河北品质YbYAG晶体研发

激光二极管抽运10at-%YbYAG晶体获得高效连续激光输出，用激光二极管作为抽运源，在室温下获得了YbYAG晶体的连续激光输出，抽运的阈值功率较低为2.2W，当入射到晶体上的抽运功率为18W时，YbYAG晶体微片获得了较大连续激光输出功率为5.2 W，斜率效率为33％。同时在激光实验过程中，没有发现饱和现象，因此采用更高功率的激光二极管作为抽运源，晶体的激光输出 功率将会得到进一步的提高。这一研究对于实现YbYAG晶体的高功率激光输出具有重要意义。YbYAG晶体是一种发展前景巨大的固体激光工作物质。河北品质YbYAG晶体研发

激光二极管斜面泵浦的固体板条激光器，它由谐振腔，YbYAG晶体，KTP倍频晶体和制冷器相互连接组成，其相互连接关系为，谐振腔由反射膜片和输出腔片构成，在谐振腔内依次放置有板条状YbYAG晶体和KTP倍频晶体，在板条状YbYAG晶体两侧安装有制冷器，板条状YbYAG晶体的两端面均为斜面，激光二极管的发射光与板条状YbYAG晶体的前端面形成一入射角。本实用新型可实现接近衍射极限的激光输出，由于泵浦光全部被材料吸收利用，能获得较高的激光效率，可实现高效倍频。河北品质YbYAG晶体研发YbYAG晶体的优势光学品质优良。

YbYAG晶体性能实验测量，为了测量脉冲时间宽度小于20ns时的γ射线时间分辨图像，发展了新型无机闪烁体YbYAG，并实验测量了晶体的发光衰减时间、X射线激发发光光谱、相对效率和发光空间分辨等性能，研究了YbYAG晶体的发光性能。实验表明，YbYAG发光有三种衰减成分，快成分衰减常数为1.2ns，慢成分衰减常数与射线种类有关。X射线激发发光光谱在250~800 nm范围，有三个发光峰，分别为320，380和500nm，且320 nm处强度较大。相对发光效率为1900 ph/MeV。使用钨分辨卡测得YbYAG空间分辨能力为2 lp/m，使用刀口法测得空间调制传递函数为0.5时的频率为0.7 lp/mm。结果说明YbYAG晶体性能能够满足所需测量要求。

YbYAG晶体的可见荧光及其机理研究，在半导体InGaAs激光激发YbYAG晶体的荧光中，有一组位于460~494 nm的可见荧光，分析了这些可见荧光产生的原因，指出它不同于红外荧光的发光机理，是一种离子对的合作吸收和发射.两个离子耦合成的离子对产生的可见荧光，其强度随激发功率的平方变化，提高晶体中离子对的密度，可见荧光可以得到增强。YbYAG晶体比NdYAG晶体更适用于产生和放大具有Hz量级重复频率的高脉冲能量激光。作为特殊的激光工作物质，不仅具有YAG基质材料所具有的优良的物理性质和稳定的化学性能，而且具有很好的激光工作性能。YbYAG晶体生长状态稳定，透明性较高。

YbYAG/YAG复合结构微片激光晶体是薄片激光器领域内非常优良的激光材料。本项目采用自制的高性能YAG纳米粉，研究完全由透明陶瓷构成的YbYAG/YAG复合结构微片的制备技术，用以取代价格昂贵的单晶微片，可以极大提高生产效率，降低造价，并提高激光输出功率，给激光器的设计带来很大的自由度。首先制备颗粒细小、单分散的YbYAG粉体，研制高Yb掺杂的YbYAG透明多晶体的制备技术。一般用提拉法生长YbYAG晶体，得到的晶体呈蓝色。这是因为存在Yb2+和Re-F色心。高掺杂浓度时痕量稀土杂质离子的存在也将导致浓度猝灭，确定了YbYAG晶体中Yb3+的理想掺杂浓度。河北品质YbYAG晶体研发

与传统的Nd:YAG晶体相比，YbYAG晶体具有更大的吸收带宽，更长的寿命。河北品质YbYAG晶体研发

YbYAG晶体是一种发展前景巨大的固体激光工作物质，由于Yb4+ 离子具有 4f13 电子结构，它的吸收和发射谱带简单，激光上能级无激发态自吸收和上转换，辐射量子效率高，峰值位于 940nm 和 970nm 的吸收线宽宽，吸收系数大，与InGaAs二极管发光波长很好配，非常适合LD泵浦，加上YAG 晶体基质的优异光学和导热性能，因而是高效率高平均功率LD泵浦激光器的理想工作物质，国际上已研制出LD泵浦输出2KW以上的高功率YbYAG激光器，并用于汽车制造业激光加工。河北品质YbYAG晶体研发

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