YAG晶体等径生长的自动控制

用提拉法生长Nd:YAG激光晶体,我国目前多系人工监视和控制,不但要求操作人员要有熟练的技术和丰富的经验,而且由于晶体生长周期长,生产效率低,劳动强度     

电子秤称重法自动控径生长Nd:YAP激光晶体

一、引言为实现品体生长的自动化,避免人工控制因人而异的工艺因素,提高晶体质量和劳动生产率,自动控径技术受到了晶休生长工作者的普遍重视。南京大学首先用电子秤自动控径生长了YAG和LiNbO_3单晶,取得了全径差≤±1％的良好成果。我们在浮秤称重技术试验的基础上,开展了电子秤称重控径生长Nd:YAP的研究,实现了石墨电阻加热法晶体生长的直径自动控制,达到全重差≤±2％的控制效果(全径差为≤±1％)。     

称重法自动控径生长激光晶体

多年来，我国激光基质晶体生长多采用控温法，但晶体直径均匀性仍靠人的经验和熟练操作技术来实现。因此，存在因人而异的工艺因素，影响了成品率和晶体质量稳定性。不均匀的直径变化势必引起核心区和生长条纹的变异，严重时将带来云层、汽泡等宏观缺陷。     

中频感应加热法电子秤称重自动控径生长Nd:YAP激光晶体

本文在石墨电阻加热法电子秤称重自动控径生长YAP晶体基础上,进一步研究了中频感应加热条件下的自动控径技术。实现了自动升温、放肩、等径、收尾和程序降温。长出了直径20±1毫米,长150毫米,径差≤±1％的透明单晶。其光学质量和激光性能不劣于用温控或人工精心控制生长的晶体,而比电阻加热生长的晶体质量要好得多。文中还介绍了中频感应法生长YAP晶体的简便温场设计。     

YAG晶体等径生长过程中界面翻转与流体效应

本文讨论了提拉法氧化物晶体生长过程中固液界面的翻转与流体效应的关系。在自然对流时,Re不是一个独立的无量纲数.而是G的函数,与坩埚中熔体纵横比有关。计算了界面发生翻转与直径突变时晶体高度l:■对于坩埚中熔体的不同纵横比,计算界面翻转时的临界直径和晶体高度,与实验结果基本符合。     

称重法自动控径生长晶体的程序设定与量程扩展

本文主要对晶体生长外形控制的程序设定原理与计算方法,以及量程扩大的初步试验作简要阐述。     

浮秤法控制铌酸锂晶体等径生长

设计和制造了一种浮秤装置,它利用差重模式法,能够自动控制LiNbO_3单晶等径生长 而且灵敏度高,稳定可靠,炉温浮动可控制在±0.25℃以内.减轻了劳动强度,节省了人力.能控制直径φ35—40毫米,长120毫光以上,等径度不超过1%(最高可达0.22%),重量在700克以上的单晶.经测定物理性能和电性能比人工控制的晶体有所提高.     

称重法自控生长氧化物晶体时的外形畸变

本文分析了某些氧化物晶体用称重法自控生长的外形畸变及其产生的原因.腰带的形成与晶体下方熔体内的液流转换有关.螺旋形扭曲和拐腿现象的产生与液面径向温度梯度小且又同时存在着非对称自然对流相联系.     

HDC法生长板状Yb∶YAG晶体及其性能研究

采用水平定向结晶（HDC)法成功生长出160 mm×80 mm×20 mm的Yb∶Y3Al5O12（Yb∶YAG）晶体,并对其头部、中部、尾部取样进行了系统测试分析。结果表明,晶体结晶质量良好,不同位置晶片的Yb3+掺杂浓度、吸收光谱、荧光光谱、荧光寿命等指标具有良好的均一性,并与提拉法生长的低浓度Yb∶YAG晶体处于相似水平,在935 nm处吸收截面为1.2×10-20cm2, 在1 024 nm处发射截面达到峰值（3.2×10-20cm2）,荧光寿命可达1.08 ms,水平定向结晶法生长的晶体无核心、侧心优势,对制作大尺寸板条状激光晶体有巨大的应用前景。     

温梯法生长优质Nd:YAG晶体

随着Nd:YAG晶体的广泛应用,要求晶体具有良好的光学均匀性,合适的钕浓度和一定的尺寸,而片状激光放大器要求提供大直径的片状Nd:YAG晶体。 目前Nd:YAG激光器件所用的晶体捧主要从引上法生长的晶体毛坯中获得,但由于引上法工艺条件的限制,难以获得直径大而均匀性好的晶体。     

