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中红外氟化物激光晶体的生长和性能优化研究 被引量：6
1
作者 张沛雄 李善明 +4 位作者 杨依伦 张连翰 李真 陈振强 杭寅 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2020年第8期1369-1378,共10页
中红外激光晶体材料作为激光技术核心增益材料之一,在军事光电对抗、激光医疗、卫星遥感、环境监测、基础科学等领域具有非常重要的应用。本文介绍了近年来在中红外氟化物激光晶体材料中,关于晶体生长、光学性能优化以及中红外激光性能... 中红外激光晶体材料作为激光技术核心增益材料之一,在军事光电对抗、激光医疗、卫星遥感、环境监测、基础科学等领域具有非常重要的应用。本文介绍了近年来在中红外氟化物激光晶体材料中,关于晶体生长、光学性能优化以及中红外激光性能等方面的研究工作,特别是在中红外光学性能优化调控方面,主要介绍基于稀土能级耦合的相互作用,有效抑制发光离子的自终止效应,以及为发光离子提供有效泵浦通道。 展开更多
关键词 中红外氟化物激光晶体 晶体生长 光学性能优化 中红外激光性能
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中红外掺铒氟化物光纤连续激光器及其数值分析 被引量：1
2
作者 杨雪莹 刘永岩 +5 位作者 田颖 蔡恩林 李兵朋 徐时清 张军杰 黄飞飞 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期334-342,共9页
基于产生3μm中红外激光的Er^(3+)能量转换过程与能级体系,建立了掺铒氟化物光纤激光器的速率方程和传输方程,系统地研究了泵浦结构和光纤长度对输出功率、斜率效率以及腔内泵浦和激光功率分布的影响,为后续的实验提供理论依据。仿真确... 基于产生3μm中红外激光的Er^(3+)能量转换过程与能级体系,建立了掺铒氟化物光纤激光器的速率方程和传输方程,系统地研究了泵浦结构和光纤长度对输出功率、斜率效率以及腔内泵浦和激光功率分布的影响,为后续的实验提供理论依据。仿真确定了小泵浦功率的光纤激光器理想的光纤长度为4~8 m,最终实验选择4.7 m光纤完成了中红外掺铒氟化物光纤激光器连续激光输出光路的搭建,在泵浦功率为5 W、中心波长为2.797μm处实现了最大功率1.038 W、斜率效率20.4%的连续激光输出。 展开更多
关键词 中红外 氟化物光纤激光器 速率方程 连续激光
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热键合、凹端面及晶体棒直径对Er∶YSGG中红外激光性能的影响
3
作者 程毛杰 董昆鹏 +5 位作者 胡伦珍 张会丽 罗建乔 权聪 韩志远 孙敦陆 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期571-579,共9页
对热键合、凹端面及不同直径Er∶YSGG晶体棒的中红外激光性能进行了系统对比研究。晶体经高温退火、定向切割、端面精密抛光后,测量得到其平面度和表面粗糙度分别小于0.1λ@633 nm和0.5 nm。通过精密加工实现了YSGG与Er∶YSGG室温光胶,... 对热键合、凹端面及不同直径Er∶YSGG晶体棒的中红外激光性能进行了系统对比研究。晶体经高温退火、定向切割、端面精密抛光后,测量得到其平面度和表面粗糙度分别小于0.1λ@633 nm和0.5 nm。通过精密加工实现了YSGG与Er∶YSGG室温光胶,然后进行了高温热键合,透过谱表明键合界面基本无损耗,达到了一体化。热焦距结果表明,热键合、凹端面能够有效改善和补偿高功率泵浦条件下晶体的热透镜效应,有利于提高晶体的激光性能。