高功率掺铥固体激光器的研究



高功率掺铥固体激光器的研究

任席奎，李春波，王冬冬，杜晨林，阮双琛

深圳大学光电工程学院，深圳市激光工程重点实验室，先进光学精密制造技术广东普通高校重点实验室，深圳518060

摘要:报道一种室温下连续运转、结构紧凑、高效率、高功率L型折叠腔掺铥固体激光器．采用793 nm波长半导体二极管激光器对掺杂摩尔分数3%的Tm∶YAP晶体进行双端泵浦，当泵浦功率120 W时，获得42 W中心波长1 988 nm的连续输出激光．声光调Q运转时，在重复频率10 kHz，泵浦功率120 W时，平均输出功率达到39.4 W，脉宽247.5 ns，单脉冲能量3.94 mJ，峰值功率16 kW，斜率效率为35%． 为提高硅基微通道板(silicon-based microchannel plate，Si-MCP)的增益特性，提出采用复合发射层结构取代常规的单发射层结构以改善微通道内壁的二次电子发射特性．计算了SiO2/Si、Al2O3/Si、MgO/Si双层薄膜在不同厚度下的二次电子发射系数与初电子能量的关系曲线，并对结果进行了比对验证．该计算结果对设计制作硅基MCP具有一定参考价值．

关键词:光电子与激光技术;固体激光器; Tm∶YAP;声光调Q;掺铥固体激光器;高功率 薄膜物理学;硅基微通道板;二次电子发射;数值模拟;发射系数;薄膜厚度

Received: 2015-04-16; Accepted: 2015-05-15

Foundation: Science and Technology Project of Shenzhen(JSGG20140519104809878) ; Science and Technology Project of Nanshan District of Shenzhen(KC2014JSJS0008A)

Corresponding author: Professor Ruan Shuangchen．E-mail: scruan@szu.edu.cn

Citation: Ren Xikui，Li Chunbo，Wang Dongdong，et al．High power Tm-doped solid laser［J］．Journal of Shenzhen University Science and Engineering，2015，32(4) : 411-416．(in Chinese)

High power Tm-doped solid laser

Ren Xikui，Li Chunbo，Wang Dongdong，Du Chenlin，and Ruan Shuangchen

College of Optoelectronic Engineering，Shenzhen Key Laboratory of Laser Engineering，Key Laboratory of Advanced Optical Precision Manufacturing Technology of Guangdong Higher Education Institutes，Shenzhen University，Shenzhen 518060，P．R．China

Abstract:We demonstrate a simple，compact and highly-efficient L-cavity-thulium-doped laser system working at room temperature．The Tm-doped Tm∶YAP crystal is pumped by two 793 nm laser diodes at both ends of the crystal．Mole fraction of the Tm3+in Tm∶YAP crystal is 3%．With an incident pump power of 120 W，a maximum continuous-wave output power of 42 W is obtained at 1 988 nm．The average power of 39.4 W，a peak power of 16 kW，a single pulse energy of 3.94 mJ and a pulse width of 247.5 ns are achieved at pulse recurrence frequency of 10 kHz under an incident pump power of 120 W by using an acousto-optic Q-switch，and the slope efficiency is 35%． In order to improve the gain characteristics of the silicon-based microchannel plate(Si-MCP)，we design a complex emission structure comprised of multilayer films to replace the existing monolayer emission structure so as to increase the secondary electron emission of the inner wall．We calculate the secondary electron emission coefficients of SiO2/Si、Al2O3/Si and MgO/Si double-layers under different thicknesses as a function of primary electron energy by using the existing multilayer formulas．The results have a certain reference value to the design and fabrication of Si-MCP．

