YbYAG晶體由于其良好的物理特性，成為了碟片激光器理想的激光介質(zhì)。由于摻鐿材料的準(zhǔn)三能級結(jié)構(gòu)特性使其對溫度十分敏感，因此研究YbYAG激光器工作過程中的熱效應(yīng)顯得非常重要。本文提出了一個研究YbYAG激光器準(zhǔn)三能級產(chǎn)熱過程的物理模型來計算碟片的熱負(fù)載系數(shù)，模型中包含了四部分產(chǎn)熱：自發(fā)輻射產(chǎn)熱，激光產(chǎn)熱，ASE效應(yīng)產(chǎn)熱以及上下能級的無輻射躍遷產(chǎn)熱。結(jié)合速率方程模型和前面提到的ASE效應(yīng)模型，得到了一個完整的關(guān)于碟片激光器的輸出特性模型。YbYAG晶體發(fā)光慢成分衰減常數(shù)與射線種類有關(guān)。青海溫梯法生長YbYAG晶體批發(fā)
大芯層尺寸YbYAG晶體波導(dǎo)的設(shè)計，采用無膠鍵合(AFB)技術(shù)制備的晶體波導(dǎo)具有良好的模式限制作用。在考慮模式競爭的情況下，對晶體波導(dǎo)的單橫模條件進(jìn)行計算，得出在芯層材料為原子數(shù)分?jǐn)?shù)為1%的YbYAG，內(nèi)包層材料為原子數(shù)分?jǐn)?shù)為0.5%的ErYAG中，芯層和內(nèi)包層的單橫模厚度范圍。計算結(jié)果表明芯層厚度上限可以增大為傳統(tǒng)計算結(jié)果的1.79倍，為同時實(shí)現(xiàn)大模場面積和單橫模輸出提供了理論支持。通過實(shí)驗(yàn)制備出芯層尺寸為320μm×400μm的大芯層尺寸YbYAG晶體波導(dǎo)，并將該晶體波導(dǎo)作為增益介質(zhì)搭建了晶體波導(dǎo)激光器，得到了1030nm激光輸出，其較高輸出功率為26 W，斜率效率為31.5%，此時光束質(zhì)量因子為Mx2=1。青海溫梯法生長YbYAG晶體批發(fā)YbYAG晶體的熒光壽命為390μs。
采用無膠鍵合(AFB)技術(shù)制備的晶體波導(dǎo)具有良好的模式限制作用。在考慮模式競爭的情況下，對晶體波導(dǎo)的單橫模條件進(jìn)行計算，得出在芯層材料為原子數(shù)分?jǐn)?shù)為1%的YbYAG，內(nèi)包層材料為原子數(shù)分?jǐn)?shù)為0.5%的ErYAG中，芯層和內(nèi)包層的單橫模厚度范圍。計算結(jié)果表明芯層厚度上限可以增大為傳統(tǒng)計算結(jié)果的1.79倍，為同時實(shí)現(xiàn)大模場面積和單橫模輸出提供了理論支持。通過實(shí)驗(yàn)制備出芯層尺寸為320μm×400μm的大芯層尺寸YbYAG晶體波導(dǎo)，并將該晶體波導(dǎo)作為增益介質(zhì)搭建了晶體波導(dǎo)激光器，得到了1030 nm激光輸出，其較高輸出功率為26W，斜率效率為31.5%，此時光束質(zhì)量因子為 Mx2=1。
脈沖LD端面抽運(yùn)變熱導(dǎo)率方片YbYAG晶體溫度場，對脈沖激光二極管(LD)端面抽運(yùn)變熱導(dǎo)率方片YbYAG晶體的溫度場進(jìn)行了分析和研究，建立了端面絕熱，周邊恒溫的熱傳導(dǎo)模型，采用半解析理論，結(jié)合牛頓法得到了晶體的溫度場分布，分析了不同的抽運(yùn)功率，超高斯階次，光斑半徑和晶體尺寸因素對晶體溫度場的影響。計算結(jié)果表明，當(dāng)采用抽運(yùn)功率為80w，超高斯半徑為400μm，超高斯階次為3的脈沖激光二極管對晶體進(jìn)行抽運(yùn)時，在將YbYAG晶體的熱導(dǎo)率分別視為常量和非常量的情況下，該晶體在抽運(yùn)端面處獲得的較大溫升分別為31.69，35.66℃.研究結(jié)果為激光器的設(shè)計提供了一定的理論指導(dǎo)。YbYAG晶體可發(fā)射1030 nm近紅外激光。
YbYAG晶體的可見熒光及其機(jī)理研究，在半導(dǎo)體InGaAs激光激發(fā)YbYAG晶體的熒光中，有一組位于460~494 nm的可見熒光，分析了這些可見熒光產(chǎn)生的原因，指出它不同于紅外熒光的發(fā)光機(jī)理，是一種離子對的合作吸收和發(fā)射.兩個離子耦合成的離子對產(chǎn)生的可見熒光，其強(qiáng)度隨激發(fā)功率的平方變化，提高晶體中離子對的密度，可見熒光可以得到增強(qiáng)。YbYAG晶體比NdYAG晶體更適用于產(chǎn)生和放大具有Hz量級重復(fù)頻率的高脈沖能量激光。作為特殊的激光工作物質(zhì)，不僅具有YAG基質(zhì)材料所具有的優(yōu)良的物理性質(zhì)和穩(wěn)定的化學(xué)性能，而且具有很好的激光工作性能。YbYAG晶體發(fā)光快成分衰減常數(shù)為1.2 ns。青海溫梯法生長YbYAG晶體批發(fā)
大芯層尺寸YbYAG晶體波導(dǎo)激光器及確定芯層尺寸的方法，屬于激光技術(shù)領(lǐng)域。青海溫梯法生長YbYAG晶體批發(fā)
YbYAG晶體在近940 nm處有一個寬的泵浦帶，比808 nm的Nd：YAG晶體寬10倍以上。Yb3+：KGW晶體具有較大的增益帶寬，能夠在鎖模工作模式下獲得<100 fs的脈沖持續(xù)時間。與具有類似的大增益帶寬的其他摻y(tǒng)b增益介質(zhì)相比，摻y(tǒng)b鎢酸鹽具有相當(dāng)高的發(fā)射截面。yb3+：caf2是用于短脈沖，高能量，高功率二極管泵浦固態(tài)激光器開發(fā)的研究多且有希望的晶體之一。YbKYW晶體中的Yb摻雜濃度可能很高，而不會發(fā)生明顯的淬滅。常見的雙鎢酸鹽的熱導(dǎo)率范圍為3-4 Wm-1K-1。青海溫梯法生長YbYAG晶體批發(fā)
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