YAG晶体研磨工艺与研磨后亚表面损伤研究

YAG晶体是一种典型硬脆材料,莫氏硬度达8.5,常温下不溶于任何酸碱,加工难度较大。针对YAG晶体研磨加工,本工作提出一种分步研磨工艺。基于游离磨料研磨的方法,在研磨过程中逐级减小碳化硼(B₄C)磨料粒径,选用磨料W40、磨料W28、磨料W14、磨料W7分步骤研磨,4种磨料的粒度范围依次为：40～28μm、28～20μm、14～10μm、7～5μm。通过研磨参数试验研究了每个步骤中研磨压力、研磨盘和摆轴转速、研磨液中B₄C质量分数等参数对研磨效果的影响,得出最佳研磨参数;通过截面显微法测量出YAG晶体研磨后亚表面损伤的深度,确定后续抛光去除量,并探究了亚表面损伤深度h _SSD与研磨后表面粗糙度R_a的关系。研究表明：当研磨压力为44.54 kPa、研磨盘和摆轴转速为60 r/min、研磨液中B₄C质量分数为15%时,每个研磨步骤均取得最好研磨效果：磨料W40、磨料W28、磨料W14、磨料W7研磨的材料去除率分别为83.12、57.32、27.54、9.53μm/min,研磨后表面...     

高掺杂浓度Yb:YAG晶体的生长及激光性能

用引上法生长了30％Yb:YAG(摩尔分数,下同）晶体,研究了晶体的生长工艺参数和退火工艺参数;用940nm吸收系数表征了Yb^3 离子在Yb:YAG晶体中的分布情况,结果表明：Yb^3 离子在Yb:YAG晶体中分布均匀,研究了晶体微片的激光特性,用钛定石激光器泵浦30％Yb:YAG微片,获得了1．053μm的高效激光输出。     

(Cr,Ca)∶YAG晶体的生长和Cr~(4+)的分布

采用中频感应加热引上法，生长了（Ｃｒ，Ｃａ）∶ＹＡＧ可调谐激光晶体，测试了Ｃｒ４＋的吸收特性，分析了Ｃｒ４＋在晶体中的几何分布和形成机理。     

掺钕钨酸钇钠晶体的缺陷

掺钕钨酸钇钠晶体Nd:NaY(WO4)2是一种性能优良的激光晶体.对该晶体中的包裹物、生长台阶等缺陷进行了观察,并分析了缺陷产生的原因.在晶体的不同部位取样进行扫描电镜和能谱分析,发现随着晶体生长过程的进行,晶体中Nd3 的浓度逐渐增加.研究了晶体中位错蚀坑的分布特点,发现位错蚀坑的密度与晶体生长的不同部位、Nd3 的掺杂浓度等因素有关.     

温梯法生长φ110 mm×80 mm蓝宝石晶体位错的化学腐蚀形貌分析

利用导向籽晶温度梯度法（ＴＧＴ）生长了φ１１０ｍｍ×８０ｍｍ的蓝宝石单晶,应用化学腐蚀、光学方法分析了该晶体不同部位、不同切片的位错腐蚀形貌、位错密度及其分布情况、发现在晶体放肩处的（１１２０）面位错密度约为１０＾４ｃｍ＾－２量级,等径生长过程中造晶体中心处（０００１）面位错密度为（３￣４）×１０＾３ｃｍ＾－２,靠近坩埚壁处（０００１）面晶体位错密度为（５￣６）×１０＾４ｃｍ＾－２,用同样方法分析     

Nd:YAG晶体的光谱测试及其新波长激光

采用提拉法生长了掺Nd3+量为1.2%(摩尔分数)的Nd3+:Y3A15O12(Nd:YAG)激光晶体.测定了Nd:YAG晶体室温下300～3 000nm的吸收光谱和808nm激光激发的荧光光谱,核定了Stark能级的位置.结果表明:Nd:YAG晶体产生的1.3μm波长激光适用于光通讯,并具有人眼安全,对大气吸收低等特点,可用于激光雷达和和外科手术.4F3/2→4I9/2跃迁的946 nm激光,倍频后产生的473nm蓝色激光,在激光存储和光显示方面有重要应用.4F3/2→4I11/2跃迁的1122nm激光倍频后可产生561 nm黄色激光,可用作生物显微镜光源.     

