导读:本文包含了钇铝石榴石晶体论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:YAG晶体,机械抛光,磨粒团聚,平面度
钇铝石榴石晶体论文文献综述
孙志明[1]（2018）在《钇铝石榴石晶体的机械研磨抛光工艺研究》一文中研究指出钇铝石榴石晶体(YAG)是激光晶体材料领域最常用的基底材料,通过掺杂稀土离子,可广泛应用于激光武器、激光加工与测量等方向。随着激光技术的不断发展,人们对激光晶体的表面质量与面形精度提出了更高的要求。表面粗糙度和平面度难以同时保证一直是制约YAG晶体加工质量的重点与难点。本文针对YAG晶体的研磨抛光制定了一整套工艺方案,旨在提出协调控制YAG晶体表面质量与面形精度的方法,主要内容如下:(1)研究了YAG晶体的机械研磨工艺,在粗研磨阶段确定采用W7的B_4C磨粒,精研磨阶段采用W2.5的Al_2O_3磨粒。通过对研磨盘转速、研磨压力和磨粒浓度做单因素实验,选择最优研磨工艺,加工得到平面度PV值为476 nm的表面。(2)研究抛光盘种类对YAG晶体表面损伤的影响,确定粗抛光阶段采用合成铜盘作为抛光盘,分析磨粒团聚对于晶体表面损伤的影响,在溶液中分别加入SDBS、PVP和CTAB,从宏观观测、Zeta电位、吸光度和磨粒粒径四个角度分析,得知在抛光液中加入质量分数为0.5%(wt)的SDBS能够有效阻止磨粒的团聚,使用研发的专用抛光液抛光,晶体表面损伤明显减少。(3)研究了YAG晶体的机械抛光工艺,在粗抛光阶段采用合成铜盘,磨粒为W0.3的Al_2O_3,经过抛光盘转速和抛光压力的单因素实验后,抛光45 min可以得到表面粗糙度RMS值为3.0 nm,平面度为86 nm的表面。通过有限元法分析抛光垫变形,选择IC1000/Suba IV型抛光垫进行精密抛光,磨粒采用Al_2O_3(W0.05),抛光30 min后可得到表面粗糙度Ra值0.7 nm左右,平面度为100 nm左右的表面,达到晶体加工指标。(本文来源于《大连理工大学》期刊2018-05-01）
吕金蔓[2]（2018）在《飞秒激光制备铌酸锂和钇铝石榴石晶体光波导器件及性质研究》一文中研究指出集成光路,是20世纪60年代提出来的一种类似于集成电路的概念,它可以将光信号限制在高度集成化空间内进行传输和处理,但是它比集成电路具备更快速的处理信息能力,而且具有体积小、损耗小、稳定性等优势,因此传统的集成电路逐渐被集成光路所替代。而且与传统光学系统体积大、稳定性差相比,集成光学通过将不同功能、不同集成度的光学器件集成(如分束器、定向耦合器、激光器、相位调制器、偏振调制器等),可以实现光学信息处理系统的集成化和微小型化,并且其抗电磁干扰、信息量大、稳定性好,因此它具有更大的传递信息和信息处理能力。光波导是集成光路最基本的元件,它是由折射率较低的区域包裹着折射率较高的区域组成,基于全反射原理可以将光限制在折射率较高的区域内传输,一般情况下,该区域尺寸一般在微米甚至纳米量级,因此可以较大程度增强波导腔内的光密度,从而使得诸如激光特性和非线性光学特性等光学性质得到增强。根据波导结构特性,可以分为一维(1D)光波导,如平面光波导;二维(2D)光波导,如通道光波导;以及叁维(3D)光波导,如分支光波导。其中平面光波导只能在一个方向上限制光的传输,而通道光波导可以将传输光进行两维空间限制,从而将绝大部分入射光限制在传输方向进行传播,因此二维光波导相比一维光波导的光密度更大,波导尺寸更小,有利于集成光路的微型化和集成化。叁维光波导形态多样,常见的如波导分支器和定向耦合器等,他们具备更加复杂的功能,在集成光学中有着非常广泛的应用。因此二维和叁维光波导结构比一维光波导具有更高的研究价值和更广阔的应用前景。介电晶体材料在现代人们生活中有着重要的作用。例如,电光晶体,是制备相位、功率以及偏振调制器的理想材料;非线性晶体,在频率转换领域中有着重要作用;激光晶体,是制备固体激光器最理想的增益介质,相比玻璃,它具有更低的激光阈值。近年来,结合介电晶体材料的多功能特性以及光波导的紧凑结构,越来越多的介电晶体光学器件在多个领域发挥着重要作用。