本文關鍵詞：復合結(jié)構(gòu)激光材料

  更多相關文章： 復合激光材料 Yb:LuAG/LuAG 同質(zhì)包邊藍寶石 顯微結(jié)構(gòu)

【摘要】：激光材料是激光技術發(fā)展的基礎與核心,是面向大能量、高功率全固態(tài)激光器發(fā)展重要單元。為獲得大能量、高功率、高光學質(zhì)量的激光輸出,激光材料需要大尺寸、高濃度摻雜、高熱導率、低損耗。LD泵浦高增益、大口徑激光增益介質(zhì)時,會帶來嚴重的自發(fā)輻射放大(Amplified Spontaneous Emission,ASE)效應。LD泵浦增益介質(zhì)時,其熒光過程量子效率1,即在激光材料中產(chǎn)生熱問題。目前,采用LD高功率密度下泵浦激光工作物質(zhì)時,產(chǎn)生的熱效應、自發(fā)輻射放大(ASE)效應以及寄生振蕩(PO)效應,是制約激光光束質(zhì)量和輸出功率水平的關鍵�，F(xiàn)有的研究表明,復合結(jié)構(gòu)激光工作物質(zhì)可以降低熱效應及ASE效應,提高輸出功率、改善光束質(zhì)量。針對LD高功率泵浦下的熱問題和ASE效應,利用激光陶瓷的制備工藝優(yōu)勢,本論文設計并制備了過渡金屬摻雜氧化鋁陶瓷包邊藍寶石以及Yb:LuAG/LuAG、Yb:YAG/YAG的復合激光材料,對復合結(jié)構(gòu)的制備工藝以及微觀結(jié)構(gòu)和光學性能進行表征研究。1流延法制備氧化鋁流延膜流延法制備氧化鋁流延膜,系統(tǒng)研究了漿料的電動電位、流變曲線、粘結(jié)劑(PVA124)量,以及流延膜質(zhì)量和顯微結(jié)構(gòu)、真空燒結(jié)的陶瓷的顯微結(jié)構(gòu)和光學質(zhì)量。通過研究表明：分散劑的用量為lwt%,10 vol.% PVA124時能夠獲得結(jié)構(gòu)致密、高透過率的氧化鋁陶瓷,其在300-850nm波段線性透過率為～30%,從而確認制備出可以高質(zhì)量包邊過渡金屬摻雜氧化鋁的流延膜。2過渡金屬摻雜氧化鋁陶瓷光譜以及包邊藍寶石流延法制備出100μm厚的過渡金屬摻雜的A1203陶瓷膜,在800nm處鈷摻雜A1203陶瓷膜有吸收。根據(jù)計算包邊材料吸收系數(shù)a=1.335 cm-1、測試出折射率n=1.768。利用陶瓷燒結(jié)工藝,對過渡金屬摻雜氧化鋁膜包邊的Sapphire進行真空燒結(jié)。在1750/10h真空燒結(jié),復合結(jié)合處存在大量氣孔；在1810/10h真空燒結(jié),結(jié)合處干凈,沒有雜質(zhì)、氣孔等缺陷。3 Yb:LuAG/LuAG、Yb:YAG/YAG的復合激光材料制備研究通過熱擴散方法制備Yb:LuAG/LuAG復合陶瓷。通過熱擴散理論結(jié)合不同燒結(jié)溫度,分析復合區(qū)域陶瓷晶粒生長機理。通過ZYGO干涉儀測試,復合結(jié)構(gòu)激光材料光學均勻性良好,復合區(qū)域不存在氣孔以及斷層。通過熱鍵合結(jié)合陶瓷晶粒生長制備出Yb:YAG/YAG陶瓷晶體復合材料,結(jié)合不同燒結(jié)溫度和時間,分析陶瓷晶粒和單晶之間相互作用。實驗結(jié)果表明：隨著溫度升高或延長燒結(jié)時間,晶體朝著陶瓷方向生長,形成“新材料”；燒結(jié)溫度越高或保溫時間越長,其形成“新材料”區(qū)域面積越大；晶體陶瓷結(jié)合處存在大量的氣孔,該氣孔是來源于陶瓷,低氣孔率的陶瓷可以制備高質(zhì)量的陶瓷晶體結(jié)構(gòu)。
