五磷酸钕单晶生长条件探索

五磷酸钕(简称NdPP)是一种高钕浓度(4×10~(21)厘米~(-3))的激光材料,比Nd:YAG(1.39×10~(20)厘米~(-3))约高30倍。其中Nd~(3+)不仅仅是作为激活离子掺入晶体中,而且本身又作为一个组分形成具有一定化学比的化合物(既是激活离子又是基质)。在NdPP中,钕离子间距较小(5.19埃),PO_4[即     

氙灯泵浦的NdP_5O_(14)晶体微型脉冲激光器已出光

西安五所用山东大学晶体研究室研制的大块NdP_5O_(14)晶体和该所研制的微型脉冲氙灯,设计组装了一台微型脉冲NdP_5O_(14)(Nd_xLa_(1～x)P_5O_(14))激光器,并于1979年1月8日输出激光。 NdP_5O_(14)——Ndpp是一种光学增益高的新型激光晶体。晶体中的Nd不是作为掺杂物进入基质,它本身就是化合物中的一个组分,就是说,它既是激活离子又是基质。Ndpp晶体中Nd~(3+)的浓度(4×10~(21)厘米~(-3))约为掺钕1％的YAG:Nd~(3+)中的Nd~(3+)浓度     

聚合物波导放大器获得8 dB光学增益

在一个掺稀土元素的聚合物波导中,德克萨斯大学的研究人员演示了1.06 μm处8 dB的光学增益。实验装置中,研究人员用钕-氯-六水化合物掺杂分子以便在由聚酰亚胺制成的5 cm长、部分氯化的多模通道光导中提供光致发光。聚合物掺杂层中典型的钕离子密度为1019/cm3,掺杂聚合物的折射率在633 nm处为1.57。 一台800 nm连续波钛宝石激光器为该实验装置提供抽运源,一台单模连续波Nd∶YAG激光器的1.06 μm输出提供放大信号。在约110 mW抽运功率和9 mW信号功率时获得8 dB的光学增益。在800 nm钕(Nd3+)掺杂离子吸收峰处观察到8 dB的增益峰,研究人员期望通过掺杂密度、抽运功率和信号功率的最佳化以获得更高的光学增益。     

掺钕钆钪铝石榴石的生长、光学特性和连续激光作用

研究了由Gd_3Sc_2Al_3O_(12)(GADSCAG)组成的一致熔融稀土铝石榴石。对不掺杂材料沿<111>方向的理想晶体生长参数为转速20转/分,生长速率4.6毫米/小时。掺钕晶体的线性生长速率为2毫米/小时。测定了Nd:GADSCAG与激光作用有关的光学特性。室温下Nd~(3 )的1.06微米受激发射跃迁横截面为(3.2±0.3)×10~(-19)厘米~2,晶体中Nd~(3 )离子密度为1(原子)％时的荧光寿命为256±8微秒。最强泵浦带(0.81微米)的积分峰值吸收横截面为3.8×10~(-19)厘米~。对相同的Nd∶YAG和Nd∶GADSCAG棒的连续激光性能做了比较。     

小型钕激光器

五磷酸钕(NPP)的特殊荧光特性为制造一种低阈值的小型固态激光器开创了途径。在NdP_5O_(14)和类似的化合物中,钕是按化学计量的组份,而不是掺杂。例如,在NPP中钕浓度是4×10~(21)原子/厘米~3,比Nd-YAG中掺杂1％(最佳)高约30倍,在NPP中受激离子密度高,使泵浦辐射在短距离(一般约100微米)内被吸收,得到的反转密度容许足够高的增益。有希望采用50微米短的激光晶体。对于NPP可看到的一个问题是即使在这样高的钕浓度下,这种荧光特性如谱线宽     

硅酸氧灰石：钕的新高贮能激光基质

具有空间群为P63/m的磷灰石结构的材料,被广泛用作荧光离子的基质。这类材料之一的氟磷灰石Ca5(PO4)3F(FAP),是已知的掺Nd3+的晶体激光材料中长脉冲效率最高和阈值最低者,这些性质是由于Nd3+在这种结构中有宽的吸收光谱和一种格位对称性。掺钕氟磷灰石（FAP:Nd3+)激光器的高增益,对于长脉冲和连续运转是有利的,但是,在用于Q开关运转时,却受到很大的限制。因此,我们要寻找另外的一些氧灰石基质,在这些基质中,可以改变荧光离子(例如,Nd3+)的局域离子环境,以提高贮能容量,但仍保持氟磷灰石的高效率特性。     

