Ti宝石激光晶体

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YAG系列晶体

光学质量：无生长条纹，双折射率梯度一般为10-5/cm
尺寸：按需求提供体。
5、Tm、Ho：YAG晶体
Ho和Tm激光器有很大的市场潜力。由于Ho和Tm激光输出波长在2微米左右，与水的吸收峰相接近，有极好的对人体组织切割和凝血效果，可以用普通光纤传输，是理想的手术激光光源。人体组织对2μm激光吸收率高，几乎比Hd:YAG高3个数量级。所以用Ho:YAG激光器进行医疗手术时，不但可以提高手术效率和精度，而且可使热损伤区域减至更小。钬晶体产生的自由光束可消除脂肪而不会产生过大的热量，从而减少对健康组织产生的热损伤，据报道美国用钬激光治疗青光眼，可以减少患者手术的痛苦。美国已批准20多种2微米激光在医疗临床使用。可治疗多种疾病。2微米激光对人眼安全，大气穿透好，可作为激光雷达光源，其综合性能优于Nd：YAG和CO2激光器。
4、Er：YAG晶体
Er：YAG激光波长为2.94微米，此波段激光较之二氧化碳激光的10.6微米更易被水、Ca、P等所吸收，多用于切开、切除多水份的身体软组织及骨切开术，性能大大优于二氧化碳激光刀。目前较多研究治疗牙周病及利用Er:YAG激光器代替高速涡轮牙钻，实施对牙体硬组织的切割等，这方面有应用前景可作关节游离体摘除、炎性滑膜摘除、半月板切除、经皮穿刺椎间盘减压术等。Er浓度为50at.％，能提供F1-10(D) ´ 10-120（L）mm的激光棒和各种板条元件。
二、钛宝石激光晶体
钛宝石（Ti：sapphire，Ti3＋：Al2O3）是当今最优秀的可调谐激光晶体，调谐带宽：660nm~1100nm，吸收带位于400~600nm，峰值吸收在490nm附近。表征晶体质量除按光学晶体要求外，一个重要的指标是晶体的品质因素（figure of merit,简称FOM）。FOM定义为：FOM=α490∏/α800∏，α490∏、α800∏分别表示晶体在490nm和800nm对∏偏振光的吸收系数。

SrTiO3的晶体类型

SrTiO3的晶体类型SrTiO3是一种非常重要的无机物，它具有多种应用，其中包括电子、陶瓷、磁性材料、激光器件、抗菌剂和防静电剂等。

它的晶体类型也是关于它应用的重要性的反映。

SrTiO3被分类为金属钛（Ti）和钇（Y）的复合材料，是一种金属氧化物。

它的晶体类型取决于它的晶体结构，它的晶体结构取决于氧的排列方式，即晶胞的基本结构。

目前有三种常见的晶体类型，分别是钇晶体（Y），钛晶体（Ti）和混合晶体。

钇晶体是SrTiO3中最常见的晶体类型，它的结构是一个正方体，其中有三个空位，其中两个空位被氧原子填充，第三个空位可以用钇原子填充。

钛晶体也是SrTiO3中经常使用的一种晶体类型，它的晶胞结构由八个角落和六个边缘共同组成，钛原子占据其中的4个角落，氧原子占据其中的4个边缘。

混合晶体是SrTiO3中最后一种晶体类型，它在SrTiO3中有很大的代表性，它的晶胞结构由八个角落和十个边缘共同组成，其中一个角落由氧原子填充，另外七个角落由钇和钛原子混合填充，余下的十个边缘由氧原子填充。

SrTiO3的晶体类型具有独特的性质，它的最重要的性质是抗热性能，它的高温烧结特性是由它的晶体结构决定的，它的高温烧结性能可以达到1000℃。

它还具有良好的电绝缘性能、抗腐蚀性能和优异的气压阻力性能。

此外，SrTiO3的晶体类型还具有良好的磁性特性和抗静电性能。

由于钇原子和钛原子在SrTiO3中呈混合结构，当它们有一定的电流通过时，可以产生一定的磁场，从而形成一定的磁性特性。

SrTiO3的抗静电性能也相当良好，可以在外界的电磁场的影响下，将电磁波从一个低频段转换到另一个低频段，而不会产生任何损害。

综上所述，SrTiO3的晶体类型具有多种独特性能，其中有钇晶体，钛晶体和混合晶体，它们都具有良好的物理性能，如抗热性能，抗腐蚀性能，磁性特性和抗静电性能等，因此，SrTiO3的晶体类型不仅可以用于实现多种电子应用，还可以用于制作陶瓷，抗菌剂，激光器件和防静电剂等。