【關鍵詞】：復合激光材料 Yb:LuAG/LuAG 同質(zhì)包邊藍寶石 顯微結(jié)構(gòu)
【學位授予單位】：上海應用技術學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN244;TB33
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 1 引言11-25
• 1.1 目前激光技術及激光材料研究進展11-17
• 1.1.1 DPSSL簡介11-12
• 1.1.2 高功率固體激光發(fā)展現(xiàn)狀及實現(xiàn)方式12-17
• 1.2 激光工作物質(zhì)熱效應17-20
• 1.2.1 溫度梯度效應17-18
• 1.2.2 熱應力18
• 1.2.3 熱致雙折射18-19
• 1.2.4 熱透鏡效應19
• 1.2.5 熱效應對輸出激光質(zhì)量影響19-20
• 1.3 吸收輻射放大(ASE)效應20-24
• 1.3.1 放大自發(fā)輻射抑制技術20-24
• 1.4 本課題研究內(nèi)容與意義24-25
• 2 水基流延成型Al_2O_3陶瓷膜25-42
• 2.1 實驗測試與表征25-27
• 2.1.1 粉體顆粒比表面測試25
• 2.1.2 氧化鋁粒徑分布25
• 2.1.3 粉體顯微形貌和成分25
• 2.1.4 料漿pH值25
• 2.1.5 料漿電動電位25
• 2.1.6 料漿流變性能25-26
• 2.1.7 流延膜熱分析26
• 2.1.8 陶瓷光透過率和吸收曲線26
• 2.1.9 光學均勻性檢測26-27
• 2.2 實驗工藝流程27-30
• 2.2.1 原料選擇28
• 2.2.3 實驗設備28-29
• 2.2.4 粉體選擇29-30
• 2.3 分散劑對漿料分散性的影響30-33
• 2.3.1 分散劑種類30-31
• 2.3.2 分散劑Zeta-pH值關系31-32
• 2.3.4 分散劑用量選擇32-33
• 2.4 粘結(jié)劑對漿料的影響33-41
• 2.4.1 粘結(jié)劑性質(zhì)33-34
• 2.4.2 粘結(jié)劑漿料流變曲線34-35
• 2.4.3 粘結(jié)劑對流延膜微觀及致密度影響35-41
• 2.5 本章小結(jié)41-42
• 3 過渡金屬鈷摻雜氧化鋁陶瓷包邊藍寶石42-49
• 3.1 引言42
• 3.2 流延法制備鈷摻雜氧化鋁陶瓷及其光吸收性能研究42-44
• 3.3 鈷摻雜氧化鋁陶瓷包邊藍寶石晶體研究44-48
• 3.4 本章小結(jié)48-49
• 4 Yb：LuAG/LuAG,Yb：YAG/YAG材料復合結(jié)構(gòu)研究49-62
• 4.1 引言49-51
• 4.1.1 復合結(jié)構(gòu)Yb：YAG/YAG設計與理論50-51
• 4.2 熱擴散Yb：LuAG/LuAG多晶陶瓷復合結(jié)構(gòu)51-55
• 4.3 YAG/Yb：YAG陶瓷單晶化制備與研究55-60
• 4.3.1 引言55-56
• 4.3.2 Yb：YAG/YAG陶瓷單晶化復合界面形貌分析56-60
• 4.4 本章小結(jié)60-62
• 5 總結(jié)62-64
• 參考文獻64-70
• 攻讀學位期間所開展的科研項目和發(fā)表的學術論文70-71
• 致謝71

