Er:YAP晶体绿光上转换连续波激光的研究

发布时间：2017-10-13 10:46

  本文关键词：Er:YAP晶体绿光上转换连续波激光的研究

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【摘要】：绿光激光因其优良的稳定特性、传输性、方向性以及较长的荧光寿命等诸多特点,被广泛的应用于通信、激光治疗、色彩显示等领域。随着绿光在各个领域的需求不断增多,探索新型、高效率、低成本的绿光激光光源成为近年来的研究热点。本论文从理论以及实验两个层面对Er离子掺杂上转换绿光激光光源展开分析。理论方面,针对介质材料中稀土离子和基质材料的选择进行对比分析,明确Er:YAP晶体的上转换优势。研究Er:YAP晶体上转换发光机理,分析其晶体材料性能。研究Er:YAP晶体的吸收光谱和荧光光谱参数,初步评估Er:YAP晶体的上转换发光性能,确定Er:YAP晶体的泵浦波长和上转换绿光发射波长。根据Er:YAP的上转换发光机理、吸收参数及荧光参数,建立速率方程理论。研究激光器谐振腔参数之间的关系,设计出谐振腔结构参数,为Er:YAP晶体上转换激光实验提供理论支撑。实验方面,根据理论研究及实验要求,甄选合适的光学设备和元器件搭建光路结构,开展Er:YAP晶体绿光上转换激光实验。研究泵浦源参数对Er:YAP晶体绿光上转换的输出特性影响,选用中心输出波长980nm、795nm和800nm的泵浦源分别对激光晶体进行泵浦,确定合适的泵浦波长。研究温度参数对Er:YAP晶体绿光上转换的输出特性影响,采用低温和常温两种方式对比研究Er:YAP晶体的上转换特性,进而获得合适的温度参数。根据确定的泵浦参数及温度参数搭建谐振腔,获得Er:YAP上转换激光放大现象。
【关键词】：绿光 上转换 Er:YAP晶体 光谱
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN248;O734
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 课题背景及意义10-12
• 1.2 掺Er~(3+)绿光激光器的研究现状12-15
• 1.2.1 低温条件下研究现状12-13
• 1.2.2 常温条件下研究现状13-15
• 1.3 论文主要工作及内容安排15-16
• 第2章 Er~(3+)上转换机理及Er:YAP晶体性能分析16-27
• 2.1 Er~(3+)上转换机理16-22
• 2.1.1 上转换机理16-20
• 2.1.2 Er~(3+)上转换特性20-22
• 2.2 Er~(3+)基质材料选择22-24
• 2.3 Er:YAP晶体性能分析24-26
• 2.3.1 Er:YAP晶体材料分析24-25
• 2.3.2 Er:YAP能级跃迁机理分析25-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第3章 Er:YAP晶体光谱分析及激光器设计27-35
• 3.1 Er:YAP晶体光谱分析27-32
• 3.1.1 吸收光谱27-29
• 3.1.2 荧光光谱29-31
• 3.1.3 速率方程分析31-32
• 3.2 Er:YAP激光器设计32-34
• 3.2.1 泵浦方式及谐振腔选择32-33
• 3.2.2 谐振腔参数33-34
• 3.3 本章小结34-35
• 第4章 Er:YAP绿光上转换激光实验35-52
• 4.1 Er:YAP绿光上转换激光实验装置35-39
• 4.1.1 基本实验装置35-37
• 4.1.2 低温控制装置37-38
• 4.1.3 常温控制装置38-39
• 4.2 低温镀膜Er:YAP晶体绿光上转换激光实验39-43
• 4.2.1 泵浦源波长对激光输出性能的影响39-42
• 4.2.2 注入功率对上转换输出性能的影响42-43
• 4.3 常温镀膜Er:YAP晶体绿光上转换实验43-46
• 4.3.1 泵浦参数对绿光上转换输出的影响43-45
• 4.3.2 注入功率对绿光上转换输出的影响45-46
• 4.4 温度对Er:YAP绿光上转换输出的影响46-47
• 4.5 谐振腔改进的Er:YAP绿光上转换激光实验47-51
• 4.5.1 泵浦源波长对Er:YAP上转换输出的影响47-49
• 4.5.2 注入功率对绿光上转换输出性能的影响49-51
• 4.6 本章小结51-52
• 结论52-53
• 参考文献53-58
• 攻读学位期间发表的学术论文58-59
• 致谢59

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 艾赛;朱忠丽;;Er,Yb:(LaGd)_2O_3纳米粉体的制备与发光性质[J];硅酸盐学报;2015年11期

2 王俊;毛鑫光;沈杰;;磁控溅射制备Er~(3+)掺杂Al_2O_3薄膜的上转换发光特性[J];真空科学与技术学报;2015年06期

3 苏明毅;周有福;王坤;黄得财;许文涛;曹永革;;Effect of Yb~(3+) concentration on upconversion luminescence of AlON:Er~(3+) phosphors[J];Journal of Rare Earths;2015年03期

4 彭雅s，

本文编号：1024424