Nd:CNGS晶体和Yb:CNGS晶体的生长及激光性能研究

发布时间：2020-12-16 10:12

　　科学技术迅速发展的今天,人们生活离不开科技的进步。激光自1960年第一次从红宝石晶体固体激光器中获得以来,其单色、相干及高亮度的特点使其在各个领域得到广泛的应用,激光晶体材料作为激光器的核心必然成为人们的研究热点。为满足社会发展及工业生活等方面的需求,科学家也相继开展更深入的研究。Ca3NbGa3Si2O14（CNGS）晶体理化性质稳定,具有良好的热学性质和光谱性能,提拉法生长周期短,尺寸大,具备作为激光基质材料的特点。为研究该晶体的激光性能,最近我们课题组生长了一系列的掺钕离子CNGS晶体,并从晶体的生长、结构、热学、光学性质以及连续激光输出等方面进行了研究。结果表明该晶体在激光方面具有研究价值。此外,CNGS晶体属于三方晶系,具有非中心对称性,也预示着该晶体在激光非线性领域具有潜在应用。由于InGaAs二极管激光器的发展,性能得到提高,利用该激光器泵浦镱离子掺杂晶体的研究受到人们的关注与重视。掺镱离子晶体具有简单的准三能级结构,没有上转换和高激发态吸收,与掺钕离子激光晶体相比较具有明显的优势,其较宽的发射光谱,较长的荧光寿命使得这类晶体在脉冲激光性能和可调谐激光输出方面表现突出。特... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：133 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图２－１提拉法晶体生长原理图??

山东大学博士学位论文对烧结完的料块进行研磨后二次烧结。??用西安理工大学制造的ＴＤＲ（Ｌ）－Ｊ５０Ａ型单晶炉进行晶体生出功率２５００ｋＨｚ（西安泰丰，型号３５－３－２．５），欧陆控温表控２－２所示。炉腔内结构模拟见图２－３。??

??生絮状物，晶体质量降低（图２－５）。ＣＮＧＳ晶体熔融状态下粘度较大，熔体内液流??较慢，生长过程中若较高含量的Ｙｂ２０３在熔体中分布不均，进入晶体后容易引起??晶体内缺陷产生。我们重新切割高质量的ＣＮＧＳ晶体作为籽晶，减小放肩角度，??降低提拉速度到约０．４?ｍｎｒｈ－１，同时将生长结束后的初始降温速度调整为５?°Ｃ／ｈ，??最终获得了图２－４中的高质量５?ａｔ．％Ｙｂ：ＣＮＧＳ晶体。该晶体在放肩过程中出现??较明显的片状生长特征，经过定向仪进行定向，较窄面为（０１０）面，较宽面为（００１）??面，该特征在纯ＣＮＧＳ晶体，１?ａｔ．％Ｎｄ：ＣＮＧＳ晶体和５?ａｔ．％?Ｙｂ：ＣＮＧＳ晶体中都??曾出现。我们推断该特征除了跟晶体结构有关之外，生长过程中的温场也是一个??重要的影响因素，与掺杂稀土离子及掺杂浓度无确定关系。该特征使ＣＮＧＳ晶体??在加工使用中具有便利性。??ＩＩ罕匕胃?囊１１??ｙ?ｒｒ?菜莽??：二場４类攀—愚邊：?＇：Ｔ?—??图２－５前期生长的５ａｔ．％Ｙｂ：ＣＮＧＳ晶体??Ｆｉｇ?２－５?Ｔｈｅ?５?ａｔ．％?Ｙｂ：ＣＮＧＳ?ｃｒｙｓｔａｌ?ｇｒｏｗｔｈ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｅａｒｌｙ?ｐｅｒｉｏｄ??Ｎｄ３＋和Ｙｂ３＋掺入Ｃａ３ＮｂＧａ３Ｓｉ２〇ｉ４晶体后取代其中的Ｃａ２＋格位

【参考文献】：
期刊论文
[1]复合Nd∶YAG晶体及其在大功率蓝光激光器中的应用[J]. 高兰兰,檀慧明,王红.  激光与红外. 2006(05)
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博士论文
[1]石榴石A3B2C3O12系列晶体生长及性能研究[D]. 武奎.山东大学 2013
[2]新型系列钒酸盐晶体生长及其脉冲能量增强效应研究[D]. 于浩海.山东大学 2008
[3]CNGS和CTGS晶体的生长及性能研究[D]. 石绪忠.山东大学 2007

硕士论文
[1]Re:CNGS(Re=Nd,Er,Tm)晶体的生长以及结构性能的研究[D]. 任俊宇.山东大学 2017
[2]Nd:CNGS晶体生长及性质研究[D]. 张晓彤.山东大学 2015
[3]Cr：Nd：YVO4自调制激光晶体生长及性能研究[D]. 姚彬.山东大学 2010
[4]AlGaInAs半导体饱和吸收体被动调Q激光器性能研究[D]. 张真.山东大学 2009



本文编号：2919983