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热等静压工艺对Yb:YAG复合激光晶体性能影响 被引量：1
1
作者 陈照 刘文鹏 +8 位作者 孙彧 蒋金宏 高进云 王小飞 孙贵花 窦仁勤 张德明 罗建乔 张庆礼 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期92-103,共12页
由于施压不均匀、升温时温场分布不均匀等因素,键合晶体键合面上会产生气泡、孔洞、裂纹等缺陷。将热等静压技术与热键合技术结合,控制热等静压参数,可减少或消除键合晶体烧结后的内部缺陷。对键合晶体在不同温度、压强、恒温时间进行... 由于施压不均匀、升温时温场分布不均匀等因素,键合晶体键合面上会产生气泡、孔洞、裂纹等缺陷。将热等静压技术与热键合技术结合,控制热等静压参数,可减少或消除键合晶体烧结后的内部缺陷。对键合晶体在不同温度、压强、恒温时间进行热等静压实验,并通过弯曲强度、维氏硬度、透过光谱和光学均匀性测试对热等静压后的元件进行表征。借助金相显微镜观察键合晶体内部孔隙消除与缺陷的闭合情况,通过分析颗粒间应力变化,研究了热等静压工艺缺陷减少或消除机理。实验结果表明,热等静压后键合晶体元件键合面上的气泡与缺陷大幅度降低,弯曲强度较热等静压前提升185.29%,维氏硬度提升16.14%,透过率和光学均匀性明显提高。 展开更多
关键词 热键合 热等静压 复合激光晶体 YB:YAG 透过光谱 弯曲强度 光学均匀性
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热键合、凹端面及晶体棒直径对Er∶YSGG中红外激光性能的影响
2
作者 程毛杰 董昆鹏 +5 位作者 胡伦珍 张会丽 罗建乔 权聪 韩志远 孙敦陆 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期571-579,共9页
对热键合、凹端面及不同直径Er∶YSGG晶体棒的中红外激光性能进行了系统对比研究。晶体经高温退火、定向切割、端面精密抛光后,测量得到其平面度和表面粗糙度分别小于0.1λ@633 nm和0.5 nm。通过精密加工实现了YSGG与Er∶YSGG室温光胶,... 对热键合、凹端面及不同直径Er∶YSGG晶体棒的中红外激光性能进行了系统对比研究。晶体经高温退火、定向切割、端面精密抛光后,测量得到其平面度和表面粗糙度分别小于0.1λ@633 nm和0.5 nm。通过精密加工实现了YSGG与Er∶YSGG室温光胶,然后进行了高温热键合,透过谱表明键合界面基本无损耗,达到了一体化。热焦距结果表明,热键合、凹端面能够有效改善和补偿高功率泵浦条件下晶体的热透镜效应,有利于提高晶体的激光性能。对比未键合、热键合及凹面热键合Er∶YSGG晶体在968 nm LD侧面泵浦条件下的激光性能发现,低频150 Hz以下,键合与凹面并未表现出优势,三种棒的最大输出功率和斜效率分别均在24 W和28%附近;但随重频增加,热效应逐渐加重,键合晶体良好散热能力和凹面热补偿效应使激光性能得到提高。在重频300 Hz下,未键合、热键合及凹面热键合三种棒的最大输出功率分别为15.54,17.85和18.33 W、斜效率分别为16.6%,18.3%和18.4%;重频600 Hz条件下,三种棒的最大输出功率分别为9.4,13.32和13.18 W、斜效率分别为6.7%,8.6%和9%。此外,对比研究了不同直径Er∶YSGG晶体的激光性能,在低于100 Hz的低频下,三种晶体的激光性能接近。但相比于3和4 mm键合凹面棒,直径2 mm棒有大的比表面积,拥有更好的热管理能力,使其在高重频条件下具有更好的激光性能。如在150 Hz条件下,2 mm凹面键合Er∶YSGG晶体棒获得了功率23.82 W、斜效率27.7%的中红外激光输出,大大高于直径3和4 mm棒的18 W和23%。在600 Hz,直径2 mm键合凹面棒中实现了功率13.18 W,斜效率9%的激光输出,相比于直径3和4 mm键合凹面棒的9 W,7%具有较大的改善。测量得到2 mm凹面键合Er∶YSGG晶体棒在150 Hz,200μs条件下的光束质量因子M_(x)^(2)/M_(y)^(2)=6.28/6.30,表明该激光具有良好的光束质量。综上,选择合适晶体棒直径,并将键合与凹面相结合是实现高性能2.79μm激光的有效方法。 展开更多
关键词 热键合 Er∶YSGG激光晶体 凹端面 LD侧面泵浦 2.79μm中红外激光 斜效率 光束质量因子
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含镓石榴石系列大晶格常数磁光衬底单晶研究进展
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作者 李泓沅 孙敦陆 +3 位作者 张会丽 罗建乔 权聪 程毛杰 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第10期1657-1668,共12页
近年来,光通信技术与集成电子器件飞速发展,以稀土铁石榴石(RIG)为代表的磁光薄膜被视为应用于近红外通信窗口最具潜力的磁光材料。为了尽量减小磁光薄膜在制备过程中相关性能受到的影响,衬底材料的选择成为关键。制备RIG磁光薄膜通常采... 近年来,光通信技术与集成电子器件飞速发展,以稀土铁石榴石(RIG)为代表的磁光薄膜被视为应用于近红外通信窗口最具潜力的磁光材料。为了尽量减小磁光薄膜在制备过程中相关性能受到的影响,衬底材料的选择成为关键。制备RIG磁光薄膜通常采用Si类及石榴石氧化物类作为衬底材料。RIG磁光薄膜的晶格常数一般在12.4左右,含镓类石榴石氧化物单晶衬底基片与其晶格常数相近,具有大晶格常数特性,是其合适的衬底材料之一。但是,由于原料氧化镓高温易挥发,使含镓类石榴石单晶制备成为一直以来关注和讨论的热点。深入研究含镓类石榴石衬底单晶有望促进新一代磁光器件的发展。本文综述了在含镓类石榴石系列单晶中,氧化物磁光衬底单晶的研究进展,总结了本团队在该类晶体生长、晶体结构、关键参数等方面的研究工作,展望了该类晶体的研究发展趋势。 展开更多
