摘要：随着CeF_(3)晶体在激光和磁光领域应用的持续发展,大尺寸、高光学质量的CeF_(3)单晶的需求日益急迫,而CeF_(3)熔体的高黏度和低热导率的特性给晶体生长工艺带来了较大挑战。为研究CeF_(3)熔体低导热性引发的生长问题,探究其生长过程中炉体结构和工艺参数对温度分布和结晶界面的影响机制,本工作对热交换坩埚下降法(Heat Exchanger-Bridgman method,HEB)生长大尺寸(ϕ80 mm)CeF_(3)晶体中炉体结构与晶体/熔体温度分布关系、不同生长阶段界面的变化规律以及热场结构对生长界面的作用机制开展了数值模拟研究。研究结果表明:当发热体长度与坩埚长度相适应时,更有利于构建合理的温度梯度场,而放肩和等径生长阶段的凹界面问题则可以通过改变隔板形状和加反射屏调节坩埚壁温度分布得到有效解决。本研究成果不仅可以加深对CeF_(3)晶体结晶习性的理解,炉体结构和生长界面的优化思路对坩埚下降法制备其他晶体同样有实际指导意义。

摘要：结合蓝色激光二极管和黄色荧光转换器制备的固态激光照明引起了人们极大的关注,但荧光转换材料的热猝灭效应显著影响了高功率激光照明的实现。通过组分设计和性能优化可以提高荧光转换器的热导率和发光均匀性。本工作采用固相反应烧结技术制备了一系列不同Al_(2)O_(3)含量的Al_(2)O_(3)-YAG:Ce复相陶瓷荧光体,研究了Al_(2)O_(3)含量对Al_(2)O_(3)-YAG:Ce陶瓷荧光体微观结构、相组成、光学性能和热学性能的影响。Al_(2)O_(3)-YAG:Ce陶瓷荧光体在800 nm处的总透过率随着Al_(2)O_(3)含量的增加(0→90%)而下降(82.6%→23.6%)。Al_(2)O_(3)-YAG:Ce陶瓷荧光体的激发和发射强度随Al_(2)O_(3)含量的增加先增大后减小。当Al_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)-YAG:Ce的质量比为70%时,陶瓷荧光体在室温下的热导率高达25.7W·m^(-1)·K^(-1),且表现出最高的发射强度。当采用功率密度为20W·mm^(-2)的蓝光二极管泵浦70%Al_(2)O_(3)-YAG:Ce复相陶瓷荧光体时,可获得3724lm的高光通量和239.4lm·W^(-1)的高流明效率。此外,当功率密度从1 W·mm^(-2)增大到20 W·mm^(-2)时,流明效率仅下降10.5%,光通量持续增加且未出现发光饱和。上述结果显示,Al_(2)O_(3)-YAG:Ce复相陶瓷荧光体具有良好的发光效率和热稳定性,将在高功率激光照明中具有广阔的应用前景。

摘要：未来二极管抽运固体激光器的重要发展方向是实现"三高",即高功率、高效率和高光束质量的激光输出,而热效应将严重影响固体激光器的激光性能。作为极具发展前景的增益介质材料,激光陶瓷具有连续激光输出能力强、热导率高、可以高浓度掺杂等优点,并且容易实现大尺寸、批量化以及复合结构样品制备,而复合结构的增益介质可以有效改善固体激光器的热效应。其中,通过在激光陶瓷中制备光波导结构,可以高效散热、提高抽运效率,获得紧凑且具有高增益的激光系统,该类激光陶瓷有望解决"三高"固体激光器的核心问题。对光波导激光陶瓷的研究进展及其设计原理、制备方法和材料性能做了综述和介绍,最后对光波导激光陶瓷未来的研究做了展望和分析。

摘要：针对未来高马赫数导弹的发展趋势及红外窗口材料所面临的技术挑战,对比分析了当前几种常见的红外窗口材料。Mg O–Y_2O_3纳米复相陶瓷具有出色的中波红外透过性能、极低的高温辐射系数、优良的高温力学性能、适中的热学性能以及仅次于蓝宝石的抗热震性,使其有望成为未来高马赫数导弹红外窗口/整流罩的最佳候选材料。同时着重对Mg O–Y_2O_3纳米复相陶瓷的研究进展及其设计原理、制备方法和材料性能等做了综述和介绍,最后对其发展前景做了展望与分析。减小Mg O–Y_2O_3纳米复相陶瓷的晶粒尺寸有望实现该材料在可见光波段的应用,其力学性能也将进一步增强。真空烧结配合热等静压烧结的工艺路线有利于实现大尺寸、近净尺寸成型制备。

摘要：铁电压电材料是一类非常重要的功能材料,在国民经济、高技术和国防工业中有着重要应用。含铅铁电压电材料由于具有类型丰富、性能优异、成本低廉等优势而被广泛应用。随着绿色可持续社会发展理念的深入,含铅材料对人体及环境的不利影响日益受到关注,开发环境友好的无铅压电材料成为铁电压电材料学科的重要研究方向。无铅压电材料的形式包括陶瓷和单晶,目前有两类无铅压电材料受关注程度较高:(1)BaTiO_3(BT)、Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3(BNT)、(K,Na)NbO_3(KNN)三大体系无铅压电材料,因其具有准同型相界(MPB)或多型相界(PPB)结构,在相界组分附近表现出优异的压电性能,而受到广泛的研究;(2)铋层状结构和钨青铜体系无铅压电材料,因其具有居里温度高及各向异性大等特性而受到人们的重视。根据国内外有关无铅压电材料文献资料,分析和总结了无铅压电材料的组分设计、相界构建与性能调控、材料制备的最新研究进展,讨论了离子或化合物掺杂改性和制备工艺对材料性能的影响,分析了无铅压电单晶在制备上存在的挑战及空间生长对组分复杂的固熔体单晶生长带来的好处等问题。最后,在此基础上,对无铅铁电压电材料今后研究和发展方向进行了展望。

摘要：采用结构紧凑的W型谐振腔设计,利用激光二极管(LD)抽运掺镱硅酸钇(Yb∶YSO)晶体,用半导体可饱和吸收镜(SESAM)作为被动锁模元件,实现了稳定的连续锁模皮秒激光运转。在抽运功率为13.5 W时,获得了平均功率2.39 W的连续锁模输出,重复频率为104 MHz,实际测得脉冲宽度为3.2 ps,中心波长为1043.5 nm,光谱半峰全宽约为1 nm。