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相似文献
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1.
利用共沉淀法合成的粉体, 通过真空烧结结合热压烧结后处理制备了掺镱的氟化钙透明陶瓷(Yb:CaF2)。在600 ℃预烧1 h, 700 ℃热压烧结2 h制备的5at%Yb:CaF2透明陶瓷在1200 nm处的直线透射率达到92.0%。对陶瓷的显微结构、光谱特性和激光性能进行了测试和讨论。研究结果表明, 陶瓷样品的显微结构均匀, 平均晶粒尺寸为360 nm。此外, 计算得到Yb:CaF2陶瓷在977 nm处的吸收截面和1030 nm处的发射截面分别为0.39×10 -20和0.26×10 -20cm 2。最后, 对Yb:CaF2陶瓷激光性能进行了表征, 得到最大输出功率为0.9 W, 最大斜率效率为23.6%。  相似文献   

2.
制备了高质量的Yb:YAG透明陶瓷. Yb:YAG透明陶瓷的晶粒尺寸为10μm左右且分布均匀, 晶界处和晶粒中没有杂质、气孔的存在. Yb:YAG样品中所有元素分布均匀, 不同的晶粒间, 晶粒和晶界间成分是一致的, 没有出现成分的偏析. 4mm厚样品的透过率为80%. LD泵浦获得了波长为1030nm, 最大功率为268mW的连续激光输出.  相似文献   

3.
Yb:YAG透明陶瓷由于具有宽的吸收带和发射带、高增益、低的热负载、长的荧光寿命、高的量子效率等优点而成为有应用前景的高功率固体激光器用增益介质。本研究优化了粉体的性能并制备了高透明的Yb:YAG陶瓷。以碳酸氢铵为沉淀剂, 分别以纯水或乙醇/水混合物为溶剂, 采用共沉淀法合成了5at%Yb:YAG纳米粉体。在1250 ℃下煅烧4 h得到的所有粉体均为纯YAG相。与纯水溶剂制备的粉体相比, 醇水溶剂制备的粉体具有更小的平均晶粒尺寸和更低的团聚程度。以醇水溶剂制备的粉体为原料, 采用真空烧结法在不添加烧结助剂的情况下成功制备了5at%Yb:YAG透明陶瓷, 并对1500~1825 ℃烧结20 h和1800 ℃烧结10~50 h所得陶瓷的微观结构和直线透过率进行了探究。除在1825 ℃下烧结20 h所得的陶瓷外, 其余的5at%Yb:YAG陶瓷都具有均匀的微观结构。在1800 ℃下烧结50 h制备的5at%Yb:YAG陶瓷具有最高的光学质量, 在1100和400 nm处的直线透过率分别为78.6%和76.7%(样品厚度为2.2 mm)。该Yb:YAG透明陶瓷在937 nm处的吸收截面为5.03×10-21 cm2, 在1031 nm处的发射截面为13.48×10-21cm2。  相似文献   

4.
1.3at%Nd:YAG透明陶瓷的制备及激光性能研究   总被引:4,自引:0,他引:4  
以高纯氧化物商业粉体为原料, 采用固相反应和真空烧结技术, 制备了高质量的1.3at%Nd:YAG透明陶瓷. 研究了室温下Nd:YAG透明陶瓷的显微结构、光谱及激光性能. 实验结果表明, Nd:YAG透明陶瓷主要以穿晶方式断裂; 平均晶粒尺寸为15μm, 且分布均匀; 晶粒中和晶界处没有检测到杂质和气孔存在, 且成分一致, 无偏析现象. 退火后样品在激光波长1064nm处的透过率高达82.4%; 主吸收峰位于808.6nm处, 峰值吸收系数为4.45cm-1, 激光波长1064nm处的吸收系数为0.11cm-1; 主荧光发射峰位于1064nm处, 半高宽为0.82nm, 荧光寿命为258μs. 用LD端面泵浦Nd:YAG陶瓷样品(泵浦源最大输出功率为1000mW), 获得了波长为1064nm的连续激光输出, 激光阈值约530mW, 斜率效率为23.2%, 最大泵浦吸收功率为731mW时, 最大输出功率为45mW.  相似文献   

