Tm:YAP晶体吸收和发射截面的4.4.5.1计算...
根据前面的分析,Tm:YAP的吸收系数与浓度变化成正比,Tm:YAP的吸收截面可以用任意掺杂浓度来分析。由于二极管泵浦源一般发射非偏振光,吸收截面由5at %的Tm:YAP非偏振吸收光谱计算,对应3H4能级的吸收带计算结果如图4-18所示。其中A、C方向在795nm处有较大的吸收截面,约为5.010-21cm2,略小于文献[28]报道的数据,可能与具体实验条件有关;在800纳米处,b方向的吸收截面约为3.610-21cm2。
.. 低温下Tm:YAP*有少量尖锐发射峰,随温度升高,谱线逐渐展宽,在左侧出现新的荧光峰。北京TmYAP市场价格
本章通过对1at%、3at%、4at%、5at%及15at%Tm:YAP晶体生长、结构、热力学性质、光谱性质及激光性能研究,得出主要结论如下:
1. 由于Tm3+半径小于Y3+,随Tm3+的掺杂浓度增大,Tm:YAP晶格常数减小,Tm3+在Tm:YAP晶体中分凝系数大于0.8。
2. Tm:YAP晶体热导率随掺杂浓度增大而明显减小,并且随温度升高减小,这一性质对Tm:YAP激光运转不利,在激光实验中需进行有效冷却。
3. 对于3at%Tm:YAP晶体的缺陷进行分析,认为该晶体颜色较深是由Fe离子存在造成。
4. 根据所测得的低温光谱,给出了Tm:YAP的能级结构。
5. 随掺杂浓度增加,Tm:YAP晶体吸收系数线性增加;荧光光谱上1.4mm对应3H4→3F4跃迁发射峰强度明显减弱,而1.9mm对应3F4→3H6跃迁发射峰强度先增大而后减小,15at%Tm:YAP*有微弱发射峰,说明随Tm3+浓度增加, 3H4+3H6→3F4+3F4交叉弛豫增强,当浓度增大到一定值时,Tm3+容易形成Tm3+团簇而出现浓度淬灭;3F4能级寿命随浓度增大呈先增大后减小趋势,15at%浓度寿命降低到0.88ms。 北京TmYAP市场价格Tm:YAP与纯YAP晶体具有相似的结构?
激光雷达发射机。人眼安全的2m波段激光器可以代替Nd:YAG和CO2激光器用于全固体脉冲相干雷达、测量大气风速和探测大气气溶胶流。调q 2m激光器还可以用于高度测量、地形测量、测距等。该雷达发射机的分辨率可提高8-10倍,在***和环境监测中具有重要的应用前景。
(3)中红外3 ~ 5 m光学参量振荡器泵浦源。2m激光是定向红外干扰源的比较好泵浦源之一——中红外3 ~ 5微米光学参量振荡器。
基于以上重要的应用价值,2m激光一直是激光发展的重要方向之一。早在1962年,Johnson L F团队就报道了掺Ho3和掺TM3的2M带的激光输出是在钨酸钙(CaWO4)晶体中中实现的[9]。然后,该小组从理论上研究了钼酸钙(CaMoO4)晶体中,中er3与Tm3或Ho3之间的能量转移机制,并通过使用氙灯泵浦获得了Tm3的1.9115和1.9060m激光输出以及Ho3的2.0740、2.0707和2.0556m激光输出。1965年,他们分别用钨灯和氙灯泵浦实现了Cr3/Er3 敏化的Tm:YAG、Ho:YAG脉冲和连续激光输出[11]。此后,Er2O3、HoF3等晶体中中Tm3 /Ho3的激光输出陆续有报道[12][13]。但这些实验需要在液氮温度(77K)下进行,门槛较高,给实际操作带来困难。三价稀土金属离子有未填充的4f轨道,5s5p轨道处于满态。由于外电子的屏蔽作用,4f层电子受外界电磁场的影响较小,因此这些离子在不同的矩阵中具有类似自由电子的相对稳定的能级结构。迭克集团给出了60年代晶体中主要三价稀土离子的能级图[8],如图11所示。外电子的屏蔽作用也使得三价稀土离子的4f4f跃迁谱线锐利,吸收带强,受基体影响较小,成为激光材料发展的优先。二价的稀土离子主要包括Sm2、Dy2和Er2。二价稀土离子的4f壳层比三价离子多一个电子,降低了5d态的能量。因此,4f5d跃迁的吸收带在可见光区,振子强度远大于4f4f跃迁吸收的振子强度,有利于离子吸收光泵能量。然而,二价稀土离子的激光辐射跃迁一般是4f4f跃迁,因此保持了三价离子的锐线光谱特性。但是,二价的稀土离子不稳定,暴露在高能辐射下容易失去4f壳层中的一个电子,变价,导致色心和激光性能差。Tm:YAP晶体的激光实验研究。
掺Tm3钨酸盐晶体是近年来研究较多的一种激光晶体。常见的有Tm:KY(WO4)2(Tm:KYW)、Tm:KGd(WO4)2(Tm:KGdW)、Tm:KLu(WO4)2(Tm:KLuW)等。KReW属于单斜双轴晶体,其作为激光基质的优点是:离子间距大,易于实现高浓度掺杂,猝灭浓度低。吸收发射峰宽,吸收发射截面大。3H63H4的吸收峰在800nm后达到峰值,更有利于使用商用二极管作为泵浦源,而较大的增益截面和较短的上能级寿命有利于被动锁模激光实验。掺Tm3钨酸盐晶体的激光实验***在KYW晶体上进行。2002年,Batay L E等人报道了二极管泵浦的Tm:KYW晶体的连续可调激光输出,最大功率为1.8W[51]。同年,他们在Tm:KYW晶体中实现了被动调Q激光输出,比较大脉冲能量约为4J,**窄脉冲宽度为55ns[48]。2004年,Petrov等人在Tm:KGdW中实现了1790-2042nm的宽调谐激光输出[47]。2006年,该团队采用Ti:蓝宝石802nm作为激发源,实现了1.95m的激光输出,最大输出功率为4W,比较大倾斜效率为69%,调谐范围为1800~1987nm,是目前掺Tm3钨酸盐晶体的比较好激光实验结果Tm:YAP晶体光谱参数及能量转移参数计算方式?北京TmYAP市场价格
Tm:YAP晶体能量转移参数计算实验?北京TmYAP市场价格
..在不同温度下测得3F4能级衰减曲线,通过公式4-2拟合该能级寿命,.........................得到寿命的温度依赖曲线如图4-16。随温度升高,3F4能级寿命先增大后减小。我们认为其原因是在较低温度时,随温度升高,晶格振动增强,3H4+3H6→3F4+3F4交叉弛豫几率增大,使得Tm3+容易在3F4能级停留,3F4能级寿命增大;当温度超过一定范围继续升高时,3F4+3F4→3H4+3H6交叉弛豫几率相对增大并且Tm3+之间能量传递加快,使3F4能级寿命减小。北京TmYAP市场价格
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