺入Er3+和Yb3+离子是一种获得高效率1.55微米波段激光输出的有效方法；而在低声子能量晶体中，需要再掺入高浓度的Ce3+离子以削弱上转换损耗和Er3+到Yb3+的反向能量传递，并有望实现低阈值和高效率1.55微米波段激光输出。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-05-09 |
| 页码 | 110 |
| 源URL | [http://ir.fjirsm.ac.cn/handle/350002/7636]  |
| 专题 | 福建物质结构研究所_中科院福建物质结构研究所_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 黄建华. 人眼安全1.55微米波段新型激光晶体研究[D]. 福建物质结构研究所. 中国科学院福建物质结构研究所. 2009. |
入库方式： OAI收割
来源：福建物质结构研究所
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