Yb3+:LuLiF4晶体激光制冷的热负载管理

作者：罗昊; 钟标; 雷永清; 石艳玲; 印建平

来源：红外与激光工程, 2018, 47(12): 41-45.

• 反Stokes荧光制冷
• 热负载
• 热对流
• 热传导
• 热辐射

为了研究Yb3+:LuLiF4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。

• 单位
  精密光谱科学与技术国家重点实验室; 华东师范大学