Ti:Mg:LiNbO3晶体的折射率和高效室温倍频

本文测量了Ti:Mg:LiNbo3晶体的折射率,给出了色散方程,演示了该晶体的高效室温倍频。在声光调制下,1.064μm到0.532μm激光辐射的倍频转换效率达50%。     

Mg:Nd:LiNbO3晶体倍频性能的研究

以Czochralski技术首次系统生长Mg：Nd：LiNbO3晶体。测试晶体的荧光光谱,(1．0％,3．0％,5．0％,6．5％,8％)(摩尔分数,下同)Mg：Nd：LiNbO3晶体在0．888μm,1．088μm和2．171μm有最强的谱线。测试晶体抗光损伤能力,x(MgO)浓度高于5％的Mg：Nd：LiNbO3晶体抗光损伤能力比Mg：Nd：LiNbO3晶体提高2个数量级以上。Mg：Nd：LiNbO3晶体相位匹配温度随掺进MgO的浓度而改变,x(MgO)=5％时达到最大值,MgO浓度继续增加相位匹配温度下降。Mg(8％)：Nd：LiNbO3晶体相位匹配温度接近室温。Mg(6．5％)：Nd：LiNbO3中Mg^2 的分凝系数接近于1,它有最高的倍频转换效率η=32．3％。     

Co2+:LiNbO3晶体的坩埚下降法生长及其光谱性质

应用坩埚下降法，以同成分化学摩尔分数比(Li2O：48．6％，Nb2O5：51．4％)为原料，以CoO作为掺杂物，在合适的温度梯度(20～40℃／cm)与生长速度(1～3mm／h)，生长出了Co^2 掺杂摩尔分数分别为0．1％与0．3％的LiNbO3(LN)晶体。用X射线衍射(XRD)与差热分析(DTA)表征了获得的晶体。测定了不同部位晶体从350～2500nm的吸收光谱。观测到520nm，549nm与612nm三个分裂的尖吸收峰以及以1358nm为发光中心的吸收带。从吸收特性表明，Co离子掺杂于畸变的氧八面体中，呈现 2价态，并且沿着晶体生长方向浓度逐渐减少，Co^2-在LiNbO3晶体中的有效分凝系数大于1。研究了不同部位晶体在900nm以下的荧光光谱特性，在750nm发现有较强的荧光发射，并随着激发波长的增长，荧光发生红移。     

Ti,Mg:LiNbO3晶体的腔内倍频

本文首次报导提拉法生长的钛-镁共掺铌酸锂晶体(Ti,Mg:LiNbO3)用于Q开关Nd:YAG激光器1.064μm辐射的腔内双通倍频,获得了61%的能量转换效率。     

Zn,Mg:LiNbO3晶体的光学特性研究

为了研制出结合Zn:LiNbO3与Mg:LiNbO3优点的晶体,采用提拉法从熔体中生长了Zn,Mg:LiNbO3晶体,并对它的配方和生长性能、光学均匀性、抗光折变以及倍频性能进行了研究,生长出了尺寸达40mm×70mm、双折射率梯度优于10-4/cm量级的Zn,Mg:LiNbO3晶体,倍频得到了20mJ的0.532μm的绿光输出,转换效率达到45%。该晶体是一种很有前途的非线性光学材料。     

Mg:LiNbO3晶体在Nd:YAG激光倍频中的应用

本文报导了用Mg:LiNbO3晶体在Nd:YAG激光倍频应用中几种方法的主要结果,指出了一般应用中合适的功率密度、实验中注意点及对晶体光学质量的要求。     

Mg:Er:LiNbO3晶体的激光性能和550nm寿命特性研究

为了测试Mg:Er:LiNbO3晶体的光损伤阈值和红外光谱,采用Czochralski技术生长出优质的Mgx:Ery:LiNbO3(x=0.02,0.04,0.06,0.08,y=0.01(摩尔分数))晶体。通过实验得出Mg(0.06):Er:LiNbO3和Mg(0.08):Er:LiNbO3晶体抗光损伤阈值比LiNbO3晶体提高2个数量级以上,且它们的红外光谱OH-吸收峰移到3535cm-1附近;在波长510nm~580nm范围内得到Mg:Er:LiNbO3晶体稳态发射谱。结果表明,Mg2+浓度增加抗光损伤能力增加,掺进摩尔分数为0.04的MgO是Mg:Er:LiNbO3晶体寿命最长的晶体。     

