五磷酸钕单晶生长条件探索

五磷酸钕(简称NdPP)是一种高钕浓度(4×10~(21)厘米~(-3))的激光材料,比Nd:YAG(1.39×10~(20)厘米~(-3))约高30倍。其中Nd~(3+)不仅仅是作为激活离子掺入晶体中,而且本身又作为一个组分形成具有一定化学比的化合物(既是激活离子又是基质)。在NdPP中,钕离子间距较小(5.19埃),PO_4[即     

1.3μm Nd:YAG脉冲激光器

Nd:YAG激光器大都工作于1.06μm波长,为了扩展Nd:YAG激光器的输出波长,我们研究了Nd:YAG激光晶体在室温下另一四能级系统4F_(3/2)→4I_(13/2)发射波长1.3μm的激光特性。关于该波长的连续运转特性,国内、外都曾有过研究报道。这里报道的是脉冲运转特性的实验研究。 一、实验装置 由于室温下Nd:YAG晶体中1.06μm谱线的荧光强度比1.3μm谱线大,所以一般总是1.06μm谱线首先起振。要获得1.3μm激光振荡输出,必须抑制1.06μm激光振荡,并选择适当的谐振腔镜透过率,使1.3μm激光获得足够的增益,实现其振荡输出。     

液体中Cu元素双脉冲激光诱导击穿光谱测量研究

为了研究液体中重金属元素的双脉冲激光诱导击穿光谱,文章通过双脉冲激光诱导击穿光谱(Double Pulse Laser Induced Breakdown Spectroscopy)技术,对竖直流动的CuSO4水溶液样品中Cu元素激光诱导击穿光谱的特性进行测量和分析。实验中使用两台532nm Nd:YAG激光器作为激发光源,等离子体信号通过光栅光谱仪和CCD进行采集。实验考察DP-LIBS积分延时、激光脉冲间隔等参数对LIBS信号的影响。研究结果表明Cu元素双脉冲激发时的等离子体特征谱线发射强度是单脉冲激发时特征谱线发射强度的2倍左右,信噪比约为3.3倍,当两束激光脉冲间隔2~3μs时,谱线发射强度有最大增强,最后由定标曲线拟合结果得到Cu元素在双脉冲检测限为9.87mg/L,比单脉冲LIBS提高了约6倍,实验结果为双脉冲LIBS技术应用于水体中重金属快速检测提供了依据。     

液体中Cu元素双脉冲激光诱导击穿光谱测量研究

为了研究液体中重金属元素的双脉冲激光诱导击穿光谱,通过双脉冲激光诱导击穿光谱(Double pulse laser induced breakdown spectroscopy,DP-LIBS)技术,对竖直流动的CuSO_4水溶液样品中Cu元素激光诱导击穿光谱的特性进行测量和分析。实验中使用两台532 nmn Nd:YAG激光器作为激发光源,等离子体信号通过光栅光谱仪和CCD进行采集。实验考察了DP-LIBS积分延时、激光脉冲间隔等参数对LIBS信号的影响。研究结果表明Cu元素双脉冲激发时的等离子体特征谱线发射强度是单脉冲激发时特征谱线发射强度的2倍左右,信噪比约为3.3倍,当两束激光脉冲间隔2~3μs时,谱线发射强度有最大增强,最后由定标曲线拟合结果得到Cu元素在双脉冲检测限为9.87 mg/L,比单脉冲LIBS提高了约6倍,实验结果为双脉冲LIBS技术应用于水体中重金属快速检测提供了依据。     

Nd∶YLF 连续激光器

本文首次报导Nd:YLF连续激光的运转。与Nd:YAG激光器相比,这种激光器具有阈值低,单模平均功率高的优点。Nd:YLF的TEM_(00)模体积比Nd:YAG大3倍,因而TEM_(00)模的平均功率大一倍。这是由于YLF具有相对于YAG的较小的热透镜效应。经过比较测量获得:Nd:YLF的受激发射截面在π振荡时为1.8×10~(-19)cm~2,对于σ振荡则为1.2×10~(-19)cm~2,而Nd:YAC,则为2.4×10~(-19)cm~2。Nd:YLF的光谱和激光作用参数表明,这种材料具有在高峰值及平均功率的Q开关应用的潜力。     

五磷酸钕激光器评述

五磷酸钕是一种晶体材料,具有很高的钕的浓度(比掺钕(1％)YAG高30倍)和低的浓度猝灭。对制成1.05微米振荡的光泵浦小型低阀值激光器来说是一种良好的材料。本文评述了包括与激光特性有关的光谱特性的材料特性,总结了用这种材料的脉冲和连续激光作用的试验,包括最近完成的具有横截面12×12微米小型纤维激光器。     

