论文部分内容阅读
自从世界上第一台激光器发明以来，人们对激光材料的研究就从来没有中断过，其中，透明激光陶瓷作为一种新型的激光材料越来越受到人们的重视。作为第二代陶瓷材料的PLZT透明陶瓷不仅具有显著的电光效应、优良的热学和机械性能而且易于制造、价格低廉、透明度高、通光范围广，受到了各国研究者的青睐，这种材料的出现有可能在未来改变固体激光器市场的格局。而在众多的激光光源中，2.0μm的激光光源是激光领域的研究热点，因为2.0μm的激光与水的吸收峰(1.93μm)非常接近，是进行激光手术的最佳波长，研制便携式、小型化的2.0μm激光医疗器械具有重要的意义；此外，2.0μm激光处于大气窗口，在宇宙探测、光通信方面都具有极大的应用价值。本文对钬、铥双掺PLZT透明陶瓷的电光性能及2.0μm的光放大进行了研究。首先，研究了钬、铥双掺PLZT透明陶瓷的电光性能。第二章介绍了PLZT透明陶瓷的室温相图，测量了钬、铥双掺PLZT透明陶瓷的介电温谱，之后重点研究了钬、铥双掺PLZT透明陶瓷对于532nm，632.8nm，1064nm三种不同信号光的二次电光效应，发现其具有较大的二次电光系数，为PLZT在光器件的应用方面提供了基础。其次，研究了钬、铥掺杂PLZT透明陶瓷的红外发光性能，从理论的角度对其作为2.0μm激光材料的可能性进行了分析。实验方面，测量了不同浓度稀土离子掺杂的PLZT透明陶瓷的吸收光谱、荧光光谱以及荧光寿命；理论方面，在吸收光谱的基础上运用J-O理论计算了钬、铥双掺PLZT透明陶瓷的振子强度参数，并进一步计算了自发辐射几率、荧光分支比、能级寿命等光谱参数。结果表明，钬、铥双掺PLZT透明陶瓷具有良好的红外发光性能，理论上可以作为短波红外2.0μm的激光材料。最后，从实验的角度研究了钬、铥双掺PLZT透明电光陶瓷2.0μm的光放大性能。实验中观察到了材料在2.0μm的光放大现象与拖尾现象，重点研究了光放大增益系数随信号光功率、泵浦光功率以及泵浦激光器温度的变化关系并对结果进行了分析。