專利名稱：在KBr晶體中制作色心可飽和吸收體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與KBr晶體有關(guān)，涉及一種在KBr晶體中制作色心可飽和吸收體的方法。該可飽和吸收體可用于未來全光學(xué)回路中自調(diào)Q微激光器的制作。
背景技術(shù)：
許多科學(xué)家預(yù)言二十一世紀(jì)，全光學(xué)回路將取代現(xiàn)有的電學(xué)回路，但如何實(shí)現(xiàn)光束的任意控制和材料的任意剪切一直是最大難題。激光尤其是飛秒激光的出現(xiàn)，為人們研究物質(zhì)的新現(xiàn)象、新性質(zhì)提供了有利的工具。飛秒激光因其具有高的能量密度和光子密度，使原本透明的對(duì)光子不吸收的玻璃晶體等物質(zhì)可以通過多光子過程而產(chǎn)生吸收，形成色心，產(chǎn)生缺陷。從而引起一系列性質(zhì)的改變和新性能的出現(xiàn)，如折射率的改變，稀土離子的還原，光刻光柵，光致晶體相變，光致發(fā)光性能、熒光性能的新現(xiàn)象等。
堿土金屬經(jīng)飛秒激光輻照后可以產(chǎn)生大量的色心，如V3心、F心、R1心、R2心、F2心及F2+心等，而其中的F2+心等色心可以制作色心可飽和吸收體。色心可飽和吸收體有一系列的優(yōu)點(diǎn)首先，幾乎每種激活色心都在近紅外區(qū)的不同波段處有很寬的熒光發(fā)射帶；第二，各激活色心的增益截面都很大，約10-16-10-17cm-2。比其他常見的高增益介質(zhì)如NdYAG大3-4個(gè)數(shù)量級(jí)；第三，激活色心的熒光壽命比較短；第四，激活色心的吸收帶大都在可見區(qū)或近紅外邊緣，帶寬很寬。
目前色心可飽和吸收體還是用傳統(tǒng)中子，電子輻照法制備。它的缺點(diǎn)是無法實(shí)現(xiàn)微區(qū)(微米級(jí))可飽和吸收體的制作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有的技術(shù)缺點(diǎn)，提供一種在KBr晶體中制作色心可飽和吸收體的制作方法，以實(shí)現(xiàn)微米級(jí)的可飽和吸收體的制作。
本發(fā)明的基本思想是在KBr晶體的單晶片上，通過聚焦飛秒激光的輻照，形成有大量F2+色心的輻照區(qū)，然后利用形成的F2+色心制成微區(qū)色心可飽和吸收體。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下一種在KBr晶體中制作色心可飽和吸收體的方法，其特征是該方法的具體工藝步驟如下①先將KBr晶體切割成1mm厚的薄晶體片，然后進(jìn)行拋光，光潔度大于III級(jí)；②用經(jīng)透鏡聚焦后功率為14-48mW的飛秒激光輻照KBr晶體，利用步進(jìn)電機(jī)以1-2um/s的速度慢慢移動(dòng)晶體，形成長寬高分別為10μm的輻照體。
所用的飛秒激光為800nm，120fs，200kHz的鈦寶石激光。
在輻照體中的晶體由于飛秒激光的輻照作用，形成大量的F2+心，F(xiàn)2+心在1.54μm左右有較強(qiáng)的吸收，其能級(jí)結(jié)構(gòu)適于做飽和吸收體，以實(shí)現(xiàn)微區(qū)的自調(diào)Q激光輸出。
本發(fā)明的技術(shù)效果是提出了一種用飛秒激光實(shí)現(xiàn)KBr晶體中制作色心可飽和吸收體的制作方法，該方法具有簡單、可自由地在KBr晶體材料上制備微米級(jí)的微區(qū)飽和吸收體，尺寸準(zhǔn)確，易于操作。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的KBr晶體中制作色心可飽和吸收體的具體工藝步驟如下(1)先將KBr晶體切割成4mm×4mm×1mm的薄晶體片，然后進(jìn)行拋光，光潔度大于III級(jí)；
(2)用經(jīng)透鏡聚焦后功率為14-48mW的飛秒激光輻照KBr晶體，利用步進(jìn)電極以1um/s的速度慢慢移動(dòng)晶體，長寬高分別為10μm的輻照體。
下面給出一個(gè)具體的實(shí)施例飛秒激光為800nm，120fs，200kHz的鈦寶石激光。所述的飛秒激光的功率為30mW。步進(jìn)電極的速度為1um/s。
權(quán)利要求
1.一種在KBr晶體中制作色心可飽和吸收體的方法，其特征是該方法的具體工藝步驟如下<1>先將LiF晶體切割成4mm×4mm×1mm的薄晶體片，然后進(jìn)行拋光，光潔度大于三級(jí)；<2>用經(jīng)透鏡聚焦后功率為14-48mW的飛秒激光輻照KBr晶體，利用步進(jìn)電機(jī)以1-2um/s的速度慢慢移動(dòng)晶體，形成長寬高分別為10μm的輻照體。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的在KBr晶體中制作色心可飽和吸收體的方法，其特征是所用的飛秒激光為800nm，120fs，200kHz的鈦寶石激光。
全文摘要
一種在KBr晶體中制作色心可飽和吸收體的方法，其特征是先將KBr晶體切割成1mm厚的薄晶體片，然后進(jìn)行拋光，在飛秒激光的輻照下，利用步進(jìn)電機(jī)慢慢移動(dòng)晶體，最后在晶體上形成長寬高分別為10μm的輻照體。體中的晶體由于飛秒激光的輻照作用，形成大量的F
文檔編號(hào)G02B1/00GK1571226SQ20041001787
公開日2005年1月26日 申請(qǐng)日期2004年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月22日
發(fā)明者姜本學(xué), 趙志偉, 徐軍, 宋平新 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所