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Tm3+/Yb3+共掺激光晶体的本征光学双稳特性分析与参数优化

李立 张新陆 崔金辉 陈历学

Tm3+/Yb3+共掺激光晶体的本征光学双稳特性分析与参数优化

李立, 张新陆, 崔金辉, 陈历学
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  • 理论研究了650 nm激光雪崩抽运Tm3+/Yb3+共掺激光晶体的本征光学双稳态. 基于系统的非线性耦合速率方程理论,数值分析了Tm3+/Yb3+离子能级布居数的本征光学双稳性、系统参数对光学双稳态的影响和双稳迟滞回线的动态变化. 数值结果给出了光子雪崩机制下Tm3+/Yb3+共掺激光晶体的可见与红外光谱发光的本征光学双稳态;指出了通过优化Tm3+/Yb3+离子浓度比,选取低声子能晶体基质和采用晶体冷却技术,以及调谐抽运光与Tm3+离子激发态跃迁能隙满足共振频率匹配,可以有效地增强本征光学双稳效应;通过微调谐抽运光波长和控制抽运光强变化速率,可以实现动态调控的本征光学双稳态.
    • 基金项目: 高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:20070217014)、国家自然科学基金(批准号:10804022,60878016)、黑龙江省自然科学基金(批准号:A200801)和哈尔滨市创新人才基金(批准号:2008RFQXG026,2009RFQXG054)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-04-17
  • 修回日期:  2009-05-25
  • 刊出日期:  2010-01-05

Tm3+/Yb3+共掺激光晶体的本征光学双稳特性分析与参数优化

  • 1. (1)哈尔滨工程大学理学院,哈尔滨 150001; (2)哈尔滨工程大学理学院,哈尔滨 150001; 哈尔滨工业大学物理系,哈尔滨 150001; (3)哈尔滨工业大学物理系,哈尔滨 150001
    基金项目: 

    高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:20070217014)、国家自然科学基金(批准号:10804022,60878016)、黑龙江省自然科学基金(批准号:A200801)和哈尔滨市创新人才基金(批准号:2008RFQXG026,2009RFQXG054)资助的课题.

摘要: 理论研究了650 nm激光雪崩抽运Tm3+/Yb3+共掺激光晶体的本征光学双稳态. 基于系统的非线性耦合速率方程理论,数值分析了Tm3+/Yb3+离子能级布居数的本征光学双稳性、系统参数对光学双稳态的影响和双稳迟滞回线的动态变化. 数值结果给出了光子雪崩机制下Tm3+/Yb3+共掺激光晶体的可见与红外光谱发光的本征光学双稳态;指出了通过优化Tm3+/Yb3+离子浓度比,选取低声子能晶体基质和采用晶体冷却技术,以及调谐抽运光与Tm3+离子激发态跃迁能隙满足共振频率匹配,可以有效地增强本征光学双稳效应;通过微调谐抽运光波长和控制抽运光强变化速率,可以实现动态调控的本征光学双稳态.

English Abstract

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