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共掺三价铬离子提高近、中红外激光晶体性能研究获新进展

本文摘要:日前,中科院合肥研究院安徽光机所孙敦陆研究员课题组在1.06微米近红外和2.7-3微米中红外激光晶体的研究方面获得一系列研究新进展。1.06微米激光普遍应用于加工、医疗、通讯、表明等领域。 Nd3+掺入钇铝石榴石晶体具备物理化学性质平稳、机械强度和硬度低及热学性质优良等优点,合适高功率激光运转。然而,由于Nd3+在YAG基质晶体中的有效地分凝系数较低,不合适高浓度掺入。此外,闪光灯泵浦Nd3+单掺入的YAG晶体还有着激光输入能量和效率较低的问题。

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日前,中科院合肥研究院安徽光机所孙敦陆研究员课题组在1.06微米近红外和2.7-3微米中红外激光晶体的研究方面获得一系列研究新进展。1.06微米激光普遍应用于加工、医疗、通讯、表明等领域。

Nd3+掺入钇铝石榴石晶体具备物理化学性质平稳、机械强度和硬度低及热学性质优良等优点,合适高功率激光运转。然而,由于Nd3+在YAG基质晶体中的有效地分凝系数较低,不合适高浓度掺入。此外,闪光灯泵浦Nd3+单掺入的YAG晶体还有着激光输入能量和效率较低的问题。

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针对以上问题,该课题组张会丽博士后等人通过共计掺入Cr3+作为敏化剂,提升闪光灯泵浦效率,同时共计掺入Cr3+还可以提升晶体的抗辐射性能。使用熔体哥特人法顺利生长出有了低光学质量的Cr,Nd:YAG晶体,在反复频率为40赫兹时,构建了仅次于平均值输出功率20.24W,电光效率3.00%和横效率3.77%的激光输入,而在完全相同条件下,在Nd:YAG晶体上其值仅有分别为13.32W、1.97%和2.47%,结果表明,通过含有敏化离子Cr3+可有效地提升激光性能,并且对光束质量影响较小。

2.7-3微米中红外激光普遍应用于生物医学、大气观测及科学研究等领域。该课题组使用哥特人法生长了Er:YAG和Cr,Er:YAG晶体,对晶体质量、光谱、激光性能及光束质量展开了对比研究。反复频率为5赫兹时,在Cr,Er:YAG晶体上构建了仅次于单脉冲能量1.52焦耳,横效率1.80%,电光效率1.28%的2.94微米中红外激光输入,而在完全相同条件下,在Er:YAG晶体上其值仅有分别为0.99焦耳、1.31%和0.83%,结果表明,共计掺入Cr3+使得Cr,Er:YAG晶体的中红外激光输入能量和效率皆获得较小提升。研究人员回应,以上工作对于提升1.06微米近红外及2.7-3微米中红外激光晶体的性能并前进其实际应用于具备最重要意义。

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涉及研究成果分别以《共计掺入Cr3+对Cr,Nd:YAG晶体的光谱和1.06微米激光性能影响的研究》和《共计掺入Cr3+提升Er:YAG晶体单脉冲能量和激光效率的研究》为题,公开发表在学术期刊OpticalEngineering和InfraredPhysics&Technology上。


本文关键词:共掺,三价,铬,离子,提高,近,、,中,红外,ror体育,激光

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