Yb3+,Er3+:YAG透明陶瓷的制备和1.5 μm波段光谱性能研究

采用固相法和真空烧结技术制备了5at%Yb³⁺,2at％Er³⁺:YAG透明陶瓷.在1760 ℃真空烧结30 h后, 陶瓷样品具有较高透过率.SEM观察表明制备的透明陶瓷在晶粒和晶界处无气孔、第二相的存在.样品的吸收光谱和荧光光谱的测试结果表明: Yb³⁺在940nm波长处有具有较强的吸收系数.样品在1030nm波长的荧光寿命仅为0.274 ms,以及在1.5μm波段的荧光衰减寿命曲线中,初始的荧光强度呈上升趋势,这些表明了Yb,Er:YA 关键词： Er Yb:YAG透明陶瓷 1.5 μm荧光光谱 Judd-Ofelt理论     

氢氦气氛液体阴极辉光放电原子发射光谱法在线检测污水中的铬

建立了一种氢氦混合气氛液体阴极辉光放电原子发射光谱(SCGD-AES)测定污水中铬含量的方法,结果表明,氢氦混合气氛(H₂掺杂量3%)有利于SCGD-AES激发条件的改善。优化了气体流量、电解液种类及流速、放电电压及间距等实验参数,铬的检出限从650μg/L(空气气氛)降至106μg/L,并且保持了良好的稳定性(RSD=1.3%, 10 mg/L,n=11)。本方法对糙米粉标准物质(GBW(E)100619)及实际工业污水中铬含量的测定结果与电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)的测定值一致,回收率为92.4%～104.0%,表明本方法可应用于实际水样中铬含量的检测。     

Cr~(4+),Nd~(3+)∶YAG自调Q激光透明陶瓷的光谱性质

以高纯α-Al2O3、Y2O3、Nd2O3和Cr2O3粉体为原料,CaO为电荷补偿剂,正硅酸乙酯(TEOS)为烧结助剂,采用固相反应法和真空烧结技术成功制备了高质量的Cr4 ,Nd3 ∶YAG透明陶瓷。研究了其在室温下的吸收光谱和发射光谱性质,0.1%Cr,1.0%Nd∶YAG(Cr,Nd为摩尔分数,下同)透明陶瓷在808nm处的吸收截面为4.27×10-20cm2,1064nm处的发射截面和荧光寿命分别为1.52×10-20cm2和206μs。由Cr4 ,Nd3 ∶YAG透明陶瓷的吸收和发射光谱计算出的吸收和发射截面,进一步估算了材料的激光性能参数,并对其激光性能进行理论预测。Cr,Nd∶YAG透明陶瓷很可能是一种具有潜力的自调Q激光材料。     

High efficiency,high power QCW diode-side-pumped Nd：YAG ceramic laser at 1064 nm based on domestic ceramic

A high efficiency, high power diode-side-pumped quasi continuous wave （QCW） Nd：YAG ceramic rod laser at 1064 nm based on the domestic transparent ceramic is reported. The average output power of 961 W is achieved with double ceramic rods by means of a symmetrical convex-convex cavity. The optical-to-optical conversion efficiency is 38.3% and the slope efficiency is 45.3%. To the best of our knowledge, this is the highest level of efficiency achieved for the domestic Nd：YAG ceramic rod laser.     

Yb3+,Er3+:YAG透明陶瓷的制备和1.5 μm波段光谱性能研究

采用固相法和真空烧结技术制备了5at%Yb3+,2at%Er3+:YAG透明陶瓷.在1760 ℃真空烧结30 h后, 陶瓷样品具有较高透过率.SEM观察表明制备的透明陶瓷在晶粒和晶界处无气孔、第二相的存在.样品的吸收光谱和荧光光谱的测试结果表明: Yb3+在940 nm波长处有具有较强的吸收系数.样品在1030 nm波长的荧光寿命仅为0.274 ms,以及在1.5 μm波段的荧光衰减寿命曲线中,初始的荧光强度呈上升趋势,这些表明了Yb,Er:YAG陶瓷中的Yb3+→Er3+离子间存在能量转移.利用Judd-Ofelt理论拟合出Er3+的强度参数Ωλ,计算出了各能级跃迁寿命和积分发射截面等参数. Er3+离子在1.5 μm波段的光谱参数(发射截面和荧光寿命)的理论结果与实验结果符合较好.比较了Yb,Er:YAG透明陶瓷各能级跃迁的光谱参数, 1.5 μm波段对应的4 I13/2→4 I15/2能级跃迁较其他能级跃迁具有较大的发射截面、荧光分支比和上能级寿命,证明了 Er,Yb:YAG 透明陶瓷实现在1.5 μm人眼安全波段激光输出的可行性.     

Diode-pumped passively mode-locked sub-picosecond Yb:LuAG ceramic laser

In this paper the laser activities of a diode-pumped Yb:LuAG ceramic which was prepared by the solid-state reactive sintering method were reported. The maximum output power was 1.86 W in the continuous wave(CW) laser operation,corresponding to a slope efficiency of 53.6%. The CW laser could be tuned from 1030 to 1096 nm by inserting a prism in the cavity. With the assist of a semiconductor saturable absorber mirror(SESAM), passive mode-locking was realized,delivering sub-picosecond pulses with 933 fs duration and an average power of 532 m W at a repetition rate of 90.35 MHz.     

YLuAG:Ce粉体的发光及闪烁特征: 制备方法及缺陷效应

采用硝酸盐热解法(NP)、碳酸氢铵共沉淀法(CP)以及柠檬酸盐燃烧法(CC)分别制备了YLuAG:Ce (Y_0.600Lu_2.364Al₅O₁₂:Ce_0.036)荧光粉体. 通过傅里叶变换红外光谱(FTIR), X射线衍射(XRD), 透射电子显微镜(TEM), 光致发光(PL)及热释光(TL)等表征手段研究了不同方法制备粉体的反应结晶过程、晶粒形貌、激发发射光谱、闪烁性能等. 对比研究表明, 三种方法制备的YLuAG:Ce粉体其表面及体相缺陷数量及分布存在差异, 从而导致了发射光谱峰位的偏移和快慢衰减时间分量的比例变化. 粉体的热释光谱分析结果进一步显示: 不同粉体热释光谱的主发射峰峰位及强度明显不同, 从侧面说明了合成方法诱发了粉体内的缺陷, 而粉体内具有不同陷阱深度的缺陷数量及陷阱复合几率对材料发光性能有较大影响.     

Cr4+,Nd3+:YAG自调Q激光透明陶瓷的光谱性质

以高纯α-Al2O3、Y2O3、Nd2O3和Cr2O3粉体为原料,CaO为电荷补偿剂,正硅酸乙酯(TEOS)为烧结助剂,采用固相反应法和真空烧结技术成功制备了高质量的Cr4 ,Nd3 :YAG透明陶瓷.研究了其在室温下的吸收光谱和发射光谱性质,O.1%Cr,1.0%Nd:YAG(Cr,Nd为摩尔分数,下同)透明陶瓷在808 nm处的吸收截面为4.27×10-20 cm2,1 064 nm处的发射截面和荧光寿命分别为1.52×10-20 cm2和206μs.由Cr4 ,Nd3 :YAG透明陶瓷的吸收和发射光谱计算出的吸收和发射截面,进一步估算了材料的激光性能参数,并对其激光性能进行理论预测.Cr,Nd:YAG透明陶瓷很可能是一种具有潜力的自调Q激光材料.