一种自调Q激光晶体材料及其用途制造技术

本发明专利技术涉及一种自调Q激光晶体及其用途；该自调Q激光晶体的化学式为Na3La9-xRExB8O27，0＜x＜9，RE为Pr3+、Nd3+、Sm3+，Dy3+、Ho3+、Er3+、Tm3+、和Yb3+稀土离子中的一种或两种；该自调Q激光晶体属于D3h-62m点群，线性电光系数矩阵为只有一个电光系数γ22，且该电光系数γ22＝2.3pm/V；该自调Q激光晶体具有不潮解，抗激光损伤阈值大等优点；可用于制作结构简单紧凑的自调Q脉冲激光器件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种自调Q激光晶体材料及其在调Q脉冲激光领域的应用。
技术介绍
高功率、短脉冲和多波长是当今时代激光发展的重要方向之一，在纳秒和亚纳秒范围内具有高功率和高重复率的激光脉冲在科研、军事、工业、医疗等领域具有广泛的应用价值，目前已经应用于激光测距、遥感、微机械加工、非线性光学、微型手术、污染监控、高速全息照相等领域。采用调Q方式是获得高峰值功率的有效方法，它的基本原理是周期性的调制激光谐振腔内的阈值，把激光全部能量压缩到宽度极窄的脉冲中发射，从而获得一个脉宽为纳秒级的激光巨脉冲。这里的Q是指激光谐振腔的品质因数，即Q = 2 π (谐振腔内储存的能量)/(每振荡周期损耗的能量)。调Q方法主要包括电光调Q技术、可饱和吸收染料调Q技术以及声光调Q技术等。传统的调Q脉冲激光器件如附图说明图1所示，即谐振腔1至少需要两种调Q材料，一种是激光材料2，如Nd:YAG或Nd = YVO3等，能够产生1064nm的激光输出；另外一种是调Q材料3，如电光晶体、声光晶体或可饱和吸收染料等，可对入射的激光进行Q调制。因而整个系统体积庞大、设计难度大，价格较高。如果某种材料兼具以上两种功能，即对自身产生的激光进行Q调制，从而产生自调Q脉冲激光输出(自调Q激光材料)，则可将整个系统的复杂性大大降低。Na3La9B8O27类晶体，即硼酸镧钠(简称NLB0)是一种新型的非线性光学晶体，其晶体结构分别被中法两国学者独立报道，该硼酸镧钠非线性光学晶体属于六方晶系，Peaii空间群(张国春，新型非线性光学晶体及激光非线性复合功能晶体的探索。博士学位论文，中国科学技术大学，2001 ；P. Gravereau, J. P. Chaminade, S. Pechev, V. Nikolov, D. Ivanova, P. Peshev. Solid StateSci. 4(2002)993.)。采用助熔剂法可以生长出较大尺寸的单晶，其折射率、透过光谱等基本光学性质(Y. G.. Li，Y. C. Wu, G. · C. Zhang, et al. J. Cryst. Growth. 292 (2006) 468)结果表明它可作为非线性光学材料-倍频材料使用。2007年，R. Balda等人报道钕掺杂的NLBO晶体的生长和光谱性质 (R. Balda, V. Jubera, C. Frayret, et al. Opt. Mater. 30 (2007) 122)。最近较大尺寸 NLBO 晶体的生长也取得突破，进一步表明其倍频转换效率为同等条件下LBO晶体的2. 7倍，是一种具有较大应用前景的倍频或自倍频晶体(Jianxiu Zhang,Guiling Wang,Zuoliang Liu,et al. Opt. Express. 18(2010)237)。最近我们发现它又是一种性能优良的电光晶体，只有一个电光系数Y22，该电光系数的测量值为Yu = 2.3pm/V。因此它可用于制作电光调Q器件。 实验证实，该晶体掺入稀土离子后即可通过泵浦产生激光，又具有电光调制性能，所以掺杂稀土离子的Na3La9B8O27类晶体可以实现对自身所产生的激光进行Q调制的功能，是一种性能优良的自调Q晶体。
技术实现思路
本专利技术目的在于针对已有的调Q激光器的不足之处，提供一种自调Q激光晶体材料，该材料兼具激光产生以及电光调制的作用。本专利技术的技术方案如下本专利技术提供的自调Q激光晶体，其化学式为Na3LivxRExB8O27,其中，0 < χ < 9, RE 为 ft·3+、Nd3+、Sm3+，Dy3+、Ho3+、Er3+、Tm3+ 和稀土离子中的一种或两种。本专利技术提供的自调Q激光晶体属D3h_62m点群，其线性电光系数矩阵为权利要求1.一种自调Q激光晶体，其化学式为Na3LiVxREJ8O27，其中0 < χ < 9，RE为Pr3+、Nd3+、 Sm3+，Dy3+、Ho3+、Er3+、Tm3+、和稀土离子中的一种或两种。2.按权利要求1所述的自调Q激光晶体，其特征在于，所述自调Q激光晶体属E>3h-幻w点群，其线性电光系数矩阵为3.—种权利要求1所述的自调Q激光晶体的用途，其用于制作自调Q脉冲激光器件； 所述的调Q为电光调制或电光Q开关。4.按权利要求3所述的自调Q激光晶体的用途，其用于制作自调Q激光器件时，沿该自调Q激光晶体物理学X方向、物理学Y方向和物理学Z方向切割晶体；所述自调Q激光晶体的物理学Z方向尺寸定义为长度1 ；所述自调Q激光晶体的物理学X方向或物理学Y方向定义为厚度d ；所述自调Q激光晶体的物理学X方向或物理学Y方向镀有金属导电膜，并在物理学X 方向或物理学Y方向加电场。全文摘要本专利技术涉及一种自调Q激光晶体及其用途；该自调Q激光晶体的化学式为Na3La9-xRExB8O27，0＜x＜9，RE为Pr3+、Nd3+、Sm3+，Dy3+、Ho3+、Er3+、Tm3+、和Yb3+稀土离子中的一种或两种；该自调Q激光晶体属于D3h-62m点群，线性电光系数矩阵为只有一个电光系数γ22，且该电光系数γ22＝2.3pm/V；该自调Q激光晶体具有不潮解，抗激光损伤阈值大等优点；可用于制作结构简单紧凑的自调Q脉冲激光器件。文档编号H01S3/115GK102403649SQ20101027909公开日2012年4月4日 申请日期2010年9月10日 优先权日2010年9月10日专利技术者傅佩珍, 吴以成, 夏明军, 张国春, 张建秀, 李如康 申请人:中国科学院理化技术研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张建秀，李如康，夏明军，张国春，吴以成，傅佩珍，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：