Cr3+:ABSi2O6(A=Na,K,Ca;B=Mg,Al)可调谐激光晶体的研制

基本信息
批准号:61475158
项目类别:面上项目
资助金额:82.00
负责人:林州斌
学科分类:
依托单位:中国科学院福建物质结构研究所
批准年份:2014
结题年份:2018
起止时间:2015-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:王国建,王国富,胡彭年,孙士家,苑菲菲,吴辉,李明
关键词:
硅酸盐激光性能掺Cr3+离子晶体生长可调谐激光晶体
结项摘要

All solid state tunable laser technology has wide applications in many fields, in which, the core is tunable laser crystals. There are a few commercial tunable laser crystals, but all of them exsit limitations, so it is necessary to explore new tunable laser crystals. By using the structural analysis method and crystal field theory to analysize the silicates' structure, a group silicate compounds with the formula of ABSi2O6 (A = Na,K,Ca; B = Mg,Al) were found to have weak crystal field. Their [BO6] ligand with an octahedral structure is suitable for Cr3+ ion, broadband absorption and emission are expected when Cr3+ ion is doped, then new tunable laser materials would be obtained. By using the innovative methods as follows: designing special temperature field for the growing furnace, annealing with special program, adding flux and so on, bulk new tunable laser crystals of Cr3+:ABSi2O6 with big dimension and good optical quality will be obtained. After measuring their parameters, laser experiments will be carried out, and tunable laser with mW level can be achieved. Then, new tunable laser crystals will be obtained. 8-12 papers and 3-6 patents will be achieved.

全固态可调谐激光器在军事和民用方面有广泛的用途,其核心是可调谐激光晶体。目前商品化的几个可调谐激光晶体均存在局限性,探索适合半导体激光器泵浦的新可调谐激光晶体具有重要意义。本课题将结构分析和晶体场理论有机地结合起来,系统分析硅酸盐化合物的结构类型,探索出具有弱晶体场的硅酸盐化合物ABSi2O6 (A = Na,K, Ca; B = Mg, Al),其[BO6] 配位体为八面体,适合Cr3+离子进入而产生宽带吸收和发射,从而获得适合AlGaInP LD泵浦的可调谐激光材料。通过特殊的温场设计、分阶段退火和加入助熔剂等方法,解决生长速度慢、易形成包裹体、退火时易开裂等问题,生长出光学质量优良的Cr3+:ABSi2O6晶体。得到其详细参数,开展激光实验,得到大于毫瓦级的可调谐激光输出。获得一类新的实用的可调谐激光晶体。发表8-12篇论文,申请3-6件专利。

项目摘要

全固态可调谐激光器在军事和民用方面有广泛的用途,其核心是可调谐激光晶体。目前商品化的几个可调谐激光晶体均存在局限性,探索适合半导体激光器泵浦的新可调谐激光晶体具有重要意义。通过本项目的研究,发现了一种新的可能具有较好综合性能的硅酸盐化合物CaMgSi2O6,其具有适合Cr3+离子取代进入晶格位置的结构特点,其在652nm处有强和宽的吸收峰,适合AlGaInP LD泵浦,其在995 nm峰值波长位置的发射跃迁截面为19.3×10-20cm2,半峰宽度为212 nm,有望成为一种新的可调谐激光材料。通过特殊的温场设计、分阶段退火和加入助熔剂等方法,解决了生长速度慢、易形成包裹体、退火时易开裂等问题,生长出了光学质量优良的Cr3+:CaMgSi2O6晶体,结构分析表明其实际分子式为Ca0.93Mg1.07Si2O6,Cr3+离子的最佳掺杂浓度为1.5 at.%。得到其详细的结构数据,物化性能参数和偏振光谱数据及相关晶体场参数;开展初步可调谐激光实验,得到了83mW可调谐范围967-1004nm的可调谐激光输出,获得了一类新的有望实用化的可调谐激光晶体。. 项目完成了预期研究目标。共发表了基金标注的论文18篇,其中第1标注的论文17篇,第2标注的论文1篇,获授权中国发明专利3项。培养毕业博士1名,毕业硕士3名。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

DOI:10.19713/j.cnki.43-1423/u.t20201185
发表时间:2021
2

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

DOI:10.16507/j.issn.1006-6055.2021.09.006
发表时间:2021
3

栓接U肋钢箱梁考虑对接偏差的疲劳性能及改进方法研究

栓接U肋钢箱梁考虑对接偏差的疲劳性能及改进方法研究

DOI:10.3969/j.issn.1002-0268.2020.03.007
发表时间:2020
4

氯盐环境下钢筋混凝土梁的黏结试验研究

氯盐环境下钢筋混凝土梁的黏结试验研究

DOI:10.3969/j.issn.1001-8360.2019.08.011
发表时间:2019
5

二维MXene材料———Ti_3C_2T_x在钠离子电池中的研究进展

二维MXene材料———Ti_3C_2T_x在钠离子电池中的研究进展

DOI:10.19964/j.issn.1006-4990.2020-0450
发表时间:2021

林州斌的其他基金

批准号:60578009
批准年份:2005
资助金额:23.00
项目类别:面上项目
批准号:61275177
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

新型Cr3+:AMgB(MO4)3 (A=Na,K,Rb,Cs; B=Al,Sc,In; M=Mo,W)可调谐激光晶体的研究

批准号:61008060
批准年份:2010
负责人:王国建
学科分类:F0509
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
2

Cr3+:CaMgSi2O6可调谐激光晶体材料的研究

批准号:51302260
批准年份:2013
负责人:黄溢声
学科分类:E0201
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
3

杂质(Na,Al,K,Ca)和相变对石英电导率影响的实验研究及其地学应用启示

批准号:41472048
批准年份:2014
负责人:单双明
学科分类:D0203
资助金额:95.00
项目类别:面上项目
4

可调谐激光新晶体探索研究

批准号:68678040
批准年份:1986
负责人:马笑山
学科分类:F0506
资助金额:4.00
项目类别:面上项目