优发网址:平面波导激光陶瓷研究获重要进展

发布时间:2021-05-16    来源:优发网址 nbsp;   浏览:65463次
本文摘要:构建电子光学中的光波导构造对激光增益值物质的几何图形样子设计方案是一种赎罪。

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构建电子光学中的光波导构造对激光增益值物质的几何图形样子设计方案是一种赎罪。波导构造是物质衬底表层上或內部组成的折光率较为较高的小型地区,这一地区被折光率较低的地区包复,进而能将光允许在μm数量级的构造内进行传送。将光波导构造运用于激光增益值物质,其仅次特性是它必须合理地允许光线收敛性,提高增益值物质中的光密度,进而构建较低阀值、效率高、大功率的激光输入。

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另外,将波导层包复在导热系数低的原材料中,可立即传输激光起飞中造成的设备温度,保证 光线品质。陶瓷平面波导是一种低交叠比的三明治构造,由低折光率的波导层和周边较低折光率绝缘层组成,具有对液压柱塞泵汲取高效率,交叠比大,比表面大等特性。陶瓷波导层的薄厚为5到300μm,能够应用纤维管或绝缘层液压柱塞泵,并构建多模或多模光纤激光输入。

流延成形技术性是一种高精度、膜薄厚和成分可预测性强悍的陶瓷成形加工工艺,能够构建陶瓷平面波导的一体化制得。中科院上海市铝硅酸盐研究室李江研究者精英团队在平面波导激光陶瓷科学研究中得到 了系列性最重要进度。Nd3 正离子的电子能级构造与YAG栽培基质的特点,规定了Nd:YAG陶瓷特别适合构建大功率、效率高激光输入。

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上海市铝硅酸盐研究室在国际性上初次应用流延成形和陶瓷产品工件技术性成功制得了高品质的平面波导构造YAG/Nd:YAG/YAG透明色陶瓷(Opt.Mater.Express,2014,4:1042-1049),并系统软件科学研究了其颗粒化、显微结构演变和Nd3 的扩散不负责任(Opt.Mater.,2016,60:221-229)。经中国工程物理研究院运用于电力电子技术研究室超清泊研究者精英团队检测,YAG/Nd:YAG/YAG陶瓷平面波导做为激光放大仪的增益值物质获得了100Hz不断頻率下324mJ脉冲动能的激光输入(Chin.Opt.Lett.,2016,14:051404),它是国际性范畴内应用非水基流延成形制得的这种陶瓷平面波导超出的仅次脉冲动能输入。与山大电子信息科学与工程学校刘兆军博士协作,陶瓷平面波导YAG/Nd:YAG/YAG构建了切线斜率高效率约62.8%的1064.6nm到数激光输入。

与哈工大可回音激光我国重点实验室马欲飞博士研究生协作,陶瓷平面波导YAG/Nd:YAG/YAG构建了4.14W处于被动调Q激光输入,均值功率、单脉冲动能和单脉冲最高值输出功率各自为75.8kHz、54.8μJ和3.4kW(Opt.Mater.Express,2016,6:2966-2974)。Yb3 正离子的电子能级构造,规定了Yb:YAG陶瓷不但可作为回音激光和极快激光,还可以作为大功率、CW或低单脉冲不断頻率的激光,因此 Yb:YAG透明色陶瓷意味着了新一代的激光原材料的发展前景。上海市硅酸盐所研制开发的平面波导构造YAG/Yb:YAG/YAG透明色陶瓷经华中师范大学仪器设备光谱仪科学与技术我国重点实验室李文雪研究者、曾友谊专家教授精英团队检测,构建了切线斜率高效率约66%的到数波导激光输入(图1)。

应用半导体材料可饱和汲取镜(SESAM),陶瓷YAG/Yb:YAG/YAG平面波导构建了1030nm处于被动锁模激光输入,不断頻率为97.79MHz,脉冲宽度为2.95ps,平均功率为385mW,波导方位的光线品质M2为1.42(Sci.Rep.。


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