对比未键合、热键合及凹面热键合Er∶YSGG晶体在968 nm LD侧面泵浦条件下的激光性能发现,低频150 Hz以下,键合与凹面并未表现出优势,三种棒的最大输出功率和斜效率分别均在24 W和28%附近;但随重频增加,热效应逐渐加重,键合晶体良好散热能力和凹面热补偿效应使激光性能得到提高。在重频300 Hz下,未键合、热键合及凹面热键合三种棒的最大输出功率分别为15.54,17.85和18.33 W、斜效率分别为16.6%,18.3%和18.4%;重频600 Hz条件下,三种棒的最大输出功率分别为9.4,13.32和13.18 W、斜效率分别为6.7%,8.6%和9%。此外,对比研究了不同直径Er∶YSGG晶体的激光性能,在低于100 Hz的低频下,三种晶体的激光性能接近。但相比于3和4 mm键合凹面棒,直径2 mm棒有大的比表面积,拥有更好的热管理能力,使其在高重频条件下具有更好的激光性能。如在150 Hz条件下,2 mm凹面键合Er∶YSGG晶体棒获得了功率23.82 W、斜效率27.7%的中红外激光输出,大大高于直径3和4 mm棒的18 W和23%。在600 Hz,直径2 mm键合凹面棒中实现了功率13.18 W,斜效率9%的激光输出,相比于直径3和4 mm键合凹面棒的9 W,7%具有较大的改善。测量得到2 mm凹面键合Er∶YSGG晶体棒在150 Hz,200μs条件下的光束质量因子M_(x)^(2)/M_(y)^(2)=6.28/6.30,表明该激光具有良好的光束质量。综上,选择合适晶体棒直径,并将键合与凹面相结合是实现高性能2.79μm激光的有效方法。 展开更多
关键词 热键合 Er∶YSGG激光晶体 凹端面 LD侧面泵浦 2.79μm中红外激光 斜效率 光束质量因子
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掺铽氟化物晶体可见光激光器研究进展
4
作者 刘子琪 徐学森 +1 位作者 蒋艳梅 郭永瑞 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1871-1882,共12页
掺铽氟化物晶体激光器由于可直接产生覆盖500~700 nm可见光波段激光输出,相对于传统变频可见光激光器,具有结构紧凑、转换效率高等优势,因此在科学研究和工业领域具有广阔的应用前景。当前,掺铽氟化物晶体可见光激光器发展的关键在于提... 掺铽氟化物晶体激光器由于可直接产生覆盖500~700 nm可见光波段激光输出,相对于传统变频可见光激光器,具有结构紧凑、转换效率高等优势,因此在科学研究和工业领域具有广阔的应用前景。当前,掺铽氟化物晶体可见光激光器发展的关键在于提升激光输出功率。本文首先从掺铽氟化物晶体的基质、晶体结构及光谱特性等方面展开介绍;然后,重点分析了基于倍频的光泵浦半导体激光器(2ω-OPSL)和可见激光二极管(LD)泵浦的掺铽氟化物晶体可见光激光器在连续激光、脉冲激光和深紫外激光输出方面的发展历程;最后,分析了掺铽氟化物晶体可见光激光器当前存在的问题并展望了该激光器的发展前景。 展开更多
关键词 掺铽氟化物晶体 可见光激光器 连续激光 脉冲激光 深紫外激光
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基于实验参数的Dy^(3+),Na^(+):PbGa_(2)S_(4)中红外激光理论研究
5
作者 余学舟 黄昌保 +7 位作者 吴海信 胡倩倩 刘国晋 李亚 朱志成 祁华贝 倪友保 王振友 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第16期72-81,共10页