Key words:optoelectronics and laser technology; solid laser; Tm∶YAP; acousto-optic Q-switched; Tm-doped solid laser; high power thin-film physics; silicon-based microchannel plate; secondary electron emission; numerical simulation; emission coefficient; thickness of filmbook=88,ebook=92目前有关衬底上镀薄膜后二次电子发射特性的实验研究较多，而薄膜和二次电子发射之间关系的理论研究相对较少．要想研究AT-MCP打拿极的二次电子发射特性，必须研究不同材料薄膜的电子发射特性．本文提出多层薄膜结构用于微通道板二次电子发射层的制作，并分析多层薄膜材料的二次电子发射特性．

1　背景研究

2 μm波段激光具有对水汽强烈吸收峰，对人眼安全等特点，使其在大气传感、医学和空间光通信领域有着广阔的应用前景［1-3］．同时，2 μm激光器又可作为光学参量振荡产生中红外激光的泵浦源［4］．Tm3+对800 nm附近激光吸收较强，可用商用GaAlAs二极管激光器高效泵浦产生2 μm左右激光．

近年来，国内外展开大量关于2 μm附近固体激光器的研究，2012年，Li等［5］介绍一种二极管双端泵浦的Tm∶YAP激光器，其在1 988 nm处最大连续输出功率为14.7 W，斜率效率为43.8%，光光转换率为35.1%，M2因子为1.9．同年，Cao等［6］采用二极管侧面泵浦Tm∶YAG晶体，获得171.4 W的平均输出功率，光光转换率为13.3%，斜率效率为18.9%．2013年，Gorajek［7］在直腔内泵浦Tm∶YLF晶体，获得平均功率为25 W，脉宽11 ns，峰值功率为0.5 MW的激光输出．Meissner等［8］设计一种激光二极管部分端面泵浦混合腔板条Tm∶YLF激光器，输出功率200 W，光光转换效率24%，斜率效率为27%．Shen等［9］采用4个二极管泵浦Tm∶YLF产生的1 908 nm激光泵浦Ho∶YAG晶体，最终获得111 W的2.12 μm激光输出．Wang等［10］利用LD侧面泵浦3个Tm∶YAG晶体，在2.07 μm处得到267 W的激光输出，光光转换效率为20.7%，斜率效率为29.8%．2014年，Zhang等［11］报道一种在近室温条件下连续运转的二极管侧面泵浦Tm，Ho∶YAG激光器，在温度6℃时，得到37.24 W的激光输出，斜率效率为16.7%．Duan等［12］采用LD泵浦Tm∶YLF板条型晶体，采用布拉格光栅与法布里珀罗标准具进行调谐，获得最大输出功率为115 W，线宽为0.1 nm，最大斜率效率为38.4%，中心波长为1 908 nm的激光输出．同年，Yao等［13］利用Tm∶YLF产生的两束偏振方向正交的1.9 μm激光双端泵浦Ho∶YAG晶体，得到2 μm的激光输出，最高连续输出功率为61.9 W，单脉冲能量接近2.84 mJ．2015年，Kwiatkowski等［14］报道了基于Ho∶YLF的主振荡功率放大(master oscillator power amplifier，MOPA)系统，Ho∶YLF由掺铥光纤激光器泵浦，当泵浦功率为82.5 W时，连续波输出功率是24.5 W，在重复频率1 kHz时，脉宽为22 ns．

由于光纤元器件的不断发展，掺铥光纤激光器近年来得到快速发展．2012年，Tang Yulong等［15］采用LD泵浦掺铥光纤，在2 019 nm波长处实现了137 W的激光输出，光光斜率效率为62%．2013年，Stutzki等［16］报道一种高脉冲能量和高平均功率的调Q掺铥光纤振荡器，脉冲能量为2.4 mJ，平均功率为33 W．2014年，Hu等［17］使用LD泵浦双包层掺铥石英光纤，在波长1 908 nm处得到输出功率227 W，斜率效率达到54.3%，光光转换率为51.2%．Stutzki等［18］发布一种基于掺铥石英光纤的啁啾脉冲放大系统，输出平均功率为152 W，峰值功率达到4 MW．Yin等［19］采用MOPA技术，种子信号经过两级放大，在1 950 nm处得到115 W的输出，斜率效率为51.7%．同年欧阳德钦等［20］报道一种百瓦级全光纤化掺铥光纤激光器，基于线型腔实现中心波长约1 945 nm、功率为150 mW的连续光输出，采用3级MOPA结构，实现123 W的掺铥光纤激光输出，斜率效率为59.1%．2015年，Wang等［21］采取全光纤MOPA结构，在1 971 nm处获得310 W的单频激光输出，斜率效率为56%．

