中科院强激光材料重点实验室*

上海光机所首次采用国产Nd:YAG透明陶瓷获得激光输出

更新时间:2023-11-23 【打印】 【关闭

上海光机所知识创新工程试点工作简报

(第一八四期)

2006年5月15日

上海光机所首次采用国产Nd:YAG透明陶瓷获得激光输出

 
    近日,上海光机所首次成功实现了国产陶瓷的连续激光输出。该试验采用上海硅酸盐研究所潘裕柏研究员课题组提供的Nd:YAG透明陶瓷,从毛坯样品的遴选、表征、热处理、切割抛光后加工,到光谱参数的测量、增益介质的长度、腔体的设计等各个环节,层层把关、精心设计,终于实现了这一突破性结果。
    Nd:YAG多晶陶瓷与Nd:YAG单晶相比有很多优点:容易制造、成本低、可以制造大尺寸和高掺杂,并能实现多层和多功能的陶瓷结构等。
    实验采用了LD端面泵浦,Nd:YAG多晶陶瓷的尺寸为3×3×3mm3,双面抛光、未镀膜,陶瓷通过铟箔固定在铜质的水冷热沉上,冷却水的温度控制在20℃,抽运源采用光纤耦合输出的半导体激光器,光束芯径800µm,输出中心波长808nm,最大输出功率20W。采用1:1透镜组聚焦在陶瓷表面,谐振腔为平凹腔,为了优化实验结果做了3%、6%、9%和12.5%不同耦合输出镜透过率的对比实验结果,当输出镜透过率为12.5%时,获得了波长为1064nm、最大功率为1003mW的连续激光输出,斜率效率14%。
    这是国内首次采用自己制备的Nd:YAG多晶陶瓷获得激光输出的报道。自2000年起,上海光机所就与上海硅酸盐所联合申请,在上海市少量启动资金的支持下,较早地在国内开展了Nd:YAG激光陶瓷的研究。此次突破性成果为我所在“十一五”期间该方向研究打好了基础,也必将推动我国相关材料和激光器件的发展。(激光与光电子材料研发中心、先进激光技术与应用系统实验室供稿)