目前2.79微米中紅外激光被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測、激光雷達(dá)、遙感探測和太空科研等領(lǐng)域,其中基于摻鉺激光晶體(4I11/2→4113/2躍遷)的全固態(tài)激光引起了科學(xué)家們的濃厚興趣和極大關(guān)注。傳統(tǒng)的燈泵固體激光器存在能量轉(zhuǎn)換效率低、熱效應(yīng)嚴(yán)重和工作頻率受限等問題。相對而言,近年來快速發(fā)展的激光二極管泵浦的全固態(tài)激光器具有結(jié)構(gòu)緊湊、轉(zhuǎn)換效率高、工作壽命長和運(yùn)轉(zhuǎn)方式多樣化(連續(xù)、脈沖、調(diào)Q和鎖模)等優(yōu)勢。同時(shí)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)研究的進(jìn)步與發(fā)展,固體激光器不斷向著高重頻激光輸出、皮秒級超短脈沖和多波長可調(diào)諧等趨勢拓展。因此,作為固體激光器核心工作部件的激光晶體,尤其是在摻鉺激光晶體成為國家科技競爭甚至禁運(yùn)情況下,需要我國科研工作者投入大量的精力與時(shí)間對其生長工藝及性能優(yōu)化開展深入研究。其中鈧鎵石榴石激光晶體因具有熱導(dǎo)率較高、物理機(jī)械性能優(yōu)異和易于生長出大尺寸等特點(diǎn),在高功率連續(xù)激光輸出、寬波段可調(diào)諧和短脈沖調(diào)Q等方面表現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢�；诒菊n題組擁有提拉法生長石榴石結(jié)構(gòu)氧化物晶體的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)和良好的實(shí)驗(yàn)設(shè)備條件,針對2.79微米新型Er3+摻雜鈧鎵石榴石激光晶體的生長習(xí)性、基本物理性質(zhì)和激...

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 中紅外激光技術(shù)簡介
    1.2 2.79μm附近中紅外固體激光器的研究進(jìn)展
        1.2.1 Cr²⁺摻雜Ⅱ-Ⅵ硫族化合物固體激光器
        1.2.2 稀土離子摻雜固體激光器
    1.3 Er³⁺摻雜激光晶體的研究現(xiàn)狀及存在問題
        1.3.1 摻鉺石榴石結(jié)構(gòu)氧化物晶體
        1.3.2 摻鉺倍半氧化物晶體
        1.3.3 摻鉺氟化物晶體
        1.3.4 其他摻鉺晶體
    1.4 論文的研究內(nèi)容與目的
第2章 提拉法生長Er³⁺摻雜鈧鎵石榴石激光晶體
    2.1 提拉法晶體生長技術(shù)簡介
        2.1.1 提拉法基本原理
        2.1.2 提拉法晶體生長的實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.1.3 提拉法晶體生長的工藝參數(shù)
    2.2 Er³⁺摻雜鈧鎵石榴石激光晶體生長
        2.2.1 多晶原料制備
        2.2.2 晶體生長過程
        2.2.3 晶體退火處理
    2.3 本章小結(jié)
第3章 Er,Pr:GYSGG晶體的抗輻照性能研究
    3.1 Er,Pr:GYSGG晶體的光譜性能
        3.1.1 Er,Pr:GYSGG晶體的吸收光譜及能級躍遷
        3.1.2 Er,Pr:GYSGG晶體的熒光光譜及熒光壽命
    3.2 Er,Pr:GYSGG晶體的抗輻照性能
        3.2.1 Er,Pr:GYSGG晶體的γ射線輻照實(shí)驗(yàn)
        3.2.2 輻照對Er,Pr:GYSGG晶體光譜性能的影響
        3.2.3 輻照對Er,Pr:GYSGG晶體激光性能的影響
    3.3 本章小結(jié)
第4章 Er,Pr:GYSGG晶體的激光性能及熱效應(yīng)研究
    4.1 傳統(tǒng)Er,Pr:GYSGG晶體棒的激光性能
        4.1.1 LD側(cè)面泵浦Er,Pr:GYSGG晶體棒的實(shí)驗(yàn)方案
        4.1.2 不同實(shí)驗(yàn)條件下Er,Pr:GYSGG晶體棒的激光性能
    4.2 傳統(tǒng)Er,Pr:GYSGG晶體棒的熱效應(yīng)分析
        4.2.1 Er,Pr:GYSGG晶體棒的熱焦距
        4.2.2 Er,Pr:GYSGG晶體棒的溫度分布
    4.3 Er,Pr:GYSGG復(fù)合晶體棒的熱透鏡效應(yīng)補(bǔ)償
        4.3.1 激光晶體棒的熱鍵合及端面曲率研磨
        4.3.2 復(fù)合激光晶體棒的激光性能
    4.4 本章小結(jié)
第5章 Er,Pr:GYSGG晶體的電光調(diào)Q效應(yīng)
    5.1 電光調(diào)Q固體激光器的基本原理
    5.2 基于LGS晶體的電光調(diào)Q實(shí)驗(yàn)裝置
    5.3 LGS電光調(diào)Q Er,Pr:GYSGG晶體棒的激光性能
    5.4 本章小結(jié)
第6章 新型Er:LuSGG激光晶體的性能研究
    6.1 Er:LuSGG晶體的物相結(jié)構(gòu)與結(jié)晶質(zhì)量
        6.1.1 Er:LuSGG晶體的物相結(jié)構(gòu)
        6.1.2 Er:LuSGG晶體的結(jié)晶質(zhì)量
    6.2 Er:LuSGG晶體的熱學(xué)性能
        6.2.1 比熱
        6.2.2 熱膨脹系數(shù)
        6.2.3 熱導(dǎo)率
    6.3 Er:LuSGG晶體的光譜性能
        6.3.1 Er: LuSGG晶體的吸收光譜
        6.3.2 Er:LuSGG晶體的熒光光譜及熒光壽命
    6.4 Er:LuSGG晶體的激光性能
    6.5 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果



本文編號(hào)：3905962