《Cr2+,Fe2+摻雜的II-VI晶體中紅外雷射器研究》是依託山東大學，由何京良擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：Cr2+,Fe2+摻雜的II-VI晶體中紅外雷射器研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：何京良
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
2~5μm波段中紅外相干光源在分子光譜學、科學研究、生態監測、紅外對抗、大氣感測及無損傷醫學診斷和治療等諸多領域有重要的套用。本項目將基於過渡金屬(TM)激活離子摻雜的Cr2+:ZnSe和Fe2+:ZnSe II-VI硫化物晶體材料,從理論和實驗上系統地分析它們的吸收和發射光譜特性，探索有效的激勵方式；研究Cr2+:ZnSe晶體的連續波調諧、增益開關和鎖模不同模式下的中紅外雷射輸出特性；探索室溫下腔內OPO泵浦Fe2+:ZnSe晶體產生中紅外雷射振盪的可行性。項目將重點研究Cr2+:ZnSe晶體2~3μm波段寬調諧、連續波鎖模超短脈衝雷射輸出。研究結果對探索直接泵浦獲得中紅外雷射從而擴展現有中紅外光源技術途徑具有重要的科學意義和套用價值。
結題摘要
2~5 μm波段中紅外（Mid-IR）相干光源在有機分子光譜學、生態監測、大氣感測、無損傷醫學診斷和治療及紅外對抗等諸多領域都具有非常重要的套用價值。本項目主要研究了能夠產生中紅外波段的Cr2+:ZnSe/ZnS晶體材料以及全固態中紅外雷射器特性。首先，研究了Cr2+:ZnSe/ZnS晶體材料的結構特性、能級特性、材料特性及光學特性，實驗測試了Cr2+:ZnSe/ZnS晶體材料的可飽和吸收參數。在此基礎上，以Cr2+:ZnSe/ZnS晶體為飽和吸收體，實現了被動調Q鎖模運轉的Tm:YALO3雷射輸出。研究了Cr2+:ZnSe晶體連續波寬調諧雷射輸出特性，以2 μm全固態Tm:YALO3雷射器和Tm3+離子摻雜光纖雷射器為Cr2+:ZnSe晶體的泵浦光源，實現了1.01W Cr2+:ZnSe 高功率中紅外連續波雷射運轉；研究了寬調諧Cr2+:ZnSe雷射器的雷射輸出特性，採用CaF2稜鏡和雙折射石英片作為腔內調諧元件，實現了從2247 nm到2557.6 nm調諧範圍高達310.6 nm的可調諧中紅外雷射，並且對比分析了不同耦合率的輸出鏡對調諧範圍所造成的影響。研究了二維層狀材料黑磷被動調Q Cr2+:ZnSe脈衝雷射輸出特性。最後，研究了Cr2+:ZnSe晶體的脈衝雷射輸出特性：探究了Mid-IR波段光調製材料SiC基石墨烯和黑磷這兩種二維材料在2.4 μm波段的光調製特性；在此基礎上，成功製備了基於SiC石墨烯和黑磷的可飽和吸收鏡，實現了Cr2+:ZnSe雷射器的被動調Q脈衝雷射輸出。項目研究結果對探索LD直接泵浦獲得Mid-IR雷射，擴展現有Mid-IR光源技術途徑具有一定的科學意義和套用價值。