光学器件的制造技术

光学器件的制造技术光学器件是光学传感器、光波导、激光器、光学放大器等光学系统，其中起着关键作用的部件。

光学器件的制造技术对于光学器件的性能和性价比的提高发挥着非常重要的作用。

本文将介绍光学器件的制造技术。

光学器件的制造技术可以分成以下几个方面：一、晶体生长技术晶体生长技术是光学器件制造的基础技术，光学材料的质量和晶体生长技术密切相关。

晶体生长技术主要包括单晶生长和多晶生长两种。

单晶生长技术主要应用于高质量光学材料的制备，如激光晶体Nd:YAG、Nd:YVO4、Ti:sapphire等，多晶生长技术适用于大尺寸、低成本、低品质要求的光学元件制备，如放大器、波导、光纤等。

二、调制技术光学调制技术是将输入信号转换成光学信号的过程。

光学器件的调制技术可以分为电光调制技术和光声调制技术两种。

电光调制技术是指利用物质在电场下的线性和非线性光学效应，产生光学谐振现象；光声调制技术则是利用光学效应引起声波产生，来实现光的调制。

三、光刻技术光刻技术是一种利用光学作用将线路图形（或图案）转移到物质表面并进行精细加工的技术。

在微观世界中，光刻技术扮演着一个重要的角色，例如在光通讯、半导体工艺等领域中，都需要光刻技术进行微结构加工。

因为光学器件的制造很少使用传统机械加工的方式，所以光刻技术可谓是关键技术之一。

四、薄膜技术薄膜技术在光学器件的制造中扮演着非常重要的作用。

因为很多光学器件的性能和其表面的光学薄膜密切相关。

比如，激光器就必须通过膜层来实现反射和透射，利用薄膜制备新材料、新功能等，是光学制造中的重要技术之一。

五、集成技术集成技术是将多种光学器件集成在一起形成功能更加完善和高效的系统。

利用高级的模拟和仿真软件，设计出光学器件的结构、组成和生产流程，并通过微电子技术、传感器技术等方法，实现光器件的集成，从而提高光器件的性能、可靠性和机动性。

光学器件的制造技术的不断创新和发展，对于光学传感器、光波导、光纤放大器等领域的发展有着重要的意义。

激光材料的分类及应用

激光材料的分类及应用激光材料是指在激光器中发挥重要作用的材料。

根据激光材料的性质和特点，可以将其分为固体激光材料、气体激光材料和液体激光材料三大类。

固体激光材料是指在固体状态下发挥激光作用的材料。

其中最常见的固体激光材料是晶体，如Nd:YAG（钇铝石榴石）、Nd:YVO4（钇钒酸钇）和Ti:sapphire （蓝宝石钛）等。

固体激光材料具有高温性能好、光学性能稳定等特点，能够输出高功率和短脉冲的激光束。

固体激光材料广泛应用于医疗、材料加工、通信、军事等领域。

例如，医疗激光在眼科手术、皮肤美容和癌症治疗上有着重要的应用；固态激光在金属切割、焊接和打标等领域具有广泛应用。

气体激光材料是指在气体状态下发挥激光作用的材料。

气体激光材料主要包括CO2气体激光和氦氖气体激光。

CO2气体激光是一种高能量、高平均功率（几百瓦至几千瓦）的激光，被广泛应用于工业、医疗和科研领域，如金属切割、焊接、雕刻和眼科手术等。

氦氖气体激光是一种波长为632.8纳米的可见光激光，广泛应用于激光打印、激光读盘和光学测量等领域。

液体激光材料是指将某些特定的物质溶解于液体中，形成能够发射激光的液体。

液体激光材料主要包括有机染料和半导体材料两类。

有机染料激光器以有机染料为工作物质，广泛应用于医疗、科研和军事等领域。

有机染料激光器具有宽波长段、调谐范围大等特点，可广泛应用于多种领域。

半导体激光器是一种以半导体材料为工作物质的激光器，具有高效、小型化和低成本等优点，广泛应用于通信、信息存储和激光打印等领域。

除了以上三类激光材料，还有其他一些特殊的激光材料，如光纤材料和二维材料等。

光纤材料是一种将激光束传输的重要材料，广泛应用于通信、传感和激光器等领域。

二维材料是一种具有单层或几层原子厚度的材料，如石墨烯和二硫化钼等，具有优异的光学性能和电学性能，被广泛应用于激光器、光电器件和传感器等领域。

总结起来，激光材料的分类主要包括固体激光材料、气体激光材料和液体激光材料。

激光器及其原理简介

♦ Ne原子可以产生多条激光谱线, 图中标明了最强的三条:
0．6328μｍ 1．15 μm 3．39 μｍ
它们都是从亚稳态到非亚稳态、非基态之间发生的，因此较易实现粒子数反转。
§4 增益系数
激光器内受激辐射光来回传播时，并存着
增益损耗
增益——光的放大；
损耗——光的吸收、散射、衍射、透射（包括一端的部分反射镜处必要的激光输出）等。
§6 激光的特性及其应用
★方向性极好的强光束 --------准直、测距、切削、武器等。
★相干性极好的光束 --------精密测厚、测角，全息摄影等。
例１．激光光纤通讯
由于光波的频率比电波的频率高好几个数量级，
一根极细的光纤能承载的信息量，相当于图片中这麽粗的电缆所能承载的信息量。
若 E2 > E 1，则两能级上的原子数目之比
N2
− E2 − E1
= e kT
<1
N1
数量级估计：
T ～103 K；
kT～1.38×10-20 J ～ 0.086 eV;
E 2-E 1～1eV;
N2
− E2 − E1
= e kT
−1
= e 0.086
≈ 10−5
<< 1
N1
但要产生激光必须使原子激发;且 N2 > N1, 称粒子数反转(population粒子数反转一. 为何要粒子数反转 (population inversion)
从E2 E1 自发辐射的光，可能引起受激辐射过程，也可能引起吸收过程。
⎜⎛ ⎝
dN 21 dt
⎟⎞ ⎠受激
=
B21ρ (ν
,T
)N 2