Ce:YAG微晶玻璃制备及光谱性能

在Y2O3-Al2O3-SiO2-Li2O-K2O-Na2O基质玻璃中掺入Ce,经过不同温度热处理,制备出白光LED用Ce∶Y3Al5O12(Ce∶YAG)微晶玻璃.利用X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、场发射扫描电子显微镜、荧光光度计等方法对微晶玻璃的晶相、所掺杂Ce的价态、微观形貌以及光谱性能进行了研究.结果表明:...     

YAG：Ce荧光粉的撞击流共沉淀-熔盐煅烧法制备及性能

采用撞击流共沉淀法和直接共沉淀法制备掺铈钇铝石榴石（Y3Al5O12：Ce,YAG：Ce）前驱体,用熔盐法煅烧前驱体制备黄色YAG：Ce3＋荧光粉。用X射线衍射仪、热重-差热分析仪、扫描电镜、荧光分光光度计等测试设备研究前驱体制备方法和煅烧方法对粉体结构、形貌和发光性能等的影响。结果表明：以碳酸氢氨为沉淀剂,采用撞击流...     

Ce,Tb:YAG单晶的生长及光谱性能

采用提拉法生长了白光LED用的Ce和Tb共掺杂YAG(Ce,Tb:YAG)单晶。通过X射线粉末衍射分析了晶体样品的晶相结构,通过吸收光谱、激发和发射光谱对晶体的发光特性进行了表征。结果表明:所生长的单晶为立方晶相的YAG结构;在波长为460nm蓝光激发下,得到了发光中心位于546nm处的宽发射峰,较Ce:YAG单晶有明显的红移。同时,对不同厚度的晶体切片的光电参数进行了研究,发现厚度为0.5mm的晶体切片的光电参数最好。     

钛宝石激光器泵浦(Cr4+,Nd3+):YAG晶体的自调Q激光器

用钛宝石激光器泵浦单块(Cr4+, Nd3+:YAG)晶体获得了1.064 μm的自调 Q激光输出.激光输出的模式是稳定的单纵模, 泵浦的阈值功率为63 mW, 脉冲宽度(F WHM)为8 ns, 斜率效率高达24%.随着泵浦功率的变化, 脉冲宽度保持不变, 而重复频率则在变化.这种把激光增益介质和可饱和吸收体结合到一起的自调Q激光晶体的研究将有利于固体激光器的全固化、集成化和实用化.     

Nd:YAG透明陶瓷的制备及激光输出

用溶胶-凝胶法制备了Nd3+掺杂摩尔分数为2.7%的Nd:AG粉体。采用真空热压和热等静压相结合工艺制备了Nd:YAG透明陶瓷。测试了样品的显微结构、透过光谱、吸收光谱、荧光光谱和激光性能。结果表明:样品的晶粒尺寸为2～10μm,晶界处存在少量气孔;1.7mm厚样品1064nm波长的透过率为78%;样品808nm处吸收峰对应的吸收系数为27.5cm-1;808nm泵浦的主荧光峰位于1064nm,荧光寿命为135μs;LD端面泵浦尺寸3mm×3mm×1.5mm的样品获得了最大输出功率170mW的激光输出,光-光转换效率为8%,斜效率为13.8%。     

钛宝石激光器泵浦(Cr~(4 ),Nd~(3 ))∶YAG晶体的自调Q激光器

用钛宝石激光器泵浦单块 (Cr4 ,Nd3 ∶YAG)晶体获得了1.0 6 4μm的自调Q激光输出 .激光输出的模式是稳定的单纵模 ,泵浦的阈值功率为 6 3mW ,脉冲宽度 (FWHM)为 8ns,斜率效率高达2 4% .随着泵浦功率的变化 ,脉冲宽度保持不变 ,而重复频率则在变化 .这种把激光增益介质和可饱和吸收体结合到一起的自调Q激光晶体的研究将有利于固体激光器的全固化、集成化和实用化 .