LC與LBO的常見參數(shù)和名詞解釋

時(shí)間：2022-10-13作者：深圳維爾克斯光電有限公司瀏覽：240

激光晶體(laser crystals)，可將外界提供的能量通過光學(xué)諧振腔轉(zhuǎn)化為在空間和時(shí)間上相干的具有高度平行性和單色性激光的晶體材料，是晶體激光器的工作物質(zhì)。激光晶體、玻璃和陶瓷用作固體激光器中的光增益源。這些介質(zhì)通常摻雜稀土離子（例如釹，鐿或鉺）或過渡金屬離子（鈦或鉻）。本文詳細(xì)介紹晶體和非線性晶體的參數(shù)定義和物理量，以及激光晶體相關(guān)的物理概念和含義。




一、尺寸

生產(chǎn)廠家會(huì)根據(jù)客戶的實(shí)際應(yīng)用將晶體生長、切割、打磨、拋光為不同的形狀，比如圓柱形，長方體，立方體以及特殊形狀。每個(gè)晶體都有其對(duì)應(yīng)的尺寸，客戶在選擇時(shí)要考慮自己的需求。

二、布儒斯特角

布儒斯特角，又稱偏振角，自然光經(jīng)電介質(zhì)界面反射后，反射光為線偏振光所應(yīng)滿足的條件。首先由英國物理學(xué)家D.布魯斯特于 1815 年發(fā)現(xiàn)。自然光在電介質(zhì)界面上反射和折射時(shí)，一般情況下反射光和折射光都是部分偏振光，只有當(dāng)入射角為某特定角時(shí)反射光才是線偏振光，其振動(dòng)方向與入射面垂直，此特定角稱為布魯斯特角或起偏角，用θB表示。光以布魯斯特角入射時(shí)，反射光與折射光互相垂直。如圖所示：



三、鍍膜

鍍膜是在晶體表面鍍上非常薄的透明薄膜，光學(xué)鍍膜由氧化物、金屬或稀土材料等薄層材料組成。根據(jù)不同的需求，會(huì)在晶體表面鍍?cè)鐾?、高反等膜層?/span>

鍍膜AR是減反射，HR是高反射，P是低色散保護(hù)膜。

AR是減反射，減反射（AR，anti-reflective），就是減少反射光，通過減少光的反射而增加透過率，所以減反射又叫增透。

HR是高反射，高反射率 (HR) 鍍膜用于在反射激光和其他光源時(shí)減少損失。反射過程中的吸收和散射會(huì)導(dǎo)致通量降低和潛在的激光誘導(dǎo)損傷。

P是低色散保護(hù)膜，部分晶體會(huì)在晶體兩側(cè)端面鍍上低色散的保護(hù)膜。




四、晶向

晶向是指晶體的一個(gè)基本特點(diǎn)是具有方向性，沿晶格的不同方向晶體性質(zhì)不同。布拉維點(diǎn)陣的格點(diǎn)可以看成分列在一系列相互平行的直線系上，這些直線系稱為晶列。同一個(gè)格點(diǎn)可以形成方向不同的晶列，每一個(gè)晶列定義了一個(gè)方向，稱為晶向。

晶體的矢量,是用[ ]的是晶列指數(shù)；使用( )的是晶面指數(shù)，[110] 是晶列指數(shù)。




五、晶體的摻雜濃度

摻雜是指多種物質(zhì)混雜在一起，在化工、材料等領(lǐng)域中，摻雜通常是指為了改善某種材料或物質(zhì)的性能，有目的在這種材料或基質(zhì)中，摻入少量其他元素或化合物。摻雜可以使材料、基質(zhì)產(chǎn)生特定的電學(xué)、磁學(xué)和光學(xué)等性能，從而使其具有特定的**或用途。

通常，生產(chǎn)晶體的廠家常常會(huì)給出晶體的摻雜濃度，這個(gè)摻雜濃度一般是以百分比的方式表示。如鈦：藍(lán)寶石晶體的摻雜濃度可以為0.1-0.25%。




六、晶體的吸收**曲線

吸收曲線又名吸收光譜，指處于基態(tài)和低激發(fā)態(tài)的原子或分子吸收具有連續(xù)分布的某些波長的光而躍遷到各激發(fā)態(tài)，形成了按波長排列的暗線或暗帶組成的光譜。吸收曲線不同波長光對(duì)樣品作用不同，吸收強(qiáng)度也不同。

**光譜是指光源所發(fā)出的光譜。令發(fā)生連續(xù)光譜光源的光通過一種吸收物質(zhì)，然后再通過光譜儀就得到吸收光譜。吸收光譜以黑色帶顯示，**光譜以彩色帶顯示。如圖為鈦：藍(lán)寶石晶體的吸收**曲線：



七、晶體的吸收峰波長

晶體在吸收光譜中吸收度隨波長變化的曲線上，對(duì)應(yīng)的較大吸收值的中心波長。如鈦：藍(lán)寶石晶體的吸收峰波長為500nm。




八、吸收峰波長處的吸收帶寬

吸收帶即吸收峰在吸收光譜中的波帶位置，波長連續(xù)分布的輻射通過物質(zhì)時(shí)，輻射能量被物質(zhì)吸收的一部分波長范圍。如Ho:YLF晶體吸收峰波長處的吸收帶寬約為18nm。




九、晶體損傷閾值

激光損傷閥值，表征被激光輻照的介質(zhì)抗激光損傷能力的重要參量。這里我們所說的損傷閾值，通常是針對(duì)膜層的，因?yàn)榇蟛糠止鈱W(xué)元件都是需要鍍膜使用的，而膜層的損傷閾值相對(duì)于不鍍膜的基底材料是要小很多的。




十、激光倍頻

激光倍頻也稱二次諧波（Second Harmonic Generation，SHG），是利用非線性晶體在強(qiáng)激光作用下的二次非線性效應(yīng)，使頻率為ω的激光通過晶體后變?yōu)轭l率為2ω的倍頻光，也是一個(gè)在實(shí)驗(yàn)上被觀測到的非線性光學(xué)效應(yīng)。




十一、光參量放大器

光參量放大器(Optical Parametric Amplifiers，OPA) 利用二階非線性將能量從固定頻率的泵浦脈沖傳輸?shù)娇勺冾l率的信號(hào)脈沖，并代表了一種在寬范圍內(nèi)調(diào)諧其他固定激光系統(tǒng)頻率的簡單方法。

以上激光晶體和非線性晶體常見參數(shù)的名詞解釋均來源于百科和文獻(xiàn)，如有錯(cuò)誤，不吝指教。






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