苏州激光镜片的材料规格

苏州激光镜片的材料规格一、引言苏州激光镜片是一种非常重要的光学元件，广泛应用于医疗、通讯、工业等领域。

其材料规格对于镜片的性能和应用具有非常重要的影响。

本文将详细介绍苏州激光镜片的材料规格。

二、材料分类苏州激光镜片的材料主要分为玻璃和晶体两类。

1. 玻璃材料玻璃材料是制造激光镜片最常用的材料之一，其优点在于成本低廉，易于加工。

常见的玻璃材料有：（1）硼硅酸玻璃（BK7）硼硅酸玻璃是一种具有优良光学性能的无色透明玻璃，其折射率为1.5168，色散率为64.17。

由于其成本低廉，在制造普通激光器和一般精密仪器中得到广泛应用。

（2）钠钙玻璃（N-BK7）钠钙玻璃是一种与BK7类似但折射率稍高的无色透明玻璃，其折射率为1.5175，色散率为64.17。

由于其光学性能优良，在制造高精度光学仪器和激光器中得到广泛应用。

（3）石英玻璃（UV Fused Silica）石英玻璃是一种具有极低色散率和高透过率的无色透明玻璃，其折射率为1.4585，色散率为67.8。

由于其在紫外光区域的透过率极高，在制造紫外激光器和高精度测量仪器中得到广泛应用。

2. 晶体材料晶体材料是一种具有非常优良的光学性能的材料，其优点在于折射率大、色散小、机械强度高等。

常见的晶体材料有：（1）钛宝石（Ti:Sapphire）钛宝石是一种非常重要的激光材料，具有极高的吸收截面和较长的寿命。

由于其可调谐范围广，在制造超快激光器中得到广泛应用。

（2）掺铒玻璃（Er:Glass）掺铒玻璃是一种具有较高的吸收截面和较长的寿命的激光材料，可用于制造高功率激光器。

（3）掺铬蓝宝石（Cr:YAG）掺铬蓝宝石是一种具有极高的吸收截面和较长的寿命的激光材料，可用于制造高功率激光器。

三、规格参数苏州激光镜片的规格参数主要包括直径、厚度、表面质量等。

1. 直径苏州激光镜片的直径通常在5mm到500mm之间，其中常见规格为25.4mm、50.8mm和100mm。

2. 厚度苏州激光镜片的厚度通常在0.5mm到50mm之间，其中常见规格为1mm、2mm和3mm。

超快激光器原理

超快激光器原理超快激光器原理及应用引言超快激光器作为一种高精度、高效率的激光器，在多个领域都有广泛的应用。

本文将从浅入深，详细解释超快激光器的原理及其应用。

什么是超快激光器？超快激光器，顾名思义，是指脉冲宽度极短的激光器。

常见的超快激光器脉冲宽度在飞秒（10-15秒）至皮秒（10-12秒）量级。

相比传统激光器，超快激光器的脉冲宽度更短，能够提供高峰功率、高能量的脉冲。

超快激光器的原理超快激光器的脉冲宽度短主要得益于激光的工作方式和激光介质的特性。

1.激光工作方式超快激光器常采用锁模或调制脉冲的方式工作。

锁模脉冲技术利用光的频率特性进行调制，使得输出光脉冲变窄。

调制脉冲技术则通过控制激光介质的特定参数来获得更短的脉冲宽度。

2.激光介质特性超快激光器常采用具有调谐时间短、非线性吸收小的激光介质。

例如，钛蓝宝石（Ti:sapphire）激光器利用钛离子和蓝宝石晶体作为激发介质，具有快速启闭振荡和宽带增益特性，适用于超快脉冲的生成。

超快激光器的应用超快激光器在众多科学和工程领域有着广泛的应用，下面列举几个重要的应用领域：1.生命科学研究超快激光器在生命科学研究中被广泛运用，例如，用于荧光显微镜成像、细胞操作和操作、蛋白质和DNA测序等。

