近日,鄭州大學金剛石材料與(yu) 器件課題組在金剛石激光晶體(ti) 製備及拉曼激光技術方麵取得重要進展。攻克了大尺寸、低應力金剛石單晶製備以及低粗糙度、高平行度金剛石晶體(ti) 加工等關(guan) 鍵技術,研製出光學性能優(you) 異的金剛石拉曼激光晶體(ti) 。基於(yu) 自主製備的金剛石激光晶體(ti) ,成功開發出具有<1 ns脈衝(chong) 寬度、MW級峰值功率和kHz高重頻的人眼安全波段金剛石拉曼激光器。這一成果標誌著團隊在高質量金剛石激光晶體(ti) 材料及拉曼激光技術方麵取得了重要進展。
圖1:課題組自主生長的大尺寸金剛石拉曼晶體(ti)
該課題組通過構建V型折疊腔和短拉曼腔結構,利用拉曼誘導腔倒空效應,實現了激光能量的快速釋放,最終獲得脈衝(chong) 寬度僅(jin) 為(wei) 0.6 ns、峰值功率高達913.3 kW的1.45 µm人眼安全波段金剛石拉曼激光器,刷新了國際上同類型器件性能紀錄。此外,該激光器還展現出高的重複頻率(1-10 kHz)與(yu) 良好的光束質量(M² < 1.5),可滿足衛星測距等遠距離、高精度探測場景的應用需求。
圖2:金剛石拉曼激光器實驗裝置(左)及輸出特性(右)
大尺寸高質量金剛石激光晶體(ti) 的國產(chan) 化將大幅降低拉曼激光器件的製造成本,為(wei) 相關(guan) 產(chan) 業(ye) 的發展注入強勁動力。未來,鄭州大學金剛石材料與(yu) 器件課題組宣稱將繼續優(you) 化金剛石晶體(ti) 生長工藝,提升拉曼激光器件輸出性能,推動我國拉曼晶體(ti) 生長和激光技術的不斷進步。
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