5.
Lu2O3是具有高热导率而成为极具潜力的高功率激光介质材料。实验以商用氧化物粉体为原料, LiF为烧结助剂, 采用放电等离子烧结法制备了不同Nd3+掺杂浓度(CNd=0, 1at%, 3at%和5at%) Lu2O3透明陶瓷, 并研究了Nd3+掺杂浓度对Lu2O3陶瓷的物相、烧结性能、微观结构及光学性能的影响。结果表明:在高Nd3+浓度(5at%)掺杂后烧结样品仍为纯Lu2O3相;Nd3+掺杂对Lu2O3陶瓷烧结性能及微观形貌的影响有限;所有样品最终均表现出高致密性(99.5%以上)和优异的透光性能, 其中3at% Nd3+:Lu2O3的透过率最高, 在1064和2000 nm处的透过率分别为82.7和83.2%。Nd3+:Lu2O3透明陶瓷的最强发射峰位于1076和1080 nm;且随着Nd3+掺杂浓度的增加, 荧光强度降低, 寿命变短, 发生浓度淬灭。  相似文献   

6.
钇铁石榴石(Y3Fe5O12, YIG)材料因其优异的磁性能和磁光性能在微波通信、激光技术和光纤通讯等领域具有重要应用。离子掺杂是提高YIG材料磁光性能的有效途径之一, 本研究选择离子半径适配的Bi3+掺杂改性YIG陶瓷以提高材料的磁光性能。本工作采用固相法热压烧结制备BixY3-xFe5O12 (x=0、0.3、0.6、0.9)陶瓷, 并研究Bi3+掺杂对YIG陶瓷材料相结构、微观形貌、红外透过性、磁性能以及磁光性能的影响。结果表明: 陶瓷样品均呈石榴石立方相结构; 显微结构致密, Bi3+掺杂后晶粒尺寸不同程度增大; 样品红外透过率良好, 随Bi3+掺杂量增大而降低; 陶瓷样品的法拉第旋转角随Bi3+掺杂量增加呈线性变化, Bi3+掺杂量每增加1% (原子分数), 在波长1064 nm和1550 nm处变化量分别约为-49.0 (°)/cm和-30.2 (°)/cm。Bi0.6Y2.4Fe5O12陶瓷样品在1064 nm和1550 nm波长下法拉第旋转角分别达到-703.3 (°)/cm和-461.5 (°)/cm, 绝对值远高于未掺杂YIG陶瓷的277.6 (°)/cm和172.0 (°)/cm。由此可见, 掺杂适量Bi3+可以显著增强YIG陶瓷材料的磁光性能。  相似文献   

7.
Ce:YAG透明陶瓷可与蓝光LEDs/LDs复合, 用于大功率白光LEDs/LDs。本研究通过调整Ce:YAG透明陶瓷的厚度和Ce3+的掺杂浓度, 将组装器件的发射光谱和色坐标从冷白区调整到暖白区。以高纯(≥99.99%)商业粉体α-Al2O3、Y2O3、CeO2为原料, 采用固相反应法制备了(CexY1-x)3Al5O12 (x=0.0005、0.0010、0.0030、0.0050、0.0070和0.0100)透明陶瓷。陶瓷素坯在1750 ℃真空烧结20 h(真空度5.0×10-5 Pa), 之后在马弗炉中退火1450 ℃×10 h。不同掺杂浓度Ce:YAG陶瓷(厚度分别为0.2、0.4、1.0 mm)在800 nm处的直线透过率均大于79%。Ce:YAG荧光陶瓷的热导率随着测试温度和掺杂浓度的增加而降低。采用有限元方法模拟不同厚度的Ce:YAG陶瓷和LED组装的热分布, 比较了三种封装方式的热分布。将Ce:YAG荧光陶瓷与LEDs/LDs复合, 制备出色坐标分别为(0.3319, 0.3827)和(0.3298, 0.3272)的白光, 发光效率分别为122.4和201.5 lm/W。将Ce:YAG荧光陶瓷和10、50 W商用蓝光LED芯片组合成熟灯具, 可用于商业用途。Ce:YAG透明陶瓷在大功率照明和显示的彩色转换材料应用领域极具潜力。  相似文献   

