Ti~(3+):Al_2O_3激光特性的研究

本文详细报道了Ti~(3+):Al_2O_3激光器的实验结果.用一台Q开关脉冲Nd~(3+):YAG激光器的倍频光作泵浦源,获得了677～987nm调谐范围内O.5MW的峰值输出功率和13.9%的能量转换效率的TEM_(00)模输出.对实验结果进行了分析.l     

新型激光晶体Y_3(In,Ga)_2Ga_3O_(12):Cr~(3+)的光谱特性

Gd_3(So,Ga)_2Ga_3O_(12):Or~(3+)(简称GSGG:Cr~(3+))是一种性能优异的终端声于激光晶体。其晶场强度较弱,电子-声子耦合作用较强,室温下可观测到强的半宽度约为100nm的终端声子发射谱带,同时已在实验上观察到了室温下的宽带连续可调谐激光输出。自报道以来倍受人们重视。但因钪(Sc)的稀有昂贵使其应用受到局限。作者曾以离子半径与之相近的In离子替代Sc,生长出Gd_3(In,Ga)_2Ga_3O(12):Cr~(3+)(简称GIGG:Cr~(3+))单晶,其晶场强度与GSGG:Cr~(3+)相同,但斯托克斯频移及荧光带宽都明显比GSGG:Cr~(3+)小,结果不甚理想。     

利用高频Plasma CVD在蓝宝石衬底上生长 立方GaN缓冲层及其光学性质

研究了采用高频PlasmaCVD技术在较低温度下(300—400℃)生长以GaN为基的Ⅲ-Ⅴ族氮化物的可行性,在蓝宝石衬底上生长了GaN缓冲层.热处理后的光致发光谱和X光衍射表明,生长的GaN缓冲层为立方相,带边峰位于3.15eV.在作者实验的范围内,最优化的TMGa流量为0.08sccm(TMAm=10sccm时),XPS分析结果表明此时的Ga/N比为1.03.这是第一次在高Ⅴ/Ⅲ比下得到立方GaN.相同条件下石英玻璃衬底上得到的立方GaN薄膜,黄光峰很弱,晶体质量较好.     

脉冲ArF准分子激光淀积SiC/Si(100)薄膜的最佳晶化温度及光致发光

用脉冲ArF准分子激光熔蚀SiC陶瓷靶,在800C Si(100)衬底上淀积SiC薄膜,经不同温度真空(10-3Pa)退火后,用FTIR、XRD、TEM、XPS、PL谱等分析方法,研究了薄膜最佳晶化温度及表面形态、结构、组成,并对在最佳退火温度处理后的样品进行了化学态、微结构及光致发光的研究.结果表明,在Si(100)上800C淀积的样品为非晶SiC薄膜.经850-1050C不同温度真空退火后,SiC薄膜经非晶核化-长大过程,在980C完成最佳晶化.随退火温度的变化,薄膜中可能存在3C-SiC与6H-SiC的竞争生长或/和3C-SiC相的长、消(最佳温度退火样品中6H-SiC和3C-SiC两种晶相共存).以370nm波长光激发样品薄膜表面,显示较强的447nm蓝光发射,其发光机制可能是空位缺陷及其它晶格缺陷形成的浅施主能级向价带的电子辐射复合跃迁.     

