掺钕钙铌镓石榴石激光晶体的研制

掺钕钙铌镓石榴石激光晶体的研制

论文摘要

掺钕钙铌镓石榴石(简称Nd:CNGG)是一种新型激光晶体,该晶体熔点低(1470℃),具有无序结构,在通用的808nm半导体激光二极管(LD)发射波长区有宽吸收带,因此很适合LD泵浦,可做成LD泵浦全固态激光器。本论文用自动化熔体提拉技术成功生长出<111>方向的直径25mm以上,长度80mm以上的平界面无核心Nd:CNGG单晶,确定了晶体结构和物相,测量了晶体的光谱性能,晶体消光比达到34dB,晶体生长技术有新的突破,实现了连续激光运转,用单支807nm半导体激光二极管端面泵浦该晶体片子,在国内首次获得123.1mW的1.062μm连续激光输出,斜效率达22.3%。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 目录
  • 第一章 引言
  • 1.1 论文课题背景
  • 1.2 钙铌镓石榴石晶体概述
  • 1.3 本论文研究目的和意义
  • 第二章 钙铌镓石榴石晶体结构及其激光机制
  • 2.1 晶体结构
  • 2.2 钙铌镓石榴石晶体同成份组份的确定
  • 2.3 激光机制
  • 第三章 晶体生长过程中遇到的几个问题
  • 3.1 温度分布与晶体直径的控制
  • 3.2 分凝现象
  • 3.3 晶体中的溶质分布
  • 3.4 生长速率的起伏与生长层
  • 3.5 界面稳定性
  • 3.5.1 温度梯度对界面稳定性的影响
  • 3.5.2 溶质的浓度分布对界面稳定性的影响
  • 3.5.3 界面能对界面稳定性的影响
  • 3.6 小面生长
  • 第四章 晶体的生长
  • 4.1 原料及预先处理
  • 4.1.1 原料
  • 4.1.2 晶体生长配方的计算和确定
  • 4.1.3 Nd: CNGG 多晶的制备
  • 4.2 晶体生长
  • 4.2.1 晶体生长设备装置
  • 4.2.2 晶体生长工艺参数的选择
  • 4.2.2.1 温度梯度的选择
  • 4.2.2.2 晶体的生长速度
  • 4.2.2.3 晶体的旋转速度
  • 4.2.3 晶体生长过程
  • 4.3 Nd:CNGG 晶体平界面生长和晶体开裂的消除
  • 4.4 晶体生长结果
  • 4.5 晶体的退火
  • 4.6 本章小结
  • 第五章 Nd:CNGG 晶体的结构、光谱和激光性能
  • 5.1 X-射线粉末衍射法测定Nd:CNGG 晶体结构
  • 5.1.1 引言
  • 5.1.2 Nd:CNGG 晶体的结构及物相分析
  • 5.1.2.1 物相分析
  • 5.1.2.2 Nd:CNGG 晶体衍射角数据的计算
  • 5.1.2.3 CNGG 晶体密度的计算
  • 5.2 晶体光谱性能测试
  • 5.2.1 Nd:CNGG 晶体的透过谱
  • 5.2.2 Nd:CNGG 晶体的吸收谱
  • 5.2.3 Nd:CNGG 晶体的荧光谱
  • 5.2.4 Nd:CNGG 晶体的吸收带变宽的成因
  • 5.3 Nd:CNGG 晶体的消光比
  • 5.3.1 消光比测量原理
  • 5.3.2 Nd:CNGG 晶体的消光比测试
  • 5.4 Nd:CNGG 晶体的激光实验
  • 5.5 本章小结
  • 第六章 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文
  • 相关论文文献

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