超快激光器的高功率和短脉冲宽度有助于提高成像分辨率和时间分辨率，为生物学研究提供更多的细节。

2.材料加工超快激光器在材料加工领域具有重要意义。

其高能量、高峰功率的特性可用于微加工、刻蚀、孔洞加工等。

以其为基础的超快激光器加工技术可以实现非常精细和高效的材料加工。

3.光谱学研究超快激光器在光谱学研究中也发挥着重要作用。

其超短的脉冲宽度使得光谱测量能够在更短的时间内进行，从而能够实时监测光学和化学反应的动态变化。

4.精密测量由于超快激光器高频率的波动特性，它在精密测量领域具有广泛应用。

如利用频率对两激光器之间的相位差进行精确测量，从而可以实现纳米级的位移和形变测量。

结论超快激光器作为一种高精确度、高效率的激光器，在生命科学、材料加工、光谱学研究以及精密测量等多个领域都有广泛的应用。

固体紫外激光器原理

固体紫外激光器原理固体紫外激光器是一种利用固体物质产生紫外激光的装置。

它具有很高的能量密度、较窄的波长范围和较高的空间相干性，在生物医学、科学研究和工业领域有着广泛的应用。

固体紫外激光器的工作原理基于光的增强效应和能级跃迁原理。

首先，我们需要一个能够发射激光的激光介质。

常见的材料包括Nd：YAG（钇铝石榴石）、Nd：YVO4（钇钒矿石）、Nd：YLF（钇锂钼石）、Ti：Sapphire（蓝宝石）等。

这些固体材料加工成激光棒或薄片状，然后通过外部的光源（如闪光灯或半导体激光器）进行泵浦。

泵浦光通过能级跃迁，将固体材料中的电子激发至高能级。

然后，在光学腔中，高能级的激发态电子会发生自发辐射，从而产生光子，光子穿过输出窗口逃逸出来。

这就是激光的产生过程。

光学腔由两个反射镜构成，一个是高反射镜（HR镜），另一个是输出镜（OC镜）。

HR镜起到反射光子的作用，而OC镜则允许部分光子通过，形成激光输出。

光学腔的设计与用于特定波长范围的激光器密切相关。

要实现紫外激光输出，我们通常使用二次谐波产生方法。

这种方法利用非线性光学效应，在高能量激光束通过非线性晶体时产生频率加倍，从而将激光转换为更短的紫外波长。

常见的非线性晶体材料包括KDP（磷酸二氢钾）和BBO（磷酸钡钙晶体）。

通过调整晶体的温度和角度，可以实现不同波长范围的紫外激光输出。

固体紫外激光器具有广泛的应用前景。

在科学研究领域，它可以用于超快激光光谱学、表面等离子体共振、薄膜沉积等实验。