基于加工出的Dy^(3+),Na^(+):PbGa_(2)S_(4)晶体元件的吸收光谱测试以及Judd-Ofelt理论计算数据,通过互易法计算出各发光能级间的荧光吸收与发射截面.通过测试与计算得到的数据,数值模拟了采用1.3μm和1.7μm泵浦源直接抽运Dy^(3+),Na^(... 基于加工出的Dy^(3+),Na^(+):PbGa_(2)S_(4)晶体元件的吸收光谱测试以及Judd-Ofelt理论计算数据,通过互易法计算出各发光能级间的荧光吸收与发射截面.通过测试与计算得到的数据,数值模拟了采用1.3μm和1.7μm泵浦源直接抽运Dy^(3+),Na^(+):PbGa_(2)S_(4)晶体产生4.3μm中红外激光的实验方案.计算分析了激光功率、增益和吸收系数在晶体内的空间分布,分析比较了泵浦光功率、元件长度和输出镜反射率对输出功率的影响.模型中在光路中引入2.9μm级联激光振荡,以此抽运因为4.3μm发光堆积在能级^(6)H_(13/2)上的粒子数,发现其可以有效降低能级^(6)H_(11/2)到^(6)H_(13/2)跃迁的自终止效应,提高激光输出功率.计算结果表明:采用1.3μm和1.7μm泵浦源,当功率都为4 W时,最大的输出功率分别为103 mW和315 mW,斜率效率可达到2.8%和8.0%.数值模拟的结果对下一步晶体元件的改良加工以及光路搭建参数的选取提供了一定的指导意义. 展开更多
关键词 中红外激光 数值模拟 PbGa_(2)S_(4) 晶体
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Er^(3+)/Yb^(3+)/Pr^(3+):SrLaGaO_(4)晶体的光谱分析及中红外发射增强
6
作者 乐旭星 王燕 +2 位作者 朱昭捷 李坚富 涂朝阳 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期905-912,共8页
采用非化学计量配比的提拉法成功生长出Er^(3+)/Yb^(3+)/Pr^(3+):SrLaGaO_(4)晶体、Er^(3+)/Yb^(3+):SrLaGaO_(4)和Er^(3+):SrLaGaO_(4)晶体并进行了详细的光谱分析,同时对纯的SrLaGaO_(4)晶体进行了热学性能分析。与Er^(3+):SrLaGaO_(4... 采用非化学计量配比的提拉法成功生长出Er^(3+)/Yb^(3+)/Pr^(3+):SrLaGaO_(4)晶体、Er^(3+)/Yb^(3+):SrLaGaO_(4)和Er^(3+):SrLaGaO_(4)晶体并进行了详细的光谱分析,同时对纯的SrLaGaO_(4)晶体进行了热学性能分析。与Er^(3+):SrLaGaO_(4)晶体相比,Er^(3+)/Yb^(3+)/Pr^(3+):SrLaGaO_(4)晶体不仅展示了更好的吸收特性,而且还表现出较弱的近红外发射,以及优异的中红外发射;Er^(3+)/Yb^(3+)/Pr^(3+):SrLaGaO_(4)晶体中2.7μm铒激光下能级4I13/2的荧光寿命显著减少,而上能级4I11/2的寿命略微下降,成功抑制了自终止效应。此外,本工作还研究了Er^(3+)/Yb^(3+)/Pr^(3+):SrLaGaO_(4)晶体中Yb^(3+)的敏化作用和Pr^(3+)离子的去激活作用以及能量传递机制。总之,引入Yb^(3+)和Pr^(3+)有利于在Er^(3+)/Yb^(3+)/Pr^(3+):SrLaGaO_(4)晶体中实现增强的2.7μm发射,这使其成为中红外激光有前途的候选材料。 展开更多
关键词 SrLaGaO_(4)晶体 Er^(3+)掺杂 晶体生长 中红外激光晶体 光谱分析
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基于掺铒氟化物光纤的22.8μm可调谐激光输出
7
作者 佟亮 黄海波 +7 位作者 文宇轩 陈颂元 陶俊哲 叶珊珊 郑子其 王洋洋 黄松 高伟清 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期269-277,共9页
