为了研究Yb^(3+):LuLiF_4晶体在反Stokes荧光制冷过程中的热负载管理机制,开展了在常压(1.0×105Pa)和高真空(2.5×10-3 Pa)状态下的激光制冷实验。掺杂浓度为5 mol%的样品由两根光纤支撑,被放置在真空状态不同的腔体内。利用波长1 020 nm,功率3 W的激光激发样品。在常压下,样品温度相对室温下降了△T≈12 K;在高真空下,△T≈26 K。对于常压状态,空气热对流负载约11.23 m W,光纤热传导负载约0.03 m W,腔体热辐射负载约4.8 m W。对于高真空状态,空气热对流负载约0.03 m W,光纤热传导负载约0.07 m W,腔体热辐射负载约10.4 m W。实验结果表明,当腔体压强由-105 Pa降至-10-3Pa时,空气热对流负载几乎忽略不计,而腔体热辐射负载则成为作用在制冷样品上最主要的热负载。
报道了波长为1015 nm的大功率单频半导体光放大器的设计与研制,实验研究了不同注入光功率和不同温度下,放大器输出光功率与注入电流的依赖关系。结果表明:当波长为1015 nm、功率约为30 m W的种子光注入到半导体激光放大系统中,并把该放大器的注入电流增加到5 A时,其输出的激光功率高达1600 m W,相应的放大倍数可达17.3 d B,且放大器输出功率随温度的降低而增大。此外,还观测了半导体光放大器输出功率的稳定性,发现该放大器可长时间保持稳定工作。因此,该1015 nm激光放大系统可用于掺杂稀土离子晶体的激光冷却,四倍频后还可用于汞原子光钟的实验研究。