在生物医学领域，固体紫外激光器被广泛应用于激光手术、皮肤美容和白内障治疗等。

在工业领域，它可以用于精细加工、标记、材料检测等。

此外，固体紫外激光器还能被应用于大气科学、光通信和防务等领域。

不过，固体紫外激光器在使用时需要特别注意安全。

紫外光具有较强的能量和较高的光子能量，如果不正确使用或直接暴露于人体，可能会对眼睛和皮肤造成伤害。

因此，使用固体紫外激光器时需要佩戴适当的防护眼镜和防护服，同时要遵循相关的操作规程。

合成粉红色蓝宝石

合成粉红色蓝宝石
陈庆汉，黄晋蓉
（南技术物理研究所，四川成都６０４）西１０１
摘要：天然粉红色蓝宝石是彩色蓝宝石中的名贵品种，特别是ｐｄａｄｃａａｐｒｓ蓝宝石，ａｈ由于其产量稀少，市场价格十分昂贵。讨论了在研制合成掺Ｔ蓝宝石激光晶体时得到的一种副产品ｉ ——合成粉红色蓝宝石（以Ｔ什为主要着色离子）ｉ以及在其晶体生长过程中Ｔ什离子价态的控制方法。介绍了运用晶体提拉法生长合ｉ成粉红色蓝宝石晶体的实验方法和过程。结果表明，带有明显紫色调的合成掺Ｔ蓝宝石样品通过在纯氢还ｉ原气氛中、９Ｏ５￣下恒温４１２～１０９Ｃ８ｈ的热处理后，可使其呈现类似于ｐｄａｄｃａａｐｒｓ蓝宝石的粉红色调，ａｈ转变为粉红色蓝宝石。采用常规宝石学测试方法、能量色散Ｘ射线荧光光谱仪等对合成粉红色蓝宝石样品进行
ｓｔｔｃｐｎｋｓｐｐｒａ — ｒａｅｏ８ｈｏｓａ９０ｔ９５。ａｎｔｅｕｃｎｇａ — ｙｎｈｅｉｉａｈｉｅｈｅｔｔｅｔｄｆｒ４ｕｒｔ１２ｏ１９Ｃｎｄｉｈｅｒｄｉｔ
ｃｓｄｔｔｈｅｙｈｅｉｐｎｋａｈｉｅｏｏｕｅＴｉｉｓｉｉｅａｔｂｙｐｏｃｕｓｅｈａｔｓｎｔｔｃｉｓｐｐｒｃｌｒｄｂｙ。ｏｎｓｇａｎｄｓｈｅ — ｒｄｕｔ
ｗｈｉｅｓｔｔｃＴｉｄｅａｈｉｅｌｓｒｃｙｔｌｒｔｉｄ，ｎｃｕｎｈｅｃｎｔｏｅｈｆｌｙｎｈｅｉ — ｏｐｄｓｐｐｒａｅｒｓａｓａｅｓｕｄｅｉｌｄｉｇｔｏｒｌｍｔｏｄｏｔｉｖｌｎｃｒｎｇｔｏｅｓｏｆｃｙｔｌｇｏｗｔｈｅＴ什ａｅｅｄｕｉｈｅｐｒｃｓｒｓａｒｈ．Ｔｈｅｅｅｉｅａｒｃｓｎｅｈｘｐｒｍｎｔｌｐｏｅｓａｄｍｔｏｄｏｆｓｔｔｃｐｉａｐｈｒｏｎｂｈｅｃｏｈａｓｅｈｏｒｌｏｉｔｏｄｅ．ＴｈｅｕｌｓｙｎｈｅｉｎｋｓｐｉｅｇｒｗｙｔｚｃｒｌｋｉｍｔｄａｅａｓｎｒｕｃｄｅｒｓｔｓｗｈａｈｅｙｈｔｃＴｉｄｏｅａｈｉｅｓｍｐｌｉｈｏｉｕｓｐｐｌｏｄｃｎｇｏｔｈｏｔｔｔｓｎｔｅｉ — ｐｄｓｐｐｒａｅｗｔｂｖｏｕｒｅｃｕｌｈａｅｔｈｅ

