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《光学快报》:新方法实现Nd:YAG陶瓷条形光波导

  光学快报:实现Nd:YAG陶瓷棒波导的新途径

  近日,山东大学物理学院陈峰教授和西班牙马德里大学物理系教授D. Jaque教授首次报道了用选择性实现Nd:YAG陶瓷光波导的新进展氧离子注入。该研究发表在Optics Letters 34,28-30(2009)上,并在其杂志MRS Bulletin的研究/研究员专栏[MRS公告34,75-76(2009)]中被特写。相关研究得到国家自然科学基金等项目的支持。发现在波导区域中折射率增加(Δn= + 0.001)以形成良好的折射率,并且在波导和基板之间的界面处(Δn= -0.006)折射率降低以形成照片间隔。实验观察到,TM00模式的近场光强度图像与使用光束传播方法的模拟结果一致。棒形波导的传输损耗为1.5dB / cm,仅为使用碳离子在类似条件下注入Nd:YAG单晶形成的棒形波导的损耗的三分之一。他们分别测量了植入前后Nd离子的光谱特性。结果表明:4F3 / 2亚稳谱在植入后略有变化,寿命仅降低3%。离子注入使得吸收线在936nm附近稍微变宽并向短波方向移动。他们认为这是由晶格紊乱程度的微小增加以及Nd离子周围晶场的轻微变化引起的。简而言之,Nd离子的发光特性在波导区域得到很好的保留。因此,将氧离子注入到Nd:YAG陶瓷形成的带状波导适合于有源集成光学器件,这对于进一步实现Nd:YAG陶瓷波导激光器具有重要意义。 Nd:YAG陶瓷是高功率连续脉冲固体激光器的新一代增益介质。与Nd:YAG晶体相比,Nd:YAG陶瓷具有制备简单,成本低,掺杂浓度高,批量生产等优点,其光学物理性质和晶体材料基本相同,是热点话题之一在当今的激光材料中,光波导是集成光学元件的基本元件,它在很小的范围内约束光的能量,在泵浦制备的激光激光波导材料的一定条件下,将实现波导激光输出,结合优良的激光特性和光波导技术,实现了高输出稳定的高功率集成激光器,具有重要的应用前景。

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