匡全进 1,2谢成峰 1,2,*王梦宇 1,2,**谭庆贵 3[ ... ]何兴道 1,2,***
作者单位
摘要
1 南昌航空大学江西省光电信息科学与技术重点实验室,江西 南昌 330063
2 南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室,江西 南昌 330063
3 中国空间技术研究院西安分院,陕西 西安 710000
4 中国科学技术大学精密机械与精密仪器系,安徽 合肥 230026
受激布里渊散射、受激拉曼散射和克尔效应等非线性光学效应一直以来得到广泛研究。回音壁模式光学微腔具有超高品质因子和极小模式体积,日益成为了非线性光学相关研究的重要平台之一。使用超精密加工技术制备了氟化钙晶体微腔,品质因子Q值达3.6×108。搭建了基于光学微腔的非线性光学的实验平台,在连续波泵浦的条件下激发了氟化钙晶体微腔中的受激布里渊散射、受激拉曼散射和克尔效应。实验中记录了级联布里渊、布里渊耦合四波混频、拉曼辅助克尔、超宽拉曼光频梳等丰富的非线性光学散射效应。结果表明超精密加工得到的氟化钙晶体微腔在非线性光学中有着优异的表现,是研究非线性光学的理想平台。
光学微腔 氟化钙晶体 非线性光学 受激布里渊散射 光频梳 
光学学报
2023, 43(16): 1623021
王栋浩 1,2,3,4,*寇华敏 3邵冲云 5姜大朋 3[ ... ]苏良碧 1,2,3,4
作者单位
摘要
1 中国科学技术大学稀土学院, 合肥 230026
2 中国科学院赣江创新研究院, 赣州 341000
3 中国科学院上海硅酸盐研究所,上海 201899
4 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
5 4.中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
氟化钙晶体的抗γ射线辐照性能是其在太空应用的关键性能之一。本文报道了痕量La杂质对氟化钙晶体γ辐照诱导色心的影响。主要采用吸收光谱、电子顺磁共振(EPR)等手段对辐照前后存在不同痕量La杂质的氟化钙晶体进行研究。结果表明, 辐照后的氟化钙晶体产生多个色心吸收带, 且吸收带的吸收系数随辐照剂量和La杂质浓度增加而增加。EPR证实这种吸收带的形成是由氟化钙晶体中F心引起的, 而La3+的存在影响氟化钙晶体F心的稳定性和光谱位置, 本文提出了La3+与氟化钙晶体中F心存在的可能机制。
CaF2晶体 色心 γ辐照 La杂质 痕量 CaF2 crystal color center γ-irradiation La impurity trace 
人工晶体学报
2023, 52(4): 571
作者单位
摘要
1 1.上海大学 材料基因组工程研究院, 上海 200444
2 2.同济大学 高等研究院, 物理科学与工程学院, 先进微结构材料教育部重点实验室, 上海 200092
3 3.江苏师范大学 物理与电子工程学院, 江苏省先进激光材料与器件重点实验室, 徐州 221116
4 4.南京光宝光电科技有限公司, 南京 210038
氟化钙(CaF2)是一种良好的激光材料基质, 具有较宽的透过范围(0.125~10 µm)、良好的导热性(9.71 W/(m·K))和低非线性效应系数。在Pr:CaF2晶体中, [Pr3+-Pr3+]团簇导致Pr3+离子在较低浓度下出现荧光猝灭现象。在CaF2中共掺入La3+离子有可能打破[Pr3+-Pr3+]团簇。本研究通过温度梯度法(Temperature Gradient Technique, TGT), 成功地生长了一系列共掺入不同浓度La3+离子的Pr:CaF2晶体。在室温下采用X射线粉末衍射、吸收光谱、荧光光谱和荧光衰减寿命对Pr, La:CaF2晶体进行表征。Pr:CaF2晶体共掺入La3+离子后仍具有立方晶体结构。3P03H6(604 nm)和3P03F2(640 nm)处的最大受激发射截面分别为1.36×10-20和3.18×10-20 cm2, 半峰宽分别为17.0和 3.8 nm。随着La3+离子掺杂含量的增加, 3P03H6(604 nm)处的半峰宽从15.84增加到18.53 nm。0.6%Pr,10%La:CaF2 (原子分数)的最大荧光寿命和光谱质量因子分别为45.82 μs和145.8×10-20 cm2·μs。上述结果表明: [Pr3+-Pr3+]离子淬灭团被打破, Pr, La:CaF2晶体是潜在的激光增益材料, 可应用于橙红色激光领域。
Pr, La:CaF2 光谱性能 Judd-Ofelt理论 荧光寿命 Pr, La:CaF2 spectra property Judd-Ofelt theory fluorescence lifetime 
无机材料学报
2022, 38(3): 357
作者单位
摘要
1 同济大学 物理科学与工程学院,高等研究院,上海  200092
2 江苏师范大学物理电子与工程学院 江苏省先进激光材料与器件重点实验室,江苏 徐州  221116
3 中国科学院上海硅酸盐研究所 高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室,上海  201899
使用温梯法生长了10%Tb,x%Y∶CaF2x = 0,3,5,10)系列晶体。通过X射线衍射分析了晶体结构,结果表明高浓度的稀土离子掺杂使得晶胞参数增大,但是仍然保持CaF2的萤石立方结构。采用吸收光谱、发射光谱及荧光衰减曲线等测试数据对其发光性能进行了研究。通过J?O理论计算,共掺Y3+离子后,光谱品质因子Ω4/Ω6由0.75增加到0.80。F?L公式计算得到10%Tb∶CaF2绿光545 nm处和黄光583 nm处的发射截面分别为0.89×10-21 cm2和0.082×10-21 cm2,10%Tb,10%Y∶CaF2在绿光545 nm处和黄光583 nm处的发射截面分别为0.89×10-21 cm2和0.077×10-21 cm2。并且Tb3+离子5D4能级的荧光寿命都在5 ms以上,并不存在高浓度掺杂导致的荧光寿命降低现象,长荧光寿命意味着Tb3+离子绝佳的储能能力。实验结果表明,Tb∶CaF2及Tb,Y∶CaF2晶体是有极大潜力实现可见激光输出的激光增益介质。
