CN1571226A - 在KBr晶体中制作色心可饱和吸收体的方法 - Google Patents
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Abstract
一种在KBr晶体中制作色心可饱和吸收体的方法，其特征是先将KBr晶体切割成1mm厚的薄晶体片，然后进行抛光，在飞秒激光的辐照下，利用步进电机慢慢移动晶体，最后在晶体上形成长宽高分别为10μm的辐照体。体中的晶体由于飞秒激光的辐照作用，形成大量的F2 +心，F2 +心在1.54μm左右有较强的吸收，其能级结构适于做饱和吸收体，以实现微区的自调Q激光输出。本发明利用飞秒激光在KBr晶体中制作色心可饱和吸收体的方法简单、可以实现微米级的微区饱和吸收体的制作，尺寸准确，易于操作。
Description
技术领域
本发明与KBr晶体有关，涉及一种在KBr晶体中制作色心可饱和吸收体的方法。该可饱和吸收体可用于未来全光学回路中自调Q微激光器的制作。
背景技术
许多科学家预言：二十一世纪，全光学回路将取代现有的电学回路，但如何实现光束的任意控制和材料的任意剪切一直是最大难题。激光尤其是飞秒激光的出现，为人们研究物质的新现象、新性质提供了有利的工具。飞秒激光因其具有高的能量密度和光子密度，使原本透明的对光子不吸收的玻璃晶体等物质可以通过多光子过程而产生吸收，形成色心，产生缺陷。从而引起一系列性质的改变和新性能的出现，如：折射率的改变，稀土离子的还原，光刻光栅，光致晶体相变，光致发光性能、荧光性能的新现象等。
碱土金属经飞秒激光辐照后可以产生大量的色心，如V3心、F心、R1心、R2心、F2心及F2 +心等，而其中的F2 +心等色心可以制作色心可饱和吸收体。色心可饱和吸收体有一系列的优点：
首先，几乎每种激活色心都在近红外区的不同波段处有很宽的荧光发射带；
第二，各激活色心的增益截面都很大，约10-16-10-17cm-2。比其他常见的高增益介质如Nd：YAG大3-4个数量级；
第三，激活色心的荧光寿命比较短；
第四，激活色心的吸收带大都在可见区或近红外边缘，带宽很宽。
目前色心可饱和吸收体还是用传统中子，电子辐照法制备。它的缺点是无法实现微区(微米级)可饱和吸收体的制作。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服上述现有的技术缺点，提供一种在KBr晶体中制作色心可饱和吸收体的制作方法，以实现微米级的可饱和吸收体的制作。
本发明的基本思想是：在KBr晶体的单晶片上，通过聚焦飞秒激光的辐照，形成有大量F2 +色心的辐照区，然后利用形成的F2 +色心制成微区色心可饱和吸收体。
本发明的技术解决方案如下：
一种在KBr晶体中制作色心可饱和吸收体的方法，其特征是该方法的具体工艺步骤如下：
①先将KBr晶体切割成1mm厚的薄晶体片，然后进行抛光，光洁度大于III级；
②用经透镜聚焦后功率为14-48mW的飞秒激光辐照KBr晶体，利用步进电机以1-2um/s的速度慢慢移动晶体，形成长宽高分别为10μm的辐照体。
所用的飞秒激光为800nm，120fs，200kHz的钛宝石激光。
在辐照体中的晶体由于飞秒激光的辐照作用，形成大量的F2 +心，F2 +心在1.54μm左右有较强的吸收，其能级结构适于做饱和吸收体，以实现微区的自调Q激光输出。
本发明的技术效果是：
提出了一种用飞秒激光实现KBr晶体中制作色心可饱和吸收体的制作方法，该方法具有简单、可自由地在KBr晶体材料上制备微米级的微区饱和吸收体，尺寸准确，易于操作。
具体实施方式
本发明的KBr晶体中制作色心可饱和吸收体的具体工艺步骤如下：
(1)先将KBr晶体切割成4mm×4mm×1mm的薄晶体片，然后进行抛光，光洁度大于III级；
(2)用经透镜聚焦后功率为14-48mW的飞秒激光辐照KBr晶体，利用步进电极以1um/s的速度慢慢移动晶体，长宽高分别为10μm的辐照体。
下面给出一个具体的实施例：
飞秒激光为800nm，120fs，200kHz的钛宝石激光。所述的飞秒激光的功率为30mW。步进电极的速度为1um/s。
Claims (2)
1、一种在KBr晶体中制作色心可饱和吸收体的方法，其特征是该方法的具体工艺步骤如下：
<1>先将LiF晶体切割成4mm×4mm×1mm的薄晶体片，然后进行抛光，光洁度大于三级；
<2>用经透镜聚焦后功率为14-48mW的飞秒激光辐照KBr晶体，利用步进电机以1-2um/s的速度慢慢移动晶体，形成长宽高分别为10μm的辐照体。
2、根据权利1所述的在KBr晶体中制作色心可饱和吸收体的方法，其特征是所用的飞秒激光为800nm，120fs，200kHz的钛宝石激光。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN102896424A (zh) * | 2011-07-28 | 2013-01-30 | 比亚迪股份有限公司 | 一种蓝宝石衬底减薄的方法 |
| CN108330544A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-07-27 | 天津大学 | 冷等离子体着色碱卤晶体的方法 |
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2004
- 2004-04-22 CN CNA2004100178744A patent/CN1571226A/zh active Pending
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