太陽光泵浦Cr,Nd∶YAG透明陶瓷的光譜特性和激光參數(shù)
關(guān)鍵詞：cr 太陽光泵浦 光譜特性 激光參數(shù)
摘要：太陽光泵浦激光器可將太陽光直接轉(zhuǎn)化為激光,在空間太陽能發(fā)電站、深海等領(lǐng)域有著極大的應(yīng)用前景,而Cr,Nd∶YAG是一種很有潛力的太陽光泵浦激光介質(zhì)。本文以高純Y2O3、α-Al2O3、Nd2O3、Cr2O3粉體作為原料,采用固相反應(yīng)法結(jié)合真空燒結(jié)技術(shù)制備了高光學(xué)質(zhì)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(shù)。根據(jù)太陽輻照光譜和Cr,Nd∶YAG陶瓷的吸收和發(fā)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(fā)射截面、飽和光強(qiáng)和閾值輸入功率等激光參數(shù)。研究發(fā)現(xiàn)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(xué)散射損耗為1.4%cm^-1,吸收帶內(nèi)的太陽輻照度約是太陽常數(shù)的42%。上述研究結(jié)果表明Cr,Nd∶YAG陶瓷是理想的太陽光泵浦激光介質(zhì),可通過優(yōu)化聚光系統(tǒng)、泵浦方式和陶瓷尺寸獲得高功率激光輸出。
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