具有优良激光性能的掺钕磷酸盐及氟磷酸盐玻璃

本文论述了具有优良激光性能的掺钕磷酸盐玻璃。其感应发射截面大，热畸变小。这类玻璃可用于材料加工和测量技术应用中的中小型激光器件上。加氟的氟磷酸盐玻璃降低了非线性折射率。此种玻璃特别适于作核聚变实验中大尺寸放大器系列的最后一级，其非线性折射率可降至0.5×10^-13静电单位。     

用于激光核聚变的玻璃

介绍并对比了用于高功率激光核聚变的硅酸盐、磷酸盐、氟磷酸盐掺钕玻璃;介绍了玻璃成分与光谱及激光参数的关系,以及非线性折射率和钕离子4F3/2→4I11/2能级对不同玻璃成分中的受激发射截面、荧光寿命的影响;此外还对大型激光玻璃的特殊工艺———磷酸盐激光玻璃的连续熔炼工艺、除水工艺和除铂工艺原理作了讨论。     

掺钕磷酸盐玻璃光谱和发光特性的研究

一、前言 掺钕磷酸盐玻璃具有高的受激发射截面,低的非线性折射率,在目前几种主要的激光钕玻璃中其增益系数最大。在这种系统中容易得到折射率温度系数为负值,应力热光系数和应力双折射热光系数均极小的玻璃。所以,掺钕磷酸盐玻璃被认为是高功率激光系统最有希望的工作物质之一,并且已用于大型高功率激光系统中。磷酸盐玻璃热光性能好,阈值能量低,经过化学刚化的掺钕磷酸盐玻璃还可作为重复频率中小功率激光器的工作物质,以这种玻璃为基质,研制成功了低热畸变的激光玻璃。此外,掺高     

连续振荡掺钕磷酸盐玻璃激光器

掺钕磷酸盐玻璃在目前被看作是激光核聚变放大系统的最好材料,因为它的受激发射面积大,和非线性折射率系数小。到现在为止已发表了许多类型这种系统的锁模振荡器源的方案,但是几乎没有一个能满足锁模稳定性和与放大器波长匹配的严格要求。作者报告了第一个成功的连续运转磷酸     

磷酸盐激光玻璃

日本东京保谷电子公司研制成一种优质磷酸盐激光玻璃。其优点是贮能和增益均较高,非线性指数n_2和热光学系数ds/dT均较低。生产两种型号的激光玻璃,性能见下表:     

钕磷酸盐玻璃激光器的连续波振荡

钕磷酸盐玻璃目前被认为是激光聚变放大器系统的最好材料，因为它的受激发射截面大，非线性折射系数小。至今已报导了用于此种系统的锁模源振荡器方案的许多种类。然而，看来没有一个能满足其对锁模稳定性及与放大器匹配的波长苛刻的要求。     

氟磷酸盐玻璃的应用研究进展

氟磷酸盐玻璃系统南于其特殊的光学性能和优良的机做与热学性能一直是特种光学玻璃材料领域的一个研究热点。总结了氟磷酸盐玻璃的分类及玻璃组分与其结构的关系,综述了氟磷玻璃在光学器件、高能高功率激光玻璃、光纤激光器、光纤放大器及上转换发光基质材料等领域上的应用,并对其未来的发展进行了展望。     

氟磷酸盐玻璃损伤阈低的原因

建立了几种激光玻璃的损伤阈值与其热一机械特性的关系,论述了氟磷酸盐玻璃损伤阈值低的原因。损伤阈值与耐热性间大致呈线性关系,这两种因素在硅酸盐玻璃中较高,在氟磷酸盐玻璃中较低。组分实验的结果表明,氟磷酸盐玻璃的损伤阈值低是五氧化二磷的含量少使晶格内结合力差造成的。人们认为损伤阈值继续下降是由玻璃中的铂杂物造成的。     

用混合玻璃配置提高激光装置输出能力的研究

在分析几种激光基质材料的光谱和激光特性的基础上,提出了在功率受限型激光装置的主放大级中混合使用高增益激光玻璃和低非线性折射率n2玻璃的新思路,以期在降低n2的基础上提高激光装置的系统输出能力。采用光传输程序模拟计算的结果表明,主放大器前级用磷酸盐玻璃,后级换用低n2的氟磷酸盐玻璃的混合配置,可以有效地减小级间B积分条件对系统输出能力的约束,系统的最大能量输出有近百分之十几的增长。     

磷酸盐激光玻璃的化学机械抛光

从磷酸盐激光玻璃的成分和结构出发,分析了其化学机械抛光(CMP)机制.通过实验验证了磷酸盐激光玻璃对抛光液pH值具有较强的选择性,在微酸性和中性条件下磷酸盐激光玻璃具有较高的抛光效率,在抛光液中添加pH值调节添加剂会保持抛光环境的酸碱性从而影响抛光效率和抛光质量.通过对pH值和抛光剂浓度的控制获得了均方根(RMS)优于0.6 nm的磷酸盐激光玻璃的超光滑表面.     

