五磷酸镧钕激光晶体的放大增益及损耗的测量

前言用 NdLaPP 激光晶体作工作物质的激光器,有阈值低,效率高,体积小及价格便宜等优点。用它做成的小型激光器,已有广泛的应用。由于 NdLaPP 晶体受外力后易损坏,所以直接用水冷却激光器内的晶棒是十分困难的。又因 NdLaPP 晶体导热性能较差,所以也难以用它做成高重复率激光器或激光放大器。但我们用 NdLaPP 作工作物质研制成的低重复率激光器和激光放大器却得到了较好的结果。本文报道对用普通脉冲氙灯研     

五磷酸镧钕单晶表面特征的研究

用大型金相显微镜观察了高温溶液生长的五磷酸镧钕(NdLaPP)晶体的表面特征。这些特征是:晶面花纹、生长丘、邻位面和铁弹畴。实验表明:晶面花纹是晶体内部缺陷在生长面上的反映。因此,观察晶面花纹就可直接地判断晶体内部质量,这在大晶体上选取较完整部分制作激光棒或作晶种是一种方便,有效的方法。根据生长面上出现的生长丘、邻位面等表面特征,可以确定在该晶体生长过程中螺位错生长机制起主要作用。     

Nd3+:GdYCa4O(BO3)3晶体的生长与脉冲激光特性

采用提拉法生长出了尺寸为Φ20 mm×40 mm的Nd^3＋掺杂GdYCa4O（BO3）3的激光晶体。用氙灯为泵浦源,对Nd^3＋：GdYCa4O（BO3）3晶体的脉冲激光特性进行了研究。氙灯泵浦Nd^3＋：GdYCa4O（BO3）3晶体在1.06μm波段获得了1.73m J的输出,总效率为ηo=0.012%,最低能量阈值为5.03J,并对结果进行了讨论。     

Er^3＋：Li3Ba2Gd3（MoO4）8晶体的生长和光谱性能研究

采用顶部籽晶法生长了Er^3＋：Li3Ba2Gd3（MoO4）8晶体,测量了晶体的室温吸收谱和荧光谱,并根据J-O理论分析了Er^3＋在Li3Ba2Gd3（MoO4）8晶体中的光谱参数。其强度参数为Ω2=14.20×10^-20,Ω4=1.75×10^-20,Ω6=1.47×10^-20cm^2。根据F-L公式计算了晶体在1.5μm处的发射截面,其峰值为1.10×10^-20cm^2,位于1535 nm处。结果显示,Er^3＋：Li3Ba2Gd3（MoO4）8晶体是一种有潜力的固体激光材料。     

用于KTP晶体极化反转的高压脉冲电源的研究

分析了KTP晶体的外电场周期极化反转的机理,设计并研制出一种采用高压开关管的高压脉冲电源,可以将任意信号发生器输出的2V方波脉冲波形放大,输出最高电压为5000V、上升沿小于50μs、最大输出电流超过30mA、脉宽为任意的方波脉冲。用此高压脉冲电源在KTP晶体上进行多次极化反转实验,得到良好的实验结果。     

氢氧化铝晶体生长习性的Morphology分析

对氢氧化铝晶体生长习性进行Morphology理论研究,明确氢氧化铝晶粒长大后的晶粒形态特征及氢氧化铝的理论晶体生长习性.首先,用BFDH法说明了生长过程中最重要的面;其次,采用晶体平衡形态(Equilibriummorphology)法,用Morphology程序对氢氧化铝3×4×2超晶胞及其(001),(100),(010),(011),(110),(101)和(112)面真空slab模犁进行平衡形态计算,计算结果与实验结果吻合,很好地预测了各显露面族(001),(100),(010),(011),(110),(101)和(112)面族.理论生长习性计算结果表明,氢氧化铝3×4×2超晶胞及其各表面真空slab模型的生长习性差异显著:氢氧化铝(gibbsite)超晶胞趋向于生长为准六棱柱或厚的准六角板状晶体;(001),(100)和(010)面slab基本上是生长为楔板状晶体;(110),(101)和(112)slab的晶体形态则趋向于生长为较细长的棒状晶体;(011)slab的生长形态介于楔板状和棒状之间,很可能生长为较薄的片状晶体.     

Nd:YAG\Cr~(4+):YAG晶体的被动调Q运转特性研究

设计了一个小型的激光二极管泵浦自聚焦透镜耦合的激光器,利用Cr4+:YAG晶体作为可饱和吸收体.研究了Nd:YAG\Cr4+:YAG键合晶体发射波长为1 064nm的被动调Q运转特性.在不同的输出率下得到了不同脉冲宽度以及不同重复频率的脉冲.当晶体温度在30℃时,重复频率范围在1.4到5kHz,脉冲宽度范围在3ns到5.2ns.在输出率为27%时最窄脉冲宽度为3ns、重复频率为4.18kHz时得到最大单脉冲能量为43.06μJ,相应的峰值功率为14.35kW,获得了的稳定脉冲序列同时获得了高度稳定的脉冲序列.此外,通过理论计算研究了键合晶体的热透镜焦距与泵浦功率的变化关系.     

