(1)Yb3+为能级结构最简单的激活离子,电子构型为[Xe]4f13,仅有一个基态2F7/2和一个激发态2F5/2,两者的能量间隔约为10000cm-1,在晶场作用下,能级产生斯塔克分裂,形成准三能级的激光运行机制;
(2)Yb3+吸收带在0.9~1.1μm波长范围,能与InGaAs LD泵浦源有效耦合,且吸收线宽(FWHM)宽,无需严格的温度控制即可获得相位匹配的LD泵浦源的泵浦波长;
(3)量子缺陷低,泵浦波长与激光输出波长非常接近,这将导致大的本征激光斜率效率,理论上量子效率高达90%左右;
(4)由于泵浦能级*近激光上能级,无辐射弛豫引起的材料中的热负荷低,仅为掺Nd3+同种激光材料的三分之一;
(5)不存在激发态吸收和上转换,光转换效率高;
(6)荧光寿命长,为掺Nd3+同种激光材料的三倍多,长的荧光寿命有利于储能;
(7)在Yb3+掺杂浓度较高的情况下(Yb∶YAG晶体中Y3+的原子分数可高达10%以上),多数晶体不出现浓度猝灭现象。
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