泡生法生长掺碳钛宝石激光晶体的研究

钛宝石激光晶体在现代高功率激光领域具有重要的应用价值, 但大尺寸、高品质的晶体生长仍是当前钛宝石应用面临的重大难题. 本文研究了泡生法技术生长大尺寸掺碳钛宝石激光晶体, 结果显示, 泡生法生长得到的直径180 mm、30 kg的钛宝石没有出现应力集中的开裂等宏观缺陷现象, 钛离子在晶体中分布均匀接近理论值, 晶体的FOM值达到200. 该研究对低红外残余吸收, 高品质因素、大尺寸钛宝石激光晶体的生长应用具有重要的现实意义.     

祖母绿激光晶体的水热法生长

祖母绿是一种优秀的宽带可调谐激光晶体材料,本文使用温差水热法和特殊的培养料分离技术,通过控制籽晶切向和石英-籽晶相互层叠式布置实现了一个高压釜单个生长周期多个单晶体的缓慢生长,晶体形状为厚板状和短柱状,通过吸收谱、显微镜观察、激光对晶体中散射颗粒检测和初步的激光实验认为,本期合成的祖母绿晶体质量优异,晶体特征和世界其他国家合成的晶体一致.     

水热法生长复合钛宝石激光晶体

水热法生长了复合钛宝石(Al₂O₃/Ti:Al₂O₃)激光晶体.对外层Al₂O₃X射线ω扫描表明其晶体质量很高.外层生长的Al₂O₃和内部的钛宝石激光棒结合牢固、紧密,因而能适应高强度泵浦所带来的激光介质内部的热应力.复合激光晶体界面层带来的光损耗很小.就我们所知,这是首次用水热法生长复合激光晶体.     

“十一五”863计划支持大尺寸LBO晶体技术取得重要突破

在"十一五"863计划"新一代激光显示技术工程化开发"重点项目的支持下,中国科学院理化研究所承担的"激光晶体、非线性晶体材料工程技术开发"课题取得重要突破,生长出世界上最大尺寸的LBO晶体,近日顺利通过验收。中国科学院理化研究所在人工晶体研究方面始终坚持自主创新,在该课题中,采用了新的生长体系,研制了新     

Tm:YAP晶体生长及光谱特性研究

采用提拉法生长了掺杂浓度分别为4、8与10at%的Tm:YAP晶体. 测定了Tm³⁺在YAP基质中的分凝系数为0.88. 采用同步辐射的方法研究了Tm:YAP晶体的生长条纹和结构应力缺陷. 晶体的吸收峰位于694和795nm; 荧光谱峰值在2.0μm附近, 因此Tm:YAP晶体有望成为一种新型的适合LD泵浦的中红外激光材料.     

六偏磷酸盐对KDP晶体快速生长及光学性能的影响研究

在掺杂不同浓度的六偏磷酸盐溶液中,利用"点籽晶"快速生长法生长了KDP晶体,生长速度约20 mm/d。研究了六偏磷酸盐对快速生长的KDP晶体的生长及光学性能的影响,并与传统慢速生长的晶体进行了对比。实验表明,溶液中掺杂少量六偏磷酸盐就会显著降低生长溶液的稳定性,抑制晶体的生长,生长的晶体容易出现包藏、添晶、粉碎性裂纹等缺陷;生长的晶体光学质量也明显下降,例如晶体内部的光散射加重,激光损伤阈值降低;相比传统生长法生长的晶体,同等浓度的六偏磷酸盐对"点籽晶"快速生长法生长的晶体影响更为严重。结合KDP的晶体结构和六偏磷酸盐的分子特点,对其影响机理进行了讨论。     

铌酸钾锂晶体的生长技术

铌酸钾锂被认为是目前综合性能指数最高的非线性光学晶体,在半导体二极管蓝激光倍频方面有广阔的应用前景。本文综述了用于蓝光倍频的铌酸钾锂晶体生长研究进展,比较了不同生长方法的优缺点,报道了我们在该晶体坩埚下降法生长研究方面的最新成果。     

