北京全固態(tài)TmYAP晶體性能

Tm:YAP晶體能級結(jié)構(gòu)通過低溫吸收譜和熒光譜，可以比較準確的確定Tm:YAP晶體的能級結(jié)構(gòu)。如圖4-17，由吸收譜和發(fā)射譜交疊，可確定3F4能級零聲子線位置EZL=5621cm-1，然后根據(jù)發(fā)射譜確定基態(tài)13個stark能級，再根據(jù)吸收譜確定激發(fā)態(tài)能級，在這里我們給出了包含3H4、3H5、3F4以及基態(tài)3H6的能級圖結(jié)構(gòu)1.1.1 Tm:YAP晶體光譜參數(shù)及能量轉(zhuǎn)移參數(shù)計算光譜參數(shù)諸如吸收發(fā)射截面、J-O參數(shù)、躍遷幾率等以及能量轉(zhuǎn)移參數(shù)如能量交叉弛豫幾率等是評估晶體激光性能、設(shè)計激光器結(jié)構(gòu)所需要的重要參數(shù)，下面以Tm:YAP吸收和發(fā)射光譜為基礎(chǔ)，對這些參數(shù)進行了計算。TmYAP晶體發(fā)出的激光波長與晶體方向有關(guān)。北京全固態(tài)TmYAP晶體性能

一般來說，作為激光工作物質(zhì)的基體材料應(yīng)具有以下特征：(1)良好的光學(xué)性能?；w材料應(yīng)具有寬的傳輸線和高的透光率，以滿足激光輸出的需要。(2) 良好的力學(xué)和熱力學(xué)性能?；w應(yīng)具有高的機械強度和導(dǎo)熱性，小的熱膨脹系數(shù)和穩(wěn)定的熱光性能。由于激光會產(chǎn)生大量的熱能和一系列的熱效應(yīng)，從而影響激光的振蕩閾值，甚至損害工作物質(zhì)的質(zhì)量，所以熱力學(xué)性能對于激光工作物質(zhì)來說非常重要。(3)可以為活性離子提供合適的摻雜位置。為了獲得不同功率的不同種類的激光輸出，需要一定濃度的活化離子，因此基體材料應(yīng)該具有與活化離子半徑相近的元素，以保證活化離子能夠順利進入晶格。(4)易于準備。可以在保證光學(xué)質(zhì)量的前提下制備摻雜材料。北京全固態(tài)TmYAP晶體性能TmYAP晶體795nm泵浦吸收帶比常用的。

2000年，Budni P A等人用120W光纖耦合二極管泵浦3% TM3360 ylF，獲得36W激光輸出[54]。然后Dergachev A報道了3.5%的Tm:YLF 1905-2067nm寬調(diào)諧CW激光輸出，多縱模輸出功率大于18W，斜率效率37%，單縱模輸出功率12W[55]。在CaF2晶體中，Tm3吸收系數(shù)小，輻照后容易轉(zhuǎn)變?yōu)門m2，因此對Tm:CaF2晶體2m波段激光的研究很少。2004年，Camy P等人用767nm Ti:藍寶石激光器泵浦1.34%的Tm:CaF2晶體，獲得調(diào)諧范圍1835~1970nm、斜率效率41% ]的激光輸出。Tm:YAP晶體光譜參數(shù)及能量轉(zhuǎn)移參數(shù)計算光譜參數(shù)諸如吸收發(fā)射截面、J-O參數(shù)、躍遷幾率等以及能量轉(zhuǎn)移參數(shù)如能量交叉弛豫幾率等是評估晶體激光性能、設(shè)計激光器結(jié)構(gòu)所需要的重要參數(shù)，下面以Tm:YAP吸收和發(fā)射光譜為基礎(chǔ)，對這些參數(shù)進行了計算。

Tm:YAG晶體中文名摻銩釔鋁石榴石晶體,Tm:YAG晶體具有2微米波長銩激光源的理想銩晶體棒介質(zhì)。Tm:YAG晶體的H4和F4能級的自淬滅機制可在上能級產(chǎn)生雙光子激發(fā)，這就潛在地使得激光獲得了高量子效率的有效途徑。Tm:YAG晶體因為其工作波長為2013nm而在激光雷達和其他大氣探測領(lǐng)域有普遍應(yīng)用。Tm的熒光壽命，9.2ms@6％ Tm:YAG晶體是Tm:YAP晶體的兩倍長，Tm:YAG晶體發(fā)射的橫截面積比Tm:YAP晶體稍低，吸收帶峰值為785nm，比較適宜于半導(dǎo)體二極管的泵浦。Tm:YAP可輸出1.94m連續(xù)和1.965~2.020m連續(xù)調(diào)諧激光輸出。

Tm:YAG（摻銩釔鋁石榴石）激光器輸出的2.0 μm波長與Ho:YAG激光相近，并可適用于軟硬組織的接觸與非接觸切割、切除和凝固。另一種Er:YAG（摻鉺釔鋁石榴石）激光器的輸出波長為2.9 μm，由于水對于此波長強烈吸收，因此主要應(yīng)用于淺層組織的激光醫(yī)治，如打孔抽血、眼科醫(yī)治、嫩膚手術(shù)等，此外在耳鼻喉科，瘤的醫(yī)治等他領(lǐng)域也有應(yīng)用，其醫(yī)治原理基本可以歸結(jié)為激光手術(shù)刀。類似的還有所謂的“水激光”（Er,Cr:YSGG激光，因使用水流導(dǎo)光而得名），其波長2780 nm，在牙科中有應(yīng)用。Tm的熒光壽命，9.2ms@6％ Tm:YAG晶體是Tm:YAP晶體的兩倍長。廣東LD泵浦TmYAP晶體批發(fā)

TmYAP晶體中文名摻銩鋁酸釔晶體。北京全固態(tài)TmYAP晶體性能

根據(jù)衍射數(shù)據(jù)算得不同濃度Tm:YAP晶體的晶胞參數(shù)示，其晶格常數(shù)a、b、c及晶胞體積分別略小于純YAP相應(yīng)值，并且基本上隨Tm3+摻雜濃度增大而進一步減小，但總得說來，基質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)的畸變較小。這主要是因為Tm3+與Y3+同屬于鑭系的三價稀土離子，Tm3+的半徑0.88 ?略小于Y3+的半徑（0.9 ?），因此Tm3+的摻入使晶胞參數(shù)略微減小而不會改變YAP基質(zhì)晶體的結(jié)構(gòu)。 1.進一步優(yōu)化光腔參數(shù)，設(shè)計合適的光腔結(jié)構(gòu)，提高Tm:YAP晶體的激光輸出效率及輸出能量。北京全固態(tài)TmYAP晶體性能

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