迄今为止,人们已经利用多种技术在介电晶体中实现了光波导的制备,如离子束注入/辐照技术、质子交换技术、薄膜沉积技术、外延层沉积技术、金属离子扩散、飞秒激光写入技术等。其中飞秒激光写入技术具有加工精度高、热效应小、可实现叁维精细加工等诸多优点,并广泛应用于透明光学材料的叁维加工。在加工过程中,飞秒激光系统可以很容易产生峰值功率达太瓦级的脉冲能量,当聚焦于材料表面或内部时诱导发生多光子吸收、雪崩电离或隧穿电离等强烈的非线性光学效应,从而在焦点附近产生局域化的高温高密度等离子体。随后高温等离子经过快速淬冷并固化,导致其折射率发生变化。通过设计飞秒激光加工参数(脉冲能量、重复频率、扫描速率、聚焦深度等)可以加工不同类型及结构的光波导。以飞秒激光在介电材料中诱导的光波导结构为基础,可加工出多种微小型光子器件,例如分束器、定向耦合器、波导激光器、频率转换器等有源或者无源器件。在现代化的集成光路中,多样化的光子器件扮演了不可或缺的角色,也是集成光路基本的元件。此外飞秒激光加工技术结合离子注入技术可以制备出限制光传输能力更强的类光纤光波导结构,飞秒激光加工技术结合酸腐蚀可以制备性能优异的类光晶体光波导。本论文的主要内容包括飞秒激光加工技术在介电晶体材料中制备不同类型的通道光波导,以及以光波导为基础的光子器件的制备,包括分束器、定向耦合器、波导激光器;通过实验对波导及光子器件的导波特性进行研究;以及结合介电晶体固有特性,研究介电晶体波导及光子器件的特性。根据实验选用介电晶体材料及所制备光波导器件类型的不同,可以将本论文的主要工作归纳如下:利用飞秒激光在z切LiNbO3晶体中制备不同类型的通道光波导,包括双线型通道光波导、包层型通道光波导以及Ⅰ类光波导。首先利用飞秒激光在z切MgO:LiNbO3晶体中制备双线型光波导和包层光波导,其中包括叁个具有不同扫描速率而其它制备参数相同的双线型光波导和一个直径约为30 μm的包层光波导。基于端面耦合测量了各波导在632.8 nm下的近场光强分布,并且发现双线型光波导仅支持TM偏振下的单模传输;而包层光波导支持TE和TM偏振下的多模传输,且TE偏振传输模式优于TM偏振,该包层光波导的传输损耗低至0.94 dB/cm。基于折射率重构,发现这两种类型光波导的折射率变化值量级均为10-3。对于双线型光波导,随着扫描速率的增大折射率变化越小,对于包层光波导TE偏振下的折射率变化大于TM偏振。基于重构的双线型光波导的折射率分布,模拟了其传输模式,发现与实验测量的632.8 nm波长下模式分布几乎一致。基于LiNbO3晶体掺杂Mg2+离子的抗光损伤特性,测量光波导的抗光损伤阈值,结果表明双线型光波导的抗光损伤阈值(～105W/cm2)比包层光波导的抗光损伤阈值(～104W/cm2)高一个数量级。与之前报道离子注入制备光波导的抗光损伤阈值进行比较,发现飞秒激光加工技术制备的光波导的抗光损伤性能更优异。此外,我们采用飞秒激光加工技术在z切Er,MgO:LiNb03晶体中制备出Ⅰ类光波导。研究表明Ⅰ类光波导在1064 nm和1550 nm下仅支持TM偏振态的基模传输。基于Er3+离子特性,波导在980 nm激光泵浦下实现了 550 nm和528 nm的上转换荧光效应以及1450-1625 nm的近红外荧光效应,并且波导发射出的荧光强度高于体材料。最终结果表明,飞秒激光加工技术具有加工各种类型光波导的能力,为集成光路的发展提供了强有力的后盾技术。利用飞秒激光加工技术在LiNb03晶体中制备多种类型的波导光子器件,包括Ⅰ类波导分束器、类光晶格波导分束器以及Ⅰ类波导定向耦合器。对于Ⅰ类波导分束器来说,它是飞秒激光单次扫入,扫描痕迹处即为波导区,其包括2D(1× 2)和3D(1 × 4)分支结构,并且在632.8 nm和1064 nm下仅支持TM偏振的基模传输。基于重构的折射率分布,模拟了1 ×4分束器的传输模式,与实验测量的模式分布一致。该类型分束器的传输损耗均小于4 dB/cm,且各分支的光功率分配几乎相等。对于类光晶格分束器来说,它是由飞秒激光多次写入组成六角形微结构,由于应力作用,波导区位于六角形的中心区域,这种结构同样可以通过扫描设计实现波导光束分支功能。通过设计,制备出2D(1 × 2)和3D(1 ×3)分支结构。