新型激光晶体的性能研究

来源 :中国矿业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liongliong484
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光波导是集成光学系统中的重要结构单元,波导激光在小型固体激光器等光电领域具有重要潜在应用,因此把激光集成到单片器件实现小型化成为当前广泛关注的研究热点。从这一点来讲,基于稀土掺杂的激光晶体光波导结构在光电领域具有特别重要的应用。离子辐照是在光学材料形成波导结构及进行激光晶体性能调控的重要方法。本论文基于离子辐照方法对Yb:Lu AG、Yb:KGW、Yb:YAP、Nd:YAP新型激光晶体材料进行了光学性能调控研究。主要内容如下:以能量为4.5 Me V,剂量分别为1.0×1014,5.0×1014和1.0×1015 cm-2的Si离子注入Yb:Lu AG晶体。利用棱镜耦合技术研究了注入后Yb:Lu AG晶体的暗模特性,结果表明Si离子注入在Yb:Lu AG近表面形成了位垒型光波导结构。利用RCM方法模拟折射率分布和场强分布情况,并对波导模式进行了分析。注入后样品的荧光发射结果表明,所形成的位垒型光波导结构可以较好地保持Yb:Lu AG单晶的荧光特性。以能量为6.0 Me V,剂量为4.5×1015 cm-2的C离子注入Yb:KGW晶体。暗模特性研究表明,注入后Yb:KGW样品表面形成了位垒型光波导结构。在930nm激发下,光致荧光光谱结果表明在能量为6.0 Me V,剂量为4.5×1015 cm-2的C离子注入的情况下,Yb:KGW晶体的近红外发射强度和荧光发射截面积得到了显著的增强。以能量为4.5 Me V,剂量为5×1014,1×1015 cm-2的Si离子分别注入Yb:YAP晶体。棱镜耦合测试表明,注入样品形成了位垒型光波导结构。光致荧光发射结果表明,在930nm氙灯泵浦下,Si离子注入可以有效增强Yb:YAP晶体的近红外发射强度。以能量为4.5 Me V,剂量为5×1014,1×1015 cm-2的Si离子分别注入Nd:YAP晶体。在632.8nm激光激发下,注入后Nd:YAP样品形成了位垒型光波导结构。在808nm激光激发下,分别研究了注入样品的上转换及下转换荧光发射特性,同时探讨了荧光上转换发射相关物理机制。该论文有图40幅,表2个,参考文献92篇。
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