氘含量对DKDP晶体横向受激拉曼散射增益系数影响

《氘含量对DKDP晶体横向受激拉曼散射增益系数影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、物理学报ActaPhys.Sin.Vol.64,No.3(2015)034213氘含量对DKDP晶体横向受激拉曼散射增益系数的影响柴向旭1)2)李富全2)王圣来1)冯斌2)朱启华2)刘宝安1)孙洵1)许心光1)y1)(山东大学晶体材料国家重点实验室,晶体材料研究所,济南250100)2)(中国工程物理研究院激光聚变研究中心,绵阳621900)(2014年7月8日收到;2014年8月18日收到修改稿)本文测量了不同氘含量K(H1xDx)2PO4晶体(DKDP晶体)在Z(XX)Y散射配置下的自发拉曼散射光谱,并详细分析了氘含量对与横向受激拉曼散射(TSRS)增益系数有关的拉

2、曼频移、半峰宽和散射强度的影响.然后通过与去离子水拉曼散射对比得出了不同氘含量DKDP晶体的TSRS增益系数.结果表明随着氘含量的增加DKDP晶体的TSRS增益系数先减小至KDP晶体的40.1%,后增大至68.9%;本文认为掺氘后拉曼半峰宽的变化是引起TSRS增益系数随氘含量变化的主要原因.关键词:DKDP晶体,氘含量,增益系数,拉曼频移PACS:42.65.Dr,77.84.Fa,67.80.fh,78.30.–jDOI:10.7498/aps.64.034213前景[1;4].1引言近年来国内外采用了两种方法测量KDP/DKDP晶体的TSRS增益系数:一种是通过在线K

3、DP晶体是一种性能优良的非线性光学材测量大口径KDP/DKDP晶体的TSRS光谱信号料,在激光系统中可作为Q开关和倍频元件[1;2].推算其TSRS增益系数,目前为止利用此方法测高功率密度激光入射到大口径薄KDP晶体中时,量了KDP晶体和80%DKDP晶体的TSRS增益系PO4基团的全对称伸缩振动模(1模)引起的自发数[4;5;1113];另一种是Demos等[14;15]通过和水的拉曼散射光与抽运光耦合后受激放大,由于晶体自发拉曼光谱对比测量了KDP和70%,99%DKDP横向增益长度较大受激拉曼散射将在横向快速增晶体的TSRS增益系数.由于测量的方法和条长形成横向

4、受激拉曼散射(TSRS),此TSRS效应件以及晶体的差别导致测得的KDP/DKDP晶体不但会造成主激光能量损失,且其强度可能会超的TSRS增益系数存在较大差异,且已测量的不同过KDP晶体的损伤阈值造成晶体损伤,因此寻求抑制TSRS的方法有重要意义[38].与受激布里渊散氘含量的DKDP晶体的样品较少且晶体生长条件射不同,光学声子寿命较短增加抽运光带宽不能有各异,故难以定量得出氘含量对TSRS增益系数的效抑制TSRS,而将晶体分割的方法增加了光学系影响以及降低TSRS效应的最佳氘含量.本文主要统的复杂性,晶体侧面抛光打斜也抑制TSRS的作研究了DKDP晶体氘含量和TSRS

5、增益系数的关用有限[4;9;10].研究表明KDP晶体掺氘后(DKDP系,首次得出了降低DKDP晶体TSRS效应的最佳晶体)TSRS增益系数明显减小,且DKDP晶体的氘含量,并建立了利用DKDP晶体1振动模拉曼其他光学性能优良,在激光工程上有重大应用峰位判断其TSRS增益系数的方法.†通信作者.E-mail:xgxu@sdu.edu.cn©2015中国物理学会ChinesePhysicalSocietyhttp://wulixb.iphy.ac.cn034213-1物理学报ActaPhys.Sin.Vol.64,No.3(2015)034213散射退偏度=0[14].

6、(3)式中的退偏度和透过率2实验损失量R是为了对测得的散射强度修正,所以在相同的测试条件下不同氘含量DKDP晶体TSRS增2.1实验原理益系数主要由拉曼散射频率、半峰宽和散射强度KDP/DKDP晶体中PO4基团的1振动模半决定.峰宽约为20—40cm1,对应的晶格振动弛豫时间(=1/c∆)为0.26—0.54ps[16;17],脉宽大于302.2实验方法ps的抽运脉冲激发时受激拉曼散射可看成稳态激将高纯KH2PO4原料溶于重水和高纯去离子发过程,其增益系数为[14;18]水(电阻率>18:2MΩ
cm)中制成不同氘含量8cMdK(H1xDx)2PO4饱和溶

7、液,采用快速生长法将不g=
;(1)~!s3n2∆dΩ同氘含量DKDP晶体从K(H1xDx)2PO4饱和溶液中获得[20;21].晶体锥区生长过程和传统生长过其中c为光速;M为分子数密度;!s为Stokes光的d程相似,故可利用分凝系数法估算生长的DKDP角频率;n为折射率;∆是拉曼散射的半峰宽;dΩ晶体锥区的氘含量为12.3%,22.9%,31.7%,41.2%,为拉曼散射截面.51.3%,62.2%,73.8%,84.8%和98%[21;22].另外散射截面通常采用自发拉曼光谱对比的方法我们还准备了KDP晶体作为对