专业抛光TmYAP注意事项

时间:2021年06月27日 来源:

Tm:YAG是**早研究的2m激光晶体之一,是一种重要的红外可调谐激光晶体(调谐范围1.87 ~ 2.16m)。和YAG一样,Tm:YAG属于立方系,石榴石结构,O-Ia3d空间群,各向同性。Tm:YAG激光能级分裂765cm-1,单次斯塔克能级跃迁线宽约10nm,允许斯塔克能级跃迁数为117。3H63H4对应的吸收峰在785nm左右,吸收截面为5.410-21cm2。785nm  Ti:蓝宝石激光激发时,荧光范围为1.6 ~ 2.3 m,峰值波长为2.05m。Tm:YAG具有大的荧光寿命和发射截面。以5.9%Tm:YAG为例,3F4能级的荧光寿命为8.5ms,激光波长(2.015m)处的发射截面为2.210-21cm2。1997年,Eric  C. Honea等人采用2% TM3360 YAG和纯YAG的复合晶体,由6个InAlGaAs二极管阵列(460W)在805nm泵浦,采用了特殊的光腔设计。在90%水和10%乙醇(3)的冷却条件下,获得了2m115W的连续激光输出,这是目前掺Tm激光晶体的最大输出功率文献也报道了在150nm可调谐范围1.87 ~ 2.16 m的连续激光输出,斜率效率大于30%,**大值为59%。在连续调TM  : YAG激光器的研究中,李成等人报道了单脉冲输出能量为1.2mJ,半峰全宽为380毫微秒。在提供高质量Tm:YAG激光器的研究中,Galzerans  G在2001年报道了Tm(9.3%):YAG是用光纤耦合GaAlAs激光二极管作为泵浦源(3W)泵浦的,单纵模输出为70mW  测试了Tm:YAP晶体不同浓度不同方向热导率以及4at%Tm:LSO垂直生长方向热导率,为激光实验提供指导意义。专业抛光TmYAP注意事项

目前常用的基体材料有晶体、玻璃、陶瓷。晶体中的粒子(原子、分子、离子或原子团)呈周期性有序排列,而玻璃和陶瓷则具有短程有序和长程无序的非晶结构。这些结构上的差异导致了它们的性能差异。与玻璃和陶瓷相比,晶体通常具有更高的热导率和更大的机械强度。晶体中的掺杂离子受到有序晶体场的影响,其发射谱线均匀加宽,线宽更窄,增益更高,因此被***用作固体激光器的工作物质。常用的基质晶体有:氧化物晶体,如蓝宝石(Al2O3或刚玉);混合氧化物晶体,如钇铝石榴石(Y3Al5O12:YAG)和铝酸钇(yal  O3:yap);硅酸盐晶体,如硅酸镥(Lu2SiO5:LSO)和硅酸钆(ga2s  io  5:GSO);钒酸盐,如钒酸盐(yvo  4);另外还有氟化物晶体和混合氟化物晶体。河南TmYAP推荐货源提拉法生长Tm:YAP晶体的吗?

由于上述优异的热力学和光谱激光性质,Tm:YAP激光晶体已成为2m波段的重要晶体之一。自20世纪60年代末YAP晶体生长技术取得突破以来,人们开始研究YAP中Tm3的光谱特性。1973年,韦伯等人***在77K下实现了YAP晶体中Tm3 1.861m激光输出[29]。此后,Tm:YAP激光晶体的研究取得了很大进展,最大输出功率为50W,比较大倾斜效率为60%。主要激光实验报告如表12所示。除了Tm:YAG和Tm:YAP晶体外,Lu3Al5O12(LuAG)晶体也得到***研究。LuAG在YAG晶体中用Lu3代替Y3,因此具有类似YAG的石榴石结构。随着Lu3的取代,Tm:LuAG激光器的输出波长向红外方向延伸,Tm: LuAG激光器在自由模式下的工作波长为2.023m,在大于2m的激光器应用中具有一定的意义。(2)掺Tm3的硅酸盐晶体在此不详细描述

报道的掺Tm3硅酸盐晶体包括y2 O3(YSO)、CaAl2SiO7(CAS)和SrY4(SiO4)3O(SYS)。与铝酸盐晶体相比,硅酸盐晶体一般对称性较低,声子能量较大,因此能级分裂较大,有利于粒子数反转的形成。更强的晶场使它们具有更强的跃迁振子强度、更宽的吸收峰和发射峰以及更大的吸收和发射截面。但是硅酸盐晶体一般寿命短,热导率比铝酸盐低,影响输出激光性能。鉴于上述硅酸盐基质的优点和较差的热力学性质,掺Tm3的硅酸盐晶体在薄板激光器和锁模激光器中有很大的应用前景。表13显示了Tm3 YSO、CAS和SYS晶体的主要结构参数和光谱特性。Tm:YAP晶体能量转移参数计算实验?

Tm:YAP晶体的激光实验研究我们采用实验装置,对3at%、4at%及5at%浓度Tm:YAP晶体在哈尔滨工业大学可调谐激光实验室进行了激光性能的测试。激光功率的测量采用Coherent Fieldmate功率计,探头为PM-30。激光波长的测量采用WDG30光栅单色仪,焦距30cm,光栅常数300条/mm,闪耀波长2mm。

3at%Tm:YAP激光实验在水冷温度18℃下进行,样品垂直b向切割,尺寸为4×4×8mm3,当注入功率22W时,获得5W 波长为1.94mm激光输出,光光转换效率23%。输出镜透射耦合率5%和8mm长晶体配合使用时,由于谐振腔透射损耗减小,增益较低的1.98~1.99mm波长振荡输出。对H2退火前后晶体激光性能进行了比较,3at%Tm:YAP晶体经过氢气退火处理,斜率效率较未经退火的提高40%,可见H2退火使晶体中杂质离子(Fe3+等)及缺陷减少,提高了晶体的激光性能,具体原因还有待于进一步分析。 Tm:YAP晶体吸收及发射截面计算公式是多少?江苏专业抛光TmYAP

Tm:YAP晶体能级结构图有吗?专业抛光TmYAP注意事项

Tm:YAP激光晶体

YAP晶体属于正交畸变钙钛矿结构,是负双轴晶体。其结构参数和基本理化性质见表11。

Tm:YAP具有与纯YAP晶体相似的结构。与Tm:YAP相比,Tm:YAP具有类似于Tm:YAP的优异热力学性能,并且由于其双光轴,可以***Tm:YAP激光器工作过程中产生的热双折射效应,提高激光输出效率。另外,Tm:YAP的结构各向异性使得其发射截面各向异性,不同取向的Tm:YAP晶体具有不同的激光功能、输出波长和工作形式。在光谱性质上,对应于3H63H4的Tm:YAP的吸收峰约为795nm,报道的吸收截面为6.7  10-21 cm2(797nm,与非偏振的比值为3%)[28],这更有利于用商用二极管GaAs/铝镓砷泵浦。其荧光范围覆盖1.6~2.1m,在1.936m处的发射截面达到5 和10-21 cm2(方向未知),约为Tm:YAG的两倍,激光器的上能级寿命约为5ms[25]。Tm:YAP可输出1.94m连续和1.965~2.020m连续调谐激光输出,特别指出1.94m激光与2.5m  Cr:ZnSe吸收匹配良好。 专业抛光TmYAP注意事项

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