氟磷酸盐激光玻璃光散射和激光破坏原因的研究

在氟磷酸盐激光玻璃中,由分相和析晶产生的固体夹杂物是光散射和激光损伤的主要原因。Fe、Cu;Ni、Si等杂质的不均匀沉积作用,使激光破坏阈值进一步降低。     

高钕浓度的玻璃态四磷酸盐的光谱特性

本文报道Nd~(3 )离子浓度从0.13×10~(21)(厘米~(-3)到4×1O~(21)(厘米~(-3))玻璃态四磷酸盐激光材料,并给出这类激光玻璃的一些光谱特性数据。着重讨论了这类材料中Nd~(3 )离子的浓度猝灭机理。     

掺钕磷酸盐玻璃激光效率的研究

磷酸盐玻璃虽然有很多优点,但也有其不足之处.例如磷酸盐玻璃的工艺比较困难,生产出来的玻璃往往光学质量较差,细条纹较多;玻璃中含有较多的残余水分和荧光寿命较短等.这些都会对磷酸盐玻璃的激光性质产生一定的影响.本文报告我们关于细条纹、光泵匹配和玻璃中残余水分对磷酸盐玻璃激光效率的影响的实验结果.     

LD端抽运Er-Yb磷酸盐玻璃光波导放大器

总结了激光二极管(LD)端抽运Er-Yb磷酸盐玻璃光波导放大器方面所作的工作,内容涉及Er-Yb共掺磷酸盐激光玻璃材料、光波导放大器结构与特性等.由于这类放大器的优良性能与低的制作成本使得其在功率放大、在线放大、光无损分路器、光有线电视(CATV)系统及城域网等方面具有广阔的应用前景.     

激光阈值法测量磷酸盐钕玻璃片中心波长的研究

利用激光阈值法对两种应用于高功率固体激光片状放大器中的磷酸盐激光玻璃的中心波长进行了实验测试。实验结果表明,国产新型N31磷酸盐激光玻璃的中心波长为1052.7nm,俄罗斯进口某型号磷酸盐激光玻璃的中心波长为1051.4nm。     

Nd:YLF 的脉冲增益和热透镜效应

1.引言Nd:LiYF_4(Nd:YLF)在1053nm的激光跃迁,同掺钕磷酸盐和氟磷酸盐玻璃的峰值增益很匹配。因此,目前它正用于这些玻璃放大器系统的主振荡器。Nd:YLF还是高平均功率激光应用的潜在的候选工作物质。它的相对大的热传导(6.0W/m,℃),允许有效地散热。它的天然双折射超过了热致双折射,从而消除了光学各向同性基质(像YAG和玻璃)的热退偏问题。此外,如果它的负的dn/dT能抵消绝大部分应力光学和端面效应对热透镜作用,那末,它还能减弱热透镜作用。该通讯报导了关于Nd:YLF的热透镜测量,以及增益情况,以便估价这种晶体在1053nm处作为高重复率     

钕磷酸盐激光玻璃中金属铂颗粒的产生与迁移

给出了钕磷酸盐激光玻璃中可能存在的铂磷酸盐、偏磷酸盐化合物的热力学参数.利用这些参数,研究了激光玻璃熔制过程中可能发生的液-固、气-固、气-液等化学反应的方向和限度,分析了玻璃中金属铂颗粒的可能来源、存在方式及迁移过程.结合实验讨论了铂的产生及迁移、最佳除铂工艺途径和钕磷酸盐激光玻璃的除铂机理.     

磷酸盐钕玻璃非线性吸收的研究

非线性吸收系数γ是表征钕玻璃物理性能的重要参数,它对大型高功率激光系统有较大的影响。但迄今为止,关于磷酸盐钕玻璃的γ值以及γ对于放大系统的增益与激光脉冲波形的深入分析均未见文献报导,因此进一步从理论和实验上研究磷玻璃的非线性吸收具有较大的价值。 在一般情况下,介质中的光强I和增益系数β满足下列光能流传输方程组:     

Er3+/Yb3+共掺磷酸盐玻璃的发光与1.54μm激光性能

介绍了用于1.54μm激光发射的Er3 /Yb3 共掺激光材料的发展,并着重介绍了Er3 /Yb3 共掺磷酸盐玻璃的光谱性质,及其在玻璃激光器、光纤激光器、光纤放大器以及光波导中的应用.最后,对Er3 /Yb3 共掺磷酸盐玻璃材料的发展前景作了展望.     

掺镱硼酸盐和磷酸盐激光玻璃的研究

制备了掺Yb∶硼酸盐和Yb∶磷酸盐玻璃 ,并研究了它们的玻璃物理性质和光谱性质。掺Yb∶磷酸盐玻璃的热机械性质优于掺Yb∶硼酸盐玻璃。掺Yb∶硼酸盐玻璃的受激发射截面和荧光寿命分别为 0 5 3× 10 -2 0 cm2 和 0 85ms。掺Yb∶磷酸盐玻璃的受激发射截面和荧光寿命分别为 0 4 5× 10 -2 0 cm2 和 1 8ms。作为激光材料 ,掺Yb∶磷酸盐玻璃的综合性能优于掺Yb∶硼酸盐玻璃。用钛宝石激光器抽运Yb∶硼酸盐玻璃实现 8mW准连续激光输出。用波长为 976nm ,6W的LD抽运Yb∶磷酸盐玻璃获得了 6 2mW的连续激光输出 ,其斜率效率为 4 4 %。