掺稀土离子Yb:CaF2激光晶体光谱调控技术研究
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:U1830104
- 项目类别:联合基金项目
- 资助金额:62.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:A31.NSFC-中物院联合基金
- 结题年份:2021
- 批准年份:2018
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2019-01-01 至2021-12-31
- 项目参与者:郑建刚; 李敏; 钱小波; 刘荣荣; 吴庆辉; 马凤凯; 邹峥挺; 李晓辉;
- 关键词:
项目摘要
Ytterbium ions doped laser crystal is of the first priority for direct diode laser pumped high power and high energy laser system. Yb:CaF2 crystal is a promising candidate for high repetition rate and high power laser system due to the advantages of obtainable large-sized crystal aperture (φ 440 mm) , high thermal conductivity (9.7 W/mK) and non-linear refractive index (0.43×10^-13 esu, 1/2 of that in phosphate glass). However, Yb:CaF2 crystal has the drawbacks of (1) low absorption and emission cross section leading to low gain cross section; (2) multi-peaks emission spectra although the full-width bandwidth (FWHM) of the emission spectra is large. This project will emphasize on the adjustable spectra from RE3+,Yb3+: Ca1-xSrxF2 (RE3+=Sc3+、Y3+、La3+、Gd3+、Lu3+) following the double-disordered structure from activation ions cluster and asymmetric host crystallographic sites. By designing and adjusting the local crystallographic sites of Yb3+ ions from large-sized and high quality RE3+,Yb3+: Ca1-xSrxF2 (RE3+=Sc3+、Y3+、La3+、Gd3+、Lu3+) crystal, it is highly expected to obtain smooth wide emission spectra with enhanced gain cross section for high power and high energy laser application.
面向二极管(LD)直接泵浦的超高峰值功率、大能量激光系统的发展要求,Yb3+离子是激光增益介质首选的激活离子。Yb:CaF2晶体具有尺寸大(最大尺寸超过φ440mm)、热导率高(9.7W/mK)、非线性折射率低(0.43×10^-13esu,小于磷酸盐玻璃的1/2)等综合性能优异,是目前最有应用前景的重频超高功率激光增益介质之一。但存在:1)吸收和发射截面偏小导致增益系数低;2)发射光谱尽管半高宽(FWHM)大,但光谱包络上仍存在多峰结构等缺点。本项目提出激活离子团簇结构和基质格位结构双无序的研究思路,拟通过碱土离子Sr2+和稀土离子(Sc3+、Y3+、La3+、Gd3+、Lu3+等)共掺的局域结构设计,调控其光谱特性,获得高的发射截面和平滑的宽带发射光谱。并制备出高光学质量的掺稀土离子Yb:CaF2激光晶体,实现在高功率、大能量激光领域的应用验证。
结项摘要
本研究按照原定计划进行探索,发展了一类具有宽光谱、高增益的新型稀土离子掺杂碱土金属氟化物激光晶体。采用改进温梯法制备得到3%Yb:CaF2-SrF2晶体,直径为70mm,透明无裂纹。通过Yb3+离子与稀土离子(如Y3+、Gd3+、La3+)共掺、Yb3+离子与碱金属离子(如Na+)共掺,研究了具有立方结构的碱土金属CaF2-SrF2、CaF2、SrF2晶体的晶体参数、热学与光学参数;通过调控局域结构与光谱特性,获得宽光谱、高增益激光晶体。采用激发波长980nm,15%Yb,20%Na:CaF2-SrF2晶体在1010nm处发射截面为6.52×10^-20cm^2、1036nm处发射截面为4.11×10^-20cm^2,发射光谱半高宽为70.3nm。形成技术总结报告1份。发表带项目编号标注学术论文8篇,其中SCI论文5 篇。申请发明专利4项,其中1项授权。本项研究为开拓新型高能量固体激光增益介质提供了支撑数据。
项目成果
期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(4)
边发射半导体激光器光纤耦合技术研究进展
- DOI:10.3969/j.issn.1007-5461.2019.06.001
- 发表时间:2019
- 期刊:量子电子学报
- 影响因子:--
- 作者:荆玉峰;郑建刚;肖凯博;严雄伟;蒋新颖
- 通讯作者:蒋新颖
Mid-IR Optical Property of Dy:CaF2-SrF2 Crystal Fabricated by Multicrucible Temperature Gradient Technology
多坩埚温度梯度技术制备Dy:CaF2-SrF2晶体的中红外光学特性
- DOI:10.3390/cryst11080907
- 发表时间:2021-07
- 期刊:crystals
