TmYAP晶体元件

医用激光器的种类及主要临床应用不同种类的激光器其参数性能和工作方式不一样，其与人体生物组织的相互作用也不同。确定所需医用激光的参数性能和所需要的工作方式后，基本就可以确定适合的具体激光种类了，下面我们依据常用工作物质分类对一些典型的医用激光器件及主要临床应用作简要介绍。固体激光器固体激光器是目前使用较普遍、较成熟的医用激光器。典型的固体医用激光当属Nd:YAG激光，亦即掺钕钇铝石榴石激光，主要的工作波长为1064 nm。用直拉法可成功地生长了浓度分别为1at%、3at%、4at%、5at%和15at%的Tm:YAP晶体。TmYAP晶体元件

2000年，Budni P A等人用120W光纤耦合二极管泵浦3% TM3360 ylF，获得36W激光输出[54]。然后Dergachev A报道了3.5%的Tm:YLF 1905-2067nm宽调谐CW激光输出，多纵模输出功率大于18W，斜率效率37%，单纵模输出功率12W[55]。在CaF2晶体中，Tm3吸收系数小，辐照后容易转变为Tm2，因此对Tm:CaF2晶体2m波段激光的研究很少。2004年，Camy P等人用767nm Ti:蓝宝石激光器泵浦1.34%的Tm:CaF2晶体，获得调谐范围1835~1970nm、斜率效率41% ]的激光输出。Tm:YAP晶体光谱参数及能量转移参数计算光谱参数诸如吸收发射截面、J-O参数、跃迁几率等以及能量转移参数如能量交叉弛豫几率等是评估晶体激光性能、设计激光器结构所需要的重要参数，下面以Tm:YAP吸收和发射光谱为基础，对这些参数进行了计算。TmYAP晶体元件TmYAP 晶体即使在二极管波长飘逸变化的情况下也是一种理想的激光物质。

1993年，李等用800纳米的钛宝石激光器和5%的泵浦tm: yso在室温下获得了2.05米的连续激光输出。激光输出范围可扩展至2.01 ~ 2.07米，斜率效率为18%[38]。1998年，Jean-paul Foing等人报道了以二极管为泵浦光源的5%Tm:YSO、10%Tm:CAS和5%Tm:SYS激光器的实验研究[36]。除了5%的Tm:SYS晶体由于其热力学性质不能产生激光振荡外，5%的Tm:YSO和10%的Tm:CAS晶体分别获得了110mW和39mW的激光输出，斜效率分别为26%和8.6%。指出TM3360YSO可实现1.93~2.07m范围内的宽调谐激光输出，其调谐范围为掺TM3的(1.93 ~ 2.07 m) (3)钒酸盐晶体低温下Tm:YAP*有少量尖锐发射峰，随温度升高，谱线逐渐展宽，在左侧出现新的荧光峰。

稀土与官方半导体与稀土在很多领域都是如影随形的，比如在官方领域，没有稀土与半导体的官方，无法形成强大的威慑力。如今，几乎所有的大中型武器都实现了电子信息化，小到夜视仪，大到飞机、坦克和航母，半导体无处不在，而稀土在特定的官方领域，也发挥着极强的作用。根据美国**部的相关资料称，每架隐身的F-35打击战斗机都需要920磅（417公斤）稀土材料；每艘阿利伯克级驱逐舰需要5200磅（2.4吨）；一艘SSN-774弗吉尼亚级潜艇需要9200磅（4.2吨）。Tm:YAG（掺铥钇铝石榴石）激光器输出的2.0 μm波长与Ho:YAG激光相近。

Tm:YAP晶体能级结构？由于上述优异的热力学和光谱激光性质，Tm:YAP激光晶体已成为2m波段的重要晶体之一。自20世纪60年代末YAP晶体生长技术取得突破以来，人们开始研究YAP中Tm3的光谱特性。1973年，韦伯等人在77K下实现了YAP晶体中Tm3 1.861m激光输出[29]。此后，Tm:YAP激光晶体的研究取得了很大进展，较大输出功率为50W，比较大倾斜效率为60%。主要激光实验报告如表12所示。除了Tm:YAG和Tm:YAP晶体外，Lu3Al5O12(LuAG)晶体也得到研究。TmYAP晶体宽度的吸收峰值也要比TmYAG晶体宽些。TmYAP晶体元件

上空腔温度梯度较小，温度均匀性较高的温场设计能够有效的解决TmYAP晶体开裂、解理等现象。TmYAP晶体元件

共掺Tm3和Ho3固态激光器。Ho3的5I7能级与Tm3的3F4能级相匹配，很容易实现它们之间的有效能量传递。利用ho3 敏化，高能脉冲激光可以实现2m焦耳以上的输出。但是，Tm3和Ho3之间容易发生上转换发光和反向能量转移，影响上能级粒子的聚集，降低激光效率。例如，HO:LULIF4激光器的比较高单脉冲能量可达1J，而其比较高斜率效率*为16.5%。因此，开发Tm3和Ho3共掺固体激光器的关键是找到合适的激光基质来提高Tm3和Ho3之间的能量转移效率，从而提高激光输出效率。TmYAP晶体元件

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