与光纤激光器相比，固体激光器光束质量好，信噪比高，可获得较高功率的脉冲输出．目前掺铥固体激光器要获得高功率，一般都采取侧面泵浦的方式或者是采用板条状激光晶体，但是侧面泵浦产生的激光光束质量差，板条激光晶体的加工难度大、成本高．YLF晶体热稳定性差，在高功率输出时，热透镜效应严重．YAG晶体截面吸收系数小，转换效率低．本研究通过优化谐振腔型，选用L型腔，在室温下使用GaAlAs激光二极管激光器双端泵浦b轴切割的3 mm×3 mm×20 mm普通条状Tm∶YAP晶体，20℃循环冷却水恒温制冷，在泵浦功率为120 W时，获得42 W中心波长为1 988 nm的连续光输出．声光调Q运转时，在重复频率为10 kHz，泵浦功率为120 W时，输出激光的平均功率为39.4 W，脉宽为247.5 ns，单脉冲能量为3.94 mJ，峰值功率为16 kW，斜率效率为35%．

2　实　验

2.1谐振腔设计

激光器设计采用紧凑的三镜L型腔，利用ABCD矩阵对谐振腔进行了分析与设计．其中，式(1)为谐振腔的单向矩阵;式(2)为自入射高斯光束至透镜出射面的变换矩阵; G1和G2均为谐振腔稳定性参数; L1为泵浦镜至晶体中心的距离; f为晶体的热焦距; L2为晶体中心至输出耦合镜的距离; R1和R2分别为泵浦镜与输出耦合镜的曲率半径．经过计算可知，晶体中心处的模半径是220μm，输出镜处模半径为390 μm．为此，选用1.0∶1.5的激光扩束器，使泵浦光与激光谐振腔模式匹配．

激光器高功率运转时，Tm∶YAP晶体的热透镜效应对激光器的功率稳定性、光束质量和斜率效率等有显著影响［3-4］．实验发现，对谐振腔进行优化设计，可以显著减少晶体的热透镜效应对谐振腔稳定性影响．图1为激光器稳定性参数G1G2与晶体热焦距的关系．计算可知，当Tm∶YAP晶体热焦距大于30 mm时，0＜G1G2＜1，谐振腔可处于稳定状态．由图1可见，实验采用的L型折叠腔，其热焦距在很大范围内变动时，都可使谐振腔稳定，这说明谐振腔的设计有效补偿了热透镜效应，有利于激光器在高功率状态下的稳定输出．

图1　G1G2与热焦距的关系Fig.1 G1G2versus thermal focal length

2.2实验装置

实验装置如图2．其中，LD1和LD2是两个793 nm的半导体二极管激光器，通过芯径为200 μm光纤，耦合进1.0∶1.5的激光扩束器，会聚于b轴3 mm×3 mm×20 mm Tm∶YAP切割的晶体中心，晶体掺杂摩尔分数为3%，两端镀有1 900～2 100 nm以及790～795 nm的增透膜，晶体用1 mm厚的铟片包裹置于紫铜夹具之中，20℃恒温循环水冷; M1是平凹反射镜，曲率半径为100 mm，对1 900～2 100 nm高反，对793 nm高透; M2为45°平面反射镜，对1 900～2 100 nm高反，对793 nm高透; M3为输出镜，曲率半径是100 mm，对1 900～2 100 nm的透过率为15%;声光Q开关位于M2与M3之间，功率计置于输出镜M3之后．M1与M2之间的距离约为450 mm，M2与M3之间的距离约为80 mm．实验室室温21℃，相对湿度为51%．

