光電子材料激光ppt課件(參考版)
2025-05-09 04:11本頁面
【正文】 激光應(yīng)用 （ 2）激光光譜技術(shù)比傳統(tǒng)的分辨率提高了百萬倍，靈敏度提 高了百億倍；激光為信息技術(shù)開拓了豐富的頻率資源； ?布滿全球的光纖網(wǎng)，加上衛(wèi)星通信網(wǎng)，形成了信息高速公路的基礎(chǔ)； ?光存儲、激光全息、激光照排、打印及條碼掃描技術(shù)等，提供了全新的多樣化的信息服務(wù)。m的 (In, Ga)(As, P)/InP體系，以用氫化物輸運(yùn)氣相外延為宜。 ? 目前生長 GaAs和 (Ga, A1)As量子阱結(jié)構(gòu)(~ 181。生長 InP遠(yuǎn)比 GaAs困難，通常用 LEC法生長，已能生長直徑達(dá) 75mm、重 InP單晶。在生長過程中，通過采取理想的熱環(huán)境，盡可能使固－液界面保持低的溫度梯度，保持表面凹向熔體以及進(jìn)行等電子摻雜等措施，顯著降低了位錯密度。因此 GaAs， InP襯底材料及 ((Ga, Al)As， (In, Ga)(As, P)外延膜 質(zhì)量至關(guān)重要。 目前研制的半導(dǎo)體激光材料體系，短波長 (~)材料以 (Ga, Al)As／ GaAs為主；長波長 (~ 181。s 07 300 氙閃光燈 La2Be2O5 Nd3+ － 5mm 50mm棒 , 輸出 9W（連續(xù)） 300 碘鎢燈 表： 波長可調(diào)激光晶體及工作性能 激活離子 基質(zhì)晶體 激光波長（ 181。m) 工作性能 效率(%) 工作溫度 (K) 泵浦源 紅寶石 Cr3+ 輸出數(shù) J/Pulse 300 Y3Al5O12 Nd3+ 輸出達(dá)數(shù)百 W（連續(xù)）或 100J/Pulse 300 氙閃光燈 玻璃（硼酸鹽、硅酸鹽、磷酸鹽等） Nd3+ Mn2+, UO22+ － YAlO3 Nd3+ Cr 225mJ/Pulse, Q開關(guān) 20ns, 10pps100W(連續(xù) ) 1 300 連續(xù)波氪燈 CaLa4(SiO4)3O Nd3+ － 500mJ/Pulse, Q開關(guān) 30ns, 30Pulse/s6mm 75mm棒 1 300 氙閃光燈 Y3Al5O12 Ho3+ Er Tm 棒規(guī)格 3mm 50mm， 20W (連續(xù) ) 4 77 典化鎢 YLiF4 Ho3+ Er Tm 4mJQ開關(guān) 150mJ長脈沖（ 2 181。該法適于生長 Cr： A12O3(紅 寶石 )、 Nd： YAG、 Co： MgF2和 Ti： A12O3(藍(lán)寶石 )，能獲得大尺寸優(yōu)質(zhì)晶體， 如 Φ65mm的 Co： MgF2晶體和 Φ 320mm、重 50Kg的藍(lán)寶石晶體。對于給定的物料，爐溫決定液體內(nèi)的 溫度梯度，熱交換器的溫度決定固體內(nèi)的溫度梯度。m。 此外，釹含量比 YAG高 6倍的 Nd： LMAO(Nd ： La1－ XMgAl11O19)也是用直拉 法生長的。由于生長時間慢 ()，生長10~15cm長的晶棒，耗時數(shù)周，造成高的生產(chǎn)成本。 作為可買到的商品 Nd∶ YAG（ 釔鋁石榴石 ） 一般都采用直拉法生長，已制出最大直徑約 10mm、長達(dá) 150mm的激光棒。 近年來出現(xiàn)的 釓鈧鎵石榴石 Gd3Sc2Ga3O12 (簡稱 GSGG)就是用直拉法生長的。該法設(shè)備簡單、不用坩堝，適于生長熔點(diǎn)大于 1800℃ (可達(dá) 2500℃ )的晶體如 紅寶石、釔鋁石榴石 (Y3A15O12)和 Y2O3等基質(zhì)晶體，缺點(diǎn)是晶體內(nèi)應(yīng)力大、位錯密度高及存在化學(xué)不均勻性。 （ 5）純度 ：生長激光晶體所用氧化物純度為 5－ 6個 “ 9”，總雜質(zhì)含量不得超過 1－ 10ppm 。 電荷補(bǔ)償技術(shù) 對物理性能有不利影響，如在CaWO4中采用一價離子會使晶體的 熱膨脹系數(shù)增加 ，強(qiáng)度和熱導(dǎo)率降低 （三價離子為宜）。 這些性質(zhì)的相對數(shù)值大體上與化合物的熔點(diǎn)有關(guān)，因此使用高熔點(diǎn)化合物更有利。 (3) 抗熱沖擊能力 ：基質(zhì)的某些物理性質(zhì)決定該晶體對突然爆發(fā)的泵浦能的抗熱沖擊能力，對確定運(yùn)轉(zhuǎn)方式如連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)或高功率、高重復(fù)率脈沖運(yùn)轉(zhuǎn)頗為關(guān)鍵。 (2) 電性中和 ：摻雜劑價態(tài)如與基質(zhì)陽離子不同，則要采取適當(dāng)?shù)碾姾裳a(bǔ)償技術(shù)維持高摻雜下的電性中和，否則摻雜劑的溶解度將受到限制。在離子晶體中，離子半徑之差大于15％就不能直接摻入 1％以上的激活離子。 要求： 具備清晰的熒光線、強(qiáng)的吸收帶及相當(dāng)高的量子效率，優(yōu)良的光學(xué)、熱學(xué)性能和機(jī)械性能。
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