在1550 nm下仅支持TE偏振下的基模传输,并且与理论模拟结果相一致。1× 3波导分束器的传输损耗约为2.1 dB/cm,且各分支光功率分配基本相等。对于Ⅰ类波导定向耦合器来说,它不同于分束器的Y分支结构,它是由距离很近的波导通过消逝场的耦合实现光功率分配的。在本文中,我们同样制备出2D(1 × 2)和3D(1 × 4)的耦合器,并且在632.8 nm下的仅支持TM偏振下的基模传输,并且证明了通过消逝场耦合来进行光路分支比Y分支结构所产生的损耗更低。结果表明,飞秒激光加工技术是制备集成光路中微小型波导光子器件的有效方法。利用飞秒激光加工技术结合离子注入技术在Nd:YAG晶体中制备出类包层光波导,这种波导结构相比于飞秒激光或离子注入加工单层波导有着更强的限制光束传输的能力,因此有利于作为激光泵浦的研究。基于端面耦合系统,在810 nm激光泵浦下实现了 1064 nm的连续波导激光输出,其最大输出功率为28.4 mW,斜效率为27.8%。利用WS2作为可饱和吸收体,最终在Nd:YAG晶体类包层波导中实现调Q脉冲激光的输出,其脉冲宽度为45 ns。此工作开创了结合飞秒激光加工技术和离子注入技术可以在多种光学材料中制备新型波导结构的新方法。利用飞秒激光直写技术结合H3P04酸腐蚀在YAG晶体中制备类光子晶体光波导。在腐蚀的过程中,H3PO4酸溶液对飞秒激光扫描痕迹各个方向的腐蚀速率不同。根据有限光束传播法计算模拟发现随着波长的增大,该类光子晶体光波导的透过率越高。然后基于实验研究表明该光子晶体光波导在4 μm入射光下在TE和TM偏振下均支持基模传输,表明对偏振不敏感,且在该波长下类光子晶体光波导的传输损耗低至～0.5 dB/cm。(本文来源于《山东大学》期刊2018-04-05）
孙志明,金洙吉,韩晓龙,范康男,司立坤[3]（2018）在《钇铝石榴石晶体的机械抛光工艺》一文中研究指出钇铝石榴石(yttrium aluminum garnet,YAG)是性能优良的激光晶体,但其属于硬脆材料(莫氏硬度8.5),在抛光时易产生划痕及凹坑等缺陷。为去除YAG晶体的表面缺陷,用铜盘进行粗磨,并研究载荷和抛光盘转速对晶体平面度和表面粗糙度的影响。结果显示:铜盘可改善晶体表面缺陷,在转速70r/min、载荷15kPa时抛光45min可达到最佳加工效果。再使用IC1000进一步降低晶体表面粗糙度,在抛光盘转速为9r/min,抛光压力为15kPa的条件下抛光30min后,平面度PV可达100nm,表面粗糙度RMS可达0.9nm,在体视显微镜下观察无划痕及凹坑。(本文来源于《金刚石与磨料磨具工程》期刊2018年01期）
[4]（2017）在《雷生强式公司成功生长出世界上最大尺寸掺钕钇铝石榴石激光晶体》一文中研究指出掺钕钇铝石榴石(Nd∶YAG)晶体是最重要和应用最广泛的激光晶体材料,作为固体激光器的核心工作物质,被广泛应用于高端装备制造、工业精密加工、激光医疗美容以及科研和国防等军民领域。由于Nd∶YAG晶体的尺寸水平直接制约了材料的光学均匀性水平和器件的输出功率(能量)水平,因此国内外都迫切需要更大尺寸的Nd∶YAG激光晶体。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2017年11期）
曹秀清[5]（2017）在《稀土离子(Dy,Ce)掺杂钇铝石榴石(YAG)晶体的制备及其光学性能研究》一文中研究指出钇铝石榴石(分子式:Y3A15012,简称YAG)晶体具有熔点高、机械性能好、化学性质稳定和光学透明等优点被广泛应用在固态激光技术、探测、照明等领域。本文先以固相反应法在不同烧结温度下制备了 YAG、Ce:YAG、Dy:YAG和(Dy,Ce):YAG陶瓷料棒;再以1450℃烧结的这些陶瓷料棒为原料,利用光学浮区炉分别生长出YAG、Ce:YAG、Dy:YAG和(Dy,Ce):YAG晶体,并对所生长的晶体进行高温退火。采用XRD和SEM等技术对陶瓷料棒和晶体进行微结构和物相分析;采用紫外-可见分光光度计和光致发光谱仪等分别测量了 YAG、Ce:YAG、Dy:YAG和(Dy,Ce):YAG晶体的吸收光谱和发射光谱。