【摘 要】
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激光自1960年诞生以来,在军事和民用领域得到了非常广泛的应用。目前激光技术正朝着超短超强的方向发展。啁啾脉冲放大(CPA)和光参量啁啾脉冲放大(OPCPA)是目前最为常用的两
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激光自1960年诞生以来,在军事和民用领域得到了非常广泛的应用。目前激光技术正朝着超短超强的方向发展。啁啾脉冲放大(CPA)和光参量啁啾脉冲放大(OPCPA)是目前最为常用的两种激光放大方式。CPA技术的转换效率高,但是增益带宽较窄;而OPCPA技术具有大的增益带宽,但是转换效率低。准参量啁啾脉冲放大(QPCPA)技术是一种能够同时获得高的转换效率和大的增益带宽的新方式,其技术核心创新在于其放大介质与传统放大介质不同,即通过在非线性光学晶体中掺杂特定离子,吸收闲频光,并同时保持对泵浦光和闲频光高透。本论文目的在于通过将Sm3+离子掺入La3Ga5.5Nb0.5O14(LGN)晶体中以吸收1570nm附近的闲频光。采用固相合成法制备多晶原料,通过优化烧结工艺参数,获得了纯相Sm:LGN多晶料。采用坩埚下降法生长La1-xSmxGN(x=0.1,0.2)晶体,获得直径一英寸、质量较好的透明晶体。本论文研究了不同Sm3+离子掺杂LGN晶体的物相结构、结晶质量、热学性能、光学性能及抗激光损伤性能进行测试表征。表征结果揭示,Sm3+离子在La0.9Sm0.1GN晶体中的分凝系数为0.140;粉末XRD结果表明La1-xSmxGN与LGN晶体具有相同的结构,晶胞参数随Sm3+离子浓度增加而减小;La0.9Sm0.1GN和La0.8Sm0.2GN晶体的摇摆曲线半高宽分别为47.16″和38.16″,说明晶体具有较好的结晶质量;晶体的比热、热扩散系数和热导率表明掺杂晶体具有与不掺杂晶体相近的热学性能;晶体在泵浦光和信号光波段具有较高的透过率,在闲频光波段附近有多个明显的吸收峰;在波长800nm,脉宽35fs的条件下,La0.9Sm0.1GN和La0.8Sm0.2GN晶体的抗激光损伤阈值分别为188.30 TW/cm2和 54.84 TW/cm2。
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