I.引言激光器是一种使用光学放大的设备,该设备基于电磁辐射的刺激发射来发光。最初旨在通过刺激的辐射发射来代替光放大,名称为“ Laser”是一种词典。[1] [2] Hughes Research Laboratories的Theodore Maiman于1960年根据Charles H. Townes和Arthur Leonard Schawlow的理论研究建造了第一个激光。[3]一致的光被激光发出,使它们与其他光源区分开。通过空间连贯性使激光切割和光刻等应用成为可能,这使激光器可以聚焦到小区域。此外,它可以实现准直,从而使激光束在长距离上保持狭窄,并且在LIDAR(光检测和射程)和激光指针应用中很有用。由于激光的出色时间连贯性,可以通过激光发射高度狭窄的频谱。作为一种替代性,可以利用时间连贯性来创建具有广泛光谱的飞秒持续时间的超短光脉冲。激光器在切割和焊接材料,激光盘驱动器,激光打印机,条形码扫描仪,DNA测序仪器,光纤和自由空间光学通信,半导体芯片制造(光刻术(光刻),激光手术和皮肤处理以及切割和焊接供应中。它们也用于激光照明显示器,用于娱乐目的,在军事和执法设备中用于标记目标以及测量速度和范围。一些汽车前大灯已经使用了此类设备。[17]为了将荧光作为白光源激发,还使用了在蓝色至近紫外线范围内运行的半导体激光器,以代替发光二极管(LED)。这允许由于激光的辐射更大,并消除了LED经历的下垂,因此允许发射较小的区域。[4] [5] [6] [7]术语“通过刺激辐射的发射微波放大”(Maser)是指第一个通过刺激发射使用扩增的设备,并且它在微波频率上起作用。[8]最初称为光学masers,这些相同的光学设备后来被缩写为激光,在“光”一词被用缩写为“ Microwave”一词。[9]如今,所有这些设备(例如红外,紫外线,X射线和伽马射线激光器)的运行频率高于微波(约300 GHz及以后),称为激光器,而在Microwave或下无线电频率下运行的频率则称为激光器。[10] [11]在现场,lase是一种反向形成动词,意味着发出连贯的光,尤其是指引用激光的增益培养基时。[12]据说激光在运行时正在激光。[13]自然存在的相干排放也被称为masers或激光器,如原子激光和天体物理玛莎中。[14] [15]尽管该术语建议,但单独生成灯的激光实际上是光学振荡器,而不是光学放大器。[16]一个有趣的观察结果是,将这种现象称为“通过刺激放射的光放大”作为激光缩写为“光放大”。[15]由于原始的首字母缩写作为通用名词的广泛用法,现在也称为激光放大器。
摘要:氧化钇(Y 2 O 3 )具有良好的物理和光电性能,被广泛应用于金属增强复合材料、微电子器件、波导激光器、高温防护涂层等。然而,目前对Y 2 O 3 作为可饱和吸收体(SA)在光纤激光器中的非线性光学应用研究很少。本文展示了一种以Y 2 O 3 为Q开关器件的被动Q开关近红外光纤激光器。采用双探测器测量技术测量了磁控溅射法制备的Y 2 O 3 SA的光学非线性特性,发现所提出的Y 2 O 3 SA的调制度为46.43%。实现的Q开关激光器在1530 nm处提供26 mW的平均输出功率,脉冲持续时间为592.7 ns。据我们所知,这是第一份关于 Y 2 O 3 作为近红外光纤激光器 Q 开关的光学非线性报告,这可能会加深对 Y 2 O 3 光学非线性特性的理解,并进入光调制和光电器件的潜在市场。