8.
先用液相沉淀技术合成Lu/In/Tm/Yb四元体系水合碱式碳酸盐类沉淀前驱体,然后将其在1100℃煅烧制备出一系列类球状平均粒度约为110 nm的[(Lu0.5In0.5)0.999-xTm0.001Ybx]2O3 (x=0~0.05)氧化物固溶体。在980 nm泵浦激光激励下这种氧化物粉体在可见光区发射出强烈的蓝青光(450~510 nm,源于Tm3+离子4f12电子组态内1D23H6,3F4电子跃迁)和较弱的红光(650~670 nm,源于Tm3+离子的1G43F4电子跃迁),二者的上转换过程均为双光子吸收。随着Yb3+离子浓度的提高1931CIE色坐标上的发射光颜色逐渐由绿光(0.31, 0.54)移向蓝光(0.01, 0.19)。Yb3+离子共掺提高了Tm3+离子的上转换发光强度,其最佳含量为2.5%。发射474 nm蓝光和654 nm红光的粉体,其荧光寿命分别约为0.84和0.97 ms。  相似文献   

9.
戴智刚  李友芬  李刚  杨儒 《无机材料学报》2016,31(10):1081-1086
采用高温固相法合成了Tb3+, Yb3+共掺杂的Sr2B2O5荧光粉。通过X射线衍射(XRD)和荧光光谱(PL)对样品的物相结构和发光性质进行了表征。XRD结果表明, 合成样品为单斜结构的Sr2B2O5相。分别使用543 nm和980 nm的监测波长, 得到的激发光谱均在354 nm、374 nm处有较强的激发峰, 其中374 nm处最强, 说明Sr2B2O5荧光材料在近紫外光区对太阳光有很强的吸收; 在374 nm( Tb3+:7F65D3) 紫外光激发下, 观察到Tb3+: 5D47FJ ( J = 6, 5, 4, 3) 可见光区发射光, 并检测到Yb3+: 2F5/22F7/2的近红外发射光。通过研究激发光谱和发射光谱与Yb3+掺杂浓度的关系, 发现在单斜晶体Sr2B2O5中, Yb3+具有很高的猝灭浓度。  相似文献   

10.
可见光激光在数据存储、光通讯、激光显示、激光医疗、激光打印以及科学研究等领域具有非常重要的应用价值。随着蓝光LD泵浦源的商用化, 直接泵浦稀土离子掺杂激光晶体实现可见光激光输出吸引了人们极大的研究兴趣。目前, 可见光稀土离子主要集中在Pr 3+、Dy 3+、Tb 3+和Sm 3+等。其中, Pr 3+的研究较多, 发光波长涵盖面较广, 发射波段覆盖蓝光、绿光、红光、橙光; Dy 3+和Tb 3+因为能够发射黄光以填补Pr 3+的不足也吸引了广泛的研究; 此外, Sm 3+和Eu 3+也是典型的可见波段稀土发光离子。本文综述了近几年可见波段稀土离子掺杂激光晶体的研究现状, 主要以Pr 3+、Dy 3+、Tb 3+和Sm 3+掺杂YAlO3 (YAP)、Mg : SrAl12O19 (SRA)等晶体为研究对象, 总结了一套适合Pr 3+掺杂材料的判据, 对晶体生长、结构、热学性能、偏振光谱性能和激光性能进行了系统的研究。  相似文献   

11.
High optical quality transparent Yb:YAG laser ceramics have been successfully fabricated by a vacuum reactive sintering method. Commercial Al2O3 powder and co-precipitated Y2O3 and Yb2O3 powders were used as the raw materials. In-line transmittances at 1300 nm and 400 nm were measured to be 83.6% and 81.8% respectively for a 3 mm thick mirror polished Yb:YAG ceramics sample. Continuous wave (CW) lasing at the wavelength of 1030 nm was achieved when pumped by a 940 nm fiber coupled laser diode. A slope efficiency as high as 62.7% was obtained.  相似文献   