立方晶体Bi12GeO20的三阶弹性常数

用超声脉冲回波重合方法测量了立方晶体Bi     

Nd:La0.02Lu0.98VO4晶体的生长与性能研究

利用提拉法生长Nd:La_(0.02)Lu_(0.98)VO_4单晶.经测试,晶体的晶胞参数a=b=0.703 7 nm,c=0.624 2 nm;a向和c向的热膨胀系数分别为α_a=4.3×10~(-6)K~(-1)和α_c=11.6×10~(-6)K~(-1).室温下测试偏振吸收和荧光光谱,结果显示:晶体在809 nm处有较大的吸收线宽5.00 nm(σ)和6.15 nm(π),较大的吸收截面4.70×10~(-20)cm~2(σ)和10.47×10~(-20)cm~2(π).在1 065 nm处有强荧光发射峰,半峰宽分别为2.27 nm(σ)和1.82 nm(π),受激发射截面σe分别为6.5×10-19cm2(σ)和13.8×10~(-19)cm~2(π),荧光寿命为102.5μs.利用未镀膜的晶片进行初步激光实验,获得1 065 nm连续和调Q激光输出.在最高泵浦功率20 W时,获得最高4.95 W的连续输出,光-光转换效率为24.8%,斜效率27.9%;在脉冲重复频率为5 kHz时,得到最高的峰值功率为61.99 kW.结果表明,Nd:La_(0.02)Lu_(0.98)VO_4晶体可能成为新的脉冲激光晶体.     

温度对LiNbO3 晶体THz辐射产生效率的影响

利用超短激光脉冲泵浦电光晶体LiNbO₃产生脉冲THz辐射, 并用非线性光学差频原理解释了THz的产生机制. 改变泵浦激光能量, 实验结果表明, THz脉冲波形的最大振幅与泵浦激光能量为平方关系, 随泵浦能量的增大, 晶体温度逐渐升高, 增加了对所产生THz辐射的吸收, 并逐渐偏离平方关系. 通过降低晶体温度, 减小TO声子-极化子因非谐振衰减为两个声学声子而引起的THz吸收, 提高了THz的产生效率.      

飞秒脉冲在磷酸二氢钾晶体中的色散特性

探讨飞秒脉冲在单轴晶体中的色散特性,根据主轴折射率色散方程,在不考虑晶体吸收及其他非线性作用的情况下,研究飞秒脉冲在磷酸二氢钾（monopotassium phosphate,KDP）晶体中的色散特性.由于晶体的色散,入射飞秒脉冲中不同频率的光波在晶体中传播时会引起不同的相位变化,从而改变出射脉冲的波形.通过数值计算得到飞秒脉冲在晶体中的传输特性,发现输出脉冲的脉宽、光强、展宽会随输入脉冲的中心波长、晶体的长度及脉冲光波的偏振方式等因素的变化而变化.所得到的结果,对于倍频研究、脉冲整形以及光学晶体器件的研发等具有一定的参考价值.     

超短脉冲3次谐波转换研究

针对由三阶非线性效应引起的I类角度失谐3次谐波转换进行了研究,讨论了群速度失配、自相位调制和交叉相位调制、晶体厚度以及失谐角度对3倍频光脉冲波形、频谱及转换效率的影响.研究结果表明:群速度延迟使转换效率下降,3倍频光脉冲展宽;自相位调制及交叉相位调制会降低转换效率,使3倍频光脉冲形状发生畸变;晶体厚度对3倍频光脉冲的展宽和转换效率均有较大影响;合适的失谐角度可有效地提高转换效率.     

超导晶体 Bi_(2.8)Pb_(0.4)Sr_(3.2)Ca_(1.3)Cu_3O_x 的助熔剂法生长及多相交生现象

用助熔剂法生长了 Bi_(2.8)Pb_(0.4)Sr_(3.2)Ca_(1.3)Cu_3O_(?)超导晶体。晶体尺寸达10×4×3mm~3.晶体具有正交结构,晶胞参数为 a=5.38(?),b=5.37(?),c=30.9(?)。直流电阻和交流磁化率测量表明 T_(c(zero)),=89K。在少数解理的薄晶片中发现多相交生现象,XRD 图显示 c=37.8(?)的高温超导相存在,R—T 曲线在103K 出现陡降,在97K 出现台阶,89K 时达到零电阻状态。文中讨论了 Pb 对高温相形成的作用。     

CsI(Tl)晶体发光不均匀性对能量线性和分辨率的影响

本文通过对3×3和5×5的CsI(Tl)晶体阵列进行蒙托卡罗模拟,得出了CsI(Tl)晶体发光不均匀性对能量线性和能量分辨率的影响.     