采用高浓度掺杂的掺铒氟化物光纤可以增强铒离子的能量转移上转换过程,从而产生2.8μm波段的中红外激光。铒离子的全波段发射光谱范围覆盖0.5~3.0μm,其发射波长与相应能级之间的跃迁相吻合。对铒离子全波段的激光输出开展了实验研究。... 采用高浓度掺杂的掺铒氟化物光纤可以增强铒离子的能量转移上转换过程,从而产生2.8μm波段的中红外激光。铒离子的全波段发射光谱范围覆盖0.5~3.0μm,其发射波长与相应能级之间的跃迁相吻合。对铒离子全波段的激光输出开展了实验研究。由于氟化物掺铒光纤的高掺杂浓度, 2.8μm激光占据主导地位。当泵浦功率为2~4 W时,激光输出在2714~2784 nm范围内可调谐,这是由增益竞争和腔内选择性以及非均匀加宽效应造成的。当泵浦功率增加到3 W以上时,可以观察到激光的谱分裂现象。实验获得了2.8μm波段的高稳定中红外激光,最大输出功率为0.7 W,斜率效率为12%。 展开更多
关键词 激光技术 中红外激光 掺铒氟化物光纤 激光调谐 光谱分裂
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氟化物磁光晶体的研究进展与应用
8
作者 吴振 张中晗 +3 位作者 张振 周声耀 苏良碧 武安华 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期194-206,共13页
光通信技术发展迅速,激光平均功率不断提高,磁光隔离器是保证激光单向传输、维持光学系统稳定高效工作的基础,而磁光介质作为磁光隔离器的核心部件也因此得以快速发展。首先简要介绍了几种磁光材料以及当前广泛应用的石榴石磁光晶体的... 光通信技术发展迅速,激光平均功率不断提高,磁光隔离器是保证激光单向传输、维持光学系统稳定高效工作的基础,而磁光介质作为磁光隔离器的核心部件也因此得以快速发展。首先简要介绍了几种磁光材料以及当前广泛应用的石榴石磁光晶体的缺点、法拉第效应的原理和应用,随后系统分析了作为新一代磁光晶体的各类氟化物磁光晶体的优缺点,最后展望了CeF_(3)磁光晶体潜在的应用前景以及未来氟化物磁光晶体的发展趋势。 展开更多
关键词 激光技术 磁光晶体 磁光隔离器 法拉第效应 氟化物磁光晶体 CeF_(3)
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超宽调谐(2.6~5μm)中红外皮秒脉冲激光的研究
9
作者 买里克古丽·艾合买提 达娜·加山尔 +1 位作者 杜力坤·苏来曼 塔西买提·玉苏甫 《新疆师范大学学报（自然科学版）》 2024年第4期20-25,共6页
在超快脉冲激光中,超宽调谐通常应用于超连续谱产生、光谱分析和调制等多个领域。文章利用皮秒脉冲同步泵浦技术,搭建了一种基于MgO:PPLN晶体的“Z”形光参量振荡器,通过具有扇形周期极化的晶体在中红外波段产生了高功率、波长超宽调谐(... 在超快脉冲激光中,超宽调谐通常应用于超连续谱产生、光谱分析和调制等多个领域。文章利用皮秒脉冲同步泵浦技术,搭建了一种基于MgO:PPLN晶体的“Z”形光参量振荡器,通过具有扇形周期极化的晶体在中红外波段产生了高功率、波长超宽调谐(2.6~5μm)的皮秒脉冲激光源输出。该振荡器由五镜一晶体组成,这五镜片的选择和精确调整是提高光参量振荡器输出性能的关键因素,采用波长为1.064μm的Nd:YVO_(4)皮秒脉冲激光源,选择周期在26~32μm可调谐的MgO:PPLN晶体,最大泵浦功率为15W时,2.66μm、3.44μm和4.99μm处获得了最大输出功率分别为3.41W、2.78W和0.52W的闲频光,相应的光-光转换效率分别为58%、55%、15%,测量到中红外光谱谱宽为2.37nm(2615nm)、Δλ=1.87nm(3687nm)、Δλ=1.30nm(4992nm),观察到在没有任何窄化光学元件条件下长脉冲随波长光谱谱宽具有线性变窄的过程。在2.6~4.5μm波段的激光输出功率均大于1W,实现了高功率,波长超宽调谐的中红外皮秒激光的连续输出。窄谱宽超宽调谐中红外皮秒脉冲激光为超快过程研究和应用领域提供了一种强大的工具。通过优化波长调谐范围和脉冲宽度能够满足不同领域对中红外激光的高要求,对推动相关领域的研究和发展至关重要。 展开更多