在1.052微米工作的锁模Nd:YAG振荡器

文中叙述了一种在1.052微米工作的锁模Nd:YAG激光振荡器。众所周知,有效的应用an_2/n_0比硅酸盐好的磷酸玻璃要求研制一种在磷酸盐增益谱线中心(约1.052微米)处发射激光的新型光源。资料首先报道了这种激光源,在Nd:YAG振荡器中用棱镜鉴频器得到1.052微米的激光作用。按照相同原理,但采用双折射滤光片作为鉴频器,已制成一种振荡器,这种振荡器在表     

Nd:Gd3Sc2Al3O12激光棒

生长速率较快及由于非均匀晶场可能限制谱线的增宽,导致美国贝耳实验室的小布兰德（C. D. Brandle, Jr.)和范德利登(C. Y. Vanderleeden)研究Gd3Sc2Al3O12(GADSCAG),把它作为一种可能代替YAG的掺钕基质材料。在同一钨灯泵浦的腔内对几根Nd:GADSCAG棒和一根Nd:YAG控制棒作了试验,发现Nd:GADSCAG棒的光损耗比Nd:YAG棒的高0.5~1.0%。至少其部分原因是由于原材料中存在百分之五的杂质铁。在把泵浦功率转换为激光输出功率方面,GADSCAG棒的效率相当于YAG棒的80%。由于GADSCAG棒的生长速率比YAG棒的快三倍,从经济观点来看,这种材料对于某些应用是有吸引力的。     

热容激光器中热致受激发射截面改变对输出功率的影响

固体热容激光器发射期间将废热储存在激光介质中,从而使激光介质的温度随着激光的不断发射而不断升高.温度的升高导致激光介质的受激发射截面发生改变.有效受激发射截面的改变导致激光增益的变化.根据各种掺钕磷酸盐玻璃和掺杂原子数分数为1%的Nd∶YAG的发射截面随温度变化的规律,计算出使用相应工作介质的固体热容激光器随温度上升后抽运阈值和输出功率的改变.计算结果表明,掺钕磷酸盐玻璃和Nd∶YAG介质工作在热容模式下,随着温升导致的有效受激发射截面不断减小,激光器输出功率明显下降.     

高功率固体激光晶体Nd3+:Gd3Ga5O12的生长和光谱性能的研究

用提拉法生长了掺钕的钆镓石榴石(Nd3+:GGG)激光晶体,晶体的干涉条纹证明它有良好的光学均匀性,晶体(444)面的双晶摇摆曲线表明晶体的质量非常好。研究了室温下的吸收谱和发射谱性质。分析了Nd3+:GGG晶体4F3/2→4I11/2能级跃迁与1.06μm附近的荧光谱线之间的关系。Nd3+:GGG激光晶体的吸收截面、发射截面、荧光寿命分别为4.32×10-20cm2,2.3×10-1cm2,240μs。比较了Nd3+:GGG和Nd3+:YAG的物理参数,实验表明Nd3+:GGG较Nd3+:YAG有一系列的优点。     

高功率固体激光晶体Nd3+∶Gd3Ga5O12的生长和光谱性能的研究

用提拉法生长了掺钕的钆镓石榴石(Nd3+∶GGG)激光晶体,晶体的干涉条纹证明它有良好的光学均匀性,晶体(444)面的双晶摇摆曲线表明晶体的质量非常好。研究了室温下的吸收谱和发射谱性质。分析了Nd3+∶GGG晶体4F3/2→4I11/2能级跃迁与1.06 μm附近的荧光谱线之间的关系。Nd3+∶GGG激光晶体的吸收截面、发射截面、荧光寿命分别为4.32×10-20 cm2,2.3×10-19 cm2,240 μs。比较了Nd3+∶GGG和Nd3+∶YAG的物理参数,实验表明Nd3+∶GGG较Nd3+∶YAG有一系列的优点。     

YAG和YAlO_3中Tm~(3 )的2.3微米激光发射的室温特性

理论上研究由于光子和声子发射,YAG、YAlO_3和Y_2O_3掺杂的Tm~(3 )离子的低激励态弛豫。计算激励发射截面对频率积分,荧光寿命、辐射量子效率,并讨论Tm~(3 )在2.3微米~3F_4→~3H_5谱线的激光运转时它们之间的关系。据根已确定的若干唯象参数,这种计算可归一化到其它基质材料和其它稀土离子。在Tm:Cr:YAG的一条谱线和在Tm:Cr:YAlO_3的四条谱线上观测Tm~(3 )离子在近2.3微米的室温脉冲激光发射。通常YAlO_3棒振荡阈值较低,与理论上介绍的一致。Tm:Cr:YAlO_3棒在2.274微米阈值为31焦耳。在自由振荡脉冲方式中峰值功率达到几百瓦,总的输出能量达到12毫焦/脉冲。还讨论了观测的其它的运转特性。     

