2μm無序石榴石結(jié)構(gòu)的激光材料研究.pdf

1、在激光技術(shù)中，摻雜Tm3+離子的激光材料的波長調(diào)諧范圍可以從1.8μm延伸到2μm(能級躍遷3F4→3H6)。該波長激光屬于人眼“安全”波段，在水中的吸收系數(shù)高，大氣穿透能力強，在激光醫(yī)療、遙感探測和軍事領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。Tm3+離子的3H6→3H4(780nm)吸收躍遷與商品化激光二極管InGaAs有良好的光譜交疊。這些特點使該類材料成為適合LD泵浦的激光器增益介質(zhì)。
　　 一般晶體材料具有優(yōu)異的熱學性質(zhì)，但由于其窄的發(fā)射光譜

2、而又不適用于超快激光。而“無序”結(jié)構(gòu)的材料兼具有玻璃的非均勻加寬光譜和晶體的高熱導率雙重優(yōu)點，不僅可用于連續(xù)激光，而且更適合于調(diào)諧激光及超快激光等應(yīng)用。
　　 Tm3+離子激活的激光材料由于其在大氣探測，醫(yī)學治療及光學信號處理潛在的應(yīng)用，受到人們很大的關(guān)注。本文就致力于對摻Tm3+的兩種無序石榴石結(jié)構(gòu)的激光材料進行研究，即對Tm:YAG透明陶瓷和Tm:CLNGG無序晶體的激光特性進行研究。
　　 1、研究了Tm:YAG透

3、明陶瓷的2μm波段的連續(xù)激光性能。實現(xiàn)了一種高效的二極管泵浦的Tm:YAG陶瓷激光器。最大輸出功率為6.05 W，斜效率為65％。這是目前報道的最高效率的Tm:YAG陶瓷激光器。激光波長調(diào)諧實驗結(jié)果證明Tm:YAG陶瓷激光器在1884到2017 nm這么寬的波長范圍可以同時實現(xiàn)雙波長或者三波長的激光輸出。
　　 2、對Tm:CLNGG無序晶體的光譜進行研究，實現(xiàn)了半導體泵浦的Tm:CLNGG晶體2μm波段的全固態(tài)連續(xù)激光的輸出。