安徽品质YbYAG晶体作用

一种YbYAG激光晶体的生长方法，所用的装置为感应加热提拉式单晶炉，其步骤包括按照YbYAG比例称量原料并混合均匀，置于铱坩埚中，装炉。单晶炉缓慢抽真空、充气和升温。下籽晶生长晶体。晶体生长完毕缓慢降温至室温，出炉。其特征在于所述单晶炉缓慢抽真空、充气和升温的具体过程包括单晶炉缓慢抽真空至8×10-3MP，充入纯氮气，至0.12MP压力后开始升温，至1500℃时观察炉内的压力，根据炉内的压力再充入1～5％的氧气，然后再升温熔料。这里的关键是采用两步充气的方法，是基于铱坩埚在1500℃以下的高温段会与氧气起强烈的反应，而超过这一温度反应则会在一定程度上。这样充气过程生长的晶体出炉后无色。高掺杂YbYAG晶体是一种很有前景的高功率激光增益介质。安徽品质YbYAG晶体作用

YbYAG/YAG复合结构微片激光晶体是薄片激光器领域内非常优良的激光材料。本项目采用自制的高性能YAG纳米粉，研究完全由透明陶瓷构成的YbYAG/YAG复合结构微片的制备技术，用以取代价格昂贵的单晶微片，可以极大提高生产效率，降低造价，并提高激光输出功率，给激光器的设计带来很大的自由度。首先制备颗粒细小、单分散的YbYAG粉体，研制高Yb掺杂的YbYAG透明多晶体的制备技术。一般用提拉法生长YbYAG晶体，得到的晶体呈蓝色。这是因为存在Yb2+和Re-F色心。广东高浓度YbYAG晶体报价YbYAG晶体或掺镱钇铝石榴石可输出0.94 μm激光。

YbYAG晶体是一种发展前景巨大的固体激光工作物质，由于Yb4+ 离子具有 4f13 电子结构，它的吸收和发射谱带简单，激光上能级无激发态自吸收和上转换，辐射量子效率高，峰值位于 940nm 和 970nm 的吸收线宽宽，吸收系数大，与InGaAs二极管发光波长很好配，非常适合LD泵浦，加上YAG 晶体基质的优异光学和导热性能，因而是高效率高平均功率LD泵浦激光器的理想工作物质，国际上已研制出LD泵浦输出2KW以上的高功率YbYAG激光器，并用于汽车制造业激光加工。

激光二极管抽运10at-%YbYAG晶体获得高效连续激光输出，用激光二极管作为抽运源，在室温下获得了YbYAG晶体的连续激光输出，抽运的阈值功率较低为2.2W，当入射到晶体上的抽运功率为18W时，YbYAG晶体微片获得了较大连续激光输出功率为5.2 W，斜率效率为33％。同时在激光实验过程中，没有发现饱和现象，因此采用更高功率的激光二极管作为抽运源，晶体的激光输出 功率将会得到进一步的提高。这一研究对于实现YbYAG晶体的高功率激光输出具有重要意义。YbYAG晶体能方便的用InGaAs二极管泵浦。

YbYAG晶体的热学性质及其对激光性能的影响，对于中频感应加热提拉法(Czochralski Method)生长的高掺杂浓度(原子数分数0.30)YbYAG晶体，经退火后采用差示扫描量热计法测量了晶体的比热容，通过激光脉冲法测量了不同掺杂浓度(原子数分数0.05～0.30YbYAG晶体的热扩散率和热导率。实验表明，随着Yb3+离子浓度增加，YbYAG晶体在300 K温度下的导热性能有明显的降低。原子数分数为0.30的YbYAG晶体的激光实验表明，高掺杂浓度YbYAG晶体热导率的降低导致了激光阈值的增加。YbYAG晶体成为一种很有潜力的激光晶体。安徽品质YbYAG晶体作用

由于Yb3+离子掺杂引起的晶格结构畸变导致了YbYAG晶体光谱性质的改变。安徽品质YbYAG晶体作用

大芯层尺寸YbYAG晶体波导的设计，采用无胶键合(AFB)技术制备的晶体波导具有良好的模式限制作用。在考虑模式竞争的情况下，对晶体波导的单横模条件进行计算，得出在芯层材料为原子数分数为1%的YbYAG，内包层材料为原子数分数为0.5%的ErYAG中，芯层和内包层的单横模厚度范围。计算结果表明芯层厚度上限可以增大为传统计算结果的1.79倍，为同时实现大模场面积和单横模输出提供了理论支持。通过实验制备出芯层尺寸为320μm×400μm的大芯层尺寸YbYAG晶体波导，并将该晶体波导作为增益介质搭建了晶体波导激光器，得到了1030nm激光输出，其较高输出功率为26 W，斜率效率为31.5%，此时光束质量因子为Mx2=1。安徽品质YbYAG晶体作用

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