yb：yag激光晶体双色荧光现象的研究

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1、摘要Yb3+的电子构型仅有一个基态和激发态，无激发态吸收和上转换，YAG有优良的机械性能，Yb3+离子吸收带宽，能与InGaAs二极管泵浦源有效的耦合，可以实现高浓度的掺杂，使Yb：YAG晶体成为一种有前景的晶体。本文的内容主要包括以下几个方面：1．简述了LD泵浦的掺Yb3+全固态激光器的优点和发展现状。介绍了LD泵浦固体激光器的两种主要耦合方式：端面泵浦和侧面泵浦。2．详细讨论了Yb：YAG激光晶体的光学和物理特性。详细讨论了稀土离子的发光机制。3．在半导体InGaAs激光激发Yb：YAG晶体的

2、荧光中，有一组位于460～494Rill的可见荧光。分析了这些可见荧光产生的原因，指出它不同于红外荧光的发光机理，是一种离子对的合作吸收和发射。两个离子耦合成的离子对产生的可见荧光，其强度随激发功率的平方变化。提高晶体中离子对的密度，可见荧光可以得到增强。4．在InGaAs激光二极管的泵浦下，掺杂浓度为6％的Yb：YAG晶体，得到485nin的蓝光激光输出。激光腔为半共焦平凹腔，腔长25mm。在10W功率泵浦下，输出功率47知W，光束发散角为9．5mrad。激光输出峰值波长为485．81nm，半宽

3、度为1．1m，其它还有几个次峰位于471．90nm、494．63nnl、460．23nm和480．38nill。分析了激光产生的机理，认为是Yb3+对的合作吸收和发射。关键词：Yb：YAG晶体可见荧光离子对蓝光激光Abstractyb3+hasonlyonebasicstateandoneexcited．statewiththeabsenoe6fexcited．stateabsorptionandupconversion．Inaddition，YAGhasthegoodmechanismchara

4、cterandwideabsorptionbandanditcanbewellcoupledwithpumpsource—InGaAslaserdiodes，italsocanbedopedwithahighconcentration，SOYb：YAGisapromisingcrystal．Thecontentofthepaperincludethefollowingaspects：Theadvantagesanddevelopmentofall-solid·statelaserswiththen

5、ewYb3+-dopedcrystalsareintroduced．Thetwocoupledmodes：end—pumpedandside—pumpedarepresented．TheopticalcharacteristicandphysicalcharacteristicwiththeYb：YAGcrystalsareintroduced．TheluminescencemechanismoftherareearthionsiSintroduced．Theseriesof460--,494nm

6、visiblefluorescenceofYb：YAGcrystalareexcitedbyasemiconductorInGaAslaser．ThecauseofvisiblefluorescenceiSanalyzed．Themechanismofvisiblefluorescentisdifferenttoinfraredfluorescent；itiscooperativeabsorptionandemissionofionpairs．Theemissionintensitieschang

7、ewithexcitationpowersquare．Byincreasingthedensityofionpairsinthecrystal．Morestrongvisiblefluorescencecanobtained．The485nrnbluelaserofYb：YAGwith6at．％dopedbyInGaAsLDendpumpingisobtained．Thecavitylengthofhalf-confocalplaneconcavecavityis25mm．Theoutputpow

8、eris47躯Watpumpingpower10Wandbeamangleofdivergenceis9．5mrad．Wavelengthoflaserpeakis485．81nmandhalfwidthis1．1nm．Anotherlaseroutputpositionsare471．90nm，494．63nm，460．23nmand480．38nm．Themechanismofvisiblelaserisanalyzed．Itiscooperativeabsorptionand