Tb∶CaF2 可见激光 光谱性能 J-O 理论 Tb∶CaF2 visible laser spectral properties J-O theory 
发光学报
2022, 43(11): 1750
Author Affiliations
Abstract
1 Shandong Provincial Engineering and Technical Center of Light Manipulations and Shandong Provincial Key Laboratory of Optics and Photonic Device, School of Physics and Electronics, Shandong Normal University, Jinan 250358, China
2 State Key Laboratory of High Performance Ceramics and Superfine Microstructure, Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201899, China
3 Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
A highly efficient milli-joule-level Q-switched Tm,La:CaF2 laser is experimentally demonstrated. By employing an acousto-optic modulator, the diode-pumped pulsed lasers are stably operated at repetition rates ranging from 500 Hz to 10 kHz. Dual-wavelength operation of 1881.7 nm and 1888.5 nm is achieved with slope efficiency of 64.7%. Up to 1.89 mJ of pulse energy is obtained at a pulse width of 100 ns, corresponding to a peak power of 18.88 kW. These results verified that the Tm,La:CaF2 crystal could be a promising candidate for achieving highly efficient and high-energy pulsed lasers.
2 µm thulium laser acousto-optical Q-switching Tm,La:CaF2 crystal dual-wavelength high energy high efficiency 
Chinese Optics Letters
2022, 20(11): 111402
作者单位
摘要
1 长春理工大学光电工程学院, 吉林 长春 130022
2 上海航天控制技术研究所, 上海 201109
为了提高单点金刚石车削CaF2衍射光学元件(DOE)的表面质量和衍射效率,首先基于Beckman标量散射理论和有效面积法,建立了表面粗糙度误差和表面轮廓误差对衍射效率影响的数学模型。然后,结合CaF2的车削特性和DOE的结构特点,优化了CaF2 DOE的车削模型。同时,给出了不同工艺条件下半圆金刚石刀具的最佳车削位置和最优刀具半径,实现了对CaF2 DOE表面粗糙度的控制。最后,在该优化模型的指导下,获得了表面粗糙度为3.4 nm、阴影区域宽度为28.7 μm的高表面质量的CaF2 DOE,验证了所提优化车削模型的可靠性。所提车削模型对提高包含CaF2 DOE折-衍混合光学系统的成像质量具有重要意义。
衍射 CaF2衍射光学元件 表面粗糙度误差 表面轮廓误差 衍射效率 
光学学报
2021, 41(22): 2205001
作者单位
摘要
1 国防科技大学 空天科学学院,湖南 长沙 410003
2 中国科学院西安光学精密机械研究所,陕西 西安 710119
为了在空间限制严格的条件下,实现远距离、双波段、摆扫成像要求,采用双波段折反缩束镜、双快反镜及紧凑的单波段透镜后组,并通过优化设计,建立了一种紧凑型双波段摆扫成像光学系统。其中,双波段折反缩束镜由RC系统、CAF2分色棱镜、及单波段透镜组组成,分别在0.6~0.9 μm及3.6~4.9 μm波段取得接近衍射极限的像质,且摆扫成像像移均控制在半个像元以内。该双波段系统中,主次镜间无透镜,可见光系统焦距为1752 mm,光学系统三维尺寸为380 mm (轴向)×Φ360,远摄比达到0.22,线遮拦比为0.34。在无遮光罩的前提下,仿真分析表明,入射角大于30°时,红外PST均小于1×10−4。且该系统加工及装调工艺成熟可控,成本较低。
摆扫成像 CAF2分色棱镜 紧凑光学设计 红外冷反射及杂光分析 whisking broom imaging CaF2 dichroic prism compact optical design nacisis and stray light analysis of the infrared 
红外与激光工程
2021, 50(8): 20200517
作者单位
摘要
