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激光晶體中脈沖激光的沉積原理

 激光晶體是一個(gè)廣泛使用的過渡元素?fù)诫s的激光晶體。鑒于Ti3+離子具備相當(dāng)大的增益帶寬,這為獲得短脈沖激光器中發(fā)揮得非常寬的波長可調(diào)性創(chuàng)造了可能性。為了獲得具有較強(qiáng)光學(xué)質(zhì)量的晶體,Ti3+摻雜濃度不應(yīng)超過0.25%。所以必須使用厚度為幾毫米的晶體。晶體的特征取決于比較短的高態(tài)壽命和高飽和功率。所以,必須強(qiáng)烈集中采用泵浦光束。

  這種激光晶體的主要特點(diǎn)有良好的導(dǎo)熱性、寬增益帶寬、多種可能的泵浦波長(通常為532nm),可以根據(jù)需要提供定制晶體。主要適用于具有超短脈沖的鎖模激光器及其多通放大器和再生放大器。

  激光晶體中脈沖激光的沉積原理說明:

  準(zhǔn)分子激光器發(fā)射ns級激光脈沖,其被透鏡匯聚后專注于靶材表面。瞬間的高能輸入產(chǎn)生定向發(fā)射的等離子體,并附著在基片表面。在激光作用的同時(shí),可選擇加熱襯底,調(diào)節(jié)氣氛及真空度以調(diào)控生長情況。

  激光晶體的主要特點(diǎn):

  1.因脈沖激光作用區(qū)域內(nèi)溫度瞬間急劇上升,使材料產(chǎn)生高度電離,終以等離子體向外噴涌;因這一過程時(shí)間非常短,也不會在靶材內(nèi)出現(xiàn)由長時(shí)間熱作用所導(dǎo)致的熱損傷。

  2.材料對入射激光進(jìn)行多光子吸收,吸收過程只取決于材料中的原子特性。

  3.因等離子體的逆韌致吸收效應(yīng),激光能量的大部分為等離子層吸收。

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