主要的实验结果如下:(1)不同烧结温度下制备的YAG陶瓷料棒的XRD谱表明:当烧结温度为1000℃时,陶瓷样品出现YAM相(Y4A1209);当烧结温度高于1200℃时,陶瓷样品出现YAP相(YA103)和YAG相(Y3A15012)。随着烧结温度的增加,YAG相增加,而YAM和YAP相减少。烧结温度为1450℃的陶瓷样品主要为YAG相。利用YAG相特征峰计算晶格常数,得到不同烧结温度的陶瓷样品YAG相的晶格常数稳定在11.952～11.982 A。陶瓷样品的SEM图片显示:随着烧结温度升高,YAG陶瓷样品中的晶粒长大、致密度增加。(2)不同掺杂浓度Dy:YAG晶体的XRD分析结果显示:Dy:YAG晶体为单一的YAG相(没有其他杂相),晶格常数从11.984 A增大至11.998 A,与不掺杂YAG晶体的晶格常数11.969A相当,这表明,用Dy3+对YAG掺杂,晶格畸变不大。(3)测量了不同掺杂浓度的Dy:YAG晶体的吸收光谱发现,在500～700nm波长范围,Dy:YAG晶体的透过率均高于80%,即Dy:YAG晶体在该波长范围具有良好的光学透过性。在波长为325、352、366和447nm处出现吸收峰,且随着掺杂浓度的升高,在波长为325、352、366和447nm处的吸收系数升高而透过率降低。对Dy:YAG晶体作进一步的退火处理,其吸收系数进一步提高,这主要由于退火使缺陷浓度降低。(4)在波长为352nm的光激发下,Dy:YAG晶体的发射光谱出现几个发射峰,波长分别位于470～500nm(蓝光)、570～590nm(黄光)和660～685 nm(红光),它们均属于Dy3+离子的4f能级的特征发射,分别对应于4F9/2→6H15/2,4F9/2→6H13/2和4F9/2→6H11/2跃迁。随着Dy3+浓度的提高,Dy:YAG晶体发射峰的强度升高,当Dy3+浓度为2at%时,发射强度达到最大;而当Dy3+浓度高于2at%时,发射强度下降。对Dy:YAG晶体作进一步的退火处理,其发射光谱的强度进一步提高。(5)在波长为465nm的光激发下,Ce:YAG和(Dy,Ce):YAG晶体的发射光谱较强,发射峰位于530nm。对Ce:YAG和(Dy,Ce):YAG晶体作进一步的退火处理,该发射峰的强度下降,发射谱的中心波长出现蓝移。(6)比较Ce:YAG晶体退火前后的吸收光谱发现,退火后的Ce:YAG晶体在255nm处的吸收系数高于退火前的;而退火后的Ce:YAG晶体在465nm处的吸收系数低于退火前的。(7)比较(Dy,Ce):YAG晶体退火前后的吸收光谱发现,退火后的(Dy,Ce):YAG晶体在465nm处的吸收系数高于退火前的。(本文来源于《广西大学》期刊2017-05-01）
万炎[6]（2016）在《铬钙离子掺杂钇铝石榴石晶体光学性质及其第一性原理的研究》一文中研究指出(Cr,Ca):YAG晶体因其优越的机械稳定性和光学特性、较高的热导率和激光损伤阈值被广泛应用于高功率调Q激光器以及锁模激光器。本论文采用光学浮区法,生长出了 YAG、Cr:YAG和(Cr,Ca):YAG等光学晶体,并通过XRD、SEM等手段对其微观结构进行表征,并对上述晶体粉末的XRD谱进行了 Rietveld精修,得到了它们的丰富的晶体结构信息;用紫外-可见光分光光度计研究了其吸收光谱和光学透过率;用光致发光光谱仪(PL)研究了其发射光谱;研究了上述晶体的制备工艺以及掺杂浓度对(Cr,Ca):YAG晶体光学性能的影响。此外,本论文还基于密度泛函理论第一性原理方法研究了 YAG 以及 Cr:YAG(Cr:0.6 at.%)和(Cr,Ca):YAG(Cr,Ca:0.6 at.%)晶体的态密度和能带结构,取得了有意义的结果:(1)不同掺杂(Cr,Ca):YAG陶瓷料棒以及对应生长出的单晶粉末XRD谱以及SEM图表明:晶粒大小均匀、无团聚现象或者团聚现象较少、孔洞少的陶瓷料棒,较易生长出好的晶体。(2)分析了 Cr:YAG(Cr:0.6at.%)、(Cr,Ca):YAG(Cr,Ca:0.6 at.%)单晶体粉末XRD衍射谱,获得了上述两晶体粉末XRD衍射谱拟合曲线,Rwp值分别为:12.75%,12.55%,表明曲线的拟合效果非常好。