伴隨著激光技術(shù)越來越多的進(jìn)入到人類生活的方方面面,科研工作者對于激光技術(shù)的研究也越來越廣泛與深入。其中處于固體激光核心地位的激光增益介質(zhì)對于激光器的激光性能起著至關(guān)重要的作用。增益介質(zhì)的基質(zhì)材料作為激活離子的載體決定了激活離子能否順利且有效的進(jìn)入激光材料,并且也決定了激光材料的熱學(xué)性能、基本理化性能等;而作為介質(zhì)發(fā)光中心的激活離子由于自身具有豐富的能級以及特征的核外電子排布,可通過能級躍遷向外界輻射能量,進(jìn)而決定著激光材料的光譜特性。LGS（La3Ga5SiO14）晶體及其同型化合物是一類具有優(yōu)異性能的壓電材料。這些電學(xué)上的特點也引起了人們對于探索該類晶體能否成為具有多功能性的全固態(tài)激光器件的強(qiáng)烈興趣。其中LGS系列晶體存在一類由兩個或兩個以上原子占據(jù)同一氧配位體的有序構(gòu)型-CNGS晶體。CNGS晶體屬三方晶系,32點群,P321空間群,非中心對稱結(jié)構(gòu),因此由其結(jié)構(gòu)特點可判斷CNGS晶體在非線性光學(xué)上也具有潛在的應(yīng)用價值。相比于LGS晶體,CNGS具有Ga元素含量低、優(yōu)良的理化性質(zhì)、良好的機(jī)械性能以及易于生長的特點。目前2-3 μm激光在當(dāng)今社會的應(yīng)用非常廣泛。其中Tm3+在2 μm附... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：154 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 固體激光增益介質(zhì)的現(xiàn)狀與發(fā)展
        1.2.1 激光玻璃
        1.2.2 激光晶體
        1.2.3 激光陶瓷
        1.2.4 光纖激光
    1.3 摻雜型激光晶體中激活離子的選擇
    1.4 2-3μm波段中紅外激光晶體的發(fā)展與現(xiàn)狀
        1.4.1 2-3μm波段激光應(yīng)用背景
        1.4.2 銩離子摻雜激光晶體的發(fā)展
        1.4.3 鉺、鈥離子摻雜中紅外輸出激光晶體的研究進(jìn)展
    1.5 功能型LGS系列激光晶體的研究進(jìn)展
    1.6 本論文的研究思路、研究內(nèi)容與研究方法
    參考文獻(xiàn)
第二章 Re:CNGS (Re=Tm,Er,Ho/Pr, Ho/Pr/Yb)晶體的生長
    2.1 引言
    2.2 提拉法晶體生長的理論基礎(chǔ)
        2.2.1 提拉法晶體生長的溫場和熱量傳輸
        2.2.2 從能量守恒討論提拉法晶體的生長工藝
    2.3 晶體生長的實驗設(shè)備
    2.4 晶體的生長工藝過程
        2.4.1 多晶原料的合成
        2.4.2 溫場設(shè)計
        2.4.3 晶體生長的工藝
    2.5 提拉法Re:CNGS單晶生長成果與質(zhì)量分析
        2.5.1 Tm離子摻雜CNGS晶體
        2.5.2 Ho,Pr離子共摻CNGS晶體的生長及工藝的改進(jìn)
        2.5.3 Ho,Pr,Yb離子共摻CNGS晶體
        2.5.4 高濃度Er~(3+)摻雜CNGS晶體的生長工藝探索
    2.6 晶體的定向與加工
        2.6.1 晶體的定向
        2.6.2 晶體的加工
    2.7 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 Re:CNGS(Re=Tm,Er,Ho/Pr,Ho/Pr/Yb)的晶體結(jié)構(gòu)與基本性能表征
    3.1 引言
    3.2 晶體密度的測量與計算
        3.2.1 晶體的實驗測量密度
        3.2.2 晶體的理論密度
    3.3 晶體的化學(xué)組份分析
        3.3.1 晶體生長中的分凝現(xiàn)象
        3.3.2 X射線熒光分析XRF
    3.4 物相分析與晶體結(jié)構(gòu)解析
        3.4.1 XPRD物相分析
        3.4.2 晶體結(jié)構(gòu)解析
    3.5 晶體生長質(zhì)量的表征
        3.5.1 高分辨X射線衍射搖擺曲線
        3.5.2 晶體的生長質(zhì)量
    3.6 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 Re:CNGS (Re=Tm,Ho/Pr,Yb/Ho/Pr)晶體熱學(xué)性質(zhì)的表征與研究
    4.1 引言
    4.2 實驗條件及設(shè)備
    4.3 比熱
        4.3.1 固體的比熱與熱容
        4.3.2 晶體的測量定壓比熱
    4.4 晶體的熱膨脹
        4.4.1 固體熱膨脹的物理本質(zhì)
        4.4.2 晶體熱膨脹的測量
    4.5 晶體的熱擴(kuò)散系數(shù)與熱導(dǎo)率
        4.5.1 晶體熱傳導(dǎo)的微觀機(jī)制
        4.5.2 Tm:CNGS晶體熱擴(kuò)散系數(shù)的測量
        4.5.3 Tm:CNGS晶體熱導(dǎo)率的計算
    4.6 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 Tm:CNGS晶體的光譜與激光性能表征與研究
    5.1 引言
    5.2 Tm:CNGS晶體的光譜特性研究
        5.2.1 晶體的吸收光譜
        5.2.2 晶體的熒光光譜
        5.2.3 晶體的熒光壽命
    5.3 Tm:CNGS晶體的連續(xù)激光性能研究
        5.3.1 實驗
        5.3.2 連續(xù)激光性能分析
    5.4 總結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第六章 總結(jié)
    6.1 主要研究內(nèi)容與結(jié)論
    6.2 本論文創(chuàng)新點
    6.3 有待進(jìn)一步開展的工作
致謝
攻讀學(xué)位期間所獲獎勵
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
附發(fā)表論文兩篇
學(xué)位論文評閱及答辯情況表


