非线性光学铌酸钾锂晶体中组分离子的分布

研究了用电阻加热引上法生长的铌酸钾锂晶体中组分离子的分布及其对晶体折射率和倍频性能的影响。     

四价掺杂铌酸锂晶体

综述了四价掺杂(包括铪和锆)铌酸锂晶体的研究进展.掺铪铌酸锂晶体具有与掺镁铌酸锂晶体相似的抗光折变性能,而掺锆铌酸锂晶体的抗光折变性能远优于掺镁铌酸锂晶体.铪铁双掺与锆铁双掺铌酸锂晶体兼有高光折变灵敏度和高光折变衍射效率的性质.并且在掺杂量超过阈值时,铪离子和锆离子在铌酸锂晶体中都具有接近于1的有效分凝系数.这些实验结果表明,四价掺杂铌酸锂有望成为出色的非线性光学晶体.     

近化学计量比掺镁铌酸锂晶体周期极化特性研究

采用汽相输运平衡技术制备出了高质量近化学计量比掺镁铌酸锂晶体 ,系统研究了晶体中的 [Li]/ [Nb]比含量对其畴极化电场的影响 .实验结果表明 :随着晶体中 [Li]/ [Nb]比的提高 ,畴极化反转电场呈明显下降趋势 ,使用近化学计量比掺镁铌酸锂晶体 ,我们在 3.5± 0 .1kV/mm大小的外加极化电场条件下 ,成功地实现了 1.0mm厚度的周期极化畴反转 .我们用铌酸锂晶体的缺陷模型对实验结果给出了合理的解释 .     

基于周期性极化钽酸锂晶体的连续激光倍频技术研究

针对连续激光倍频的需求,对比分析了周期性极化钽酸锂晶体和铌酸锂晶体的非线性光学特性,从技术研究角度确定了周期性极化钽酸锂晶体更适合用于连续激光倍频。依据非线性转换效率和晶体结构安装尺寸,确定了基频激光压缩及倍频激光准直的参数,从保证工程应用的角度选择了81μm极化周期的钽酸锂晶体,设计并实现了双光路倍频,获得了超过5W的540nm连续倍频激光输出。     

铁电晶体铌酸钾锂的拉曼和FT—IR光谱

用提拉法生长了完整透明的铁电铌酸钾锂晶体 .利用X 射线荧光光谱法测量分析了晶体的组成 .采用X 射线测量了晶体的结构 .用结构完整、组分均匀 ,尺寸为 6× 6× 7(a×b×c)mm3 的晶体样品 ,测量了晶体的拉曼光谱和红外折射光谱 .与其它钨青铜类晶体的晶格振动光谱进行比较 ,铌酸钾锂晶体中对称弯曲振动模式v5在拉曼光谱中分裂为 3个拉曼峰 ,反对称伸缩振动模式v3 和反对称弯曲振动模式v4在红外反射光谱中所对应的峰被加宽 ,v4被轻微分裂 .这表明晶体中这位于C格位的Li离子对晶体中铌氧八面体的拉曼光谱和红外反射光谱有较大的影响     

780nm倍频激光器的研究

为了获得结构简单、成本相对低廉的高功率780nm激光, 采用了单块倍频晶体的腔外倍频方法。分布式反馈半导体激光器产生的连续激光注入光纤放大器后, 通过周期极化铌酸锂晶体进行准相位匹配, 取得了铷原子的饱和吸收光谱。结果表明, 该激光器产生了1.2W的倍频光, 具有较高的输出功率。这一结果对铷原子钟、原子干涉仪等冷原子物理实验的小型化是有帮助的。     

Ti∶Mg∶LiNbO_3晶体70%转换效率的二次谐波发生

本文报道用提拉法生长的掺钛掺镁铌酸锂晶体(Ti∶Mg∶LiNbO_2)用于Q开关Nd:YAG激光器1.06μm辐射的腔外倍频,在单通情况下得到了高达70％的转换效率;而在双通情况下,转换效率为81％。     

Ti,Mg:LiNbO_3晶体的腔内倍频

本文首次报导提拉法生长的钛-镁共掺铌酸锂晶体(Ti,Mg:LiNbO_3)用于Q开关Nd:YAG激光器1.064μm辐射的腔内双通倍频,获得了61％的能量转换效率。     

Ti,Mg:LiNbO3晶体的腔内倍频

本文首次报导提拉法生长的钛-镁共掺铌酸锂晶体(Ti,Mg:LiNbO3)用于Q开关Nd:YAG激光器1.064μm辐射的腔内双通倍频,获得了61%的能量转换效率。     

铌酸锂晶体电子结构和光学性质计算

使用基于从头计算平面波赝势法的CASTEP量化软件计算了铌酸锂(LiNbO3)晶体的电子能带结构和线性光学系数,采用耦合微扰方法(CPHF)计算了铌酸锂晶体的非线性光学系数.折射率和倍频系数的计算结果与实验结果基本符合,计算表明铌酸锂晶体中Nb原子的4d轨道电子态和O原子的2p轨道电子态发生了明显杂化.通过分析铌酸锂晶体的价带顶和导带底电子态密度的组成特点可知这些轨道电子态的杂化是其非线性光学效应的主要来源,同时计算还表明铌酸锂晶体中Li-O键具有明显的共价键性.     