关键词 中红外激光 同步泵浦光参量振荡器 MgO:PPLN晶体 波长宽调谐 皮秒脉冲
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Pr^(3+)掺杂碱土混合氟化物激光晶体的生长与发光性能研究
10
作者 王无敌 王庆国 +12 位作者 薛艳艳 唐慧丽 徐子寒 张晨波 房前成 吴锋 罗平 徐晓东 苏良碧 李岩 韩建峰 逯占文 徐军 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2023年第7期1258-1269,共12页
采用多孔坩埚温度梯度法生长了0.6%Pr∶Ca_(x)Sr_(1-x)F_(2)(x=0,0.3,0.5,0.7,1.0)和0.6%Pr,5%R∶Ca_(0.5)Sr_(0.5)F_(2)(R=Y,Lu,Gd)系列碱土氟化物激光晶体,对其晶体结构、吸收和可见波段的荧光光谱及荧光衰减寿命进行了系统研究。通... 采用多孔坩埚温度梯度法生长了0.6%Pr∶Ca_(x)Sr_(1-x)F_(2)(x=0,0.3,0.5,0.7,1.0)和0.6%Pr,5%R∶Ca_(0.5)Sr_(0.5)F_(2)(R=Y,Lu,Gd)系列碱土氟化物激光晶体,对其晶体结构、吸收和可见波段的荧光光谱及荧光衰减寿命进行了系统研究。通过吸收截面、发射截面、荧光寿命、荧光半峰全宽等光谱参数分析发现,0.6%Pr,5%Y∶Ca_(0.5)Sr_(0.5)F_(2)混晶与其他掺杂混晶相比,具有最佳的光谱效果,443 nm处吸收截面和640 nm处红光发射截面分别为1.63×10^(-20)和3.39×10^(-20)cm^(2),相应荧光半峰全宽和荧光寿命分别为4.50 nm和42.8μs,光谱参数与0.6%Pr∶Ca_(x)Sr_(1-x)F_(2)(x=0,0.3,0.5,0.7,1.0)混晶相比有显著的提升。结果表明,0.6%Pr,5%Y∶Ca_(0.5)Sr_(0.5)F_(2)晶体具有极大的潜力作为新型Pr^(3+)掺杂宽带激光材料的增益介质。 展开更多
关键词 激光晶体 碱土氟化物 Pr^(3+)掺杂 可见激光 发光性能
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氟化物激光晶体及其在固体激光器中的应用 被引量：4
11
作者 武安华 徐军 +1 位作者 陈红兵 侍敏莉 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期8-13,共6页
作为一种重要的激光基质材料,氟化物激光晶体在固体激光器的研究和开发中发挥了重要作用。与其他激光介质相比,氟化物激光晶体具有自发荧光寿命长、折射率受温度影响小、热透镜效应小等优点,具有良好的热稳定性,决定了其在固体激光器领... 作为一种重要的激光基质材料,氟化物激光晶体在固体激光器的研究和开发中发挥了重要作用。与其他激光介质相比,氟化物激光晶体具有自发荧光寿命长、折射率受温度影响小、热透镜效应小等优点,具有良好的热稳定性,决定了其在固体激光器领域特殊的应用价值。本文重点介绍现在广泛应用于各类激光器的氟化物激光晶体的性能与应用情况,在此基础上,展望了氟化物激光晶体未来的研究前景。 展开更多
关键词 氟化物 激光晶体 固体激光器
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上海硅酸盐所在稀土掺杂氟化物中红外激光晶体研究方面取得新进展
12
作者 新型 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期56-56,共1页
