閱讀 | 訂閱
閱讀 | 訂閱
今日要聞

今年上海矽酸鹽所高功率激光晶體研究獲進展

來源:上海矽酸鹽研究所2014-12-26 我要評論(0 )   

激光技術經過半個(ge) 多世紀的發展,超強超短激光技術是其前沿,受到國際上各個(ge) 發達國家和經濟體(ti) 的重視,而具有寬帶發射光譜特性的激

 激光技術經過半個多世紀的發展,超強超短激光技術是其前沿,受到國際上各個發達國家和經濟體的重視,而具有寬帶發射光譜特性的激光材料是超強超短激光器的關鍵基礎元件之一。稀土離子摻雜的堿土氟化物AeF2晶體(Ae:Ca、Sr、Ba)一個顯著的特點是激活離子的多重局域配位結構,形成類似於玻璃的寬光譜特性,同時具有晶體材料高的熱導率,已成為主要的超強超短增益介質材料之一。此外,這類激光材料還具有以下優點:非常寬的透射範圍,可以從深紫外一直到中紅外;低的非線性折射率(n2),可以降低高強度激光泵浦作用下的非線性效應;較低的聲子能量,有利於提高熒光量子效率;具有負的折射率溫度係數(即熱光係數),在高能量密度下有利於獲得高質量的激光光束;可以獲得大尺寸單晶等。

  中國科學院上海矽酸鹽研究所研究員蘇良碧、徐軍(jun) 團隊自2003年開始係統開展了Yb:CaF2晶體(ti) 的研究工作,提出“在稀土摻雜堿土氟化物(AeF2,Ae=Ca,Sr,Ba)激光晶體(ti) 中摻入M+(或Me3+),可以在原子、分子和基團尺度上調控稀土離子的局域配位結構”的學術思想,發現在Yb3+:CaF2晶體(ti) 中調整Na+和Yb3+的濃度比可以調節其吸收和發射光譜性能,並可形成獨特的光譜性能,即在低溫下(<80K)仍然具有寬吸收和發射光譜,有利於(yu) 實現Yb3+離子低溫四能級超快激光輸出。與(yu) 德國耶拿大學(POLARIS工程)、奧地利維也納技術大學合作,分別實現了全LD泵浦的TW(太瓦,1012瓦)級超強超短激光輸出(Opt.Lett.,2008,33:2770)和低溫飛秒激光放大(Opt.Lett.,2009,34:2075;Opt.Lett.,2011,36:1914),使該晶體(ti) 成為(wei) 國際上發展新一代全LD泵浦超強超短激光裝置的主要增益介質之一。

  最近,上海矽酸鹽所在Y3+,Nd3+:CaF2激光晶體(ti) 中研究發現,通過調整摻雜離子Y3+、Nd3+的比例和組成,可以改變激活離子Nd3+在晶格中的微觀局域配位結構,從(cong) 而使得該晶體(ti) 的光譜參數可以在一定範圍進行調控:發射波長1040~1070nm、發射帶寬(FWHM)15~31nm、發射截麵1.5~4.5*10-20cm2、壽命200~1000μs等。由此,賦予了Nd:CaF2晶體(ti) 材料新的生命力:2012年3月首次采用鈦寶石泵浦實現了Nd,Y:CaF2晶體(ti) 的激光輸出(LaserPhys.Lett.,2013,10:035804);特別是2014年,與(yu) 上海交通大學教授謝國強、錢列加等合作,采用LD泵浦實現了103fs的SESAM鎖模超短脈衝(chong) 激光輸出(Opt.Lett.,2014,39:1737),這是國際上首次在摻Nd的激光晶體(ti) 中實現百飛秒鎖模激光輸出。此外,與(yu) 中科院物理研究所魏誌義(yi) 研究員合作,實現了Nd,Y:SrF2晶體(ti) 高效率的飛秒(332fs)鎖模激光輸出:激光斜率效率最高達67%,這是迄今Nd激光晶體(ti) 中飛秒激光輸出的最高效率(AppliedPhysicsExpress,2014,7:092704)。該晶體(ti) 在高能重頻激光係統中也展現出良好的應用前景。

  Nd,Y:Ca(Sr)F2激光晶體(ti)

  Nd,Y:CaF2激光晶體(ti) 鎖模脈衝(chong) 自相關(guan) 曲線(上)和光譜圖(下)

  Nd,Y:SrF2激光晶體(ti) 飛秒鎖模工作模式下激光輸出功率圖

轉載請注明出處。

免責聲明

① 凡本網未注明其他出處的作品,版權均屬於(yu) fun88网页下载,未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用。獲本網授權使用作品的,應在授權範圍內(nei) 使 用,並注明"來源:fun88网页下载”。違反上述聲明者,本網將追究其相關(guan) 責任。
② 凡本網注明其他來源的作品及圖片,均轉載自其它媒體(ti) ,轉載目的在於(yu) 傳(chuan) 遞更多信息,並不代表本媒讚同其觀點和對其真實性負責,版權歸原作者所有,如有侵權請聯係我們(men) 刪除。
③ 任何單位或個(ge) 人認為(wei) 本網內(nei) 容可能涉嫌侵犯其合法權益,請及時向本網提出書(shu) 麵權利通知,並提供身份證明、權屬證明、具體(ti) 鏈接(URL)及詳細侵權情況證明。本網在收到上述法律文件後,將會(hui) 依法盡快移除相關(guan) 涉嫌侵權的內(nei) 容。

網友點評
0相關評論
精彩導讀