阿拉上海麻将
聯系我們  |  網站地圖  |  English   |  移動版  |  中國科學院 |ARP
站內搜索:
首頁 簡介 管理部門 科研部門 支撐部門 研究隊伍 科研成果 成果轉化 研究生教育 黨建與創新文化 科普 信息公開 OA系統
科研動態
國家重點研發計劃“寬幅變...
上海硅酸鹽所青促會赴深圳...
上海硅酸鹽所舉辦第六期“...
加拿大魁北克大學國立科學...
加州大學伯克利分校吳軍橋...
上海硅酸鹽所承辦第111期...
華南理工大學夏志國教授與...
中科院半導體所孟磊副研究...
上海硅酸鹽所舉辦第二十三...
上海硅酸鹽所人工晶體研究...
上海應用技術大學徐家躍教...
上海硅酸鹽所中試基地召開...
捷克科學院物理研究所副所...
上海硅酸鹽所舉辦第五期“...
上海硅酸鹽所組織召開能源...
現在位置:首頁>新聞動態>科研動態
上海硅酸鹽所在高性能Yb:Lu2O3激光陶瓷研究中取得進展
2019-08-01 19:53:23 | 【 【打印】【關閉】

  高功率固體激光器在國防軍事、高端裝備制造、科學研究等領域具有廣泛應用。目前高功率固體激光增益介質中應用最為廣泛的是Nd/Yb摻雜的激光材料。與Nd摻雜的激光材料(如Nd:YAG)相比,Yb摻雜激光材料的優點包括:Yb3+吸收帶與激光二極管(LD)有效耦合,吸收線寬大;量子虧損低,理論量子效率高;無輻射弛豫引起的熱負荷低;無激發態吸收和上轉換,光轉換效率高;熒光壽命長,有利于儲能。因此,Yb摻雜透明陶瓷適合用作高功率、大能量的固體激光增益介質。基質材料決定了增益介質的物化性能,對于高功率激光基質材料而言,高的熱導率是最重要的性能之一。Lu2O3YAG具有更高的熱導率,但其單晶熔點高達2490oC,現有技術難以制備出高質量、大尺寸Lu2O3單晶,但可在較低的燒結溫度下獲得高光學質量的Lu2O3透明陶瓷。因此,Lu2O3基透明激光陶瓷成為非常有希望的候選者。由于Yb3+Lu3+離子半徑和原子質量非常接近,Yb:Lu2O3聲子能量低,且熱導率隨著Yb3+的摻雜濃度升高幾乎沒有變化(可實現高濃度摻雜);同時,Lu2O3熱膨脹系數低,抗熱震性能優異,故高光學質量的Yb:Lu2O3激光陶瓷被認為是一種頗具發展潛力的高功率固體激光增益介質。 

  近期,中國科學院上海硅酸鹽研究所李江研究員帶領的透明與光功能陶瓷研究團隊與意大利國立光學系統研究所和意大利國立應用物理研究所合作,在Yb:Lu2O3激光陶瓷研究中取得進展。該團隊以共沉淀法制備的Yb:Lu2O3納米粉體為原料,采用真空預燒結合熱等靜壓后處理工藝成功制備出了高質量的Yb:Lu2O3透明陶瓷。利用光纖耦合激光二極管(LD)在929.4nm處進行準連續(QCW)泵浦,實現了1033.4nm8.15W的最大激光功率輸出,斜率效率高達58.4%,相關結果發表在J. Am. Ceram. Soc.2019, doi: 10.1111/JACE.16674),文章第一作者為上海硅酸鹽所碩博連讀研究生劉子玉,通訊作者為李江研究員。 

  倍半氧化物陶瓷(Sc2O3Lu2O3Y2O3)由于其熱導率高、熱機械性能好、光學性能優異及寬波段透明等特點,是非常有前景的高性能激光增益介質。Sc2O3熱導率高達17W/m×K,而且Yb:Sc2O3材料基態劈裂大,具有寬的發射帶,可進行較寬的波長調諧,實現超短脈沖放大。該團隊采用共沉淀法合成具有高分散性、高燒結活性的Yb:Sc2O3納米粉體,采用真空燒結技術獲得了高質量的Yb:Sc2O3透明陶瓷。利用光纖耦合968nm激光二極管(LD)泵浦Yb:Sc2O3陶瓷,實現了在1040nm2.44W連續激光輸出,斜率效率為35%,可調諧激光波長范圍達55nmJ. Eur. Ceram. Soc., 2018, 38:1632-1638)。 

  相關研究工作得到中國科學院前沿科學重點研究計劃項目(院青年拔尖人才項目)、國家自然科學基金項目、國家重點研發計劃項目、上海硅酸鹽所重點學科建設項目等資助。  

 

Yb:Lu2O3的納米粉體(左)和HIP后處理陶瓷的熱腐蝕表面(右)的FESEM形貌圖

 

Yb:Lu2O3透明陶瓷的吸收、發射光譜特性(左)和激光性能(右)     

版權所有 中國科學院上海硅酸鹽研究所 滬ICP備05005480號-1
長寧園區地址:上海市長寧區定西路1295號 電話:86-21-52412990 傳真:86-21-52413903 郵編:200050
嘉定園區地址:上海市嘉定區和碩路585號  電話:86-21-69906002 傳真:86-21-69906700 郵編:201899
阿拉上海麻将 十一选五浙江十一选五走势图基本走势 浙江11选5攻略技巧 海南飞鱼游戏走势 上海福利彩票网官方 325棋牌游戏安卓下载 查查今天福彩中奖号 甘肃11选5预测 中三组三最大遗漏 双色球蓝球震符走试图 皇家北京赛车pk10直播