A Ferroelectric Frequency-Doubling Material-Potassium Lithium Niobate

The potassium lithium niobate crystals have been grown up. The shapes of solid-melt interfaces which maintaining the steady growth of the potassium lithium niobate crystals have been described. The optical transmission spectrum of the crystal has been surveyed. The perfected crystals showed good Second Harmonic Generation properties.     

组分离子浓度对铁电铌酸钾锂晶体Raman光谱的影响

测量了一批不同组分的铌酸钾锂晶体Raman光谱,发现晶体中位于C格位的Li离子浓度对晶体Raman光谱产生了强烈的影响：低Li含量晶体中[NbO6]^7-八面体所对应的3个Raman特征光谱线没有发生峰分裂,在100～400cm^-1范围出现的小峰与C格位Li离子浓度相关;当晶体中Li离子浓度增加时,与v5所对应的Raman峰在散射几何为X（ZY）Z对应的光谱中加宽．v2振动模式在两种散射几何中均出现分裂峰,并在100～400cm^-1范围出现小峰数量增多;当Li离子浓度接近晶体化学组分时,微扰进一步加强,v5所对应峰分裂成3个峰,v1和v2振动模式发生部分分裂,在100～400cm^-1范围小峰更为突出．     

高功率BNN倍频连续YAG激光器

以铌酸钡钠置于Nd:YAG腔内,采用温度匹配,进行了连续倍频激光的研究,获得0.53微米输出功率达瓦级水平,最高可达2.5瓦以上。     

高掺杂浓度Nd∶YAG微片激光器获得高效激光输出

用温度梯度法成功地生长了高掺Nd∶YAG晶体(Nd掺杂浓度高达3at.%).采用脉冲和连续的钛宝石激光器作为抽运源,对掺杂浓度分别为2at.%和3at.%的Nd∶YAG晶体微片进行了激光实验,获得了高效的激光输出.     

Temperature-tuned phase-matching properties ofLiB3O5 for Ti:sapphire laser frequency doubling

The temperature-tuned phase-matching properties for type-I frequency doubling of a tunable Ti:sapphire laser (740-900 nm) were measured in lithium triborate (LiB₃O₅). The wavelength dependence of the phase-matching angle, angular bandwidth, and spectral bandwidth in the 740-890-nm fundamental wavelength region at room temperature were also determined. Temperature-tuned phase-matching wavelengths for fixed phase-matching angles were measured from 20 to 213°C. Temperature bandwidths of 7.8 and 15.3°C-cm were obtained from the room temperature data at 886- and 760.5-nm phase-matching, respectively     

掺杂和碳包覆对锂离子电池负极材料Li_4Ti_5O_(12)性能的影响

采用固相法首次合成了碳包覆的掺杂不同金属离子的锂离子电池负极材料Li3.9M0.1Ti5O12/C(M=Mn、Cu、Mg),对材料进行了循环伏安测试及恒电流充放电测试。结果表明:金属掺杂未改变材料的晶体尖晶石结构,由于金属离子对Li4Ti5O12的晶胞内部的掺杂和C对其外部的包覆,使复合材料的锂离子扩散速率、大电流循环稳定性和可逆容量都明显提高。在1C充放电循环时,Li3.9Mn0.1Ti5O12/C、Li3.9Cu0.1Ti5O12/C、Li3.9Mg0.1Ti5O12/C首次放电容量分别达到156.6,162.4和169.8 mAh/g;50次循环后,容量分别保持在155.4,159.6和169.7 mAh/g,展示了优良的电化学特性。     

Nd:Lu3Al5O12晶体光谱与激光性能研究

采用提拉法生长Nd掺杂原子数分数为1%的高质量的Nd:Lu3Al5O12(Nd:LuAG)晶体。对晶体的光谱性能进行了表征。研究发现,Nd:LuAG晶体与相同掺杂浓度的Nd:YAG晶体均具有相似的峰形和峰位,但特征吸收峰和荧光峰均发生了1nm的红移现象。Nd:LuAG晶体具有比Nd:YAG和Nd:GGG晶体更长的荧光寿命和更宽的吸收线宽。在抽运功率为900mW的钛宝石激光器抽运下,Nd:LuAG晶体获得了420mW的连续激光输出,斜率效率为47.5%,激光抽运阈值为22mW。     

连续钛宝石激光器自锁模实验研究

用本所生长的掺钛宝石晶体和国内的元器件进行钛宝石激光器自锁模实验研究，获得了最窄脉冲宽度５３ｆｓ，谱宽１３ｕｍ，平均功率２００ｍＷ，调谐范围７５０～８５０ｎｍ的稳定激光脉冲序列。