1.8~3μm中红外激光由于具备处于大气窗口波段、对人眼安全、对大气分子敏感以及液态水分子强吸收等特性,在雷达、激光通信、环境监测以及高精度手术等领域具有重要的应用价值。
关键词 中红外激光 上海硅酸盐所 激光晶体 稀土掺杂 氟化物 大气窗口 人眼安全 大气分子
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氟化物激光晶体及其在固体激光器中的应用 被引量：1
13
作者 武安华 徐家跃 陈红兵 《功能材料信息》 2007年第5期12-,共1页
固体激光基质材料可以分为晶体、玻璃、光纤和陶瓷。相对于其他材料,晶体的优点表现在热导率高、荧光谱线窄、硬度比较大等方面,因而在固体激光器中获得了更广泛的利用。作为一类重要的激光基质材料,氟化物激光晶体种类多,研究活跃,一... 固体激光基质材料可以分为晶体、玻璃、光纤和陶瓷。相对于其他材料,晶体的优点表现在热导率高、荧光谱线窄、硬度比较大等方面,因而在固体激光器中获得了更广泛的利用。作为一类重要的激光基质材料,氟化物激光晶体种类多,研究活跃,一直是激光材料的热点之一。介绍CaF_2、LaF_3、MnF_2、ZnF_2、KMgF_3等激光晶体基质以及Nd、Er、Cr、Yb、Co等离子掺杂激光晶体,特别是MgF_2、YLF、LiSAF等激光晶体,探讨了这些材料的发光特性,并与YAG等常用氧化物激光晶体进行了比较。与其他激光介质相比,氟化物激光晶体具有自发荧光寿命长、折射率受温度影响小、热透镜效应小、热稳定性好等优点,决定了其在固体激光器领域特殊的应用价值。在对氟化物晶体的激光器应用分析基础上,展望了氟化物激光晶体未来的研究前景。 展开更多
关键词 固体激光基质材料 氟化物激光晶体 离子掺杂 发光特性
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稀土掺杂氟化物中红外激光晶体研究取得进展
14
作者 上海硅酸盐研究所 《稀土信息》 2018年第11期26-26,共1页
近日,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员苏良碧课题组与山东师范大学、山东大学、哈尔滨工业大学等机构合作,基于“稀土发光离子局域格位结构设计”的思想,利用三价稀土离子在萤石型结构晶体CaF2/SrF2中自发富集形成离子团簇的特性,通... 近日,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员苏良碧课题组与山东师范大学、山东大学、哈尔滨工业大学等机构合作,基于“稀土发光离子局域格位结构设计”的思想,利用三价稀土离子在萤石型结构晶体CaF2/SrF2中自发富集形成离子团簇的特性,通过合理的掺杂机制提高激活离子间的相互作用效率,在低浓度掺杂的情况下实现了超越Stokes量子效率的高效率中红外波段激光输出。 展开更多
关键词 中红外波段 激光晶体 稀土掺杂 中国科学院上海硅酸盐研究所 氟化物 哈尔滨工业大学 山东师范大学 STOKES
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近中红外与1.06μm和1.54μm激光兼容隐身光子晶体研究 被引量：18
15
作者 张继魁 时家明 +3 位作者 苗雷 王启超 赵大鹏 曾杰 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1130-1134,共5页
为实现飞行器高温部分的红外与激光兼容伪装,设计了一种基于一维光子晶体的近中红外与1.06μm和1.54μm激光兼容隐身材料。基于薄膜的传输矩阵法和异质结构理论,拓展了光子晶体的禁带宽度,使之覆盖近中红外波段;随后,利用掺杂原理,在光... 为实现飞行器高温部分的红外与激光兼容伪装,设计了一种基于一维光子晶体的近中红外与1.06μm和1.54μm激光兼容隐身材料。基于薄膜的传输矩阵法和异质结构理论,拓展了光子晶体的禁带宽度,使之覆盖近中红外波段;随后,利用掺杂原理,在光子晶体周期结构中引入了两种缺陷。结果显示,在1~5μm的带隙中出现了波长分别为1.06μm和1.54μm的缺陷模,反射率分别为1.21%和1.79%,这种具有＂光谱挖空＂特性的光子晶体可以实现近中红外与1.06μm和1.54μm激光兼容隐身。 展开更多
