准连续Ti~(3+):Al_2O_3可调谐激光的研究

本文给出了Ti~(3+):Al_2O_3的准连续可调谐激光的实验结果。采用Nd:YAG内腔倍频532nm的准连续输出作为泵浦源,得到Ti~(3+):Al_2O_3的连续可调谐输出。波长覆盖范围为685nm到821nm。最大输出功率为293mW,斜率效率为20％,在805nm处的窄谱输出功率达240mW,总体转换效举为26％。     

金绿宝石的高增益激光特性

本文所报道的以纯电子三能级激光方式工作的金绿宝石Q开关特性完全类似于红宝石激光作用。由工作在680.4毫微米高增益R_1谱线的金绿宝石激光器获得20毫微秒Q开关脉冲,能量为0.5焦耳/脉冲。金绿宝石(BeAl_2O_4:Cr~(3+))与斜方橄榄石是同构形(空间群Pnma),在室温由700～800毫微米以四能级电子振动方式产生受激光。BeAl_2O_4和Al_2O_3中Cr~(3+)的光谱特性相对R谱线工作来说性质上相似。金绿宝石抽运带,强度近似于与红宝石等值,峰值在(?)410和(?)590毫微米,R谱线分别出现在R_2为678.5和R_1为680.4毫微米。斜方结构导致三种性质不同的偏振。R_1主谱线偏振E∥b,发射截面为3×10~(-19)厘米~2,约为红宝石的10倍,为Nd:YAG的1/3。这种     

BeAl_2O_4单晶的物理性能

本文报道提拉法生长BeAl_2O4单晶的物理性能。给出硬度、热膨胀、热导率和弹性常数数据与结晶方向的函数关系。获得结果表明,BeAl_2O_4的性能可与Al_2O_3的性能比美。     

自锁模Ti:Al_2O_3激光器腔内脉冲双向啁啾补偿

研究了腔内脉冲双向啁啾补偿方法,实现了Ti:Al_2O_3激光器稳定的低泵浦自锁模运转,将Ar~ 激光泵浦功率降低到2.4W,获得了220mW,36 fs的锁模脉冲输出.     

钛合金表面激光熔覆（Ti＋Al/Ni）/（Cr2O3＋CeO2）复合涂层组织写耐磨性能

为改进钛合金(Ti6A14V)的耐磨性能,应用脉冲Nd:YAG激光器进行了钛合金表面熔覆(Ti Al/Ni) (Cr_2O_3 CeO_2)复合涂层实验,分析了熔覆层微观组织,测试了熔覆层显微硬度及其在大气环境室温下的摩擦磨损性能。结果表明,熔覆层组织是在细小树枝晶和共晶基体上散布着未熔Cr_2O_3颗粒和白亮球状液析Cr_2O_3,及生成的硬化TiAl陶瓷颗粒增强相。显微硬度明显提高,最高可达1150HV,平均是基材的3～4倍。熔覆层和基材实现良好冶金结合,白亮熔合区宽度为10～20μm。激光熔覆层干滑动摩损的摩擦系数在0．2～0．3之间,磨损率比Ti6A14V标样降低约4～5倍。     

用热交换法由熔体生长Nd:Y_3Al_5O_(12)(Nd:YAG)

用热交换法生长出纯的和掺Nd的Y_3Al_5O_(12)(YAG和Nd:YAG)单晶,重量为2180克,直径为7.62厘米。为得到平的固-液生长界面以避免小晶面生长,需要改进炉子。掺0.6～0.8％(原子)Nd的晶体,其体积的90％以上无散射中心,而掺1.1％(原子)Nd的晶体,其体积的50％无散射中心。这些散射中心包括空隙和YAlO_3或Al_2O_3,它们与熔体组分有关。从采用热交换法生长的掺0.6～0.8％(原子)Nd的晶体制成3×30毫米的激光棒,其荧光寿命为254±2.5微秒。     

专利与文献

一、激光器件 4001 大尺寸Nd:YAG激光晶体的生长 Growth of large—size Nd:YAG Laser crystals,Y.Zhou,Proc.SPIE,1992,Vol.1627,pp.225—229. 采用温度梯度技术巳出长出无散射中心、重3000g直径为120mm的Nd:YAG单晶。本文介绍了生长设备、生长程序与某些技术问题。[义] 4002 大尺寸Ti:Al_2O_2可调谐激光晶体生长     

Nd:YAG激光器的阈值能与钕浓度的函数关系

为了求得低阈值能的最佳激光振荡条件,本文讨论了Nd:YAG激光器的阈值能性质与钕离子浓度的函数关系。实验用的晶体掺以给定的钕离子浓度,并用提拉法生长。原材料Al_2O_3,Y_2O_3和Nd_2O_3的纯度达99.99％。晶体在流速为1     

Ti:Al_2O_3晶体色散量的计算

给出了在布氏角切割的情况下，光以布氏角入射时，Ti：Al_2O_3晶体群速度色散量计算的新方法     

CO_2激光合成陶瓷的研究

本文介绍了用CO_2激光合成Al_2O_3、Al_2O_3-5％mol Cr_2O_3固熔体,Al_2O_3-20％wtZrO_2(+3％molY_2O_3)混合体和Al_2(WO_4)_3陶瓷材料的方法。激光合成的Al_2(WO_4)_3为Al_2O_3-WO_3二元平衡相图中不存在的新化合物。对激光合成的陶瓷材料进行了组织形貌分析,并测量了其显微硬度,发现用激光合成的陶瓷较用昔通工艺制备的同种陶瓷有更高的硬度。     

