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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）

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