图2　实验装置Fig.2 Experimental setup

3　实验结果

3.1激光器连续光输出

激光器处于连续运转状态，采用傅里叶光谱仪(型号为TENSOR 27)测得的输出激光光谱如图3．可见，激光中心波长为1 988 nm，谱线宽度约为1.2 nm．

图3　掺铥固体激光器连续输出光谱Fig.3 Spectra of a Tm-doped solidstate laser in CW mode

实验测得该激光器在连续工作方式下的泵浦-输出功率曲线如图4．激光器阈值为5.6 W，随着泵浦功率的提高，输出功率呈线性增加，当输入功率增至120 W时，得到连续输出功率为42.9 W，斜率效率为36.3%．为保护晶体，实验中未进一步提高泵浦功率．由图4可见，该激光器的输出功率没有出现饱和迹象，功率输出稳定．这说明该激光器的谐振腔可有效抑制Tm∶YAP晶体的热透镜效应，适合高功率稳定输出．

图4　连续输出泵浦-功率曲线Fig.4 Input-output power curve for a CW laser

3.2激光器脉冲运转

图5为激光器脉冲运转状态时，采用傅里叶光谱仪测得输出激光的光谱，谱线宽度约为4 nm，相比连续输出光谱有所展宽．

图5　掺铥固体激光器脉冲输出光谱Fig.5 Spectrum of a Tm-doped solid state laser in Q-switched mode

在调制脉宽10 μs、重复频率10 kHz条件下，逐步加大泵浦功率，测量输出功率，得到泵浦-平均输出功率曲线如图6．可见，平均输出功率随着泵浦功率呈线性变化，当输入功率增加到120 W时，脉冲平均输出功率达到39.4 W．图7为调Q泵浦功率-峰值功率曲线，随着泵浦功率的增加，峰值功率也不断增加，并未出现饱和趋势，但为了保护晶体，没有继续增加泵浦功率．当泵浦功率达到120 W时，输出平均功率为39.4 W，脉宽为247.5 ns，峰值功率约为16 kW．图8为泵浦功率120 W时，由示波器观测到的调Q序列，可见，重复频率为10 kHz，脉冲稳定性很好．图9为泵浦功率120 W，重复频率10 kHz时的单脉冲波形，脉宽为247.5 ns．

在上述实验条件下测得输出激光脉冲脉宽(图10)，发现随着泵浦功率的提高，脉宽有变窄的趋势，当泵浦功率为110 W时，得到最短脉宽为227.5 ns．

图6　调Q泵浦功率-平均功率曲线Fig.6 Average output power versus pump power for a Q-switched laser

图7　调Q泵浦功率-峰值功率曲线Fig.7 Peak power-pump power curve for a Q-switched laser

图8　调Q脉冲序列图Fig.8 Q-switched laser pulse trace

图9　单脉冲波形Fig.9 Waveform of Q-switched single pulse

图10　调Q脉宽-泵浦功率曲线Fig.10 Pulse-width versus incident pump power for a Q-switched laser

结语

本研究介绍一种结构简单紧凑、高效率、高功率的2 μm折叠腔固体激光器，采用双端抽运Tm∶YAP晶体方案，在连续状态下，泵浦功率为120 W时，输出功率为42 W．当激光器处于脉冲工作状态，泵浦功率为120 W，重复频率为10 kHz时，平均输出功率为39.4 W，脉宽为247.5 ns，单脉冲能量为3.94 mJ，峰值功率为16 kW．激光器输出功率随泵浦功率的增加呈线性增加，未出现饱和现象，在保证激光器件不损坏的条件下，可通过增加泵浦功率获得更高功率的激光输出．说明此激光器的谐振腔设计合理，有效抑制了Tm∶YAP晶体的热透镜效应，适合大功率运转．

