《无机功能材料》课程教学课件（讲稿）第4章 光学材料

Comrected 25 January 2019.See full text. Science RESEARCH ARTICLES Tuning superconductivity in twisted bilayer graphene Matthew Yankowitz,Shaowen Chen,Hryhoriy Polshyn,+Yuxuan Zhang,K.Watanabe,'T.Taniguchi, David Graf,AndreaF.Young,Cory R.Dean ysics.Columbia Unive of Ph *These authors contributed equally to this work .m(F):.d(C.) Materials with flat electronic bands often exhibit exotic quantum phenomena owing to strong correlation An isolated low-energy flat bar nd can he ind ced in hilay traphene by simply rotating the vers to 11,resulting in the nd nd corr related i e re te that in ad ion to the the interlay be varied to recisely tur twist a le la orrelated ph se are ros re.Our a 9 g p arby ins Its demon 6 ted bilayer graphene to be a uniquely tunable platform f exploring correl ate wist states

第4章光学材料

第4章 光学材料

主要教学内容 ·4.1激光材料 ·4.2光纤材料 ·4.3发光材料 ·4.4红外材料 ·4.5液晶材料 ·4.6光存储材料*

主要教学内容 • 4.1 激光材料 • 4.2 光纤材料 • 4.3 发光材料 • 4.4 红外材料 • 4.5 液晶材料 • 4.6 光存储材料*

4.0光学材料分类 光功能材料，即非线性光学材料 按材料光学效应 激光材料 光纤材料 光学介质材料 红外材料 发光材料 液晶材料

按 材 料 光 学 效 应 光功能材料，即非线性光学材料 光学介质材料 4.0 光学材料分类 激光材料 光纤材料 红外材料 发光材料 液晶材料

4.1激光材料 激光是如何产生的？

4.1 激光材料 激光是如何产生的？

4.1.1激光的特性和激光器的基本结构 (1)激光的特性 ①定向性或准直性好，而普通光是发散开来的； ②单色性好，其波长单一，而普通光是由不同频率 的光组成的； ③具有相干性，它的一系列光波都是同相位的，可 以互相增强，而普通光是非相千的； ④强度大，亮度高

4.1.1 激光的特性和激光器的基本结构 (1) 激光的特性         ①定向性或准直性好，而普通光是发散开来的； ②单色性好，其波长单一 ，而普通光是由不同频率 的光组成的； ③具有相干性，它的一系列光波都是同相位的，可 以互相增强，而普通光是非相干的；         ④强度大，亮度高

(2)激光器的基本结构 反馈装置 (谐振腔) ①激光介质，即激光材料。 ②激励装置。激光产生的能源， 高反 激光介质 镜 作用是把原子源源不断地激励 部分透过反射镜 到高能级上，实现“粒子数反 转”。激励装置也称“泵浦 激励装置（泵浦） ”,，它可以是光源泵、电流泵， 图4.1激光器的三个基本组成部分 也可以是另一个激光器。 ③反馈系统。又称为谐振腔。通常由两端各一个的反射镜组成， 将激光介质所产生的相千光反射回到介质中，使其来回振荡，光 子越积越多，产生了一种“放大”作用

(2) 激光器的基本结构 图4.1  激光器的三个基本组成部分 ①激光介质，即激光材料。 ②激励装置。激光产生的能源， 作用是把原子源源不断地激励 到高能级上，实现“粒子数反 转” 。 激励装置也称“泵浦 ” ，它可以是光源泵、电流泵， 也可以是另一个激光器。 ③反馈系统。又称为谐振腔。通常由两端各一个的反射镜组成， 将激光介质所产生的相干光反射回到介质中，使其来回振荡，光 子越积越多，产生了一种“放大”作用

激光材料按照材料的性质分为气体、固体（晶体或 玻璃)、半导体和液体（染料）四种。 4.1.2固体激光器材料 固体激光器是指以固体物质（晶体或玻璃）为工作物 质的激光器。 (1)固体激光工作物质 激光技术的核心，最主要的是激光晶体，通常是 在基质晶体中掺入适量的激活离子，即由基质晶体和 激活离子组成

激光材料按照材料的性质分为气体、固体(晶体或 玻璃)、半导体和液体(染料)四种。 4.1.2 固体激光器材料 固体激光器是指以固体物质(晶体或玻璃)为工作物 质的激光器。 (1) 固体激光工作物质 激光技术的核心，最主要的是激光晶体，通常是 在基质晶体中掺入适量的激活离子，即由基质晶体和 激活离子组成

1)激活离子 作用：在固体中提供亚稳态能级，由光泵作用激发 振荡出一定波长的激光，即实现将低能级上的粒子“抽 运”到高能级上去，它们是激光晶体的发光中心，激光 的波长由激活离子的种类决定

1) 激活离子 作用：在固体中提供亚稳态能级，由光泵作用激发 振荡出一定波长的激光，即实现将低能级上的粒子“抽 运”到高能级上去，它们是激光晶体的发光中心，激光 的波长由激活离子的种类决定

①过渡族金属离子 主要包括：Tit、V2+、Cr3、Co2+、Ni2t和Cut等。 特，点：3d电子无外层电子屏蔽，在晶体中受到周围 晶体场的直接作用，在不同类型的晶体中，其光谱特性 有很大的差异

①过渡族金属离子         主要包括：Ti3+ 、V2+ 、Cr3+ 、Co2+ 、Ni2+和Cu+等。 特点：3d电子无外层电子屏蔽，在晶体中受到周围 晶体场的直接作用，在不同类型的晶体中，其光谱特性 有很大的差异