温差电材料热导率的激光脉冲测试法

简要地介绍了热导率激光脉冲法的测量原理和实际装置,着重对该方法在半导体温差电材料热导率测试中的问题和解决途径进行了详细的讨论。     

GGG系列激光晶体研究进展

GGG和GSGG系列晶体是性能优异的LD泵浦激光晶体.本文评述了GGG和GSGG系列晶体的性能、生长和应用,指出了它们将在未来LD泵浦高功率激光器中获得广泛应用.     

高效率钕激光晶体的研究动向

本文从材料研究角度综述了提高钕激光晶体效率的途径.     

Nd：YAG晶体单程损耗的研究

分析了导致晶体单程损耗的原因,设计了测量晶体单程损耗的装置。初步分析了实验结果,并对测试装置提出了改进方案。     

激光晶体的研究和发展动向

激光晶体的研究领域当前又重新显现出空前活跃景象。就其发展方向可归结为ＬＤ泵浦激光晶体的探索，以及新波长激光材料和可调谐激光晶体的研究。扼要论述了近年来激光晶体的研究现状与发展方向。     

提高Nd：YAG激光晶体成品率

为激光产业发展提供批量优质的Ｎｄ：ＹＡＧ激光棒，为增加Ｎｄ：ＹＡＧ激光晶体材料生产的经济效益，必须提高晶体生产的合格率，在晶体的生产中，必须有别于晶体研制阶段，按产品规范，按产品规范，市场需求解决一系列工艺问题，在稳定产品质量的前题下，形成规模效益，达到降低成本，优质高产，扩大市场，提高经济效益的效果。     

Nd:GGG激光晶体的缺陷研究

Nd:GGG晶体是热容固体激光器的一种重要的工作介质.采用提拉法沿〈111〉方向生长出直径为60 mm的Nd:GGG单晶,利用应力仪、偏光显微镜和环境扫描电子显微镜及化学腐蚀等仪器和手段,对晶体的宏观和微观缺陷进行了观察和分析,可为改善生长工艺、生长大尺寸优质Nd:GGG晶体提供指导.     

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.     

Yb:YAG晶体的热学性质

对中频感应提拉法生长的不同掺杂浓度的Yb:YAG晶体的比热和导热性能进行了测试.表明Yb3+离子的掺杂导致了晶体比热的减小和晶体导热性能的降低,并认为导热性能降低是Yb3+掺杂产生的晶格畸变导致的.     

Nd∶GGG激光晶体热容工作下的热致效应与冷却特性数值模拟

基于对称双侧激光二极管(LD)抽运Nd∶GGG(掺钕钆镓石榴石)激光晶体板条,从热传导基本方程出发,以废热等效于内热源模型为前提,利用有限元分析软件ANSYS对Nd∶GGG板条在热容工作下的瞬态温度场及应力场进行了数值模拟,分析了在不同边界条件下温度和应力随时间和空间的变化特性及其热致变形。计算结果表明:在激光发射阶段,边界非绝热使得板条在垂直光轴方向产生温度梯度,由此产生的折射率梯度和应力梯度导致距离光轴最远的板条边缘和光轴处产生约0.2μm的变形量。同时模拟了冷却阶段空气对流冷却、水循环冷却及喷雾冷却条件下的温度变化过程,研究了适用于热容板条固体激光器工作的冷却手段。     

采用全对称测试结构的超薄单晶硅薄膜热导率测量

改进了传统稳态加热法的测试结构,设计了带隔离槽的全对称悬空薄膜测试结构,并使用有限元工具对测试结构进行了优化.测量了室温下50和80nm厚度的单晶硅薄膜的横向热导率,分别为32和38W/(m·K),其相对体硅热导率(148W/(m·K))有明显下降,实验结果与BTE(Boltzmann transport equation)的理论预测曲线吻合得很好.     

激光二极管端面抽运Nd:GdYVO4晶体热效应分析及倍频研究

通过求解泊松热传导方程,得出了端面抽运下矩形截面Nd:GdYVO_4激光晶体内部温度场分布以及Nd: GdYVO_4激光晶体抽运端面达到热平衡后的热形变量。当抽运功率为12 W,抽运光斑半径w_p=320μm时,Nd: GdYVO_4激光晶体的热形变量为0．855μm。根据Nd:GdYVO_4晶体内部温度场分布和晶体抽运端面达到热平衡后的热形变量,进而计算出晶体热焦距随抽运功率的变化。通过ABCD矩阵进行了腔参数优化,选取了更有效压缩KTP上基模光斑半径的V腔进行腔内倍频实验。在抽运功率为6．71 W时Nd:GdYVO_4获得了1．73 W稳定倍频绿光输出,光-光转换效率达到25．8％,绿光非稳度为1．13％。     

LD端面抽运矩形截面YAG-Nd:YAG复合晶体热效应

通过对LD端面和射复合晶体工作特点分析,建立了符合实际工作情况的热模型,利用热传导方程一种新求解方法,提出了矩形截面复合晶体的温度场分布和端面热形变场通解表达式。研究结果表明,当使用输出功率为18W LD端面中心入射复合晶体YAG-Nd：YAG（YAG部分为2mm,Nd：YAG部分掺Nd^3＋质量分数为1%）时,在抽运端面中心获得101.35℃最高温升（比全部掺杂Nd：YAG晶体降低了22.3%）和2.61μm最大热形变量。得出了复合晶体可以有效降低晶体中最高温升,但是不能减少晶体端面热形变的重要结论。     

激光晶体热效应的阶梯泵浦技术

针对大功率固体激光器热效应纵向分布不均匀,提出分散热效应思路。根据激光晶体的吸收系数和掺杂浓度的关系设计了阶梯泵浦技术。以LD端面泵浦Nd：YAG固体激光器为例,讨论了激光晶体的最佳分段数、每段晶体的最佳掺杂浓度和最佳长度,仿真分析了热效应的改善情况。结果表明,阶梯泵浦技术能有效降低激光晶体的温度,使泵浦光的吸收功率密度分布、热效应沿轴向分布更均匀。     

Thermal Conductivity of Amorphous Materials

Thermal conductivity is one of the most fundamental properties of solid materials. The thermal conductivity of ideal crystal materials has been widely studied over the past hundreds years. On the contrary, for amorphous materials that have valuable applications in flexible electronics, wearable electrics, artificial intelligence chips, thermal protection, advanced detectors, thermoelectrics, and other fields, their thermal properties are relatively rarely reported. Moreover, recent research indicates that the thermal conductivity of amorphous materials is quite different from that of ideal crystal materials. In this article, the authors systematically review the fundamental physical aspects of thermal conductivity in amorphous materials. They discuss the method to distinguish the different heat carriers (propagons, diffusons, and locons) and the relative contribution from them to thermal conductivity. In addition, various influencing factors, such as size, temperature, and interfaces, are addressed, and a series of interesting anomalies are presented. Finally, the authors discuss a number of open problems on thermal conductivity of amorphous materials and a brief summary is provided.     

Nd:YAG固体激光铣削单晶硅表面形貌研究

利用体视显微镜和扫描电子显微镜观察Nd:YAG固体脉冲激光铣削的单晶硅表面形貌,利用能谱分析仪EDAX对铣削表面进行成分分析。不同功率密度的激光铣削的单晶硅表面形貌差别比较大,其表面化学成分也存在较大差别。