yttrium硼酸盐用欧洲离子掺杂,通过在900 o C的消气炉中的固态合成制备4小时,而在消音炉中,在1000 o C再次制备了1000 o C的兰田和铝制硼酸盐。所产生的材料是细的白色粉末。在稀土离子中,Europium是最常用的激活剂之一,因为EU 3+和EU 2+的离子可以用作宿主晶格中的发射位点。EU 3+离子可以在不同基质组成中产生有效的尖锐发射峰。 进行样品的光致发光分析,基于通过比较特征确定EU 3+离子的发光强度。 YBO 3:EU 3+磷光是光学活跃的,化学稳定。 它的特征是由于5 d 0→7 f 1和5 d 0→7 f 2电子跃迁,在≈591nm,≈612和≈696nm处有强橙红色发射。 在≈592和≈615nm处的labo 3:eu 3+也观察到了红色发射,表征了5 d 0→7 f 1和5 d 0→7 F J(j = 0,1,2,3,4)的过渡。 虽然用欧洲离子掺杂的铝制硼酸盐在≈612nm处显示出强烈的发射,因此该材料适用于照明设备。 使用傅立叶变换红外光谱(FTIR)的技术来研究获得的材料的结构。EU 3+离子可以在不同基质组成中产生有效的尖锐发射峰。光致发光分析,基于通过比较特征确定EU 3+离子的发光强度。YBO 3:EU 3+磷光是光学活跃的,化学稳定。它的特征是由于5 d 0→7 f 1和5 d 0→7 f 2电子跃迁,在≈591nm,≈612和≈696nm处有强橙红色发射。在≈592和≈615nm处的labo 3:eu 3+也观察到了红色发射,表征了5 d 0→7 f 1和5 d 0→7 F J(j = 0,1,2,3,4)的过渡。虽然用欧洲离子掺杂的铝制硼酸盐在≈612nm处显示出强烈的发射,因此该材料适用于照明设备。使用傅立叶变换红外光谱(FTIR)的技术来研究获得的材料的结构。
摘要:氧化钇(Y 2 O 3 )因其在各种高强度结构部件、微电子和光电子器件中的潜力而受到关注,但这种有前途的材料的非线性光学研究尚未实施。本文不仅理论计算了Y 2 O 3 的电子能带结构,而且以光纤激光器为平台验证了Y 2 O 3 的光学非线性。同时,通过使用不同厚度的Y 2 O 3 可饱和吸收体,进一步探究了样品厚度对激光性能的影响。结果表明Y 2 O 3 不仅具有良好的光学非线性,而且通过调节Y 2 O 3 的厚度有利于超快光子的研究。因此,Y 2 O 3 可以作为一种潜在的可饱和吸收体候选者进行深入的研究和应用。
三价铈 (Ce 3 +) 掺杂的氧化钇 (Y 2 O 3 ) 基质晶体由于其流行的 5d-4f 光学跃迁而引起了广泛的兴趣。先前的研究已经证明了 Y 2 O 3 :Ce 体系的优异光学性能,但是微观结构仍不清楚。Y 2 O 3 :Ce 微观结构的缺乏可能会对进一步挖掘其潜在应用造成问题。为此,我们基于 CALYPSO 结构搜索方法结合密度泛函理论计算,全面研究了 Y 2 O 3 :Ce 晶体的结构演变。我们的研究结果揭示了一种具有 R-3 组对称性的新型菱面体相 Y 2 O 3 :Ce。在基质晶体中,中心位置的 Y 3 + 离子可以自然地被掺杂的 Ce 3 + 取代,从而形成完美的笼状结构。我们发现一个有趣的相变:当杂质Ce3+掺杂到基质晶体中时,Y2O3的晶体对称性由立方变为菱面体。当Ce3+的标称浓度为3.125%时,由于基质晶体中占据点的不同,也识别出许多亚稳态结构。模拟了Y2O3:Ce的X射线衍射图,理论结果与实验数据相一致,证明了最低能量结构的有效性。声子色散的结果表明基态结构是动态稳定的。电子性质分析表明Y2O3:Ce具有4.20eV的带隙,这表明杂质Ce3+离子的掺入导致Y2O3基质晶体从绝缘体到半导体的转变。同时,电子局域化函数表明晶体中O原子的强共价键可能对基态结构的稳定性有很大贡献。这些结果阐明了Y 2 O 3 :Ce的结构和成键特征,也为理解实验现象提供了有用的见解。
