掺钴铝酸镁尖晶石(Co:MgAl2O4)允许在眼睛安全波长1.5um附近产生具有高峰值功率的纳秒短脉冲,非常适合遥测应用。掺Co2+的MgAl2O4在1200~1600nm波长范围内有较宽的吸收光谱,表明Co2+离子取代了MgAl2O4晶格中四面体配位的Mg2+离子。固体可饱和吸收体固体激光器的被动调Q是一种非常有吸引力的调Q技术,因为它可以开发出紧凑、低成本的纳米和亚纳秒脉冲激光源,应用范围广泛

钴尖晶石用于对人眼安全的1.5μm波长工作的固态激光器进行无源Q转换的饱和吸收体

在1.5μm的激光发射对于一些工业应用非常有兴趣。这首先是由于1.5微米辐射的眼睛安全性。该波长的其他优点是在大气和熔融石英波导中的高透明度,以及敏感的室温光探测器(Ge和InGaAs光电二极管)的可用性。所有这些都使得1.5μm激光器在测距仪、环境传感、电信、外科等领域的应用非常有吸引力。钴尖晶石吸收峰值在1520nm附近,这是最常用的眼睛安全激光。1520nm处的吸收截面为3.5×10-19cm2,1331处为2.8×10-19cm2,报道了Er、Yb玻璃和Nd:GYSGG、Nd:YALO3.的Q开关晶体。

参数

物理和化学特性

属性数值
化学式Co2+:MgAl2O4
晶体结构立方
晶格参数8.07Å
密度3.62 g/cm3
熔点2105°C
折光率n=1.6948 @1.54 μm
导热系数/((W·cm-1·K-1 @ 25°C)0.033W
热膨胀/(10-6 /°C @ 25°C)1.046
比热/(J·g-1·K-15.9
硬度(莫氏)8.2
消光比25dB
取向[100] or [111] < ±0.5°
光密度0.1-0.9
损坏阈值>500 MW/cm2
Co2 +的掺杂浓度0.01-0.3 atm%

材料规格

属性数值
浓度(0.05~0.35) wt%
吸收系数~ 7 cm-1
基态吸收截面GSA(E-19 cm2)2.8(±0.4)@1340nm
激发态吸收截面ESA(E-20 cm2)2.0(±0.6)@1340nm
基态吸收截面GSA(E-20 cm2)3.5(±0.4)@1540nm
激发态吸收截面ESA(E-20 cm2)1.0(±0.6)@1540nm
工作波长1200 – 1600 nm
最终配置Flat/Flat
品质因数(FOM)100~300
涂层AR/AR@1540,R<0.2%;
AR/AR@1340,R<0.2%

吸收光谱

发射光谱

特点应用

雷达与测距

医疗应用