镶嵌Cr2+ZnSe晶体的硫系玻璃的制备与光学性能研究(2)

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图4-3 熔体急冷法制备镶嵌Cr2+:ZnSe纳米晶的As40S57Se3玻璃的拉曼光谱图 12

图4-4 热压法制备镶嵌Cr2+:ZnSe纳米晶的As40S57Se3玻璃的DSC曲线 12

图4-5 热压法制备镶嵌Cr2+:ZnSe纳米晶的As40S57Se3玻璃的红外透过率图 13

图4-6 热压法烧结镶嵌Cr2+:ZnSe纳米晶的As40S57Se3玻璃的中红外发射光谱图 13

图4-7 热压法制备镶嵌Cr2+:ZnSe纳米晶的As40S57Se3玻璃的拉曼光谱图 14

表清单

表序号表名称页码

表2-1 实验仪器 4

表2-2 样品热压温度 8

1绪论

1.1引言

中红外波段（3~5μm）是衰减最小的大气窗口，这一波段涵盖了众多原子分子的吸收峰，因此该波段激光被广泛应用到医疗、遥感、军事以及通信等众多领域，成为激光领域研究热点[22]。而获得具有高输出效率、稳定物化性能、低成本的激光增益介质已成为激光领域急需解决的问题。随着激活离子掺杂晶体、透明陶瓷和玻璃的深入研究，一大批具有优异中红外发光性能的材料被发掘，极大地推动了中红外激光研究进程。论文网

1.2中红外激光技术

1.2.1中红外激光技术概述

基于中红外波段激光器的优异性能，对该领域的的研究已成为热门课题。根据其产生方式，可将中红外激光器分为线性方法产生和非线性方法产生，其中线性方法产生主要包括：固体激光器、半导体量子级联激光器、化学激光器、自由电子激光器等，非线性方法产生主要包括：差频激光器、光学倍频激光器以及光参量激光器等[7]。虽然产生方法很多，但各有优缺点，目前，产生中红外激光最常用的方法有五种：CO2激光倍频技术、OPO、DF激光器、Fe2+:ZnSe激光器和泛频CO激光技术[23]。近几年，随着Cr2+:ZnSe材料优异增益性能的发现，许多研究者对其抱有很高的期待，本项目也是基于此尝试将其镶嵌到硫系玻璃中实现激光增益。

1.2.2中红外激光应用

激光技术起源于上个世纪六十年代，至今已有五十多年发展历史，经过科研人员的不懈研究，激光器输出功率从当年的毫瓦级增益至万瓦级，其在工业、通信、医疗和军事等领域的应用越来越广泛。

（1）工业领域

中红外激光在工业上的应用最普遍。激光束具有高能量密度性使其在金属切割行业得到从分应用，通过改变激光束强度以及移动速度，可以在金属材料表面雕刻不同厚度不同形状的花纹。

（2）通信领域

中红外激光通信是指在大气层间传输的一种通信方式，主要利用了中红外激光在大气层中传输时保持优良单色性的性能开发的。中红外激光通信具有容量大、保密性好，不受电磁干扰等特点，传播速度快，以光速传播。但激光在大气中传输时容易受天气的影响，使得损耗增多，因此激光一般被用作近距离通信、卫星通信以及深空通信。

（3）医疗领域

中红外激光在医疗领域的应用主要分三类：生命科学研究、激光诊断、激光治疗，特别是激光切割的发明，是众多疾病可以得到根治。目前医疗上激光切割主要采用脉冲激光，将能量在需要切割处聚集，通过开关使能量瞬间释放，将切割处组织迅速气化，切口附近组织损伤程度极小。这种医疗激光切割技术可以有效地将癌细胞切割，在眼袋整形、面部除皱等方面都有良好的效果。