稀土掺杂的紫色和紫外上转换激光材料及热镊空泡研究

【摘要】： 作为光电子产业的核心器件之一，紧凑型全固体短波长激光器在高密度光学存储、全色激光显示、海底通信、生物医学和光谱学等领域具有广阔的应用前景。稀土掺杂上转换技术，作为实现紧凑型全固体短波长激光器的途径之一倍受人们关注。 目前，红外半导体激光泵浦的可见光上转换激光器已经实现，而红外半导体激光泵浦的紫色和紫外上转换激光器是上转换激光研究者们追求的目标。研制紫色和紫外上转换激光器最大的障碍是紫色和紫外上转换激光材料的制备。本研究组在这方面取得了突破性的进展。我们对已证明具有优异上转换激光性能的氟化物玻璃材料进行了广泛的探索。在成功地制备出优异的紫色和紫外上转换激光材料的基础上，不仅研究了材料的紫外上转换受激发射性质，而且还探讨了紫色和紫外上转换发光性能和基质材料结构的相关性，建立了紫色和紫外上转换发光性能和Judd-Offelt参数的关系。这能够使我们部分摆脱“炒菜式”的材料制备方法，对紫色和紫外上转换激光材料的设计提供理论指导。 作者博士期间另一重要工作是利用红外激光产生的热镊成功地操纵了ns脉冲激光在液体中产生的动态空泡。最近，本研究组提出利用红外激光产生的热镊作用于动态空泡思想，并成功实现了利用热镊操纵脉冲激光产生的单个动态空泡，分析了热镊的起源，研究了空泡相变的动力学过程。这一创新性的工作将对认识单个空泡声致发光的起源起到推动作用。