LD泵浦激光晶体Nd:GGG原料制备及结构分析

采用共沉淀方法,以金属Ga和Gd2O3为起始原料,以氨水为沉淀剂,制备了GGG多晶.测量了共沉淀方法制备的GGG多晶、固相反应法制备的Nd:GGG多晶以及提拉法生长的GGG、Nd:GGG晶体的X射线衍射谱(XRD),利用图解外推法计算了晶格参数.共沉淀方法制备的GGG多晶原料较固相法制备的Nd:GGG晶格参数小,可能是固相制备过程中Ga组分挥发导致Gd3 取代了Ga3 位以及Nd3 占据了部分的Gd3 位,从而使晶格参数变大.同时就提拉法生长的Nd:GGG晶体和GGG晶体的晶格参数进行比较发现,Nd:GGG晶体的晶格参数较纯GGG晶体的晶格参数大,说明在Nd:GGG晶体中Nd3 占据了部分的Gda 位.另外,晶体的晶格参数较多晶粉末的晶格参数大,分析认为这可能也是由于Ga组分的挥发导致Gd3 占据了Ga3 位所引起.这些实验结果说明Ga组分挥发在原料制备过程和晶体生长过程中都可能存在,因此应在制备原料和晶体生长等各个环节中考虑Ga组分的挥发.采用液相共沉淀方法制备有利于抑止Ga组分的挥发.     

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。     

Nd:GGG晶体缺陷对其抗光损伤影响的研究

文中对Nd:GGG晶体进行了光谱分析比较、显微观测及抗光损伤实验,讨论了晶体内部存在的色心吸收及弥散状散射对晶体抗光损伤的影响.通过采取新的生长工艺后克服了严重影响晶体抗光损伤的缺陷,得到了无色心吸收,无弥散状散射的Nd:GGG晶体抗光损伤阈值达到2GW/cm2以上.     

Nd:GSGG激光晶体的光谱性能研究

用提拉法成功生长出了Nd3 :Gd3Sc2Ga3O12(Nd:GSGG)晶体,并对其光谱性能进行了研究.测量了晶体在400～2700 nm波段内的吸收光谱.用808 nm波长激发,测量了晶体的荧光光谱和荧光寿命,计算了晶体的发射截面.与Nd:GGG和Nd:YAG的光谱参数进行了比较.     

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。     

机40 mm提拉法Nd：GGG晶体研制成功

中国科学院安徽光机所晶体材料研究窒殷绍唐研究组经过数年的努力，解决了大口径Nd：GGG晶体生长中的诸多难题，在2008年底取得了重要进展，用提拉法生长出质量优良、无开裂的4141 mm Nd：GGG晶体。     

Nd∶GGG晶体缺陷对其抗光损伤影响的研究

文中对Nd∶GGG晶体进行了光谱分析比较、显微观测及抗光损伤实验,讨论了晶体内部存在的色心吸收及弥散状散射对晶体抗光损伤的影响。通过采取新的生长工艺后克服了严重影响晶体抗光损伤的缺陷,得到了无色心吸收,无弥散状散射的Nd∶GGG晶体抗光损伤阈值达到2GW/cm2以上。     

Nd:Gd3Ga5O12晶体的生长与拉曼光谱研究

用提拉法成功生长出了Nd:Gd3Ga5O12晶体,并通过激光显微拉曼光谱对其结构进行了研究.使用Ar 激光的325.0和514.5 nm波长激发,区分开了荧光峰与拉曼峰,对出现的荧光峰进行了分析与讨论,将其中的拉曼振动峰与Gd3Ga2(GaO4)3(GGG)晶体四面体、八面体和十二面体的结构相联系,并对其振动模式进行了分类和指认,为将来进一步研究Nd:GGG晶体生长时固液边界层的结构及生长基元在边界层内的变化规律奠定了一定的基础.     

优质大尺寸激光晶体研究进展

文章综述了国内外大尺寸Nd:YAG,Nd:GGG,Yb:YAG晶体的发展概况,指出了我国优质大尺寸激光晶体研究进展及主要差距,展望了发展前景.     

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。     

Thermal conductivity of doped YAG and GGG laser crystal

To study the thermal conduction characteristics of different doped YAG and GGG laser crystals, the thermal conductivity of different doped YAG and GGG laser crystals generated at 273-393 K were measured by making use of instantaneous measurement method. The temperature field model of the experimental sample was established and the function of thermal conductivity to temperature was educed. The obtained conductivity to temperature curves almost conformed to the experimental results. The experimental results show that the thermal conductivity of the laser crystal decline with temperature,the thermal conductivity of YAG laser crystal declines when adding Yb ions, and the thermal conductivity of the GGG laser crystal declines with the rising of the doped Nd ions concentration. Finally, the experimental results were theoretically explained.     

制备Nd3+:Gd3 Ga5O12透明陶瓷的纳米粉体

由于激光晶体的生长周期长、成本高等缺点,激励人们不断地探索新的激光材料。透明陶瓷就是最近发展起来的一种。采用溶胶-凝胶法合成了用于制备掺钕的钆镓石榴石(Nd3 ∶Gd3Ga5O12)透明激光陶瓷的多晶纳米粉体。采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品的晶相和形状进行了分析。结果表明,温度为1000℃,灼烧12 h,获得单分散、形状规则、似球形的Gd3Ga5O12(GGG)纳米粉体,且随着烧结温度的提高前驱粉体粒度不断增加。荧光发射的最强峰位于1062.7 nm处,对应于Nd3 的4F3/2→4I11/2能级跃迁。     

掺杂YAG和GGG激光晶体热导率研究

为了研究不同掺杂YAG和GGG激光晶体的导热特性,采用瞬态脉冲法测量了273K~393K温度范围内自己生长的不同掺杂YAG和GGG激光晶体的热导率,并建立了实验样品温度场模型,推导出热导率对温度的函数关系,得到晶体热导率随温度变化曲线,这与实验测量结果基本相符。实验结果表明,晶体热导率随温度升高呈下降趋势,YAG激光晶体经Yb离子掺杂后热导率值降低,GGG晶体热导率随掺杂Nd离子浓度的增加而降低,并从理论上对实验结果进行了解释。     

LD双面侧抽运Nd∶GGG热容激光晶体热分析

为了研究矩形晶体Nd∶GGG受到具有高斯分布激光双侧错位抽运时,激光晶体内部温度场和热形变分布情况,采用以各向异性半解析热分析为基础的方法进行了研究.当用输出功率分别都为300W从Nd∶GGG晶体两侧面错位中心抽运时,高斯半径为9.00mm,最高温度出现在前抽运面,晶体内最大温度为309.73℃;分析了激光晶体工作的特...     

GGG(Ca,Mg,Zr):(Nd,Cr)激光新晶体的生长及测试

报道了双掺钕铬的钙镁锆钆镓石榴石单晶的生长及激光性能。用提拉法、高频感应中热、铱坩埚成功地生长出尺寸为φ18×60～80mm完整透明的晶体毛坯,并加工成φ5×40mm的激光棒。得到的激光输出斜率效率达0.7％。讨论了晶体的光谱性能和晶格常数的测定及与置换少量Sc的双掺钕铬晶体GGG(Sc):(Nd,Cr)的一些对比实验结果。