980nm波段钛宝石可调谐激光泵浦掺铒光纤放大器的净增益达49.6dB

采用的泵浦源是Coherent公司899-29型钛宝石可调谐激光器,在980nm波长处额定功率600mW,激光线宽小于6GHz;用于混合泵浦的1480nm半导体激光器,最大输出功率90mW。信号源为分布反馈半导体激光器,单纵模工作波长1536nm,额定功率3.5mW。所用的国产的掺铒光纤芯径3.27μm、数值孔径0.223、截止波长958.6nm;英制掺铒光纤芯径3.17μm,数值孔径0.22、截止波长910nm、掺铒浓度200ppm;980nm和1480nm混合泵浦用的掺铒光纤芯径4.9μm、数值孔径0.22、截止孔径0.22、截止波长1.4μm、掺铒浓度230ppm;英制铒/镱双掺杂的光纤、掺镱浓度13000ppm。信号光和泵浦光通过光纤波分复用器耦合进掺铒光纤,波分复用器对信号光的耦合率大于99％、对泵浦光直通率大于90％,以硅片上镀介质膜和小棱镜作滤波器和隔离器,用GDS50-15双光栅单色仪,Coherent 212型功率计和AV2491型光纤功率计作探测器。     

利用高频PlasmaCVD在蓝宝石衬底上生长立方GaN缓冲层及其光学性

研究了采用高频 Plasma CVD技术在较低温度下 (30 0— 40 0℃ )生长以 Ga N为基的 - 族氮化物的可行性 ,在蓝宝石衬底上生长了 Ga N缓冲层 .热处理后的光致发光谱和 X光衍射表明 ,生长的 Ga N缓冲层为立方相 ,带边峰位于 3.15 e V.在作者实验的范围内 ,最优化的 TMGa流量为 0 .0 8sccm (TMAm=10 sccm时 ) ,XPS分析结果表明此时的 Ga/ N比为 1.0 3.这是第一次在高 / 比下得到立方 Ga N.相同条件下石英玻璃衬底上得到的立方 Ga N薄膜 ,黄光峰很弱 ,晶体质量较好     

在Si(111)上脉冲ArF准分子激光淀积晶态定向α-SiC薄膜

报道用脉冲ArF激光烧蚀SiC陶瓷靶,在800℃Si(111)衬底上淀积SiC薄膜,再经920℃真空(10-3Pa)退火处理,制备出晶态α-SiC薄膜.用FTIR、XPS、SEM、XRD、TEM、PL谱等分析方法,研究了薄膜的表面形态、晶体结构、微结构、组成、化学态和光致发光等.结果表明,在920℃较低温度下,SiC薄膜经非晶核化--长大过程,生成了晶态α-SiC(0001)∥Si(111)高度定向外延膜,薄膜内C/Si比约为1.01.表面有污染C及少量氧化态Si和C.室温下用280nm光激发薄膜,在341nm处有较强发光峰,半峰宽45nm,显示出较好的短波发光性质.     

高频溅射碳化硅薄膜的退火效应

本文采用高频溅射方法，在抛光Ｓｉ（１１１）衬底上制备出碳化硅薄膜，研究了薄膜的高温真空退火效应．实验表明，退火后的薄膜具有较为理想的结晶取向和发光性质．     

Al_2O_3:Ti~(3+)获得宽调谐激光输出

掺钛宝石是最近发展起来的新型终端声子可调谐激光晶体.由于它具有调谐范围宽、增益高、阈值低、性能稳定和可以多种形式泵浦等优点,克服了红到近红外区染料、色心和半导体激光介质的某些缺点,如稳定性,分段调谐等,在激光光谱学、激光化学、以及军事上和工业上都将有重要的应用前景,受到国内外广泛重视.     

掺钛白宝石的生长和光谱

用提拉法已生长出高光学质量的掺钛白宝石单晶(毛胚尺寸大于Φ15×100mm)。晶体直径成功地采用熔体称重法自动控制。从长出的晶体中切取了Φ7mm×62mm的激光棒。 测量了5—300K温度范围内Ti~(3+):Al_2O_3的光谱特性。首次观察出6166(?)零声子吸收线和平均分裂为194cm~(-1)的一系列电子振动线。研究了紫外区域的光吸收。用四次谐波Nd~(3+):YAG激光器为泵浦源激励Ti~(3+):Al_2O_3晶体发现非单一指数衰减的蓝光发射,同时还观察到红光发射。讨论了这些发光特征和可能的机理。