寻找到了最合适的拟合函数:Tomandl Pseudo-Voigt,同时也获得了上述单晶体粉末的晶格常数以及其半高宽参数,发现Cr、Ca掺杂会导致YAG晶体发生微小畸变。(3)分析不同掺杂浓度的Cr:YAG以及(Cr,Ca):YAG(Cr,Ca浓度相同)晶体在600nm～800nm发射光谱,发现它们都存在4个发射峰,其中位于688nm处的最强峰是R线零声子激发峰,是由Cr~(3+)离子4E2→4A2跃迁引起的;而位于679.5nm,706.5nm以及725nm叁个峰是由于Cr~(3+)离子2E→4A2跃迁的声子旁带引起的。同时也发现Cr:YAG(Cr:0.6at.%)晶体和(Cr,Ca):YAG(Cr,Ca:0.02at.%)晶体在掺杂浓度不同的Cr:YAG以及(Cr,Ca):YAG晶体系列中发射光强最强。(4)分析不同掺杂浓度的(Cr,Ca):YAG晶体的吸收光谱,发现当Cr离子浓度为0.04at.%,Ca离子浓度为0时,Cr:YAG晶体的吸收峰分别位于430nm 和 600nm 附近,且分别是 Cr~(3+)离子 3B1(3A2)→3A2,和 3B1(3A2)→3E(3T1)的能级跃迁引起的。当Cr离子浓度为0.04at.%,Ca离子浓度逐渐增加时,晶体的吸收峰会分别从430nm和600nm逐渐红到465nm和612nm附近,且峰形也发生了变化。(5)对(Cr,Ca):YAG晶体吸收边曲线的研究,获得了 YAG、(Cr,Ca):YAG(Cr,Ca:0.6 at.%)以及Cr:YAG(Cr:0.6 at.%)等晶体的光学禁带宽度分别为:6.52eV,6.31eV以及5.38eV;以及通过通过第一性原理计算获得的态密度谱图的分析,显示上述晶体的禁带宽度分别为:3.72eV,2.76eV和1.98eV。并且发现实验结果与理论获得的禁带宽度随离子掺杂的变化趋势相同。(6)分析 YAG、Cr:YAG(Cr:0.6 at.%)以及(Cr,Ca):YAG(Cr,Ca:0.6 at.%)等晶体的态密度,发现当Cr~(3+)离子掺杂到YAG晶体中时,Cr离子在Cr:YAG晶体费米能级附近引入3d电子态,从而减小了 Cr:YAG的禁带宽度。因此,Cr:YAG晶体的光学带隙低于YAG的光学带隙。在(Cr,Ca):YAG晶体中,由于Ca~(2+)离子替代Y~(3+)离子,为了保持电荷平衡Cr~(3+)离子变成Cr4+离子,从而使(Cr,Ca):YAG的晶体禁带宽度变宽相对于Cr:YAG晶体而言。(本文来源于《广西大学》期刊2016-12-01）
孟炎[7]（2016）在《稀土离子掺杂钇铝石榴石晶体的制备及其光学性能研究》一文中研究指出以Y2O3、Al2O3、CeO2和Sm203等纳米粉末为原料,采用固相反应法制备了不同浓度掺杂的(Ce,Sm):YAG陶瓷料棒,研究了不同烧结工艺对YAG陶瓷料棒致密度的影响。采用光学浮区法,生长出不同掺杂浓度的(Ce,Sm):YAG荧光晶体。以XRD、SEM等手段表征其微观结构；用紫外-可见光分光光度计测试了(Ce,Sm):YAG晶体的吸收光谱和光学透过率；用光致发光光谱仪(PL)测试了其荧光光谱,研究了制备工艺和掺杂浓度对(Ce,Sm):YAG晶体光学性能的影响。得到以下主要实验结果：(1)采用固相反应法,1450℃烧结10小时得到了致密度为90.32%的不同浓度掺杂的(Ce,Sm):YAG陶瓷料棒。(2)DSC和XRD测试结果表明,YAG是由Y203和A1203经扩散反应形成的化合物：在1200℃形成YAM相,在1300℃形成YAP相,在1450℃形成YAG相。Ce、Sm离子的掺入没有改变YAG的晶格结构。(3)与YAM和YAP相比,固相反应法烧结的Ce含量为1 at.%的Ce:YAG荧光粉在1450℃具有较强的荧光强度。(4)以固相反应法烧结的致密陶瓷料棒为原料,采用光学浮区法生长了Sm含量为1.0 at.%的Sm:YAG晶体,Ce含量为0.2 at.%至5.0 at.%的Ce:YAG晶体,Sm和Ce共掺的(Sm,Ce):YAG晶体(其中Ce离子浓度为1 at.%,Sm离子浓度分别为0.5 at.%、1.0 at.%(?)2.0 at.%)。XRD谱图表明,光学浮区法生长的(Ce,Sm):YAG晶体完全形成了YAG相,衍射峰尖锐,半峰宽窄,晶体的光学均匀性较好,晶体质量较高。