飞秒激光的原理

飞秒激光的原理
飞秒激光是一种极短脉冲的激光，其脉冲宽度在飞秒（1飞秒=10^-15秒）量级，因此被称为飞秒激光。

飞秒激光在科学研究、医学治疗、材料加工等领域有着广泛的应用。

那么，飞秒激光是如何产生的呢？它的原理又是怎样的呢？
首先，飞秒激光的产生需要一个飞秒激光器。

飞秒激光器通常采用Ti:sapphire
晶体作为增益介质，通过激光二极管或其他激光器激发Ti:sapphire晶体，产生飞
秒脉冲。

飞秒激光器的工作原理是通过模式锁定技术，将激光器的长脉冲转化为飞秒脉冲。

其次，飞秒激光的原理与飞秒脉冲的产生有密切关系。

飞秒脉冲是通过超快光
学技术产生的，其原理是利用超快激光脉冲与介质相互作用，实现光的非线性效应，从而产生极短的飞秒脉冲。

飞秒激光的原理可以用飞秒脉冲的原理来解释，即利用超快激光脉冲与介质相互作用，产生飞秒脉冲，然后通过增益介质放大，形成飞秒激光。

另外，飞秒激光的原理还涉及到飞秒激光的特性。

飞秒激光具有极高的峰值功
率和极短的脉冲宽度，因此在材料加工中具有很高的加工精度和加工质量。

同时，飞秒激光还具有较强的非线性效应，可以实现光与物质的非热效应相互作用，从而实现对材料的微纳加工。

总的来说，飞秒激光的原理是通过超快激光脉冲与介质相互作用，产生飞秒脉冲，然后通过增益介质放大，形成飞秒激光。

飞秒激光具有极短的脉冲宽度和较高的峰值功率，适用于科学研究、医学治疗、材料加工等领域。

飞秒激光技术的不断发展和应用将为各个领域带来更多的可能性和机遇。

固体激光器的基本组成

固体激光器的基本组成
固体激光器是一种利用固体材料作为增益介质的激光器。

其基本组成包括以下几个部分：
## 1. 激光介质
固体激光器的激光介质是其最重要的组成部分。

激光介质通常是一种掺杂了激光活性离子的晶体或玻璃材料，如Nd:YAG、Nd:YVO4、Ti:sapphire等。

激光介质的选择取决于所需的激光波长、输出功率等参数。

## 2. 激光泵浦源
激光泵浦源是用来提供激光介质所需的能量的装置。

常用的激光泵浦源包括光棒、二极管激光器、脉冲激光器等。

激光泵浦源的选择也要根据激光介质的特性来确定。

## 3. 光学谐振腔
光学谐振腔是固体激光器的输出部分，由两个镜子组成。

其中一个镜子是高反射镜，另一个是半反射镜。

光学谐振腔可以将激光介质中的光子反复反射，增加光子在激光介质中的传播距离和相互作用次数，
从而增强激光的增益效果。

## 4. 控制系统
固体激光器的控制系统用于控制激光泵浦源和光学谐振腔的稳定性和输出功率。

控制系统通常包括温度控制、光学反馈控制、电源控制等。

综上所述，固体激光器的基本组成包括激光介质、激光泵浦源、光学谐振腔和控制系统。

不同的激光器可以根据不同的要求和应用需要进行组合和优化设计。

利用BF实现钛宝石激光器宽带可调谐激光输出

利用ＢＦ实现钛宝石激光宽带可调谐激光输出器
陈辉，元钦，振中，荣伟，卫疆，夏鲁樊赵陈德应
（尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室，龙江哈尔滨１０８哈黑５００）摘要：计了一组双折射滤光片，３片石英晶体组成，轴倾角均为０，片厚度为０４ｒ，设由光。基．５ｍｌ３ｌ
关键词：折射滤光片；钛宝石激光器；可调谐激光双
中图分类号：Ｎ４．Ｔ２８１
文献标识码：Ａ
文章编号：０７２７（０８０ — ４１０１０ — ２６２０）３０６ — ３
Ｂｒａｂａｕｂｅｏｔｕｔｏ：ａｐｈｒａｅｓｂｓｎｏｄｎｄｔｎａｌｕｐｆＴｉｓｐｉｅｌｓｒｙｕｉｇＢＦ
片厚度比为１：。用于自行搭建的钛宝石激光器调谐实验，：１４０发现双折射滤光片绕其法线旋转约２。输出０，
激光中心波长可由７０ｎ连续变化到８５ｎ６ｍ４ｍ，并且线宽均小于２ｎ，最窄能达到０７ｍ。泵浦能量ｍ．ｎ３４５ｍＪ时，０ｍ输出能量为８。最大斜率效率为３．，大光一转换效率约为１．６８０ｎ５ｍＪ２１最％光８３％。双折射滤光片具有较好的调谐和压线宽作用。

科技成果——掺钛蓝宝石激光晶体

科技成果——掺钛蓝宝石激光晶体
掺钛蓝宝石激光晶体介绍
掺钛蓝宝石激光晶体是由微纳米技术（MNT）技术开发的一种新型半
导体材料，它主要由蓝宝石晶体掺入少量的金属钛（Ti）而成。

这种新型
半导体材料具有高发光亮度、高稳定性和良好的耐高温性能，在照明、显
示和发光二极管（LED）等方面具有重要的应用价值。

本文主要介绍掺钛
蓝宝石激光晶体的性能优势及其应用前景。

掺钛蓝宝石激光晶体性能优势
掺钛蓝宝石激光晶体具有良好的抗温性能和发光亮度。

应用微纳米技术，把少量金属钛（Ti）掺入蓝宝石晶体中，使蓝宝石晶体的发光亮度极
大提高，从而提高了激光晶体的发光亮度。

另外，由于掺入金属钛（Ti），使激光晶体的抗温性能得到显著改善。

被掺钛蓝宝石激光晶体在200℃时
仍保持稳定发光，且在进行十二次连续激光脉冲时，发光保持稳定。

掺钛蓝宝石激光晶体应用前景
由于掺钛蓝宝石激光晶体具有出色的发光亮度、高抗温性能和良好的
发光稳定性，因此在照明、显示和发光二极管（LED）领域具有重要的应
用前景。