用LHPG法生长晶体光纤的环形聚焦激光加热系统研究

报道了一种用于晶体光纤生长的新一代ＬＨＰＧ生长系统——环形聚焦激光加热生长系统，分析了该系统的基本特性、结构及其应用前景。     

熔盐提拉法生长的Nd3+:KGd(WO4)2单晶的性能研究

采用熔盐提拉法生长出φ20mm×35mm的优质Nd3+KGd(WO4)2晶体,对晶体三个轴向的光谱进行了测试研究,结果表明a轴向的吸收和荧光谱峰最强,最适合于进行激光实验研究.采用脉冲氙灯泵浦φ3.5mm×26mm的激光器件,在1.067μm处得到125.5mJ的激光输出.在同等条件下对YAGNd激光晶体进行了激光实验研究,并对两种结果进行了比较,结果表明和YAGNd3+晶体相比,KGWNd3+晶体具有激光阈值低、效率高和输出光为偏振光等优点,因此在小型激光器的应用方面具有明显的优势.     

Al~(3+)杂质对KDP晶体光学质量影响的研究

用传统降温法和快速生长法生长了Al3+离子掺杂的磷酸二氢钾(KDP)晶体,并对掺杂的KDP晶体的光学质量进行了测试和分析。实验表明,Al3+掺杂对KDP晶体的透光率没有明显的影响,但会使晶体的光散射加剧,光学均匀性和激光损伤阈值下降。     

掺镨硼酸钙氧钆(GdCOB:Pr)晶体的光谱性能

首次生长了新型激光晶体GdCa4O(BO3)3:Pr简称（GdCOB:Pr),测量了它的室温透过谱,并在530nm激光激发下测量了晶体的荧光发射,分析并标定了Pr^3 离子的能级跃迁对应的峰值。分析了掺杂稀土离子对晶体紫外吸收边的影响。     

快速生长KDP晶体中的包裹体

利用底部热能输入晶体生长装置进行了KDP晶体快速生长,晶体生长速度达25mm/d.利用激光透射成像法、断面显微观察、SEM及电子能谱对快速生长晶体中的各种包裹体进行了观察,分别观察到了平行于生长面的层状包裹及其分布、线形排列的液相包裹以及微观包裹体的形貌、尺度和分布等,讨论了快速生长KDP晶体中包裹体出现的条件,分析了这些包裹体形成的原因.     

掺钕氟磷酸锶单晶研究

为探索和评价新型激光晶体掺钛氟磷酸银Nd：Sr5（PO4）3F（Nd：SFAP）在制作激光器方面的应用，对其生长、结构、光谱与激光特性及一些物理性能进行了系统研究．采用Czochralski法成功地生长出单晶；用先进的设备对所生长之晶体进行了有关测量，并进行了以激光二极管为泵浦源、该晶体为工作物质的激光实验．结果表明：晶体生长中Nd的有效分凝系数为0.52；理想的泵浦光应是806um的π偏振光，荧光寿命为175μs；泵浦阈值15mW，斜效率为31．8％研究结论为：Nd：SFAP晶体是制作小型LD泵浦激光器的理想材料，但用它制作较大功率激光器是不合适的     

面向磁光应用的CeF3晶体生长与性能表征

随着高功率激光和光通信技术的迅速发展,如何消除光学系统内部产生的反射噪声是一个至关重要的问题。磁光隔离器是依据法拉第效应设计而成的磁有源器件,能够有效隔离大部分反射光以保证光学系统稳定工作,而法拉第磁光材料作为磁光隔离器的核心部件,其研究和应用推动了磁光隔离器的更新与发展。CeF₃晶体具有高透过率、宽透过区间和高Verdet常数等优点,近年来获得了广泛关注,但是其传统生长方法存在成本高、周期长等缺点。本研究通过坩埚下降生长技术,优化温场结构和生长工艺,采用多孔坩埚成功获得多根CeF₃晶体。与商用TGG(Tb₃Ga₅O₁₂)晶体相比, CeF₃晶体的透过率得到明显提高,最高达到92%,并且在近红外波段两者的Verdet常数相当。CeF₃晶体的比热较高,表明晶体拥有较强的抗热冲击能力和较高的抗激光损伤能力。本研究使用多孔坩埚技术生长CeF₃晶体,实现了规模化和低成本生产;生长的CeF₃晶体物理性...     

