激光器发出的波形是什么样的，正弦？方波？还是别的波形？

方波和正弦波从波形上看，最大的区别就是：方波在任一瞬间的幅值，只可能是正向最大值、0、反向最大值。理论上波形上升率、下降率为无穷大。而正弦波在任一瞬间的幅值，满足与时间（频率）对应相角的正弦关系。理论上波形最大上升率、下降率在过零点，而理论上波形最小上升率、下降率在过顶点，且该点上升率，下降率为零。

在高密度光存储、红外探测、激光防伪、生物标记、短波长固态激光器、三维显示、医学诊断等领域的应用前景促进了稀土离子上转换发光的研究。四十年来,人们广泛研究了掺杂不同稀土离子的玻璃或晶体的上转换发光,取得了长足的进展。目前研究工作的重点仍然是寻找最佳的上转换发光材料和深入理解上转换发光的激发机理。由于稀土离子具有丰富的能级,仅依据光谱、上转换发光强度和激发强度的幂次关系以及能量匹配分析上转换过程的激发机理,往往只能罗列出各种可能的跃迁过程,而不能唯一地确定其中哪种过程是主要的。本论文工作的目的是通过对上转换发光动力学过程的研究,对一些体系中上转换发光的激发途径得到明确的认识。 本文研究的内容主要分为以下几部分: 1.研制了方波电源,主要由多谐振荡、分频、前置放大和驱动电路四部分组成。半导体激光器在方波电源的驱动下,以频率可变的方式发射方波激光。 2.用方波电源驱动的808nm、980nmLD激发Er~(3+)掺杂亚碲酸盐氟氧化物玻璃,测量上转换绿光、红光的上升和衰减曲线。建立了速率方程,通过分析上转换发光的上升和衰减曲线,确定其不同的中间能级,从而确定两种波长激发下Er~(3+)离子上转换发光的激发过程。分析了808nm LD激发下Er~(3+)掺杂亚碲酸盐氟氧化物玻璃的绿光出现的明显的“饱和”现象。利用速率方程建立的模型对实验结果进行拟合,得到饱和现象是源于基态和激发态吸收饱和的结论。 3.用方波电源驱动980nmLD激发Er~(3+):碲酸盐玻璃和Er~(3+)-Yb~(3+):碲酸盐玻璃,测量~2H_(11/2)、~4S_(3/2)、~4F_(9/2)能级的上升和衰减曲线,分析了敏化剂离子Yb~(3+)能量传递对荧光上升和衰减的影响。建立了系统的速率方程,分析了单掺Er~(3+)和双掺Er~(3+)-Yb~(3+)的~2H_(11/2)、~4S_(3/2)、~4F_(9/2)能级的上升与Er~(3+)中间能级寿命和Yb~(3+)上能级寿命的关系,以区分激发态吸收和逐次能量传递两种上转换激发机理,通过对实验曲线的分析,确定Er~(3+)-Yb~(3+)掺杂碲酸盐玻璃上转换发光的动力学过程。 4.研究了808nmLD激发下Er~(3+)单掺、980nmLD激发下Er~(3+)-Yb~(3+)共掺体系上转换发光动力学过程的微分方程数值解,通过改变参数来分析Er~(3+)的激发态吸收、Er~(3+)的交叉弛豫、Er~(3+)-Yb~(3+)间的能量传递上转换发光的过程。对每种机理起主要作用的条件进行了讨论。通过与实验拟合,对前面工作用弱激发近似得到的结论作了进一步的验证。

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