太阳光泵浦Cr,Nd:YAG透明陶瓷的光谱特性和激光参数

摘要：

太阳光泵浦激光器可将太阳光直接转化为激光,在空间太阳能发电站、深海等领域有着极大的应用前景,而Cr,Nd:YAG是一种很有潜力的太阳光泵浦激光介质.本文以高纯Y2 O3、α-Al2 O3、Nd2 O3、Cr2 O3粉体作为原料,采用固相反应法结合真空烧结技术制备了高光学质量的0.1％Cr,1.0％Nd:YAG透明陶瓷,并研究了其光谱特性和激光参数.根据太阳辐照光谱和Cr,Nd:YAG陶瓷的吸收和发射光谱,计算了不同条件下Cr,Nd:YAG陶瓷激光器的泵浦率、阈值太阳聚光比、有效发射截面、饱和光强和阈值输入功率等激光参数.研究发现0.1％Cr,1.0％Nd:YAG陶瓷(厚度为1.0 mm)在370 nm和1064 nm处的直线透过率分别为81.5％和84.0％,晶胞密度为4.57 g/cm3,光学散射损耗为1.4％cm-1,吸收带内的太阳辐照度约是太阳常数的42％.上述研究结果表明Cr,Nd:YAG陶瓷是理想的太阳光泵浦激光介质,可通过优化聚光系统、泵浦方式和陶瓷尺寸获得高功率激光输出.

关键词：Cr、Nd:YAG陶瓷、太阳光泵浦、光谱特性、激光参数

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分类号：TQ174

资助基金：安徽省教育厅国内访学项目gxgnfx2018059;蚌埠学院自然科学项目2018ZR06zd;蚌埠学院质量工程项目2017JYXML19;国家自然科学基金61575212;中国科学院前沿基础重点项目QYZDB-SSW-JSC022

在线出版日期：2019-11-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1365-1372