【摘 要】
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本论文主要针对于纯GaSe, GaSe:Te ( 0.05, 0.5, 5 mass%) ,GaSe:S (2, 10mass%)以及GaSe:Al ( 0.01, 0.1, 0.5 mass%)等改进后晶体的基本特性、倍频位相匹配特性以及损伤阈
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本论文主要针对于纯GaSe, GaSe:Te ( 0.05, 0.5, 5 mass%) ,GaSe:S (2, 10mass%)以及GaSe:Al ( 0.01, 0.1, 0.5 mass%)等改进后晶体的基本特性、倍频位相匹配特性以及损伤阈值特性等进行研究。主要内容分为四部分:第一部分:纯GaSe晶体基本性质介绍。结合前人的研究成果,对纯GaSe晶体的基本结构、生长方法、热性能、机械性能、光学性质、非线性频率转换等基本性质进行概述,最后得到了纯GaSe晶体的各种优缺点。第二部分:掺杂不同杂质的GaSe晶体特性分析。针对纯GaSe晶体的结构缺陷进行了分析,并介绍了杂质含量的不同表示方法。对于晶体较差的机械性能方面,大家提出了掺杂杂质元素的改进方案,使改进后晶体在保持原有优良性能的前提下,其光学特性、硬度、热导率、损伤阈值等特性都得到了非常大的提高。本部分对掺杂不同杂质元素的GaSe晶体的前人研究成果进行了总结,并对本论文中用到的晶体的各项参数进行了介绍。第三部分:改进后晶体的吸收光谱特性。分别用Auatar 360型傅里叶变换红外光谱和仪TU-1901型可见-紫外分光光度计对掺杂不同杂质(Te,S,Al,AgGaS2)及不同掺杂率的GaSe晶体样本的透过率进行测量,并分析各晶体光学透过率谱线的变化规律。第四部分:改进后晶体的各种特性。利用fs OPG激光器(λ=2.12-2.9μm)和CO2激光器作泵浦源,研究了不同晶体样本的内部结构特征,损伤阈值和倍频位相匹配特性。我们首次进行了掺杂AgGaS2和Al的GaSe晶体的频率转换实验;在此之前,没有波长小于2.36微米的GaSe晶体倍频实验的记录,我们同样第一次在这个波段进行了实验并取得了很好的结果。这为建立GaSe晶体更完整的色散方程提供了理论基础。我们发现GaSe:S晶体在中红外的应用有着较好的物理性质,在太赫兹的应用上,GaSe:Al和GaSe:Te晶体有着更优秀的性质,这为生产大功率、高能量输出的频率转换装置和在太赫兹波方面的应用提供了依据。
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