关键词 光子晶体 近中红外 激光 兼容伪装
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掺Er^(3+)氟化物光纤振荡器中红外超短脉冲的产生 被引量：4
16
作者 王少奇 邓颖 +9 位作者 张永亮 李超 王方 康民强 罗韵 薛海涛 胡东霞 粟敬钦 郑奎兴 朱启华 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期109-116,共8页
基于非线性薛定谔方程建立了氟化物(ZrF_4-BaF_2-LaF_3-AlF_3-NaF,ZBLAN)光纤振荡器中产生中红外超短脉冲的理论模型,在此基础上研究了中红外超短脉冲在氟化物光纤振荡器中形成的物理机理,数值模拟了氟化物光纤振荡器中中红外超短脉冲... 基于非线性薛定谔方程建立了氟化物(ZrF_4-BaF_2-LaF_3-AlF_3-NaF,ZBLAN)光纤振荡器中产生中红外超短脉冲的理论模型,在此基础上研究了中红外超短脉冲在氟化物光纤振荡器中形成的物理机理,数值模拟了氟化物光纤振荡器中中红外超短脉冲的演化过程.分析了腔内净色散和小信号增益系数对振荡器中锁模脉冲产生的影响,并给出了参数设置范围.研究发现:当掺Er^(3+)氟化物光纤长度,小信号增益系数,不饱和损耗为一定值时,腔内净色散在一定范围内才会出现稳定的锁模脉冲,且随着腔内净色散增加脉冲宽度变宽,光谱变窄,峰值功率降低;当掺Er^(3+)氟化物光纤长度及不饱和损耗一定,腔内净色散量为合理值,小信号增益系数在合理的范围时可以得到稳定的锁模脉冲,且随着小信号增益系数的增加脉冲宽度变宽,光谱变宽,峰值功率增加. 展开更多
关键词 光纤激光器 中红外 超短脉冲 氟化物光纤
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激光泵浦碲化物产生中红外超连续谱数值模拟 被引量：4
17
作者 杨未强 侯静 +2 位作者 张斌 王彦斌 刘泽金 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期2031-2036,共6页
对2μm波段脉冲激光泵浦碲化物光子晶体光纤产生中红外超连续谱进行了数值研究。通过材料的拉曼增益谱间接求得了对应的拉曼响应函数;由光子晶体光纤的材料折射率和波导结构,通过COM-SOL软件获得了碲化物光子晶体光纤中基模等效折射率,... 对2μm波段脉冲激光泵浦碲化物光子晶体光纤产生中红外超连续谱进行了数值研究。通过材料的拉曼增益谱间接求得了对应的拉曼响应函数;由光子晶体光纤的材料折射率和波导结构,通过COM-SOL软件获得了碲化物光子晶体光纤中基模等效折射率,计算了相应的色散曲线和限制损耗;利用自适应的分步傅里叶算法,模拟了中心波长为1.96μm、峰值功率为20kW的50fs脉冲光泵浦碲化物光子晶体光纤时超连续谱的产生,当光纤长度为6cm时,产生的中红外超连续谱波长范围为1.0～4.5μm。 展开更多
关键词 光纤光学 中红外超连续谱 分步傅里叶法 碲化物 光子晶体光纤
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中红外超连续谱在氟化物光纤中的产生 被引量：2
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作者 李超 朱启华 +5 位作者 赵磊 张永亮 林宏奂 梁小宝 周泰斗 郑万国 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期53-55,共3页
