太陽光泵浦Cr,Nd∶YAG透明陶瓷的光譜特性和激光參數
關鍵詞：cr 太陽光泵浦 光譜特性 激光參數
摘要：太陽光泵浦激光器可將太陽光直接轉化為激光,在空間太陽能發電站、深海等領域有著極大的應用前景,而Cr,Nd∶YAG是一種很有潛力的太陽光泵浦激光介質。本文以高純Y2O3、α-Al2O3、Nd2O3、Cr2O3粉體作為原料,采用固相反應法結合真空燒結技術制備了高光學質量的0.1%Cr,1.0%Nd∶YAG透明陶瓷,并研究了其光譜特性和激光參數。根據太陽輻照光譜和Cr,Nd∶YAG陶瓷的吸收和發射光譜,計算了不同條件下Cr,Nd∶YAG陶瓷激光器的泵浦率、閾值太陽聚光比、有效發射截面、飽和光強和閾值輸入功率等激光參數。研究發現0.1%Cr,1.0%Nd∶YAG陶瓷(厚度為1.0 mm)在370 nm和1064 nm處的直線透過率分別為81.5%和84.0%,晶胞密度為4.57 g/cm^3,光學散射損耗為1.4%cm^-1,吸收帶內的太陽輻照度約是太陽常數的42%。上述研究結果表明Cr,Nd∶YAG陶瓷是理想的太陽光泵浦激光介質,可通過優化聚光系統、泵浦方式和陶瓷尺寸獲得高功率激光輸出。
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