(5) Ce:YAG晶体的光学透过率及吸收光谱结果表明,光学浮区法生长的Ce:YAG晶体的光学均匀性较好,在500-800 nm波长区间,其平均透过率为90%一93%；在波长为337.5 nm和458 nm处出现吸收峰,对应于Ce3+离子4f-+5d的跃迁；随着Ce离子掺杂浓度的升高,Ce: YAG晶体的吸收峰强度和吸收系数增加,在Ce离子浓度为2 at.%时达到峰值,当Ce离子浓度为5 at.%时略微下降,这可能是因为Ce3+在YAG中的固溶度为2 at.%。(6)不同Ce含量的Ce:YAG晶体荧光光谱表现为宽的荧光发射峰,峰值波长在525-529 nm,Ce含量为1 at.%时,晶体荧光强度较强；随着Ce离子浓度的进一步提高,因荧光淬灭效应导致荧光强度下降；同时由于晶体无序度增加,导致Ce:YAG荧光峰红移。(7)光学浮区法生长的Sm:YAG晶体荧光峰主要分布在568 nm、 618 nm和652 nm叁个波段,分别对应于Sm3+离子的4 G5/2→6H5/2、 4 G5/2→6H7/2、4G5/2→6H9/2跃迁,其中618 nm处具有较强的荧光发射峰。(8) (Sm, Ce):YAG晶体荧光光谱呈现出Ce:YAG晶体的宽发射峰,峰值波长在524 nm-530 nm之间,同时由于Ce3+离子和Sm3+离子间能量传递,出现了568 nm、573 nm和619 nm红光发射峰,其中568 nm和573 nm发射峰对应于Sm3+离子的4G5/2-6H5/2跃迁,619 nm发射峰对应于4G5/2-6H7/2跃迁。随着Sm3+离子掺杂浓度的升高,(Sm, Ce):YAG晶体的红光发射峰增强。(本文来源于《广西大学》期刊2016-05-01）
邢琳,曲良辉,葛向红,刘生满,任海振[8]（2016）在《介电谱在镥铝石榴石晶体中的应用》一文中研究指出为研究提拉法生长的镥铝石榴石单晶中的缺陷,采用波长为254 nm、功率为36 W的4根低压汞灯灯管,室温下在距离镥铝石榴石单晶样品15 cm远处对其进行紫外光辐照24 h,之后在样品上下两个7 mm×7 mm表面镀上电极,置于一夹具内,夹具内部由机械泵维持真空环境,外部由液氮控制温度,利用HP4194A阻抗分析仪对紫外光辐照前后的镥铝石榴石单晶进行介电谱测试。实验结果表明:紫外光辐照后的镥铝石榴石单晶的介电损耗峰出现弛豫,由该弛豫峰对频率的依赖关系表明这种介电弛豫行为是属于偶极子取向极化的弛豫型响应,由此根据偶极子的弛豫机理推断在镥铝石榴石单晶的晶格中可能存在一定数量的缺陷。(本文来源于《中国测试》期刊2016年03期）
汪超,丁栋舟,李焕英,吴云涛,史坚[9]（2015）在《镥铝石榴石(Lu_3Al_5O_(12)∶Pr)晶体的生长及发光性能》一文中研究指出用提拉法生长出了直径45 mm的Lu_3Al_5O_(12)∶1%Pr(LuAG∶Pr)石榴石闪烁晶体。测试了该晶体不同部位样品的吸收谱、激发发射光谱和多道能谱等。对晶体的吸收波段、发光峰位和激发波长及其对应的Pr离子中电子的跃迁能级进行了指认。测得LuAG∶Pr晶体在137Cs放射源激发下的闪烁衰减时间为29 ns,光产额约为10800±540photons/MeV,光致发光衰减时间为21.93 ns。LuAG∶Pr晶体样品的热释光(TSL)曲线证实晶体中存在较多的能够束缚电子的浅陷阱。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2015年12期）
易勤,刘珈言,梅蓉,李二龙[10]（2015）在《钇铝石榴石晶体激光联合光动力治疗顽固性跖疣临床观察》一文中研究指出目的探讨钇铝石榴石晶体(Nd:YAG)激光联合光动力治疗(PDT)对顽固性跖疣的疗效及安全性。方法选取2012年5月-2015年5月就诊的38例顽固性跖疣患者予Nd:YAG激光联合PDT,随访3个月后评价疗效。结果 38例患者经过2~6次治疗后痊愈,平均治疗2.8次,其中2次治疗后治愈15例,3次治疗后治愈19例,3次PDT治愈率达89.5%。随访3个月均未见复发及严重不良反应。结论 Nd:YAG激光联合PDT治疗顽固性跖疣疗效好,安全可靠。(本文来源于《华西医学》期刊2015年12期）
