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大约90%涉及稀土的激光材料你能不明白吗?

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-08-21 0:18:40 * 浏览: 1
激光器是一种新型光源,具有优异的单色性,方向性和相干性,可以实现高亮度。对应于激光技术开发的各种晶体,如非线性晶体,可以对激光束进行调频,调幅,偏振调整和相位调制,可以在传输过程中校正激光图像的失真,可以灵敏地检测热电检测晶体。红外线等这些特性使激光器迅速应用于工业,农业,医疗和国防领域。激光和稀土激光材料同时诞生。迄今为止,大约90%的激光材料涉及稀土。自从1960年在红宝石中出现激光以来,在同一年发现脉冲激光可以使用锶掺杂的氟化钙(CaF2:Sm2 +)输出。 1961年,脉冲激光首先使用掺铒硅酸盐玻璃获得,开辟了稀土玻璃激光器的研究,具有广泛的应用。 1962年,CaWO4:Nd3 +晶体首次用于输出连续激光。 1963年,首次开发出稀土螯合液体激光材料。通过使用掺杂铒的苯甲酰丙酮醇溶液获得脉冲激光。 1964年,连续激光在室温下输出。镱掺杂的钇铝石榴石晶体(Y3Al5O12:Nd3 +)已成为一种广泛使用的固态激光材料,于1973年首次实现了镧 - 铌稀土金属蒸汽的激光振荡。可以看出,十多年来,稀土的固态,液态和气态已经实现了受激发射。在激光工作物质中,稀土已成为一种非常重要的元素。这与其特殊的电子配置,众多可用能级和光谱特性有关。稀土激光材料可分为三类:固体,液体和气体。然而,后两类固体材料远不如其性质,类型和用途。因此,通常认为稀土激光材料通常是指固体激光材料。固体材料分为晶体,玻璃和光纤激光材料,激光晶体占主导地位。 1.稀土固体激光材料1.稀土晶体激光材料目前已知有约320种激光晶体,主要是含氧化合物或含氟化合物,其中约290种掺杂稀土作为活化离子稀土激光晶体约占90.6%,稀土激光输出已由Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb等实现。虽然有许多激光晶体,只有几十个是重要的,实用的是较少的。典型优质的激光晶体如下:(1)稀土石榴石系统(YAG)YAG是国内外最活跃的研究,开发和应用体系,包括钇铝石榴石晶体(YAG:Nd)。最佳性能,最多功能和最大输出。它用作具有高重复率的脉冲激光。近年来,已经开发出更有效的掺钇掺杂的钇掺杂的钇镓石榴石。 (2)Nd掺杂的铝酸钇系YAlO3:Nd(YAP:Nd)YAP是斜方晶系并且具有各向异性,因此通过使用不同的晶体取向可以获得不同的激光特性。此外,YAP晶体的生长速率比YAG长。输出功率不容易饱和。缺点是在高温下存在相不稳定性和热膨胀系数的各向异性,这导致晶体在生长期间易于破裂,色心和散射颗粒。 (3)氟化锂锶(YLF)激光材料YLF是一种优良的激光基板,其中许多稀土激光离子实现激光输出。其优点是在被光照射后,它不产生色心并改变颜色,并且基质吸收的截止波长转变为短波。 YLF:Nd晶体具有长荧光寿命和大的发射截面积,适用于二极管泵浦激光晶体。