关键词 晶体生长 磁光衬底 含镓石榴石晶体 提拉法 晶格常数
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短波红外波段上辐射定标方法与整层大气透过率的测量研究
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作者 王书 连文涛 +1 位作者 孙振 胡涛 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期129-135,共7页
利用傅里叶红外光谱仪开展了短波红外波段上辐射定标方法和连续整层大气透过率的测量研究。由于在短波红外波段(0.9~2.2μm)上存在多个强吸收波段,导致常用的Langley法存在较大误差,且改进的Langley法对于强吸收波段的定标处理也无法得... 利用傅里叶红外光谱仪开展了短波红外波段上辐射定标方法和连续整层大气透过率的测量研究。由于在短波红外波段(0.9~2.2μm)上存在多个强吸收波段,导致常用的Langley法存在较大误差,且改进的Langley法对于强吸收波段的定标处理也无法得到较好的结果。为满足短波红外全波段上整层大气透过率的高精度测量要求,提出了一种改进的大气透过率计算方法,先利用Langley定标法得到非吸收波段的仪器定标值和响应函数K再结合仪器定标值与大气顶层太阳辐照度的关系确定仪器定标值,得到短波红外全波段上整层大气透过率。利用该方法得到的0.9~2.2μm波段上整层连续大气透过率的结果,与中等分辨率大气辐射传输计算模型软件CART计算结果对比,相对误差最大为6.3%,平均误差小于2.5%。 展开更多
关键词 大气透过率 傅里叶红外光谱仪 短波红外 定标法
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直径3英寸钆镓石榴石晶体生长及性能研究 被引量：1
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作者 程毛杰 张会丽 +4 位作者 董昆鹏 权聪 胡伦珍 韩志远 孙敦陆 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期160-166,共7页
采用熔体提拉法,通过设计合理的晶体生长温场结构和优化生长气氛等,有效抑制了镓挥发,结合原料预处理及缩颈等工艺,成功生长出了高质量的直径3英寸Gd_(3)Ga_(5)O_(12)(GGG)晶体。对其晶体结构、结晶质量、位错形貌及透过光谱等进行了详... 采用熔体提拉法,通过设计合理的晶体生长温场结构和优化生长气氛等,有效抑制了镓挥发,结合原料预处理及缩颈等工艺,成功生长出了高质量的直径3英寸Gd_(3)Ga_(5)O_(12)(GGG)晶体。对其晶体结构、结晶质量、位错形貌及透过光谱等进行了详细研究。X射线粉末衍射(XRD)表明该晶体为单相且晶格常数为1.2379 nm;(111)结晶面的X射线摇摆曲线(XRC)显示晶体具有较好的结晶质量;原子力显微镜(AFM)测量晶体(111)抛光片的表面粗糙度约为0.203 nm;观察分析了晶体(111)结晶面的位错腐蚀坑,位错密度为28∼85个/cm^(2);透过光谱显示晶体具有较宽的透光波段,并拟合出了塞米尔方程系数。结果表明生长的三英寸GGG晶体可以作为磁光外延膜的衬底材料和激光基质,并且较大的尺寸能够有效提高晶体使用的取材效率和一致性。 展开更多
关键词 材料 3英寸GGG晶体 磁光衬底 晶体质量 表面形貌 位错 透过谱
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三基色显示中白点坐标对立体色域的影响及其准确计算
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作者 王贯 顾春 许立新 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1165-1173,共9页
色域表示了显示系统的显色能力,是显示系统的重要指标,它不仅受到每个基色参数的影响,还和显示系统的白点坐标相关,不同的标准给出的白平衡点参考值并不相同,因此需要研究各种条件下,不同白点坐标对显示系统色域的影响。利用全微分公式... 色域表示了显示系统的显色能力,是显示系统的重要指标,它不仅受到每个基色参数的影响,还和显示系统的白点坐标相关,不同的标准给出的白平衡点参考值并不相同,因此需要研究各种条件下,不同白点坐标对显示系统色域的影响。利用全微分公式,将影响显示系统立体色域的因素划分为由光源参数直接改变引起立体色域改变的直接部分和光源参数引起白点色坐标改变的间接部分,两者影响相加可以得到更准确的立体色域。以满足Rec.2020标准,三基色中心波长为630,532,467 nm,光谱宽度为1 nm的光源为例,每0.01x色坐标对立体色域影响为0.80%,而每0.01y色坐标对立体色域影响为-2.15%。当选用白点色坐标不变的假设时,绿光谱宽对立体色域影响最大,应维持绿光较窄谱宽以保证高色域。当选用强度不变的假设时,三种基色对立体色域的影响相当,考虑到红光对白点色坐标影响最小,这时可以适当牺牲红光的光谱宽度以平衡立体色域和光谱宽度。 展开更多
关键词 显示 立体色域 白平衡点
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