[發(fā)明專利]鏑鋱共摻含鈧石榴石激光晶體及其制備方法和LD泵浦該晶體實(shí)現(xiàn)黃光激光輸出的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011612323.8
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112831837B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁守軍;劉文鵬;黃仙山;任浩;李泓沅
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C30B29/22
• 分類號: C30B29/22;H01S3/16
• 代理公司: 安徽順超知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 34120
• 代理人: 陳慕;朱守鑫

本發(fā)明公開了鏑鋱共摻含鈧石榴石激光晶體及其制備方法和LD泵浦該晶體實(shí)現(xiàn)黃光激光輸出的應(yīng)用，該晶體化學(xué)表達(dá)式為Dy_xTb_yA_3?x?ySc₂B₃O₁₂；采用固相法或液相法制備Dy_xTb_yA_3?x?ySc₂B₃O₁₂多晶原料，之后用熔體法生長Dy_xTb_yA_3?x?ySc₂B₃O₁₂單晶；以GaN LD作為泵浦光源，泵浦Dy_xTb_yA_3?x?ySc₂B₃O₁₂晶體實(shí)現(xiàn)黃光激光輸出。本發(fā)明以鏑、鋱為激活離子，通過Dy³⁺與Tb³⁺之間的能量共振轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)Dy³⁺激光下能級⁶H_13/2上的粒子通過轉(zhuǎn)移到Tb³⁺離子⁷F₄能級上，從而使Dy³⁺更易實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，降低黃光激光閾值；以含鈧石榴石激光晶體作為基質(zhì)晶體，使Dy³⁺易于實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反，且晶體具有高的熱導(dǎo)率，可以忍受由于Dy³⁺較低的吸收和發(fā)射截面所必須采用高泵浦功率帶來的廢熱問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光晶體技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及鏑鋱共摻含鈧石榴石激光晶體及其制備方法和LD泵浦該晶體實(shí)現(xiàn)黃光激光輸出的應(yīng)用。

背景技術(shù)

波長位于550-600nm的黃光激光屬于人眼最敏感的波段，因此在激光顯示和激光照明領(lǐng)域有重要的應(yīng)用，特別是在大霧環(huán)境下的空間測量和指示有特殊的用途。除此之外，黃光激光還在諸多領(lǐng)域有著廣泛而重要的應(yīng)用，如皮膚及眼科疾病治療、空間目標(biāo)的探測與識(shí)別、光電對抗、高密度信息存儲(chǔ)、海洋探測等工業(yè)、國防和科研領(lǐng)域。目前，實(shí)現(xiàn)黃光激光的方式主要有三種：染料激光器、雙波長和頻及受激拉曼散射(SRS)。染料激光器能夠直接發(fā)射黃光，是研究較早且應(yīng)用較廣的黃光激光器，但是，由于染料激光器存在輸出功率低、能量消耗高、安全性較差、激光性能不穩(wěn)定且激光循環(huán)冷卻系統(tǒng)復(fù)雜等問題，嚴(yán)重制約了其發(fā)展。雙波長和頻黃光激光主要是利用摻雜Nd³⁺激光增益介質(zhì)的1.06μm和1.3μm增益，通過和頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)黃光激光。受激拉曼散射主要是利用拉曼介質(zhì)的頻移效應(yīng)將532nm的綠光激光直接頻移到黃光波段或者將Nd³⁺的1.06μm基頻光頻移到1.1-1.2μm波段，再通過倍頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)黃光激光。但是，無論是通過雙波長和頻還是受激拉曼散射獲得的黃光激光器均存在激光效率低、光束質(zhì)量較差、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、性價(jià)比低等問題。與以上三種方式相比，采用激光二極管(LD)泵浦激光晶體直接實(shí)現(xiàn)黃光激光輸出具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、穩(wěn)定性高、壽命高、激光效率高等優(yōu)點(diǎn)，更易于實(shí)現(xiàn)激光器的小型化、集成化和智能化，因而成為當(dāng)前黃光激光技術(shù)的重要發(fā)展方向。