钇铝石榴石晶体论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
集成光路,是20世纪60年代提出来的一种类似于集成电路的概念,它可以将光信号限制在高度集成化空间内进行传输和处理,但是它比集成电路具备更快速的处理信息能力,而且具有体积小、损耗小、稳定性等优势,因此传统的集成电路逐渐被集成光路所替代。而且与传统光学系统体积大、稳定性差相比,集成光学通过将不同功能、不同集成度的光学器件集成(如分束器、定向耦合器、激光器、相位调制器、偏振调制器等),可以实现光学信息处理系统的集成化和微小型化,并且其抗电磁干扰、信息量大、稳定性好,因此它具有更大的传递信息和信息处理能力。光波导是集成光路最基本的元件,它是由折射率较低的区域包裹着折射率较高的区域组成,基于全反射原理可以将光限制在折射率较高的区域内传输,一般情况下,该区域尺寸一般在微米甚至纳米量级,因此可以较大程度增强波导腔内的光密度,从而使得诸如激光特性和非线性光学特性等光学性质得到增强。根据波导结构特性,可以分为一维(1D)光波导,如平面光波导;二维(2D)光波导,如通道光波导;以及叁维(3D)光波导,如分支光波导。其中平面光波导只能在一个方向上限制光的传输,而通道光波导可以将传输光进行两维空间限制,从而将绝大部分入射光限制在传输方向进行传播,因此二维光波导相比一维光波导的光密度更大,波导尺寸更小,有利于集成光路的微型化和集成化。叁维光波导形态多样,常见的如波导分支器和定向耦合器等,他们具备更加复杂的功能,在集成光学中有着非常广泛的应用。因此二维和叁维光波导结构比一维光波导具有更高的研究价值和更广阔的应用前景。介电晶体材料在现代人们生活中有着重要的作用。例如,电光晶体,是制备相位、功率以及偏振调制器的理想材料;非线性晶体,在频率转换领域中有着重要作用;激光晶体,是制备固体激光器最理想的增益介质,相比玻璃,它具有更低的激光阈值。近年来,结合介电晶体材料的多功能特性以及光波导的紧凑结构,越来越多的介电晶体光学器件在多个领域发挥着重要作用。迄今为止,人们已经利用多种技术在介电晶体中实现了光波导的制备,如离子束注入/辐照技术、质子交换技术、薄膜沉积技术、外延层沉积技术、金属离子扩散、飞秒激光写入技术等。其中飞秒激光写入技术具有加工精度高、热效应小、可实现叁维精细加工等诸多优点,并广泛应用于透明光学材料的叁维加工。在加工过程中,飞秒激光系统可以很容易产生峰值功率达太瓦级的脉冲能量,当聚焦于材料表面或内部时诱导发生多光子吸收、雪崩电离或隧穿电离等强烈的非线性光学效应,从而在焦点附近产生局域化的高温高密度等离子体。随后高温等离子经过快速淬冷并固化,导致其折射率发生变化。通过设计飞秒激光加工参数(脉冲能量、重复频率、扫描速率、聚焦深度等)可以加工不同类型及结构的光波导。以飞秒激光在介电材料中诱导的光波导结构为基础,可加工出多种微小型光子器件,例如分束器、定向耦合器、波导激光器、频率转换器等有源或者无源器件。在现代化的集成光路中,多样化的光子器件扮演了不可或缺的角色,也是集成光路基本的元件。此外飞秒激光加工技术结合离子注入技术可以制备出限制光传输能力更强的类光纤光波导结构,飞秒激光加工技术结合酸腐蚀可以制备性能优异的类光晶体光波导。本论文的主要内容包括飞秒激光加工技术在介电晶体材料中制备不同类型的通道光波导,以及以光波导为基础的光子器件的制备,包括分束器、定向耦合器、波导激光器;通过实验对波导及光子器件的导波特性进行研究;以及结合介电晶体固有特性,研究介电晶体波导及光子器件的特性。根据实验选用介电晶体材料及所制备光波导器件类型的不同,可以将本论文的主要工作归纳如下:利用飞秒激光在z切LiNbO3晶体中制备不同类型的通道光波导,包括双线型通道光波导、包层型通道光波导以及Ⅰ类光波导。首先利用飞秒激光在z切MgO:LiNbO3晶体中制备双线型光波导和包层光波导,其中包括叁个具有不同扫描速率而其它制备参数相同的双线型光波导和一个直径约为30 μm的包层光波导。