12.
Continuous-wave and passively Q-switched microchip laser performance of Yb:YAG ceramics and single-crystals was investigated. Highly efficient continuous-wave Yb:YAG laser performance was observed at 1030 nm and 1049 nm for both Yb:YAG ceramics and crystals with different transmissions of output couplers. The laser performance of Yb:YAG ceramic is comparable to that of Yb:YAG single crystal. Meanwhile, the laser performance of laser-diode pumped Yb:YAG/Cr4+:YAG all-ceramics- and all-crystals-combination passively Q-switched microchip lasers were investigated. Sub-nanosecond laser pulses with peak power over 150 kW were obtained with different Yb:YAG/Cr4+:YAG combinations. Linearly polarized laser was observed in Yb:YAG/Cr4+:YAG all-crystals combination and circular polarized laser was obtained in Yb:YAG/Cr4+:YAG all-ceramics combination. The best laser performance was obtained with Yb:YAG/Cr4+:YAG all-crystals combination.  相似文献   

13.
Nd:Lu2O3材料由于具有高热导率、低声子能量和优异的光学特性而成为非常有前景的高功率固体激光器用的增益介质.但Lu2O3单晶的熔点超过2400℃,难以生长,而Lu2O3陶瓷既能在低温下制备,又具有与晶体相当的光学性质和激光性能从而备受关注.本研究制备了高透明的Nd:Lu2O3陶瓷并对其光学性质和激光性能进行探究.以...  相似文献   

14.
Kawanaka J  Nishioka H  Inoue N  Ueda K 《Applied optics》2001,40(21):3542-3546
We have demonstrated a diode-pumped Yb:LiYF(4) (Yb:YLF) laser oscillator for the first time to our knowledge. A wide tuning range of 25 nm and a high slope efficiency of 50% were obtained at a high laser-diode pump intensity of 100 kW/cm(2). Emission and absorption spectra of the Yb:YLF crystal at 8 K represent a wide laser gain width of 38 nm, indicating efficient laser operation similar to that of a four-level laser system with a reduced saturation fluence of 11 J/cm(2).  相似文献   

15.
Yu H  Bourdet G  Ferre S 《Applied optics》2005,44(30):6412-6418
We present numerical simulations of the temperature-related laser performance of the amplifiers for the Lasers Ultra-Courts et Intenses et Applications (LUCIA) laser, a 100 J, 10 Hz, 10 ns diode-pumping solid-state-laser facility, which uses Yb3+:YAG as the gain medium. The simulations include energy storage and extraction efficiency, cooling of the gain medium, and wavefront distortion. The results show that, with a pumping intensity of 20 kW/cm2 at 10 Hz and a doping concentration of 10 at. % at a thickness of Yb3+:YAG of 1.6 mm, the output laser fluence and optical-to-optical efficiency are expected to be 10 J/cm2 and 25.8%, respectively, at a heat exchange coefficient of 3000 W/m2/K of water. Also, the matching thickness of undoped YAG is optimized to prevent bending deformation of the gain medium, which could be approximately 5 mm.  相似文献   

16.
Zhou G  Wang D  Yang S  Xu X  Ren Y  Shao Z  Jiang M  Tian Y  Hao F  Li S  Shi P 《Applied optics》2002,41(30):6371-6374
The linear and nonlinear optical properties of a new organic dye, trans-4-[p-(N-ethyl-N-ethylamino)-styryl]-N-methyl-pyridinium tris(thiocyanato) cadmates (II), are reported in this paper. When pumped with a picosecond laser at the wavelength range of 850-1200 nm, intense upconversion fluorescence can be obtained. The upconversion efficiencies at different pump energies were measured when pumped with a 1064-nm laser beam from a mode-locked Nd:YAG laser. The highest upconversion efficiencies were measured to be 5.8% and 7.6% in dimethyl formamide (DMF) and methanol. The lifetime of the dye in DMF was measured to be 75 ps. The strongest nonlinear absorption was at the wavelength of 940 nm, and the highest upconversion efficiency was at the wavelength of 1030 nm. The difference of the two wavelengths was caused by excited state absorption in the dye at wavelengths shorter than 1000 nm. The dye solution in DMF and methanol show a clear optical power limiting effect.  相似文献   

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