Yb-YAG晶體生長及激光性能研究.pdf

1、激光二極管（laserdiode,LD)泵浦的固體激光器的出現(xiàn)（簡稱DPSSL）是激光器發(fā)展史上一個重要的里程碑，是對傳統(tǒng)的的氣體放電光源泵浦激光器的一場革命。它把半導體的優(yōu)點同固體激光器的優(yōu)點結(jié)合起來，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（數(shù)萬小時）和全固化的優(yōu)點。DPSSL在測距、制導、激光雷達、材料加工、光通訊、醫(yī)學等方面有重要的應用價值。
　　Yb:YAG晶體早在1965年就在77K的低溫下用閃光燈

2、泵浦實現(xiàn)了第一次激光運轉(zhuǎn)。但Yb3+離子的泵浦吸收帶與閃光燈光譜匹配很差，導致其激光效率很低；而Nd:YAG的激活離子（Nd3+）有多個泵浦帶與閃光燈光譜匹配，較好適應了燈泵浦的需要，長期占據(jù)了固體激光器的主導地位。
　　上世紀90年代以來，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)點重新被人們認識。目前，LD泵浦的Yb:YAG激光器已達數(shù)千瓦級功率輸出。對LD泵浦的高功率Yb:YAG固體激光

3、器的研究已成為當前熱點，并將其視為發(fā)展高效、高功率固體激光器的一個主要方向。
　　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。采用中頻感應加熱提拉法生長Yb:YAG晶體。生長氣氛為中性（Ar），生長速度：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)過高溫大氣退火，消除晶體的色心、應力，得到了無色透明的激光晶體。針對不同的應用，晶體中Yb3+離子的摻雜