文献简介索引

激光器件 5001分段vAG滋光棒 Segmented YAG Iaser rods,Dalv R.T.,USP 4 509 175(1985). 本专利介绍一种玻璃胶合剂的制备方法。这种胶 合剂将短的YAG激光棒和板条粘合成所需尺寸。经 试验证明,这种胶合剂的各种参数完全符合要 求。〔吕〕 5002分段vA。滋光林 Segmented YAG laser rods,Daly R.T.,USP 4 507 787(1985). 介绍玻璃胶合剂,用于粘结Nd:YAG激光棒段, 以便获得符合要求的长度。玻璃组份为:PbO 70,B:o:4,510:22,AI:034。在动态条件下经试验该胶合剂性能优良,机械强度、热膨胀系数和折射率均与基质材料接近。〔吕〕…     

用激光诱导击穿光谱技术定量分析矿石样品中Si和Mg

激光诱导击穿光谱(LIBS)技术被用来定量分析矿石样品元素成分.波长为1064 nm的Nd:YAG脉冲激光聚焦在样品表面后产生激光等离子体,等离子体原子发射谱由微型光谱仪记录.为了优化实验条件,研究了激光能量和延时时间等部分参数对谱线强度的影响.实验发现激光脉冲能量对光谱信号的影响大.在选定的变化范围内,改变延时对光谱的影响较小.实验中分别以硅(Si I谱线251.6 nm)和镁(Mg I谱线285.2 nm)为分析线,采用外定标法对硅和镁的含量进行了反演,测得的硅和镁元素含量值与标准值的相对误差分别为7%和3%.     

铍酸镧钕的被动锁模和产生微微秒脉冲

研究了铍酸镧钕在1.070和1.079微米的两种线性偏振激光跃迁的被动锁模特性,发射的脉冲群的脉宽和光谱加宽的超快扫描照相机的测量表明,可产生最小脉宽(≤15微微秒),比Nd:YAG短2～3倍。     

1319nm和1338nm单谱线Nd:YAG连续激光器

YAG晶体中,Nd3+离子4F32-4I13m次跃迁产生1319m和1338nm激光,此两谱线跃迁截面接近,约为4F3z-4I11/2主跃迁截面的1/5,为了高效地获得所需次跃迁的单谱线激光,采用三色镜技术抑制了主跃迁和另一不要的次跃迁谱线.研制成以下次跃迁的单谱线激光:1)激光二极管(LD)抽运1319 nm或1338 nm TEM00模Nd:YAG连续激光器.输出功率为200 mW,光光转换效率为20%;2)氪灯抽运1319 nm TEM∞Nd:YAG连续激光器.输出功率为6 W,电光转换效率为0.12%;3)氪灯抽运高功率1319nm Nd:YAG多模连续激光器.输出功率为100 W,电光转换效率为1.67%;     

连续波YAG激光器

高平均功率连续波掺钕钇铝石榴石激光器已经制造成功。这种激光器用钨和氪泵浦灯进行了运转,在氪灯泵浦期间得到了优越的性能。测量了氪灯泵浦Nd:YAG激光器热特性(热聚焦和双折射)。并介绍了Nd:YAG激光棒热感应双折射补偿所进行的各种试验。现在采用补偿的方法,使Nd:YAG激光棒偏振损耗降低十二倍。     

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     

铝酸钇晶体激光偏振性的探讨

正铝酸钇(YAlO_3)从1969年提出,并用切克劳斯基(引上)法培养以来,经过约两年的时间,已证实是一种优质的激光基质材料。而它的掺钕晶体(Nd:YAlO_3)在激光性能方面与掺钕的钇铝石榴石晶体(Nd:YAG)可相比拟,甚至在国际上引起争论:有些人认为在一些特殊用途中,Nd:YAlO_3比Nd:YAG更为优越,如Nd:YAlO_3选择不     

激光二极管侧面抽运高功率1338 nm Nd:YAG激光器

报道了一台激光二极管(LD)侧面抽运的高功率连续1338 nm Nd:YAG激光器.通过分析Nd:YAG的跃迁谱线和相应的受激发射截面的特点,根据多跃迁谱线激光材料波长选择的耦合率条件,合理设计激光棒和腔镜的耦合率参数.激光谱线测量表明,成功抑制了1064 nm和1319 nm波长激光的振荡.以高功率808 nm激光二极管侧面抽运模块为抽运源,采用平-平腔结构,研究了耦合输出率分别为5.3%,7.4%和11%的输出镜的输出情况,比较分析了不同腔长对激光输出的影响.在抽运功率为555 W时,采用5.3%的耦合输出镜和20 cm腔长,获得大于100 W的1338 nm单一波长激光输出,光-光转换效率大于18%,斜率效率为35%,输出光束的M2因子为36.