CTH:YAG激光器Tm-Ho准热平衡体系反转跃迁因子的数值模拟分析

为了分析Cr,Tm,Ho:YAG激光器(以下简称CTH:YAG)系统中各种离子受激跃迁时的温度特性,从CTH:YAG激光器的适配激光速率方程出发,针对准三能级特性及Tm-Ho准热平衡体系特点,提出了反转跃迁因子的概念.采用数值模拟的方法,得到了其温度特性曲线,分析了反转跃迁因子的温度特性及其与体系储能的关系.结果表明,CTH:YAG的反转跃迁因子是温度的非线性减函数,且存在动态截止温度使得反转跃迁无法进行;截止温度与Tm-Ho准热平衡体系中的储能成正比,反转跃迁因子也随着Tm-Ho准热平衡体系的储能增大而增大;铥钬浓度比1:1是体系储能实现反转跃迁的临界点.所得结果为研究CTH:YAG激光器的温度敏感特性提供了理论依据,同时对改善和优化CTH:YAG激光器性能具有指导价值.     

Tm~(3+)离子掺杂上转换发光材料的研究进展

稀土离子掺杂的上转换发光材料由于其在短波长激光器方面的潜在应用而受到了广泛关注.本文总结了稀土离子常见的几种上转换发光机制,分析了Tm3+离子在不同泵浦方式下的上转换发光及上转换发光效率对激光脉冲持续时间、敏化剂和基质成份的依赖关系,综述了Tm3+离子掺杂的上转换发光材料的研究现状,并对Tm3+离子上转换发光的研究及应用进行了展望.     

Sr2CeO4/Ln3+(Ln=Er,Ho,Tm)的微波合成与荧光性质

首次采用微波法合成了Sr2CeO4/Ln3 (Ln=Er,Ho,Tm)荧光体.研究了样品的荧光性质,并观察到Er3 ,Ho3 ,Tm3 掺杂的Sr2CeO4材料的上转换发光现象.荧光光谱证实,存在基质Sr2CeO4向稀土离子Ln3 的能量传递.     

钛宝石端面泵浦Yb~(3+):YAG激光器输出功率的理论分析

从准三能级速率方程出发,模拟分析了940 nm钛宝石激光端面泵浦Yb3+:YAG输出1 030 nm激光的性能.在此过程中,着重考虑了泵浦光的吸收饱和以及Yb3+的自吸收损耗.结果表明:由于输出波长在1 030 nm附近的Yb3+:YAG晶体存在严重的自吸收损耗,入射功率必须足够强时才能有激光输出,因此激光器的阈值较高;同时,自吸收损耗与Yb3+离子浓度、晶体厚度有关,存在最佳的晶体厚度和Yb3+离子浓度,使激光器的输出功率最大.泵浦光的吸收饱和使激光器运转时激光下能级的粒子数减少,吸收系数下降,相同入射泵浦功率时,激光器的输出功率较低.     

不同掺杂离子浓度对Yb:YAG微片激光器性能的影响

根据激光物理理论对Yb:YAG微片激光性能进行了理论分析,用于研究镱浓度对Yb:YAG微片激光器性能的影响。在理论分析的基础上进行了数值模拟计算,不同浓度下,通过改变晶体厚度和输出镜透过率提出了Yb:YAG微片激光器的优化运转方案。通过选择较厚的2mm、较低浓度10at.%掺杂的Yb:YAG晶体可以获得较好的激光性能,或薄1mm的具有较高浓度20at.%掺杂的Yb:YAG晶体也可以获得较好的激光性能。     

980 nmLD激发下YAG:Yb3+,Ho3+纳米晶粉体的上转换发光

以稀土氧化物、硝酸铝为原料,采用溶胶-凝胶法合成了钇铝石榴石（Y3Al5O12,YAG）纳米晶粉体。采用X射线衍射（XRD）确定了1200℃煅烧后的晶体粉为纯YAG结构,无杂质相,晶体尺寸约为90 nm;该粉体在波长为980 nm的半导体激光器激发下发射出中心波长为547 mm的绿色上转换荧光,对应于Ho离子的^5F4→^5I8的跃迁。发光强度和激发功率关系的研究揭示其为双光子过程,能量传递和激发态吸收是上转换发光的主要机制。     

激光器的普遍性阈值条件

本文指出了A. L Schawlow和C. H Townes.所給出的激光器阈值条件的局限性。对激光器的阈值条件給出了新的概念。从速率方程理論求得了带有普遍性的激光阈值条件的解析表达式。并分固定Q腔、突变Q腔及无腔三类激光器进行了討論。     

Tm~(3+)和Ln~(3+)(Ln~(3+)=Yb~(3+),Er~(3+),Pr~(3+),Ho~(3+),Eu~(3+))共掺氟化物纳米晶体的光谱学性质

应用激光光谱学及发光学的理论和方法研究了Tm3+/Ln3+(Ln3+=Yb3+,Er3+,Pr3+,Ho3+,Eu3+)离子在LaF3和LaOF纳米颗粒中的发光特性,探讨了获得蓝绿光发射的方式,分析了Tm3+离子的荧光发射对基质构成和共掺杂离子的依赖性质.研究结果表明,在氟化物纳米晶体中进行Tm3+和Ln3+(Ln3+=Ho3+,Pr3+,Er3+,Eu3+)的共掺杂,能有效地获得可见光发射,显著提高荧光量子产率,在太阳能光伏电池中具有很大的应用潜力.     

掺铥光纤激光器结构与特性研究

随着光纤通信技术的不断发展,光纤激光器已经成为通信技术中的一个研究热点。光纤激光器是第三代激光技术发展的成果,并且在全光纤通信中起着核心的作用。对掺铥光纤激光器的结构与特性进行了研究,探讨了掺杂稀土离子铥的光纤的增益性质,分析了铥离子的能级结构与辐射特性,建立了粒子速率方程,讨论了掺杂铥离子的浓度对光纤长度的影响,进行了仿真实验。探讨了光纤光栅的特点,分析了Bragg光栅构造光学谐振腔的功能,光纤Bragg光栅是制造全光纤激光器的关键元件。最后论述了掺铥光纤激光器在不同领域的应用。     

980nmLD激发下YAG：Yb^3＋,Ho^3＋纳米晶粉体的上转换发光

以稀土氧化物、硝酸铝为原料,采用溶胶-凝胶法合成了钇铝石榴石（Y3Al5O12,YAG）纳米晶粉体。采用X射线衍射（XRD）确定了1200℃煅烧后的晶体粉为纯YAG结构,无杂质相,晶体尺寸约为90 nm;该粉体在波长为980 nm的半导体激光器激发下发射出中心波长为547 mm的绿色上转换荧光,对应于Ho离子的^5F4→^5I8的跃迁。发光强度和激发功率关系的研究揭示其为双光子过程,能量传递和激发态吸收是上转换发光的主要机制。     

创新,研究生教育的灵魂--访中国科学院副院长白春礼院士

在众多莘莘学子心目中,中国科学院研究生院无疑是一座科技殿堂,更是研究生教育中一道亮丽的风景…… 在这里,研究生们将如何度过他们一生中这段难忘的时光?中科院研究生院研究生教育有哪些特色?带着这些问题,近日,记者专访了中科院副院长、全国学位委员会委员白春礼院士。