Mg:Er:LiNbO3晶体的激光性能和550nm寿命特性研究

本文采用Czchrzlski技术生长出优质的Mg:Er:LiNbO3[(X=2%, 4%, 6%, 8%, y=% （mol%）)]晶体,测试Mg:Er:LiNbO3晶体的光损伤阈值,红外光谱和紫外—可见吸收光谱,Mg2+浓度增加抗光损伤能力增加,其中Mg(6mol%):Er:LiNbO3和Mg(8mol%):Er:LiNbO3晶体抗光损伤阈值比LiNbO3晶体提高二个数量级以上。它们的红外光谱OH-吸收峰移到3535cm-1附近。Mg:Er:LiNbO3晶体中随着Mg2+浓度增加吸收边紫移程度增大。研究Mg:Er:LiNbO3晶体抗光损伤阈值增强机理,OH-吸收峰移动机理和吸收边移动机理。采用0.523μm激光进行泵浦获得高的利用率。在波长510—580nm范围内得到Mg:Er:LiNbO3晶体稳态发射谱。掺进4mol%的MgO是Mg:Er:LiNbO3晶体寿命最长的晶体。     

Mg∶Fe∶LiNbO3晶体光学性能的研究

在LiNbO3中掺杂光折变敏感杂质离子Fe^2 ／Fe^3 和抗光致散射杂质离子Mg^2 ，以提拉法生长Mg∶Fe∶LiNbO3晶体。测试晶体吸收光谱、红外光谱,Mg∶Fe∶LiNbO3晶体的吸收边相对Fe∶LiNbO3晶体发生紫移。当Mg^2 浓度达到阈值浓度，Mg(6％)：Fe∶LiNbO3晶体OH^-吸收峰由3482cm^-1移到3529cm^-1，测试晶体的位相共轭反射率和响应时间，计算光电导。Mg(6％)：Fe∶LiNbO3晶体的响应速度和光电导比Fe∶LiNbO3晶体有较大提高。     

Zn,Mg∶LiNbO3晶体的光学特性研究

为了研制出结合Zn∶LiNbO3与Mg∶LiNbO3优点的晶体,采用提拉法从熔体中生长了Zn,Mg∶LiNbO3晶体,并对它的配方和生长性能、光学均匀性、抗光折变以及倍频性能进行了研究,生长出了尺寸达Ф40 mm×70 mm、双折射率梯度优于10-4/cm量级的Zn,Mg∶LiNbO3晶体,倍频得到了20 mJ的0.532 μm的绿光输出,转换效率达到45%.该晶体是一种很有前途的非线性光学材料.     

Ti3+:Al2O3和Cr4+:Mg2SiO4晶体主动锁模皮秒激光器

用Nd:YAG激光器的0.5-5μs的脉冲获得了主动锁模钛蓝宝石和铬镁橄榄石激光器的皮秒脉冲振荡。     

Mg：Zn：LiNbO3晶体光损伤和倍频性能的研究

以Czochralski技术生长Mg(3%):Zn:(x%):LiNbO3(x=1,2,3)(摩尔分数).测试晶体光损伤阈值,Mg(3%): Zn(3%):LiNbO3晶体光损伤阈值比LiNbO3晶体提高了2个数量级以上.测试晶体红外光谱Mg(3%):Zn(3%);LiNbO3晶体OH-吸收峰位置由LiNbO3的3 482 cm-1移到3 532 cm1,即晶体掺杂达到阈值浓度.采用角度匹配,测试晶体的倍频转换效率.激光功率密度很高时,晶体出现暗迹,倍频转换效率下降,暗迹是由倍频光引起,与基频光无关.氧化的晶体可以减弱暗迹.对晶体光损伤阈值的增强,OH-吸收峰的移动,暗迹产生的机理进行阐述和研究.     

LiNbO3:Fe 和 LiNbO3:Fe:Mn 晶体非挥发全息存储的理论研究

以双中心模型为基础,理论研究了连续光条件下近化学比LiNbO3:Fe和LiNbO3:Fe:Mn晶体在稳态情况下的非挥发双色二步全息存储性能.通过考虑在深、浅能级中心之间所有可能的电子交换过程,从理论上证实了在低光强范围内LiNbO3:Fe晶体比LiNbO3:Fe:Mn晶体有着更大的空间电荷场、更高的记录灵敏度和动态范围.     