为获得高功率全光纤中红外超连续谱，采用自制的掺Er锁模光纤激光器作为种子源，激光经过两级放大至1．67W，泵浦氟化物光纤，获得光谱覆盖1000~2400nm的超连续光谱；光谱宽度随着泵浦功率的增加而展宽，当输出功率达到1．21W时，转换... 为获得高功率全光纤中红外超连续谱，采用自制的掺Er锁模光纤激光器作为种子源，激光经过两级放大至1．67W，泵浦氟化物光纤，获得光谱覆盖1000~2400nm的超连续光谱；光谱宽度随着泵浦功率的增加而展宽，当输出功率达到1．21W时，转换效率为72％，并且产生的超连续谱被强烈的调制，在多个波长点处谱功率密度调制到0mW／nm，但调制波长与泵浦功率无关。 展开更多
关键词 超连续谱 氟化物光纤 中红外 锁模激光器
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氟化物激光晶体Nd^(3+):LiYF_4的坩埚下降法生长 被引量：2
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作者 陈红兵 范世 +2 位作者 徐家跃 费一汀 孙仁英 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期917-920,共4页
本文报道了氟化物激光晶体Ｎｄ３＋： ＬｉＹＦ４的坩埚下降法生长工艺．采用经氟化处理的无水氟化物原料，按照 ＬｉＦ： ＹＦ３＝ ５１．５： ４８．５的比例配料，控制炉体温度于 ９２０～９６０℃，晶体生长速度为 ０．４～０．８ ... 本文报道了氟化物激光晶体Ｎｄ３＋： ＬｉＹＦ４的坩埚下降法生长工艺．采用经氟化处理的无水氟化物原料，按照 ＬｉＦ： ＹＦ３＝ ５１．５： ４８．５的比例配料，控制炉体温度于 ９２０～９６０℃，晶体生长速度为 ０．４～０．８ ｍｍ／ｈ，通过密闭条件下的坩埚下降法生长出尺寸为 ４２５ｍｍ×８０ｍｍ的完整单晶． 展开更多
关键词 激光晶体 氟化钇锂 坩埚下降法 氟化物 掺钕
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物理所碳化硅晶体产生中红外飞秒激光研究获进展
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《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期557-557,共1页
中红外激光（3～5μm）在环境监控、气体分子识别、相干断层成像、军事等领域有着重要应用，特别是近年来在高次谐波产生单个阿秒脉冲的研究中，由于周期量级中红外飞秒激光能获得更高截止能量的谐波阶次，有望获得更短的阿秒脉冲和更... 中红外激光（3～5μm）在环境监控、气体分子识别、相干断层成像、军事等领域有着重要应用，特别是近年来在高次谐波产生单个阿秒脉冲的研究中，由于周期量级中红外飞秒激光能获得更高截止能量的谐波阶次，有望获得更短的阿秒脉冲和更高的时间分辨率，因此倍受人们的青睐。但受限于激光增益介质，目前较难在室温下直接获得中红外波段的飞秒激光，为此广泛应用的方案是基于非线性晶体的激光参量振荡和放大技术。2013年，中国科学院物理研究所／北京凝聚态物理国家实验室（筹）陈小龙研究组（A02组）与魏志义研究组（L07组）合作，发现半绝缘4H-SiC晶体在2．5～5．6μm中红外波段具有高的透过率，并首次采用该晶体差频宽带飞秒激光获得了波长覆盖3．9～5．61μm的宽谱中红外激光输出[Laser ＆ Photonics Rev．7，831（2013）]。 展开更多
关键词 中红外激光 飞秒激光 碳化硅晶体 凝聚态物理 中国科学院物理研究所 高次谐波产生 中红外波段 阿秒脉冲
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