【摘 要】
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激光二极管(laser diode, LD)泵浦的固体激光器的出现(简称DPSSL)是激光器发展史上一个重要的里程碑,是对传统的的气体放电光源泵浦激光器的一场革命。它把半导体的优点同固
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激光二极管(laser diode, LD)泵浦的固体激光器的出现(简称DPSSL)是激光器发展史上一个重要的里程碑,是对传统的的气体放电光源泵浦激光器的一场革命。它把半导体的优点同固体激光器的优点结合起来,形成性能优越的全固化激光器,具有泵浦效率高、输出稳定、寿命长(数万小时)和全固化的优点。DPSSL在测距、制导、激光雷达、材料加工、光通讯、医学等方面有重要的应用价值。Yb:YAG晶体早在1965年就在77K的低温下用闪光灯泵浦实现了第一次激光运转。但Yb3+离子的泵浦吸收带与闪光灯光谱匹配很差,导致其激光效率很低;而Nd:YAG的激活离子(Nd3+)有多个泵浦带与闪光灯光谱匹配,较好适应了灯泵浦的需要,长期占据了固体激光器的主导地位。上世纪90年代以来,随着InGaAs大功率激光二极管的不断发展,Yb:YAG晶体具备适合LD泵浦的优点重新被人们认识。目前,LD泵浦的Yb:YAG激光器已达数千瓦级功率输出。对LD泵浦的高功率Yb:YAG固体激光器的研究已成为当前热点,并将其视为发展高效、高功率固体激光器的一个主要方向。本论文研究的是适用于高功率固体激光器的掺镱钇铝石榴石(Yb:YAG)晶体。采用中频感应加热提拉法生长Yb:YAG晶体。生长气氛为中性(Ar),生长速度:1.0～2.0mm/h,转速:10～90rpm。获得了尺寸为Φ40mm×150mm的原生晶体。经过高温大气退火,消除晶体的色心、应力,得到了无色透明的激光晶体。针对不同的应用,晶体中Yb3+离子的掺杂浓度在一定的范围内进行了调整,一般为1at.%～10at.%。利用所生长的晶体制备出了不同掺杂浓度,不同几何形状及不同尺寸的激光工作元件。LD泵浦室温连续输出达到50W,多
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