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【中文责编:方圆;英文责编:木南】

【光电工程/Optoelectronic Engineering】

多层薄膜二次电子发射特性的理论研究

陈凤，郭金川，陈泗方，周彬

深圳大学光电工程学院，光电子器件与系统教育部重点实验室，深圳518060

Received: 2015-03-23; Accepted: 2015-04-28

Foundation: National Natural Science Foundation of China(11074172) ; Major State Basic Research Development of China(2102CB8258804)

Corresponding author: Professor Guo Jinchuan．E-mail: jcguo@szu.edu.cn

二次电子发射的物理过程非常的复杂，很难全面准确的描述．因此，本研究借鉴固体二次电子发射特性的半经验理论，避开有关二次电子激发和逸出过程的细致结构，假设一次电子能量的损失规律是均匀失能(即一次电子能量在入射过程中能量损失率一样)，并忽略荷电效应，电子补偿充分足够提供二次电子发射，结合Yu等［5］推导的多层薄膜结构二次电子发射特性，分析应用于MCP发射层的双膜层(如SiO2/Si等)结构薄膜的二次电子发射特性，减小理论数据与实验所测材料二次电子发射系数之间的差距［6-12］，为优化MCP打拿极结构提供理论基础．

1多层薄膜二次电子发射的理论分析

固体的二次电子发射表现为:若有电子(一次电子)投射到固体表面，则有电子(二次电子)从该表面发射出来．大量实验指出，原电子入射发射材料体内后，将与晶格原子的外壳层电子发生相互作用，使电子受激发跃迁至导带较高能级［13-17］．而原电子本身的能量也因此逐渐损失，速度减慢，最后停止下来．因此，一般认为原电子在其行程单位距离内激发产生的二次电子数目，与原电子能量E0有关［13］，且理论上假设入射电子的能量即为电子整个射程中的动能．因此，在入射电子与材料作用过程中，材料的二次电子发射总产额(即二次电子发射系数δ)可表示为其中，n(x，E0)为单位入射深度中，能量为E0的入射电子产生的二次电子数量; x为入射电子在材料中的入射距离; f(x)为距离表面为x处的电子逸出材料表面成为二次电子的几率．

通常假设f(x)可分为由x处迁移至表面的几率及逸出表面的几率两部分．前者可表示为e－βx，β为常数，取决于物质对内二次电子的吸收;后者为常数f(0)(≤1)．因此，f(x)可表示为

进一步假设n(x，E0)与一次电子能量在固体的平均损失率－dE(x)/dx成比例，即

其中，ε是在固体内激发产生1个内二次电子时，原电子能量损失率的平均值．于是有

根据“均匀失能”近似解，假定一次电子在固体内的整个行程上均匀损失其能量，即在沿一次电子的整个路径上均匀产生内二次电子．Young［13］在做电子穿透Al2O3薄膜的实验中指出，入射原电子的能量损失率与其射程成正比，因此，入射电子射程R范围内，每单位路径的能量损失率几乎保持不变，给出一个关于射程的经验表达式

其中，nA与薄膜材料的密度ρ相关．假设式(5)对所有次级发射体适用，因此0→R电子射程内的平均能量损失率为

然而，对于多层薄膜的二次电子发射特性，通常采用以上二次电子产生的物理过程分析．图1为多层薄膜结构，假设第m层的二次电子发射系数为δm，入射电子进入m层发射体的行程区间为ΔXm= Xm－1－Xm，其电子初始能量为Em－1≡Em－1，0= Em－1(x = Xm－1)．电子穿过第m层后，其能量衰减为Em，同时Em作为进入第m + 1层入射电子的初始能量，以此类推，直到电子能量完全损耗导致电子停止前进．因此，当单一膜层厚度比较薄时，这种多膜层结构的二次电子产额近似为每层薄膜产生的二次电子数目的总和，其二次电子发射系数［5，13］可表达为