燃烧型脉冲磁流体发电机实验研究

通过对磁流体发电机用推进剂配方、发电通道以及大空间强磁场形成技术的研究,研制了燃烧型脉冲磁流体发电机样机,并测试了发电机的输出电压.实验结果表明:含硝酸铯盐复合推进剂配方可用于脉冲磁流体发电机,标准火箭发动机喷管出口燃烧产物电子密度达到1.9×1012 cm-3,比常规推进剂提高1 000倍;永磁体采用聚磁技术可实现均匀强磁场,在104mm×360mm×500mm的矩形空间内得到磁体系统的平均磁感应强度为1.24T,磁场均匀度超过95%;发电机稳定输出电压为90V,实现了推进剂化学能的转换.研究结果为高功率脉冲电源的研究提供参考.     

Tm3+:Sr3 Y2(BO3)4晶体光谱特性的研究

生长了掺Tm3+离子Sr3 Y2(BO3)4晶体,并对其光谱性能进行了研究.应用J-O理论分析并计算了线性强度振子与唯象参数,得到唯象参数Ω2、Ω4和Ω6值分别为2.691×10-20、2.432×10-20和1.287×10-20cm2.采用RM法,计算了Tm3+:Sr3 Y2(BO3)4晶体3 F4→3H6跃迁的发射截面,并讨论了该晶体在近红外波段的增益截面与粒子数反转率问的关系.与其它掺Tm3+晶体相比,Tm3+:Sr3 Y2(BO3)4晶体有较大的发射截面和较宽的调谐范围.     

籽晶保护条件下铈掺杂溴化镧晶体生长及其性能

为定向生长出铈掺杂溴化镧（LaBr3:Ce）晶体,改进了坩埚下降法,并在籽晶接种过程引进冷却气体的保护装置。生长出的LaBr3:Ce晶体在137Cs放射源辐照下,其能量分辨率为3.08%,衰减时间为20.1 ns。采用多通道DRS4采集系统,以XP20D0型光电倍增管耦合 Ф 20 mm×5 mm 溴化镧器件作为开始道探测器,H8500型光电倍增管耦合LaBr3:Ce阵列作为被测停止道探测器,放射源为22Na（511 keV）。制备了6×6的LaBr3:Ce阵列,单根晶体条的尺寸为2 mm×2 mm×15 mm。利用数字化波形分析法,获得阵列的清晰二维散点图和一维位置谱,阵列x和y方向的位置分辨率分别为1.01 mm和0.89 mm。制备出的LaBr3:Ce晶体具有优异的能量分辨率和位置分辨率,可以应用于PET等医学成像技术领域。     

低量浓度掺杂La~(3+)对KDP晶体生长质量的影响

在低浓度掺杂下,利用溶液降温法生长了KDP晶体和掺杂不同量浓度三价La3+的KDP晶体。通过对未掺杂KDP晶体和掺杂La3+生长的KDP晶体对比研究发现,随着La3+离子掺杂量浓度的增加,抑制了柱面的扩展,减慢了KDP晶体生长速度,但是提高了生长溶液的稳定性,同时减少了晶体中缺陷的产生。对晶体柱区进行显微硬度的测量发现,随La3+离子掺杂量浓度的增加,晶体的致密度降低;用紫外/可见分光光度计在200~800 nm波段对样品柱区做了透过率测定,发现低量浓度(La3+≤4×10-3mol/L)的La3+掺杂可以提高KDP晶体在紫外波段的透过率,改善晶体的质量。     

Er3+:CaMoO4晶体光谱性能的J-O理论计算

利用J-O理论计算了Er3+离子在CaMoO4晶体中的光谱参数,计算得出的3个J-O强度参数分别为Ω2=18.85×10-20cm2,Ω4=2.45×10-20cm2,Ω6=1.13×10-20cm2.由这3个强度参数计算出了各跃迁的辐射跃迁几率、荧光分支比及辐射寿命.计算结果表明该晶体具有5个主要的发光波段.相对于其他参杂Er3+的晶体,该晶体具有较大的Ω2和Ω6参数,但在1.5um波段具有较短的辐射寿命.     

Er（3＋）：CaMoO_4晶体光谱性能的J-O理论计算

利用J-O理论计算了Er3＋离子在CaMoO4晶体中的光谱参数,计算得出的3个J-O强度参数分别为Ω2=18.85×10-20cm2,Ω4=2.45×10-20cm2,Ω6=1.13×10-20cm2。由这3个强度参数计算出了各跃迁的辐射跃迁几率、荧光分支比及辐射寿命。计算结果表明该晶体具有5个主要的发光波段。相对于其他参杂Er3＋的晶体,该晶体具有较大的Ω2和Ω6参数,但在1.5 um波段具有较短的辐射寿命。