温度梯度法生长Nd:YAG晶体的1200 W激光输出

用温度梯度法（TGT）生长了大尺寸的Nd：YAG激光晶体，测试了室温下的吸收谱并利用吸收谱研究了Nd离子在YAG晶体中的分布。比较了温度梯度法与提拉法生长晶体的区别。根据热容激光的原理，利用生长的Nd：YAG激光晶体片设计了热容激光器，利用侧面抽运，获得了1200w的激光输出，工作时间为2s，光-光转换效率为30％。     

温度梯度法生长Nd∶YAG晶体的1200 W激光输出

用温度梯度法(TGT)生长了大尺寸的Nd∶YAG激光晶体,测试了室温下的吸收谱并利用吸收谱研究了Nd离子在YAG晶体中的分布。比较了温度梯度法与提拉法生长晶体的区别。根据热容激光的原理,利用生长的Nd∶YAG激光晶体片设计了热容激光器,利用侧面抽运,获得了1200 W的激光输出,工作时间为2 s,光-光转换效率为30%。     

蓝宝石晶体等径控制模糊PID算法

对于蓝宝石晶体生长控制的大滞后特点,利用上称重法实现晶体生长的自动控制。通过对生长曲线模糊自适应PID的具体分析,以蓝宝石晶体为对象,成功实现了PID控制器参数的在线自调整。仿真实验结果表明,模糊自适应PID的方法具有良好的动态、静态特性和较强的鲁棒性。     

关于YAG:Nd晶体的生长速率问题

钇铝石榴石晶体的研究是从1951年开始的。自1964年YAG:Nd晶棒在贝尔实验室用于激光器后,有了很大发展。国外在研究YAG:Nd激光器同时,十分重视晶体的基础研究。正因为如此,1968年在完成     

高频感应加热引上法生长平界面Nd:YAG晶体的途径

1964年Geusic等人研制成掺钕YAG激光器,推动了新的基质晶体和掺杂激光工作物质的探索研究。对中小功率的激光器,迄今Nd:YAG在实用激光晶体材料中仍为最佳品种。在国内外廿余年的YAG研究工作中,提高质量、产量、出材率和降低成本,都是大家关心的重要问题。围绕着这些问题,开展了YAG生长技术和方法的实验研究,并取得了可喜的进展。现将晶体生长技术和工艺方法,作一简要评述。实验证明:在高频炉上,采用“人     

提拉法生长非掺杂YAG晶体应力双折射的减小

通过对提拉法生长非掺杂YAG晶体应力双折射的产生原因以及小面生长的成因分析,采用调整温场的温度梯度,同时在生长过程中调整工艺参数,并采用适当的退火程序,有效减小了提拉法生长非掺杂YAG晶体的应力双折射。     

多掺杂YAG激光晶体的生长与多功能特性

本文报导多掺杂YAG晶体的研制和性能测试。这种晶体对1.06μm波长的光产生增益和可饱和吸收作用,制成激光器具有自调Q、自选模、输出偏振和自锁模特性,是一种新型的自调Q激活介质和被动Q开关材料。     

Nd:YAG 大单晶的生长和晶体完整性

Nd:YAG单晶沿[111]方向成批生长的尺寸是直径4厘米、长20厘米。晶体主要缺陷是:直径2毫米的{211}小平面晶核,沿〈110〉方向的应力线,以及生长界面有杂质条纹。Nd的起始分布系数求得为0.15。在沿20厘米长的晶体上Nd浓度约提高20～30％。沿[111]方向切下的单晶片的朗格氏X射线构形图,清楚地揭示了有缺陷的晶核和条纹分布。在正交偏振镜下和特外曼-格临干涉图中,可观察到晶体中的过剩应力。产生应力的原因,可能是生长速率大于为掺入固定的Nd含量所需的平衡速率。在晶体中通过掺Lu来提高Nd含量的研究是有成果的,但用X射线构形分析作检验时,在Nd、Lu:YAG中却仍留有同样的晶体缺陷。     

西物所高频加热引上法生长出优质平介面YAG晶体

西物所继研制成功电阻加热法生长无位错无核心的平介面YAG晶体之后,今年又用高频加热法生长出了平介面YAG晶体.