Yb-YAG晶體生長(zhǎng)及激光性能研究.pdf

1、激光二極管（laserdiode,LD)泵浦的固體激光器的出現(xiàn)（簡(jiǎn)稱DPSSL）是激光器發(fā)展史上一個(gè)重要的里程碑，是對(duì)傳統(tǒng)的的氣體放電光源泵浦激光器的一場(chǎng)革命。它把半導(dǎo)體的優(yōu)點(diǎn)同固體激光器的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，形成性能優(yōu)越的全固化激光器，具有泵浦效率高、輸出穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)（數(shù)萬(wàn)小時(shí)）和全固化的優(yōu)點(diǎn)。DPSSL在測(cè)距、制導(dǎo)、激光雷達(dá)、材料加工、光通訊、醫(yī)學(xué)等方面有重要的應(yīng)用價(jià)值。
　　Yb:YAG晶體早在1965年就在77K的低溫下用閃光燈

2、泵浦實(shí)現(xiàn)了第一次激光運(yùn)轉(zhuǎn)。但Yb3+離子的泵浦吸收帶與閃光燈光譜匹配很差，導(dǎo)致其激光效率很低；而Nd:YAG的激活離子（Nd3+）有多個(gè)泵浦帶與閃光燈光譜匹配，較好適應(yīng)了燈泵浦的需要，長(zhǎng)期占據(jù)了固體激光器的主導(dǎo)地位。
　　上世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著InGaAs大功率激光二極管的不斷發(fā)展，Yb:YAG晶體具備適合LD泵浦的優(yōu)點(diǎn)重新被人們認(rèn)識(shí)。目前，LD泵浦的Yb:YAG激光器已達(dá)數(shù)千瓦級(jí)功率輸出。對(duì)LD泵浦的高功率Yb:YAG固體激光

3、器的研究已成為當(dāng)前熱點(diǎn)，并將其視為發(fā)展高效、高功率固體激光器的一個(gè)主要方向。
　　本論文研究的是適用于高功率固體激光器的摻鐿釔鋁石榴石（Yb:YAG）晶體。采用中頻感應(yīng)加熱提拉法生長(zhǎng)Yb:YAG晶體。生長(zhǎng)氣氛為中性（Ar），生長(zhǎng)速度：1.0～2.0mm/h，轉(zhuǎn)速：10～90rpm。獲得了尺寸為Φ40mm×150mm的原生晶體。經(jīng)過(guò)高溫大氣退火，消除晶體的色心、應(yīng)力，得到了無(wú)色透明的激光晶體。針對(duì)不同的應(yīng)用，晶體中Yb3+離子的摻雜