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳前,朱德懋;復合結(jié)構(gòu)振動分析的數(shù)值方法[J];計算結(jié)構(gòu)力學及其應用;1990年03期

2 范俊奇;辛凱;宋紅民;薛一江;;泡沫夾層在抗爆復合結(jié)構(gòu)中作用的實驗研究[J];實驗力學;2011年03期

3 陳前;朱德懋;;彈性——粘彈性復合結(jié)構(gòu)模態(tài)理論[J];固體力學學報;1990年01期

4 賈玉樹;論科學理論的經(jīng)驗基礎[J];哲學動態(tài);1994年04期

5 趙曉兵,方秦,張亞棟,柳景春;爆炸荷載作用下地下復合結(jié)構(gòu)的合理剛度匹配[J];爆炸與沖擊;2001年02期

6 吳楚生;;淺析鋼木復合結(jié)構(gòu)的特點及施工方法[J];民營科技;2010年10期

7 陳前,朱德懋;關于復合結(jié)構(gòu)振動分析中粘彈性材料本構(gòu)方程的形式[J];應用力學學報;1987年01期

8 白建忠,劉平;具有復合結(jié)構(gòu)顆粒的介電相互作用[J];上海交通大學學報;2004年01期

9 任學平,關麗坤,張乃洪,周秉利;復合結(jié)構(gòu)殼體蠕變變形有限元研究[J];力學與實踐;2005年03期

10 任建亭,邱陽;粘彈復合結(jié)構(gòu)特征問題的迭代算法[J];計算力學學報;1997年03期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王利民;Leung K Y Christopher;;非線性裂紋模型在復合結(jié)構(gòu)失效分析中的應用[A];復合材料力學現(xiàn)代進展會議論文集擴展摘要[C];2005年

2 張建偉;錢維坤;李繼信;;儲罐玻璃鋼四面錐復合結(jié)構(gòu)修復技術的開發(fā)應用[A];山東石油學會第三屆腐蝕與防護技術學術交流會論文集[C];2005年

3 鄭建中;左炳和;殷懷堂;;并列雙座復合結(jié)構(gòu)立窯的爆破[A];第七屆全國工程爆破學術會議論文集[C];2001年

4 張梅;尚云東;張江濤;劉立勝;翟鵬程;;黏彈性層疊復合結(jié)構(gòu)殘余應力分析與優(yōu)化[A];中國力學大會——2013論文摘要集[C];2013年

5 王翕君;江俊;;半導體-金屬復合結(jié)構(gòu)催化活性模擬研究[A];中國化學會第29屆學術年會摘要集——第15分會：理論化學方法和應用[C];2014年

6 閆翔宇;陳志華;;三類結(jié)構(gòu)概念和復合結(jié)構(gòu)體系分類[A];第九屆全國現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學術研討會論文集[C];2009年

7 金超;秦瑤;李影;祖連海;楊金虎;;Ag@Ag_3PO_4@ZnO三元異質(zhì)復合結(jié)構(gòu)的制備及其光催化性能的探究[A];中國化學會第29屆學術年會摘要集——第37分會：能源納米科學與技術[C];2014年

8 鄭維時;郭子龍;莊家騏;楊文勝;;Fe_3O_4@SiO_2@Au復合結(jié)構(gòu)在生物監(jiān)測方面的應用[A];中國化學會第29屆學術年會摘要集——第35分會：納米生物醫(yī)學中的化學問題[C];2014年

9 周曉敏;張國亮;;“凍土+管棚”復合結(jié)構(gòu)的承載性能研究及其應用分析[A];城市地下空間開發(fā)與地下工程施工技術高層論壇論文集[C];2004年

10 翟宏菊;王立晶;孫德武;李秀艷;常立民;楊景海;;Ag-ZnO復合結(jié)構(gòu)的一步溶劑熱合成及其發(fā)光性能研究[A];中國化學會第29屆學術年會摘要集——第21分會：光化學[C];2014年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 記者 張Z，

本文編號：937461