新型激光自倍频Yb:YAB晶体的性质研究

无机材料学报

新型激光自倍频Yb:YAB晶体的性质研究

李静¹; 王继扬¹; 胡晓波¹; 刘耀岗¹; 谭浩²

1. 山东大学晶体材料国家重点实验室, 济南 250100; 2. 南开大学光子学研究中心, 天津 300071

收稿日期:2001-12-21 修回日期:2002-02-06 出版日期:2003-01-20 网络出版日期:2003-01-20

Some Properties of New Self-Frequency-Doubling Crystal Yb_xY_1-xAl₃(BO₃)₄

LI Jing¹; WANG Ji-Yang¹; TAN Hao²; HU Xiao-Bo¹; LIU Yao-Gang¹

1.State Key Laboratory of Crystal Materials; Shandong University; Jinan 250100; China; 2.Modern Optics Institute; Nankai University; Tianjin 300071; China

Received:2001-12-21 Revised:2002-02-06 Published:2003-01-20 Online:2003-01-20

摘要/Abstract

摘要： 采用助熔剂法生长了不同配比的激光自倍频晶体Yb:YAl₃(BO₃)₄(Yb:YAB).测量了晶体的室温吸收谱和荧光光谱,室温下仅存在一个吸收带,主吸收峰在976nm处,能与InGaAsLD有效耦合.在1.03μm处存在一个强荧光峰.测定了晶体的热膨胀系数,在平行与c轴方向的热膨胀系数较大,α₂=9.4×10^-6/K,约为a轴方向的3.5倍.在10％的Yb:YAB晶体中,以入射功率为11W,波长为977nm的光纤耦合二极管激光器泵浦得到4.3W的基频光波输出,斜效率为48％;在同样实验条件下得到了1.1w的自倍频绿光输出,总转换效率为10％.

关键词: 激光晶体, 自倍频, 光谱

Abstract: Single crystals of different ytterbium-doped yttrium alumium tetraborate (Yb:YAl₃(BO₃)₄,Yb:YAB)
were grown by the flux method. The absorption and fluorescence spectra of Yb³⁺:YAl₃(BO₃)₄ crystals were measured. In the absorption
spectra, there is only one absorption band at 976nm, which is suitable for InGaAs diode laser pumping. In the fluorescence spectra, there is one
fluorescence peak at 1.03μm. The thermal expansion presents strong anisotropic character, and the thermal expansion of c-direction is about 3.5
times than that of a-direction. The relationship between thermal properties and crystal structure was discussed. 4.3W output power at 1040nm can be obtained
when pumped by 11W fibre-coupled laser diode at 977nm, and the slope efficiency is 48%; At the same experiment condition, 1.1W cw green output can be achieved,
with a diode-to-green optical conversion efficiency of 10%.

Key words: laser crystal, self frequency-doubling, spectrum property

中图分类号:

O782

李静,王继扬,胡晓波,刘耀岗,谭浩. 新型激光自倍频Yb:YAB晶体的性质研究[J]. 无机材料学报.

LI Jing,WANG Ji-Yang,TAN Hao,HU Xiao-Bo,LIU Yao-Gang. Some Properties of New Self-Frequency-Doubling Crystal Yb_xY_1-xAl₃(BO₃)₄[J]. Journal of Inorganic Materials.

[1]	TAM YU Puy Mang, 徐愉, 高泉浩, 周海琼, 张振, 尹浩, 李真, 吕启涛, 陈振强, 马凤凯, 苏良碧. 掺铒CaF₂、SrF₂、PbF₂晶体的光谱性能与团簇结构研究[J]. 无机材料学报, 2024, 39(3): 330-336.
[2]	张守超, 陈洪雨, 刘洪飞, 杨羽, 李欣, 刘德峰. 6H-SiC中子辐照肿胀高温回复及光学特性研究[J]. 无机材料学报, 2023, 38(6): 678-686.
[3]	钱新宇, 王无敌, 宋青松, 董永军, 薛艳艳, 张晨波, 王庆国, 徐晓东, 唐慧丽, 曹桂新, 徐军. 0.6%Pr, x%La:CaF₂的发光性能研究和Judd-Ofelt分析[J]. 无机材料学报, 2023, 38(3): 357-362.
[4]	陈昆峰, 胡乾宇, 刘锋, 薛冬峰. 多尺度晶体材料的原位表征技术与计算模拟研究进展[J]. 无机材料学报, 2023, 38(3): 256-269.
[5]	薛虹云, 王聪宇, MAHMOOD Asad, 于佳君, 王焱, 谢晓峰, 孙静. 二维g-C₃N₄与Ag-TiO₂复合光催化剂降解气态乙醛抗失活研究[J]. 无机材料学报, 2022, 37(8): 865-872.
[6]	戴云, 张中晗, 苏良碧, 李金, 龙勇, 丁雨憧, 武安华. 激光加热基座法生长高质量Yb³⁺掺杂Y₃A_l5O₁₂单晶光纤[J]. 无机材料学报, 2021, 36(7): 761-765.
[7]	李淑芳,赵爽,周潇,李满荣. Zn_3-_xMn_xTeO₆的晶体结构与吸收光谱和磁性研究[J]. 无机材料学报, 2020, 35(8): 895-901.
[8]	董丽佳, 吴思颖, 李生波, 魏作富, 杨国, 胡保卫. 稻草生物炭对铕的吸附行为及机理研究[J]. 无机材料学报, 2020, 35(3): 390-398.
[9]	王晴晴,石云,冯亚刚,刘欣,陈昊鸿,谢腾飞,李江. 高光学质量Yb:YAG透明陶瓷的制备及激光参数研究[J]. 无机材料学报, 2020, 35(2): 205-210.
[10]	陈磊, 陈兰花, 张瑜港, 谢健, 第五娟. 具有UV探测灵敏性、稳定性和重复利用性的层状铀酰配位聚合物研究[J]. 无机材料学报, 2020, 35(12): 1391-1397.
[11]	李纳, 刘斌, 施佼佼, 薛艳艳, 赵衡煜, 施张丽, 侯文涛, 徐晓东, 徐军. 可见光波段稀土激光晶体的研究进展[J]. 无机材料学报, 2019, 34(6): 573-589.
[12]	刘旸, 于姗, 郑凯文, 陈维维, 董兴安, 董帆, 周莹. N-Bi₂O₂CO₃/CdSe量子点光催化氧化NO及原位红外光谱研究[J]. 无机材料学报, 2019, 34(4): 425-432.
[13]	程国峰, 阮音捷, 孙玥, 尹晗迪. 纯相BiFeO₃的热稳定和热膨胀性质研究[J]. 无机材料学报, 2019, 34(10): 1128-1133.
[14]	逄思远, 钱小波, 吴庆辉, 于浩, 徐家跃, 苏良碧. Sc掺杂Nd:CaF₂激光晶体的结构及其光谱性能参数[J]. 无机材料学报, 2018, 33(8): 873-876.
[15]	蔡丽君, 史烜岱, 吴济穷, 朱圣云, 黄耀, 侯延辉, 马永昌. (Bi_0.85Sb_0.15)_1-_xAs_x的电输运和红外光学特性研究[J]. 无机材料学报, 2018, 33(7): 761-766.