采用不同可饱和吸收体的Nd：YAG激光器的锁模运转

本文报道采用五甲川染料、Cr^4 ：YAG和LiF:F2分别作为可饱和吸引体实现闪光灯泵浦的Nd:YAG激光器的锁模运转,得到稳定的单脉冲序列。着重分析了Cr^4 :YAG激光态吸收饱和导致的被动锁模以及在LiF:F2^-调Q下Nd:YAG的自聚焦引起的锁模运转机制的锁模过程、理论分析与实验结果一致。     

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。     

金绿宝石激光晶体性能的研究

金绿宝石的结构为正光性双光轴晶体，从光谱分析激光特性；可产生宽带发射的激光跃迁，晶体的激光可使磷酸二氘钾进行倍频，BeAL2O4晶体中光沿三个结晶轴的每一个轴偏振。     

掺钛蓝宝石晶体荧光量子效率的脉冲光声测量

利用Nd:YAG脉冲激光器的二倍频光及三倍频光激励的香豆素480染料激光作为激发光源直接测量钛蓝宝石(Ti~(3+):Al_2O_3)晶体的光声信号,确定它的绝对荧光量子效率。     

溶胶–凝胶法合成Nd:YAG粉体及透明陶瓷的制备

以Y2O3和硝酸盐为原料,柠檬酸为络合剂,采用溶胶–凝胶法合成了Nd0.03Y2.97Al5O12(Nd:YAG)干凝胶,经不同温度焙烧后制得前驱粉体,然后将粉体经1700℃真空烧结制备了Nd:YAG透明陶瓷。对柠檬酸的络合作用进行了探讨,对粉体及透明陶瓷的结构、形貌和光学性能进行了研究。结果表明:柠檬酸与硝酸盐发生络合反应形成有机网络结构,有效减轻了粉体颗粒间的团聚;950℃焙烧后得到纯相Nd:YAG粉体,颗粒细小并呈片状;Nd:YAG透明陶瓷致密度高(理论密度的95%),晶粒尺寸约为10μm,在1060nm处的透射率为63%。     

钛合金激光熔覆(Ti+Al/Ni)/(Cr2O3+CeO2)

为改进钛合金(Ti6Al4V)的耐磨性能，应用脉冲Nd:YAG激光进行了钛合金表面熔覆(Ti+Al/Ni)+(Cr2O3+CeO2)复合涂层实验，分析了工艺参数对熔覆层高度、熔深、稀释率的影响，观测了熔覆层的组织与性能。结果表明，熔覆层高度和熔深随单脉冲能量的增加而增大。单脉冲能量20 J,脉宽8 ms,频率5 Hz,扫描速度1.1 mm/s时稀释率达到最小，其值为3.95%。熔覆层组织是在细小树枝晶和共晶基体上散布的未熔Cr2O3颗粒和白亮球状液析Cr2O3，并有硬化TiAl陶瓷颗粒增强相存在。显微硬度明显提高，最高可达1150 Hv，平均是基材的3～4倍。熔覆层和基材实现良好冶金结合，白亮熔合区宽度10～20 μm。通过优化工艺参数，获得连续、均匀、无裂纹和气孔的高质量涂层。     

新型Q开关晶体Cr4+:YAG的生长和被动调Q研究

本文工作采用二价Ca离子作为电荷补偿离子由提拉法生长出了具有高光学质量的调Q开关晶体Cr^4 :YAG。所生长的晶体在空气中退火（1450℃）50小时后，晶体的颜色明显加深，吸收光谱测量表明晶体中的Cr^4 离子浓度得到显著提高。在闪光灯泵浦的Nd:YAG激光器上对不同透过率、退火后的Cr^4 :YAG晶体进行了被动调Q实验。结果表明所生长出的Cr^4 :YAG晶体对Nd:YAG激光器具有很好的调Q作用。     

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.     

激光二极管抽运的被动调Q Nd∶GdVO_4激光器

利用激光二极管作为抽运源,分别用Cr4+∶YAG,GaAs和染料片作为饱和吸收体,研究了Nd∶GdVO4激光器的被动调Q特性。Nd∶GdVO4晶体尺寸为4mm×4mm×6mm,掺Nd浓度为1%。利用小信号透过率分别为91%和95%的Cr4+∶YAG,调Q的阈值分别为063W和057W;在抽运功率为369W时,分别得到了脉宽为64ns,80ns,脉冲能量为366μJ,341μJ,重复率为325kHz,378kHz的稳定调Q脉冲。利用580μm厚的GaAs调Q的阈值为039W,在抽运功率为369W时,得到了脉宽为78ns,脉冲能量为215μJ,重复率为366kHz的稳定调Q脉冲。利用初始透过率为70%的染料片调Q获得的脉冲最窄,但是其插入损耗大,抽运阈值高,输出也不稳定。