1 Vida Products, Inc.,美国加利福尼亚州罗纳特公园 94928 2 加州大学伯克利分校,美国加利福尼亚州伯克利 94720 3 内布拉斯加大学林肯分校物理与天文系,美国内布拉斯加州林肯 68588 4 劳伦斯伯克利国家实验室分子铸造厂,美国加利福尼亚州伯克利 94720 5 劳伦斯伯克利国家实验室材料科学部,美国加利福尼亚州伯克利 94720 6 加州大学圣克鲁斯分校物理系,美国加利福尼亚州圣克鲁斯 95064 7 劳伦斯伯克利国家实验室分子铸造厂国家电子显微镜中心,美国加利福尼亚州伯克利 94720 8 长冈工业大学材料科学与技术系,日本新泻长冈 940-2188 9科罗拉多州立大学,科罗拉多州柯林斯堡 80523,美国 10 斯坦福大学 Geballe 先进材料实验室,加利福尼亚州斯坦福 94305,美国 11 斯坦福大学应用物理系,加利福尼亚州斯坦福 94305,美国 12 奥本大学电气与计算机工程系,阿拉巴马州奥本 36849,美国 13 高折射率光学公司,加利福尼亚州海沃德 94545,美国 14 内布拉斯加大学林肯分校内布拉斯加材料与纳米科学中心,内布拉斯加州林肯 68588,美国 15 圣克拉拉大学电气与计算机工程系,加利福尼亚州圣克拉拉 95053,美国
1 北京航空航天大学微电子学院费尔特北京研究所,北京 100191 2 瑞士洛桑联邦理工学院材料研究所(IMX)纳米磁性材料与磁子学实验室,洛桑 1015 瑞士 3 科罗拉多州立大学物理系,科罗拉多州柯林斯堡 80523 美国 4 中国科学院大学物理研究所北京凝聚态物理国家实验室,北京 100190 5 北京大学物理学院电子显微镜实验室,北京 100871 6 北京大学物理学院国际量子材料中心,北京 100871 7 南方科技大学深圳量子科学与工程研究院、物理系,深圳 518055 8 量子物质协同创新中心,北京 100871,中国 9 洛桑联邦理工学院(EPFL)工程学院微工程研究所(IMT),洛桑 1015,瑞士
在图案化的周期性周期性纳米线上大大增强了Faraday旋转,在二晶型铁石榴石膜上[10]。大多数表面等离子体的研究都集中在金属等贵金属上。但是,这些金属必须与光学活性材料结合使用,以提供血浆的主动控制。特别是,可以用应用于磁性金属杂种系统的磁场来控制磁质量[11,12]。磁光kerr效应(moke)将线性极性光转换为Mo材料中的椭圆极化光。最近,Moke已用于检测磁性纤维中的SOC相关扭矩,例如通过电子旋转角动量和光线之间的相互作用,例如绝缘Yttrium-Iron Garnet(YIG)和金属COFEB以及重金属PT异质结构[13,14]。YIG中的摩克很小,对于近红外波长。用二晶体或稀土元素代替Yttrium可以增强摩克,而磁矩只有很小的变化[15-18]。双掺杂的YIG中的大Mo效应是由原子内轨道偶极子偶极转变在CE的4F和5D状态之间或Inter- inter-
摘要 利用反应脉冲直流磁控溅射技术进行了一项实验研究,探索了在 623 K (± 5K) 下沉积的半导体氧化钇薄膜的光谱和结构特性。根据 x 射线衍射和透射电子显微镜测量的结果,一氧化钇很可能在 β-Y 2 O 3 和 α-Y 2 O 3 之间的过渡区中形成,并伴有晶体 Y 2 O 3 。由于 4d 和 5s 轨道之间的能量分离低和/或相应轨道亚能级的自旋状态不同,一氧化物的稳定性在热力学意义上最有可能受晶体大小的自身限制。与金属氧化物立方结构相比,这种行为会导致晶体结构扭曲,并且还会影响纳米晶/非晶相的排列。此外,椭圆偏振光谱法表明半导体氧化钇的形成特征比结晶的 Y 2 O 3 更显著,且大多为非晶态。我们的目的是利用目前的研究结果,加深对不寻常价态 (2+) 钇的形成动力学/条件的理解。