..在不同温度下测得3F4能级衰减曲线,通过公式4-2拟合该能级寿命,.........................得到寿命的温度依赖曲线如图4-16。随温度升高,3F4能级寿命先增大后减小。我们认为其原因是在较低温度时,随温度升高,晶格振动增强,3H4+3H6→3F4+3F4交叉弛豫几率增大,使得Tm3+容易在3F4能级停留,3F4能级寿命增大;当温度超过一定范围继续升高时,3F4+3F4→3H4+3H6交叉弛豫几率相对增大并且Tm3+之间能量传递加快,使3F4能级寿命减小。低温下Tm:YAP*有少量尖锐发射峰,随温度升高,谱线逐渐展宽,在左侧出现新的荧光峰。云南TmYAP注意事项
到目前为止,2m激光器经历了近50年的发展,已经广泛应用于科学研究、医疗、***等领域。综上所述,目前2m激光主要通过以下方式实现:
1)掺Tm3固态激光器。掺Tm3固体激光器是2m波段**重要的固体激光器。Tm3离子在790nm附近的吸收与商用二极管的吸收匹配良好,2m波段激光输出对应3f4和3h6能级之间的跃迁,具有长荧光寿命的特点,由于Tm3离子的交叉弛豫,其量子效率接近200%,可以实现连续波高功率激光输出。Tm:YAG、Tm:LuAG、Tm:YAP、Tm:YLF/LuLF等。
2)掺Ho3固体激光器。掺Ho3固体激光器的2m波段激光输出对应Ho3的5i7-5i8stark能级跃迁,具有受激发射截面大(是Tm3的5倍以上)、激光上能级寿命长(有利于储能)、输出波长大于2m(更有利于中远红外非线性变频的应用)的特点,主要用于高峰值功率、高频脉冲激光输出。而掺Ho3激光晶体没有合适的LD泵浦源,激光输出往往是通过1.9m Tm3激光的共振泵浦实现的。 云南TmYAP注意事项Tm:YAP晶体能量转移参数计算方法是?
(2)渡族金属离子。
渡族金属离子,如铬(Cr3)、钛(Ti3)、镍(Ni3)、钴(Co2)等。在这类活化离子中,不完全电子壳层是**外层的电子壳层,没有外层电子的屏蔽作用,因此活化离子的能级和发光特性明显受到基质晶场的影响。
(3)锕系金属离子。
由于锕系元素具有放射性,难以制备,只有铀(U3)可以作为掺杂的活性离子获得激光作用。1.22米激光器的研究进展
2m激光的发射波长范围一般为1.87-2.16米,主要以Tm3和Ho3作为活性离子。2m固体激光器由于其在水中的吸收系数高、大气传输性好、对人眼安全等优点,在医学和***领域有着重要的应用,主要体现在以下几个方面:(1)医用手术刀。图12显示了生物组织中各种发色团的吸收光谱,其中水分子对光的吸收系数是激光与生物组织相互作用的重要因素。从图中可以看出,水分子在2m左右有很强的吸收带,而黑色素和血红素在该带的吸收率较低,所以2m激光容易被生物组织吸收,2m激光对人体组织的穿透深度为0.1~0.2 mm一次。可用于浅表手术,不伤深部身体,手术精度高,对人眼安全,可通过光纤传输。它可以在许多带有内窥镜的医学学科中用作手术刀。
Tm:YAP晶体结构及分凝系数如前所述,YAP晶体属正交晶系畸变钙钛矿结构,空间群为D162h (Pnma),其结构示意图如图4-2所示,其中Al3+的配位数为6,处于氧八面体的中心,而Y3+的配位数是12,处于氧配位多面体的中心。Y-O键间距离2.62Å,使稀土离子很容易取代Y3+进入晶格1。
我们通过XRD测试对所生长Tm:YAP晶体结构进行分析。不同浓度Tm:YAP与纯YAP的XRD谱比较,其中掺Tm3+YAP晶体与纯YAP晶体的衍射图谱完全一致,没有出现杂峰,说明Tm:YAP晶体结晶完整,呈完好的YAP相。
不同浓度Tm:YAP与纯YAP的XRD谱
根据衍射数据算得不同浓度Tm:YAP晶体的晶胞参数示,其晶格常数a、b、c及晶胞体积分别略小于纯YAP相应值,并且基本上随Tm3+掺杂浓度增大而进一步减小,但总得说来,基质晶体结构的畸变较小。这主要是因为Tm3+与Y3+同属于镧系的三价稀土离子,Tm3+的半径0.88 Å略小于Y3+的半径(0.9 Å),因此Tm3+的掺入使晶胞参数略微减小而不会改变YAP基质晶体的结构。 Tm:YAP晶体的吸收谱图。
Tm:YAP晶体能量转移参数计算
(1)多声子弛豫几率
通过公式3-12可计算Tm:YAP晶体中的多声子弛豫几率,其中Ep、C、a由文献[71]可知分别为:600cm-1、6.3×109s-1、4.7×10-3cm,结合以上能级数据,可得出每一能级向下能级跃迁的多声子弛豫几率
2)能量传递速率
本论文中我们假设1at%Tm:YAP浓度足够低,交叉弛豫可忽略不计,通过1at%Tm:YAP吸收和发射光谱对Tm:YAP中Tm3+能量转移的微观参数进行了估算。其中施主离子与受主离子间能量交叉弛豫参数CD-A采用3H4→3F4发射截面(F-L公式计算)与3H6→3F4吸收截面交叠积分代入公式3-18计算,计算结果为:CD-A=1.53×10-40cm6/s
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Tm:YAP晶体光谱参数及能量转移参数计算方法?云南TmYAP注意事项
1993年,李等用800纳米的钛宝石激光器和5%的泵浦tm: yso在室温下获得了2.05米的连续激光输出。激光输出范围可扩展至2.01 ~ 2.07米,斜率效率为18%[38]。1998年,Jean-paul Foing等人报道了以二极管为泵浦光源的5%Tm:YSO、10%Tm:CAS和5%Tm:SYS激光器的实验研究[36]。除了5%的Tm:SYS晶体由于其热力学性质不能产生激光振荡外,5%的Tm:YSO和10%的Tm:CAS晶体分别获得了110mW和39mW的激光输出,斜效率分别为26%和8.6%。指出TM3360YSO可实现1.93~2.07m范围内的宽调谐激光输出,其调谐范围为掺TM3的(1.93 ~ 2.07 m) (3)钒酸盐晶体云南TmYAP注意事项
上海蓝晶光电科技有限公司致力于电子元器件,是一家生产型的公司。公司业务分为激光晶体,闪烁晶体,光学晶体,光学元件及生产加工等,目前不断进行创新和服务改进,为客户提供良好的产品和服务。公司注重以质量为中心,以服务为理念,秉持诚信为本的理念,打造电子元器件良好品牌。上海蓝晶凭借创新的产品、专业的服务、众多的成功案例积累起来的声誉和口碑,让企业发展再上新高。