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]摻鉺中紅外激光器的進(jìn)展[J]. 方聰,王思博,惠勇凌,姜夢華,雷訇,李強(qiáng).  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2019(18)
[2]光纖激光器的發(fā)展現(xiàn)狀研究[J]. 王海燕,王常春.  吉林化工學(xué)院學(xué)報. 2018(11)
[3]半導(dǎo)體激光抽運Dy:YAG黃光激光器[J]. 鞠喬俊,沈華,姚文明,陳建生,檀慧明,劉文鵬,羅建喬,張慶禮,高靜.  中國激光. 2017(04)
[4]2.5～5.0μm波段中紅外激光晶體的生長和性能研究[J]. 王燕,李堅富,游振宇,夏候平,朱昭捷,徐金龍,涂朝陽.  中國科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2016(09)
[5]NaLa（MoO4）2∶Eu3+/Tb3+/Tm3+材料的合成、發(fā)光及能量傳遞[J]. 徐晶,閆景輝,韓鈺婷,喬樹亮,楊波,李莉,劉彩虹,姚爽,鄒明強(qiáng).  光譜學(xué)與光譜分析. 2015(10)
[6]藍(lán)寶石晶體的熱學(xué)性能研究[J]. 施純俊,張連翰,洪佳琪,張方方,潘世烈,杭寅.  人工晶體學(xué)報. 2015(10)
[7]Experimental study of continuous-wave and Q-switched laser performances of Ho:YVO4crystal[J]. 韓鎏,姚寶權(quán),段小明,李上,戴通宇,鞠有倫,王月珠.  Chinese Optics Letters. 2014(08)
[8]含氟化物的鋇鎵鍺酸鹽玻璃形成及其熱性能[J]. 曹國喜,范有余,張龍,胡和方,干福熹.  硅酸鹽學(xué)報. 2014(01)
[9]中紅外激光晶體Er∶YSGG的生長及LD泵浦的激光性能[J]. 羅建喬,孫敦陸,張慶禮,康宏向,谷長江,劉文鵬,殷紹唐.  人工晶體學(xué)報. 2012(03)
[10]雙包層石英基摻Tm3+光敏光纖的研制及應(yīng)用[J]. 張晨芳,劉利松,趙瑞峰,魏淮,鄭凱,簡水生.  紅外與激光工程. 2011(12)

博士論文
[1]新型Nd3+摻雜RENbO4（RE=Gd,La and Y）激光晶體的生長及性能研究[D]. 丁守軍.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018
[2]Nd:CNGS晶體和Yb:CNGS晶體的生長及激光性能研究[D]. 張栩朝.山東大學(xué) 2018
[3]2.6-3.0μm新型Er3+摻雜激光晶體生長與性能研究[D]. 陳媛芝.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018
[4]影響提拉法生長氧化物晶體質(zhì)量的若干關(guān)鍵因素研究[D]. 尹延如.山東大學(xué) 2017
[5]鉭酸鎵鑭及同構(gòu)化合物晶體的制備和性能研究[D]. 張希清.山東大學(xué) 2008
[6]CNGS和CTGS晶體的生長及性能研究[D]. 石緒忠.山東大學(xué) 2007

碩士論文
[1]幾種鈮酸鹽晶體的探索及性能研究[D]. 郭家怡.山東大學(xué) 2018
[2]Re:CNGS（Re=Nd,Er,Tm）晶體的生長以及結(jié)構(gòu)性能的研究[D]. 任俊宇.山東大學(xué) 2017
[3]摻釹A3TaGa3Si2O14（A=Ca，Sr）晶體的生長和激光自倍頻性能研究[D]. 陳菲菲.山東大學(xué) 2016
[4]Nd:CNGS晶體生長及性質(zhì)研究[D]. 張曉彤.山東大學(xué) 2015
[5]A3BC3D2O14晶體的性能與應(yīng)用研究[D]. 王寶林.山東大學(xué) 2006



本文編號：3173872