基于端面耦合测量了各波导在632.8 nm下的近场光强分布,并且发现双线型光波导仅支持TM偏振下的单模传输;而包层光波导支持TE和TM偏振下的多模传输,且TE偏振传输模式优于TM偏振,该包层光波导的传输损耗低至0.94 dB/cm。基于折射率重构,发现这两种类型光波导的折射率变化值量级均为10-3。对于双线型光波导,随着扫描速率的增大折射率变化越小,对于包层光波导TE偏振下的折射率变化大于TM偏振。基于重构的双线型光波导的折射率分布,模拟了其传输模式,发现与实验测量的632.8 nm波长下模式分布几乎一致。基于LiNbO3晶体掺杂Mg2+离子的抗光损伤特性,测量光波导的抗光损伤阈值,结果表明双线型光波导的抗光损伤阈值(～105W/cm2)比包层光波导的抗光损伤阈值(～104W/cm2)高一个数量级。与之前报道离子注入制备光波导的抗光损伤阈值进行比较,发现飞秒激光加工技术制备的光波导的抗光损伤性能更优异。此外,我们采用飞秒激光加工技术在z切Er,MgO:LiNb03晶体中制备出Ⅰ类光波导。研究表明Ⅰ类光波导在1064 nm和1550 nm下仅支持TM偏振态的基模传输。基于Er3+离子特性,波导在980 nm激光泵浦下实现了 550 nm和528 nm的上转换荧光效应以及1450-1625 nm的近红外荧光效应,并且波导发射出的荧光强度高于体材料。最终结果表明,飞秒激光加工技术具有加工各种类型光波导的能力,为集成光路的发展提供了强有力的后盾技术。利用飞秒激光加工技术在LiNb03晶体中制备多种类型的波导光子器件,包括Ⅰ类波导分束器、类光晶格波导分束器以及Ⅰ类波导定向耦合器。对于Ⅰ类波导分束器来说,它是飞秒激光单次扫入,扫描痕迹处即为波导区,其包括2D(1× 2)和3D(1 × 4)分支结构,并且在632.8 nm和1064 nm下仅支持TM偏振的基模传输。基于重构的折射率分布,模拟了1 ×4分束器的传输模式,与实验测量的模式分布一致。该类型分束器的传输损耗均小于4 dB/cm,且各分支的光功率分配几乎相等。对于类光晶格分束器来说,它是由飞秒激光多次写入组成六角形微结构,由于应力作用,波导区位于六角形的中心区域,这种结构同样可以通过扫描设计实现波导光束分支功能。通过设计,制备出2D(1 × 2)和3D(1 ×3)分支结构。在1550 nm下仅支持TE偏振下的基模传输,并且与理论模拟结果相一致。1× 3波导分束器的传输损耗约为2.1 dB/cm,且各分支光功率分配基本相等。对于Ⅰ类波导定向耦合器来说,它不同于分束器的Y分支结构,它是由距离很近的波导通过消逝场的耦合实现光功率分配的。在本文中,我们同样制备出2D(1 × 2)和3D(1 × 4)的耦合器,并且在632.8 nm下的仅支持TM偏振下的基模传输,并且证明了通过消逝场耦合来进行光路分支比Y分支结构所产生的损耗更低。结果表明,飞秒激光加工技术是制备集成光路中微小型波导光子器件的有效方法。利用飞秒激光加工技术结合离子注入技术在Nd:YAG晶体中制备出类包层光波导,这种波导结构相比于飞秒激光或离子注入加工单层波导有着更强的限制光束传输的能力,因此有利于作为激光泵浦的研究。基于端面耦合系统,在810 nm激光泵浦下实现了 1064 nm的连续波导激光输出,其最大输出功率为28.4 mW,斜效率为27.8%。利用WS2作为可饱和吸收体,最终在Nd:YAG晶体类包层波导中实现调Q脉冲激光的输出,其脉冲宽度为45 ns。此工作开创了结合飞秒激光加工技术和离子注入技术可以在多种光学材料中制备新型波导结构的新方法。利用飞秒激光直写技术结合H3P04酸腐蚀在YAG晶体中制备类光子晶体光波导。在腐蚀的过程中,H3PO4酸溶液对飞秒激光扫描痕迹各个方向的腐蚀速率不同。根据有限光束传播法计算模拟发现随着波长的增大,该类光子晶体光波导的透过率越高。然后基于实验研究表明该光子晶体光波导在4 μm入射光下在TE和TM偏振下均支持基模传输,表明对偏振不敏感,且在该波长下类光子晶体光波导的传输损耗低至～0.5 dB/cm。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
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