铝酸钇晶体激光偏振性的探讨

正铝酸钇(YAlO_3)从1969年提出,并用切克劳斯基(引上)法培养以来,经过约两年的时间,已证实是一种优质的激光基质材料。而它的掺钕晶体(Nd:YAlO_3)在激光性能方面与掺钕的钇铝石榴石晶体(Nd:YAG)可相比拟,甚至在国际上引起争论:有些人认为在一些特殊用途中,Nd:YAlO_3比Nd:YAG更为优越,如Nd:YAlO_3选择不     

铍酸镧晶体中Nd~(3 )的光谱特性和激光性能

掺钕铍酸镧(La_2Be_2O_5:Nd~(3 )或BEL:Nd)激光晶体为单斜晶体,空间群为C_(2h)~6-C2/c。已测定光的主振动方向和相应的折射率与波长的关系。在1微米上,折射率n_x=1.9641,n_y=1.9974,n_z=2.0348。Nd~(3 )能级在最下的五条多重谱线上。在此晶体中钕的低浓度荧光寿命极限为150微秒,观察到两种激光跃迁的受激发射截面在E‖X时为2.1×10~(-19)厘米~2而当E‖Y时则为1.5×10~(-19)厘米~2。激光波长分别为1.070和1.079微米。在测试中发现La_2Be_2O_5:Nd的斜率效率比Y_3Al_5O_(12):Nd(YAG:Nd)的斜率效     

一种新型高效率发光化合物:K_5NdLi_2F_(10)

本文报导一种新材料K_5NdLi_2F_(10),它在室温下的荧光寿命为300微秒。检验了K_5Nd_xCe_(1-x)Li_2F_(10)系材料的Nd浓度对寿命的影响,结果是观察到了化学配比Nd分量的最低浓度猝灭。K_5NdLi_2F_(10)不象五磷酸钕。它的荧光寿命取决于温度。根据它的荧光性质,可以认为它将成为用于小型钕激光器的优良材料。     

掺钕、镥YAG激光晶体

本专利介绍一种室温下萤光带窄和效率高的晶体激光材料。这种材料可表示为: Y_(3-x-y)Nd_xLu_yAl_5O_(12)式中钕和镥共同取代Y_3Al_5O_(12)石榴石中的钇,x值范围约为0.015～0.6,y值范围约为0.006～1.2。钕离子比钇离子大,镥离子比钇离子小,因此它们能在石榴石晶格中分别取代钇。由于镥使钕和钇离子之间尺寸     

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     

过磷酸锂钕单晶的荧光

以Kyropoulos法由熔体生长了过酸锂钕(LiNdP_4O_(12))单晶。这种晶体属于斜晶系,空间群为Imma(D_(2h)~(28)),Nd浓度为4.37×10~(21)厘米~(-3)。研究了荧光和光谱吸收。经测量~4F_(3/2)能级寿命为120±10微秒。发现在谱线峰值(1.047微米)时有效发射截面为(9.0±0.4)×10~(-10)厘米~2,这与Nd:YAG值很接近。     

改善YAG:Nd晶体光学质量的研究

一、引言掺钕YAG:Nd晶体是目前国内外广泛使用的固体激光器的工作物质。它是四能级工作,具有阈值低、效率高等优点。多年来晶体生长工作者采用不同方法来提高YAG:Nd晶体的光学均匀性,改善YAG:Nd晶体激光性能。作法有两种。第一,改善晶体生长工艺。第二,在YAG:Nd晶体中掺入起敏化作用离子,或掺入尺寸补偿离子。例如:在YAG:Nd晶体中掺入Cr、Mn等离子起敏化作用,借此来改善YAG:Nd晶体的激光性能。在晶体YAG:     