自倍频晶体的研究和激光应用进展

Advances in the Research and Laser Applications of Self-Frequency Doubling Crystals
CHENG Yanling， YU Haohai， ZHANG Huaijin， WANG Jiyang （State Key Laboratory of Crystal Materials，Shandong University，Jinan 250100，China）
本文综述了不同稀土离子掺杂非线性基质的发展历程，重点总结了近年来激光自倍频晶体的突出研究成果以及应用方面的进展。
1 非线性光学的理论基础
当光在晶体中传播时，介质会产生极化现象，当入射光电场 E 较小时，所产生的偏振强度为
P = χE
式中，χ = n2 − 1，称为线性光学极化率。上式可以用来描述一系列线性光学现象，如光的反射、光的折射和光的吸收等。
收稿日期：2021-03-25 基金项目：国家自然科学基金重点项目（51632004）；国家自然科学基金面上项目（51772172）资助作者简介：程艳玲（1997-），女，硕士研究生。E-mail：yanlingcheng@ 通信作者：王继扬（1946-），男，教授。主要研究方向为功能晶体材料生长技术与特性。E-mail：jywang@ 引文格式：程艳玲，于浩海，张怀金，等. 自倍频晶体的研究和激光应用进展 [J]. 应用技术学报，2021，21（2）：95-108. Citation：CHENG Yanling，YU Haohai，ZHANG Huaijin，et al. Advances in the Research and Laser Applications of Self-Frequency

激光器生产工艺和流程

激光器生产工艺和流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!激光器生产工艺流程。

1. 晶体生长。

将激光晶体材料（例如Nd:YAG、Ti:蓝宝石）与熔剂混合，在高温高压下形成熔体。

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Ti宝石激光晶体
钛宝石（Ti：sapphire，Ti3＋：Al2O3）是当今最优秀的可调谐激光晶体，调谐带宽：660nm~1100nm，吸收带位于400~600nm，峰值吸收在490nm附近。

表征晶体质量除按光学晶体要求外，一个重要的指标是晶体的品质因素（figure of merit, 简称FOM）。

FOM定义为：FOM=α490∏/α800∏，α490∏、α800∏分别表示晶体在490nm和800nm对∏偏振光的吸收系数。

Ti:sapphire激光跃迁的上能级寿命3us。

掺钛宝石晶体的荧光光谱宽，发射截面大，导热性好，硬度高，物化性能稳定，被公认是最好的可调谐激光晶体掺钛蓝宝石激光器是迄今为止输出光谱在近红外波段调谐范围最宽的固体激光器之一,若辅之以非线性光学频率变换技术,制成准相位匹配光学参量振荡器,通过调整相关参数,可以得到高输出
功率、高效率、可调谐波长范围大、寿命长、结构紧凑而体积小的红外可调谐光源,满足光通讯、红外对抗、环境监测、及光谱学研究等
诸多领域的应用需求。

在基质晶体中掺入三价钛离子而形成的输出激光可调谐激光晶体。

六方晶系。

熔点2050℃。

空间群D
6d-R3C，硬度9，仅
3
次于金刚石。

晶体具有宽的吸收带(400～600nm)、宽的发射带(650～1200nm)和大的发射截面(3×10-19cm2)，荧光寿命3.2μs。

采用焰熔法、提拉法、
区熔法、热交换法等方法制备。

军事上用于遥感、雷达，工业上用于激光加工等。

这是一种以ti:al2o3晶体为激光介质的固体激光器(简称ti:s激光器)。

它以调谐范围宽(670nm～1200nm)、输出功率(或能量)大、转换效率高、运转方式多等诸多优异特性而倍受青睐，成为固体可调谐激光器中迄今为止发展最为迅速、最为成熟、最为实用，而且应用也最为广泛的一种。

