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wz82

2008-01-25 20:03

陶瓷激光器的最新研究進(jìn)展

   0.引言

   在固體激光技術(shù)及其相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展中，固體激光工作物質(zhì)的開發(fā)是研究基礎(chǔ)和先導(dǎo)，對于產(chǎn)生高性能的激光振蕩具有決定性的意義。探索優(yōu)秀的激光材料并應(yīng)用于研發(fā)新型激光器件始終是激光研究的發(fā)展方向。可以說“一代材料，一代技術(shù)”。近年來迅速發(fā)展的新型陶瓷是繼單晶、玻璃之后又一值得矚目的激光材料。

   在探索固體激光材料的過程中，人們較早的在單晶或者玻璃基質(zhì)中實現(xiàn)了光學(xué)泵浦的激光作用并廣泛的運用到軍事、工業(yè)、科研和生活中。雖然早在上世紀(jì)六十年代，材料研究者從理論上論證了各向同性的光學(xué)陶瓷能夠產(chǎn)生激光作用，但是，由于陶瓷材料是多晶體，其顆粒邊界、氣孔率、成分梯度及晶格的不完整性所引起的內(nèi)部散射損耗過大難以實現(xiàn)有效的激光輸出，此后數(shù)十年來激光陶瓷的研究一直未有突破性進(jìn)展。直到1995年，Ikesue等研究者用固相反應(yīng)結(jié)合真空燒結(jié)的方法獲得了散射損耗低達(dá)0.009cm-1的Nd3+:YAG透明陶瓷，并從實驗上驗證了世界上第一臺LD泵浦固體陶瓷激光器，斜率效率達(dá)到28%[1]。1999年，日本Konoshima化學(xué)有限公司采用納米技術(shù)制備出吸收、發(fā)射光譜以及熒光壽命與單晶基本一致的多晶Nd：YAG陶瓷【2，3】。透明陶瓷光學(xué)品質(zhì)的突破性提高，引起了國際社會的廣泛關(guān)注，顯示出光明的發(fā)展前景。