晶体生长技术的改进

激光棒是固体激光器最重要的元件,大多采用单晶棒作为激活增益介质。目前已能生长多种激光晶体,但成功率却各不一样。最成功的一些晶体要算通用的石榴石晶体族,其中又以钇铝石榴石(YAG)为广泛利用的激光材料。因此,改善Nd:YAG激光器     

GdAl_3(BO_3)_4及其Yb~(3 )激活激光晶体的研究

采用熔盐顶部籽晶法从K_2Mo_3O_(10)-B_2O_3助熔剂中生长出尺寸为20mm的优质GdAl_3(BO_3)_4(简称GAB)和Yb~(3 )激活的激光晶体。确定了GAB晶体的透光波长范围、折射率和倍频系数随波长的变化,结果表明其在整个透光范围内均可实现相位匹配,显示了其作为倍频晶体和自变频晶体的应用前景;测定了Yb~(3 ):GAB晶体在室温下的偏振吸收、荧光光谱和荧光寿命,并进行了光谱计算,测试了晶体的激光性能,在～1.04μm波段实现了～2.2W激光输出,斜率效率达到53%,显示出Yb~(3 ):GAB晶体的潜在应用前景。     

(Mg0.95Ca0.05)TiO3晶体的激光加热基座法生长及其性质测定

采用激光加热基座法(LHPG)生长出了共晶系(Mg0.95Ca0.05)TiO3。晶体。通过粉末X射线衍射分析了所生长晶体的晶相，采用扫描电镜和显微拉曼光谱技术研究了所生长晶体的微观结构。(Mg0.95Ca0.05)TiO3晶体由CaTiO2和Mg-TiO2两种晶体复合而成。介电测量结果表明：(Mg0.95Ca0.05)TiO3晶体沿生长方向具有较大的介电常数和较小的共振频率温度系数。     

LHPG法单晶光纤生长中的熔区控制技术

采用激光加热基座生长法 (LHPG)生长单晶光纤 ,研究晶体源棒的熔球大小、籽晶点入深度与熔区长度、生长速度、生长质量的关系及控制技术 ,得到了生长优质单晶光纤过程中的各控制参数最佳值     

掺钕钒酸钇激光晶体的研制和开发

掺钕钒酸钇激光晶体是一种优秀LD泵浦的激光晶体材料,是当前中、小功率全固态激光器的首选材料,它广泛应用于激光通讯、激光测距、激光印刷、卫星测量、导航等各个领域。首先回顾了LD泵浦的激光晶体材料的发展过程及其对激光晶体的要求,系统介绍了掺钕钒酸钇激光晶体的特性。同时比较详细介绍了大尺寸、高质量掺钕钒酸钇激光晶体生长技术及其应用。目前产品已销往美、英、日等21个国家和地区,成为我国唯一能够大量进入国际市场的激光晶体产品,极大地推动了我国激光晶体行业的发展,扩大了我国晶体行业在国际上的影响力。     

Nd3+:Gd3Ga5O12晶体的热物理性能研究

提拉法生长了Nd^3＋：Gd3Ga5O12（Nd：GGG）单晶，用差示扫描量热法（DSC）和激光脉冲法分别测量了Nd：GGG激光晶体的比热和热扩散系数，计算得到晶体的导热系数，与用PPMS测量得到的导热系数相吻合．实验结果表明：Nd：GGG激光晶体具有较大的比热和导热系数，具有良好的热物理性能；Nd：GGG晶体的热扩散系数和导热系数随着温度的升高而减小；计算得到晶体的德拜温度为711K．