a，连续运转钛宝石激光器纯连续运转钛宝石激光器最先是通过氩离子激光器泵浦实现的。

其后使用铜蒸汽激光器、yag激光器等泵浦均获得连续激光输出。

功率可达几十瓦，转换效率最高可达40%，波长可调谐范围为700nm～900nm。

此外，利用上述几种激光器还获得khz量级的准连续激光输出。

例如，在我国利用绿光泵浦获得5w以上的准连续激光输出，转换效率为30%以上。

b，脉冲运转钛宝石激光器这方面的研究工作很多，早期，泵浦源一般为闪光灯、闪光灯泵浦的染料激光器、调q倍频nd:yag或nd:ylf激光器等。

获得的激光脉冲宽度在几十ns量级。

由于钛宝石晶体具有极宽的增益轮廓，因此，通过锁模运转获得极窄的超短光脉冲已成为广泛关注的研究热点。

主动锁模获得超短脉冲，其脉宽可达到近100fs，如使用棱镜式声光调制器，既做锁模器又是调谐器，可产生近100nm调谐范围的超短光脉冲。

在被动锁模中，多采用ddi
与hitci染料做可饱和吸收体，已得到50fs～100fs脉宽的实验结果。

此外，还研究和实现了同步泵浦锁模和碰撞脉冲锁模钛宝石激光器，均获得脉宽为几十
fs的输出。

同一时期，还分别发展和实现了加成脉冲锁模、耦合腔谐振被动锁模、线性外腔锁模以及微粒镜锁模等。

引人注目的工作是，1991年spence首次报道了自锁模运转的钛宝石激光器。

这种激光器是在连续钛宝石激光谐振腔中只加一对或二对色散棱镜，而不需要任何主被动锁模器件，即可实现锁模运转，获得fs量级的超短光脉冲。

由于这种自锁模激光器结构简单、造价低廉，因此它一经实现，就迅速在世界范围形成热点。

研究最多、最深入的是钛宝石自锁模激光器的自启动问题。

提出了诸如声光调制器再生启动、可饱和吸收体启动、量子阱反射器耦合腔启动、振镜外腔及振动镜谐振腔启动方法等，这些方法能够有效地启动并维持钛宝石激光器的自锁模运转，使其向实用化发展。

c，可调谐钛宝石激光器通过对钛宝石激光器的频率变换可将其调谐范围扩展到蓝光和紫外波段。

目前使用的变频晶体多为liio3、knbo3、lbo、bbo等。

通过opo和倍频等手段可将激光输出波长范围扩展到200nm～510nm，转换效率可达到40%以上。

特别是近来提出的准相位匹配技术，它可能实现超宽范围、并具高效率的波长调谐，因此倍受关注。

窄线宽钛宝石激光器也在深化研究，目前已能获得动态单模激光输出，其频率稳定性达1khz。

如上所述，对于以钛宝石激光器为代表的固体激光器是当前发展的热点，其研究重点主要反映在以下方面：结合激光器全固化，发展调q、锁模、选模等多种运转方式，即研制全固化调q激光器、全固化锁模激光器以及全固化单模和单频激光器等；研究全固化激光器的频率调谐技术，研制全固化大范围可调谐激光器等；结合全固化与频率变换技术，研制全固化参量振荡器(ldp-opo)、全固化参量放大器(ldp-opa)以及各种全固化频率变换器件等，使全固化激光器的波长覆盖范围从红外到可见，从可见到紫外，其中兰绿激光的全固化激光器更为引人注目；为提高全固化激光器的高功率和高效率，研究与固体激光介质吸收光谱相匹配的泵浦用大功率半导体激光器。

此外，近来全光纤高功率掺杂激光器的峭然兴起已引起广泛关注。

例如，最近使用双包层掺钕光纤，在800nm波长的ld泵浦下可产生功率近40w、波长为1064nm的激光，甚至直接产生倍频绿激光，转换效率高达40%，由于可使用光纤光栅作谐振腔，因此也具有可调谐性能。

除采用掺钕光纤外，掺铒等多种掺杂的高功率光纤激光器的成功研制实验也不断有报道。

由于这种新型高功率可调谐固体激光器具有超小型、高效率等诸多优点，因此有重要的应用前景。

高频OPO激光器（2009年）
美国Photonics Industries公司推出了世界上第一款高重频红外OPO激光器。

其重复频率高达50kHz，峰值功率可达到300kW，是激光雷达，红外光谱的应用的理想光源。

⏹ 1.5-2um，2.3-3.4um可调谐或用户自选特定波长
⏹15ns脉冲宽度，0.3-2W平均功率
中国科学院上海光学精密机械研究所已成功地生产了大尺寸(φ120×80mm)钛蓝宝石：
这是一种通过温度梯度技术培植的无闪光的兰宝石，其断层密度小于
102cm-2。

温度梯度技术是由中国科学院上海光学精密机械研究所的科学家发明的，它的特点是可以培植(0001)高掺杂水平(α490=7.5cm-1),高增益，高激光损伤阈值的蓝宝石。

温度梯度法生表的掺钛蓝宝石已被应用于高效率脉冲的，准连续波的ps和fs的激光中。

此外，它还可满足当前的一些运用，如用于高功率产
生和激光熔断的孔径放大器（直径50mm）.我们的产品已销往欧美、日本及香港等地区。