掺Nd3+混晶全固态激光器研究进展

基于钕离子掺杂(Nd³⁺)的石榴石激光增益介质,为固体激光器的发展带来了新的研究方向。本文结合相关工作,详细全面地叙述了近年来掺钕混晶全固态激光器在单波长激光输出、多波长激光输出和脉冲激光输出方面的研究现状。以Nd∶LuYAG、Nd∶GdYAG和Nd∶GdLuAG为主要研究对象,分析总结了这三种混晶的研究价值,展望了Nd³⁺掺杂石榴石混合晶体的发展前景。     

钕在铝酸钇激光晶体中及镱、铒在铝酸钇上转换晶体中的光谱

Ⅰ.钕在铝酸钇激光晶体中的光谱掺钕的铝酸钇(Nd:YAP)激光晶体自1969年问世以后,由于它与掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)比较具有下列特点:(1)生长速度快;(2)利用其各向异性,可改变轴向以改变增益而有不同用途;(3)钕的分配系数较高,可掺入较均匀,掺入浓度较高;     

小型激光器单晶生长和特性

本文研究了Nd化合物单晶生长的特殊性能,该晶体含有高的Nd离子浓度(>10~(21)离子/厘米~3和具有异常低的浓度猝灭。这些化合物通称为“Nezoite”晶体,在此种晶体结构中包含着孤立的钕多面体,这为有关晶体生长技术提供了线索。对所有已知的Nezolte晶体进行了X射线分析并研究了多组份系统生长晶体的条件。目前,有两种生长Nezoite晶体的方法:(1)恒温、恒压溶剂蒸发法;(2)熔盐法。本文讨论这两种方法的优缺点。详细讨论了消光杂质特别是晶体中(OH)分子存在的问题,以及这些杂质对这些晶体基本特性的影响。     

LD泵浦Nd:Gd:YVO_4激光器研究

掺钕离子的钒酸钇晶体（Nd：YVO4）是适合于激光二极管（LD）泵浦较为理想的固体增益介质之一．但Nd3 离子半径大（0．1109nm），Y3 离子半径小（0．1019nm），在生长过程中用Nd3 取代Y3 离子时，将引起YVO4正方晶格畸变趋向，导致晶体中出现结构应力，出现小角晶界缺陷，从而降低晶体生长的成品率．若在生长过程中同时掺入离子半径较小的Gd3 离子得到掺钕离子的钒酸轧钇晶体（Nd：Gd：YVO4），则可以缓和晶格畸变的趋向，克服小角晶界问题，而大大提高晶体的光学质量和成品率，并且由测得的吸收谱和荧光发射谱可以看出Gd离子的掺入…     

钕玻璃非线性双光子吸收

利用锁模钕玻璃激光器的单个微微秒激光脉冲,研究了掺钕激光玻璃中钕离子的非线性双光子吸收。根据实验和理论计算给出了钕离子的双光子吸收截面σ=(6.16±1.1)×10~(-33)厘米~4/瓦,非线性吸收系数γ=(1.65±0.29)×10~(-12)厘米/瓦以及光强与透过率的函数关系曲线。双光子吸收限制了钕玻璃放大器的输出峰值强度。实验确定放大器的极限峰值强度为 I_(最大)=(4.15±0.73)×10~(10)瓦/厘米~2。     

偏振与晶体方向对掺钕铝酸钇激光性能的影响

最近以来的一个变化是,对钕的基质材料的兴趣,已从钇铝石榴石(YAG)转移到了铝酸钇(YAP)。这两种材料的主要差异为,YAG是立方晶体,光学上为各向同性;而YAP为斜方的双光轴晶体。YAP的各向异性这一特征颇值得注意,因其波长、偏振和输出能量为结晶取向的函数。这个特点是非常突出的,它可以通过适当选择棒的取向而达到最佳的激光性能。作者研究了作为晶体方向函数的Nd:YAP光谱的偏振特性。由于Nd在YAP内的晶格对称性为Cs,     

用ГСГГ:Cr3+，Nd3+晶体放大单脉冲

铬离子和钕离子激活的钆-钪-镓石榴石(ГСГГ:Cr3+,Nd3+)晶体在钕的激光上能级能够有效地贮存泵浦能量与最佳有效振荡跃迁截面σ_эф=(1.7±0.3)10^-19 cm2，有希望制成有较大增益、高效率的激光放大器。在本工作中测量了弱信号的增益系数，实现了保证弱信号放大超过10³倍的ГСГГ:Cr3+,Nd3+晶体的小型双程激光放大器。