1 山东师范大学 物理与电子科学学院 山东省光场调控及应用中心 山东省光学与光子器件技术重点实验室,山东 济南 250358
2 中国科学院上海硅酸盐研究所,上海 201899
3 μm波段激光是高精度外科手术的理想光源,也可作为长波中红外光参量振荡器的有效泵浦源。LD直接泵浦Er3+掺杂晶体是获得2.7~3 μm波段中红外激光的有效技术途径,具有成本低、结构紧凑简单等优点。由于Er3+ 2.8 μm激光下能级阻塞问题,一般需要高浓度掺杂,但高浓度掺杂易引起强烈的光吸收,增强了激光晶体的热效应,从而阻碍了激光功率的提升。低声子能量的氟化钙晶体特有的萤石型结构使得三价稀土离子极易形成“团簇”,将低浓度Er3+掺杂到氟化钙晶体中即可获得高效率的中红外激光增益介质。笔者课题组使用温度梯度法成功生长了低浓度掺杂1.3at.%Er3+: CaF2激光晶体,利用LD直接泵浦获得了2.2 W的中红外激光输出,这是目前利用LD端面泵浦同类晶体中的最高中红外激光输出功率。同时,文中还对上转换泵浦方式下该晶体的2.8 μm激光特性进行了研究。实验结果表明,低浓度掺杂的1.3at.%Er3+: CaF2晶体是一类具有产业化前景的中红外激光材料,有望推动长波中红外激光器向着结构紧凑、成本低的方向发展。
中红外固体激光 Er3+低浓度掺杂CaF2晶体 高功率激光 LD泵浦 上转换泵浦 mid-infrared solid-state laser lightly Er3+-doped CaF2 crystal high-power laser LD pump up-conversion pump 
红外与激光工程
2021, 50(8): 20210336
Author Affiliations
Abstract
1 Center of Light Manipulations and Applications & Shandong Provincial Key Laboratory of Optics and Photonic Device, School of Physics and Electronics, Shandong Normal University, Jinan 250014, China
2 Institute of Modern Optics, Nankai University, Tianjin 300350, China
3 Institute of Photonics and Quantum Sciences, Heriot-Watt University, Edinburgh EH14 4AS, UK
Optical channel waveguides with depressed cladding configurations have been produced in Nd,Gd:CaF2 laser crystals by using ultrafast laser inscription. Waveguide properties are investigated in terms of guiding behaviors and localized laser-induced lattice damages. Under an optical pump of 808 nm light, continuous-wave waveguide lasing at 1.06 μm is achieved, with a single-mode operation and a minimum lasing threshold of 98.8 mW. Furthermore, the visible emissions of Nd3+ with short wavelengths ranging from 415 nm to 550 nm and long wavelengths from 550 nm to 625 nm are observed upon 808 nm laser excitation via the up-converted process. The intensity ratios of two wavelength ranges are proved to be tunable through changing the pumping polarizations.
femtosecond laser inscription optical waveguide CaF2 crystal laser upconversion 
Chinese Optics Letters
2021, 19(8): 081301
作者单位
摘要
1 秦皇岛本征晶体科技有限公司, 秦皇岛 066000
2 哈尔滨工业大学化工与化学学院, 哈尔滨 150006
氟化钙(CaF2)晶体是一种性能优良的光学晶体材料。本研究用坩埚下降法生长了8英寸(20.32 cm)氟化钙单晶, 晶体外观完整, 无开裂及散射等宏观缺陷。定向切割后得到40 mm×6 mm的透明圆柱形晶体毛坯, 对毛坯样品进行二次退火处理后进行研磨抛光得到最终样品。对该系列样品进行紫外可见透过率、光学均匀性、应力双折射等测试。结果显示在200 nm波长处晶体透过率达到90%, 平均应力双折射小于0.5 nm/cm, 光学均匀性达到2.63×10-6。
氟化钙晶体 坩埚下降法 晶体退火 透过率 光学均匀性 应力双折射 CaF2 crystal Bridgman method crystal annealing transmittance optical homogeneity stress birefringence 
人工晶体学报
2021, 50(3): 407

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!