LiNbO3:Fe晶体光栅擦除特性

在光折变过程中，光波对掺杂中心的激发系数S是一个重要的物理量。为了求出光激发系数S对波长A的依赖，研究了在不同的擦除波长条件下，记录在光折变晶体LiNbO3：Fe中的光栅衰减特性。实验结果表明lnP（P为光擦除灵敏度）与擦除波长λ呈线性关系，即波长越短，光栅擦除越快，光擦除灵敏度越高。在单中心电子带传输模型的基础上，理论计算也证实了实验结果。利用带传输模型，给出了理论上光激发系数S对波长的指数依赖关系。同时微观量φμγ（φ为量子效率）也可由光栅擦除实验求出。     

Ti;Mg;LiNbO3晶体的折射率温度系数表示式

基于在539.75nm,632.8nm,1079.5nm,1341.4nm波长上和288K,338K,383K,423K温度条件下,对掺5mol%MgO和0.2mol%Ti的LiNbO3晶体的主折射率的精密测量,根据对LiNbO3晶体适用的修正的Sellmeier's方程,以解出参数Ci表达式的方法,求出上述温度时Sell-meier's方程的参数Ai,Bi,Ci,Di,以最小二乘法精确地拟合上述参数对温度T的线性关系,进而推导出这种晶体的折射率温度系数的表示式。利用此表示式可以计算波长在539.75nm～1341.4nm区间附近,温度在288K～423K范围左右Ti:Mg:LiNbO3晶体的折射率温度系数。为检验该折射率温度系数表示式的实用性,利用此表示式计算1079.5nm为基波的该晶体的二倍频非临界相位匹配温度,与实验值之差在1K以内,从而证明这个折射率温度系数表示式对于采用Ti:Mg:LiNbO3,晶体设计非线性光学器件是适用的。     

Mg:Nd:LiNbO3晶体生长及其光学性能研究

在LiNbO3晶体原料中掺入w(Nd2O3)=0．2％和x(ZnO)=7．0％,以提拉法生长Nd：LiNbO3和Mg：Nd：LiNbO3晶体,并对晶体进行极化处理。测试了晶体的紫外可见吸收光谱、荧光光谱和红外吸收光谱。由吸收光谱确定泵浦光波长,由荧光光谱确定激光振荡波长。通过直接观察光斑畸变法测试了Mg：Nd：LiNbO3晶体的抗光损伤能力,结果表明,Mg：Nd：LiNbO3晶体的抗光损伤能力比Nd：LiNbO3晶体提高2个数量级以上。测试了晶体的倍频性能,Mg：Nd：LiNbO3晶体的相位匹配温度为102℃,相应的倍频转换效率达到28％。     

Ce:Mn:LiNbO3晶体紫外记录研究

采用紫外光作记录光在Ce：Mn：LiNbO3晶体中实现非挥发全息记录，灵敏度可达0．0803cm／J，衍射效率（固定）为5．07％，比采用红光为记录光，紫外光为敏化光的非挥发双中心记录方案均提高了50多倍。分析表明，采用紫外光作为记录光，深能级电子被激发比例极大提高，参与光折变过程的电子平均运动周期变短．提高了衍射效率和灵敏度；深浅能级电子光栅的同相位，使得固定空间电荷场变强。文中还研究了退火对记录性能的影响。     

生长条件对KDP晶体中散射颗粒的影响

利用透射电子显微技术对不同条件下生长的KDP晶体中包裹物进行了观察并测量了其相应尺寸。结果表明，晶体中的生长缺陷、pH值、生长速度和杂质与KDP晶体散射颗粒的形态存在密切关系。     

Zr:Fe:LiNbO3晶体的关联存储性能

为了测试Zr:Fe:LiNbO3晶体的红外光谱、抗光折变阈值、位相共轭和全息关联存储性能,采用Czochralski方法生长Zr:Fe:LiNbO3晶体。通过实验得出Zr:Fe:LiNbO3晶体红外光谱对应的OH-吸收峰移到3488cm-1;随着Zr4+摩尔分数的增加,Zr(摩尔分数xZr=0.06):Fe:LiNbO3晶体抗光折变阈值比Fe:LiNbO3晶体提高一个数量级以上,且晶体的位相共轭响应速度增加,而位相共轭反射率有所下降,Zr(xZr=0.02):Fe:LiNbO3晶体响应速度比Fe:LiNbO3晶体提高一个数量级;另外,以Zr(xZr=0.04):Fe(质量分数wFe=0.0003):LiNbO3作为存储介质,Zr(xZr=0.06):Fe(wFe=0.0003):LiNbO3晶体作为位相共轭镜,进行全息关联存储实验,在输出平面上接收到较完整的存储图像。结果表明,Zr:Fe:LiNbO3晶体具有强的抗光折变能力与优良的关联存储性能。