- 影响因子:2.7
- 作者:Lihe Zheng;Jianbin Zhao;Yangxiao Wang;Weichao Chen;Fangfang Ruan;Hui Lin;Yanyan Xue;Jian Liu;Yang Liu;Ruiqin Yang;Haifeng Lu;Xiaodong Xu;Liangbi Su
- 通讯作者:Liangbi Su
三温区梯度化学气相沉积ZnS 制备
- DOI:10.3788/irla20210004
- 发表时间:2021
- 期刊:红外与激光工程
- 影响因子:--
- 作者:吴绍华;黄攀;赵劲松;赵跃进;郑丽和;董汝昆
- 通讯作者:董汝昆
多坩埚温度梯度法生长Dy~(3 +) ∶ LaF_3晶体及发光特性
- DOI:10.37188/cjl.20200330
- 发表时间:2021
- 期刊:发光学报
- 影响因子:--
- 作者:阮芳芳;杨龙;胡广;王爱梅;薛艳艳;杨龙亮;王泽徐;吴绍华;郑丽和
- 通讯作者:郑丽和
Anisotropy of the thermal and laser output properties in Yb,Nd:Sc_2SiO_5 crystal
Yb,Nd:Sc_2SiO_5晶体热特性和激光输出特性的各向异性
- DOI:10.3788/col202119.041405
- 发表时间:2021
- 期刊:Chinese Optics Letters
- 影响因子:3.5
- 作者:Zhao Yuqing;Wang Qiangguo;Meng Lihua;Yao Yongping;Liu Sh;e;Cui Na;Su Liangbi;Zheng Lihe;Zhang Huiyun;Zhang Yuping
- 通讯作者:Zhang Yuping
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--"}}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--" }}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--"}}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
Yb:CaF_2-SrF_2激光晶体光谱性能以及热学性能的研究
- DOI:--
- 发表时间:2012
- 期刊:Acta Physica Sinica
- 影响因子:1
- 作者:陈红兵;李红军;郑丽和;王庆国
- 通讯作者:王庆国
中红外光学材料的高温性能研究
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:红外与激光工程
- 影响因子:--
- 作者:周关关;于海欧;郑丽和;李红军;徐军
- 通讯作者:徐军
端抽运准连续Yb∶SSO激光实验研究
- DOI:--
- 发表时间:2016
- 期刊:中国激光
- 影响因子:--
- 作者:姜豪;徐浏;陈小明;郑丽和;童立新;刘娇;阮旭;王君涛;苏良碧;高清松
- 通讯作者:高清松
Cr,Mg:GSGG晶体生长、光谱性能及Cr4+形成机理的研究
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:物理学报
- 影响因子:--
- 作者:姜大朋;苏良碧;徐军;唐慧丽;吴锋;郑丽和;王庆国;郭鑫;邹宇琦
- 通讯作者:邹宇琦
镱钠共掺氟化钙锁模激光器产生190fs光脉冲
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:物理学报
- 影响因子:--
- 作者:葛文琦;柴路;胡明列;王清月;苏良碧;李红军;郑丽和;徐军
- 通讯作者:徐军
其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--" }}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--"}}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--" }}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
内容获取失败,请点击重试
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:
AI项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图
请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
郑丽和的其他基金
准四能级低阈值掺镱硅酸钪激光特性研究
- 批准号:U1530152
- 批准年份:2015
- 资助金额:63.0 万元
- 项目类别:联合基金项目
Nd/Y:Sc2SiO5晶体热效应补偿获得高稳定性双波长激光研究
- 批准号:61475177
- 批准年份:2014
- 资助金额:84.0 万元
- 项目类别:面上项目
晶体/玻璃复合激光介质材料的结构设计和可控制备研究
- 批准号:91222112
- 批准年份:2012
- 资助金额:70.0 万元
- 项目类别:重大研究计划
无激发态吸收的Yb3+离子非线性可饱和吸收现象和机理的研究
- 批准号:60908030
- 批准年份:2009
- 资助金额:22.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似国自然基金
{{ item.name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 批准年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}
相似海外基金
{{
item.name }}
{{ item.translate_name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 财政年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}