华东师范大学学报(自然科学版)

作者：徐家金, 钟标, 雷永清, 潘宸乐, 张佳宜, 张子恒, 王朝玉, 印建平

关键词：四能级理论,背景吸收系数,冷却效率,低温-激光诱导温度调制光谱实验,热负载,

基金：国家自然科学基金(11604100, 11834003, 61574056, 91536218, 11874151); 中国博士后自然科学基金特别资助项目(2016T90346)

根据掺杂稀土离子固体材料激光冷却四能级理论模型, 冷却样品的背景吸收系数是影响样品激光冷却性能的关键参数. 为了探究冷却样品(以Yb3+:LuLiF4(LLF)为例) 中背景吸收系数与温度的函数关系, 设计了在低温条件下获取冷却晶体背景吸收系数的低温-激光诱导温度调制光谱(laser-induced temperature modulation spectrum, LITMoS)实验方案. 依据热负载理论推导了低温条件下冷却效率的实验计算公式, 并对热负载来源进行理论分析. 分析结果表明, 接触传导热负载是低温-LITMoS实验样品热负载的主要来源. 实验方案中采用液氮低温恒温器和特殊设计的冷指结构去控制晶体的温度, 利用时间阀门-差分荧光光谱测温法对晶体进行非接触式测温获得晶体的温降, 并对实验设计方案进行了可行性分析, 计算了对应波长下的样品冷却效率. 结果表明, 在低温条件下实验设计方案可以测量样品背景吸收系数与温度之间的函数关系, 制冷效率的测试结果符合光学制冷理论模型的预测.

来源：2025年第3期

《华东师范大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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