根据式(5)与式(6)，可推出入射电子穿透第m层末端的能量Em(x)为其中，Rm为第m层的入射电子射程．

图1　m膜层结构示意图［5］Fig.1 Schematic diagram of an m-layer structure［5］

然而，微通道板的通孔直径较小，打拿极每一层薄膜厚度控制在纳米量级．为提高其电子增益，本研究设计双发射层结构．如图2，左图为MCP示意图，右图为通道内壁打拿极结构．

图2　硅基微通道板双发射层打拿级结构Fig.2(Color online) Double-secondary emission layer

根据普遍适用的实验情况结合以上理论计算，分析双层结构的二次电子发射系数，对于双层薄膜结构m = 2．根据式(7)，δ可表达为其中，gnm=βmRm;ΔXm=Xm－Xm－1(m = 1，2) ;第1层膜厚度为ΔX1= X1;第2层膜厚度ΔX2相当于入射电子在该层的射程R2，即ΔX2= R2．

2　Matlab模拟结果及分析

利用上述模型，可计算出不同材料膜层在不同薄膜厚度情况下的二次电子发射系数．微通道板通道内发射层采用SiO2、Al2O3及MgO等薄膜材料，于是，分别计算入射电子能量为0～1 keV，不同膜厚SiO2/Si、Al2O3/Si和MgO/Si双层膜材料的二次电子发射系数．为了验证以上推导，假设通过热氧化及原子层沉积在Si基上生长5种不同厚度的SiO2、Al2O3和MgO薄膜，薄膜厚度d分别为3、6、9和12 nm．SiO2、Al2O3、MgO及Si相关参数如表1．

表1　几种材料的特征值Table 1 Several kinds of material characteristic value

根据Young的经典理论［13］:其中，Emax是材料最大二次电子发射系数δmax对应的入射电子初始能量;电子能量的单位keV;密度ρ的单位为g/cm3; m = 1，2．结合式(11)建立数学模型，然后对硅基生长不同厚度不同材料的薄膜计算二次电子发射系数，结果如图3．

由图3可见:①当薄膜厚度为0时，基底材料Si的二次电子发射系数随入射能量的增大而增加，当达到一个最大值时，又开始缓慢下降．刚开始时，原电子能量比较小，产生的二次电子也比较少，随着入射电子能量的逐步增大，二次电子也逐渐增多．当到达一定入射电子能量时，基底材料Si的二次电子发射系数达到最大．随着入射电子能量的继续增大，Si的二次电子发射系数又开始逐渐下降．这是由于随着入射深度增大，产生的二次电子

图3　不同厚度SiO2/Si、Al2O3/Si和MgO/Si双层薄膜二次电子发射系数与电子能量的关系Fig.3 Calculated secondary electron emission coefficientsfor SiO2/Si，Al2O3/Si and MgO/Si as a function of the primary electron's energy

要经过更多的碰撞才能到达材料的表面，所以二次电子的数目逐渐减少．而且随着入射电子能量的增大，入射电子在逸出深度范围内沿入射电子行程的能量损失明显减小，入射电子沿程能量损失大小与入射电子在一个逸出深度范围内的沿程激发的内二次电子数目成正比，因此，当二次电子发射系数达到峰值再继续增大入射电子能量时，入射电子在一个逸出深度范围内沿程激发的内二次电子逐渐减少．②当在Si基上淀积SiO2、Al2O3和MgO薄膜材料时，二次电子发射系数明显增大，主要是因为这3种薄膜材料的二次电子发射特性比Si基好，当入射电子轰击双层薄膜时，使第1层的薄膜材料产生高额的二次电子数目．③薄膜材料越薄，其二次电子发射系数越小．反映在当薄膜材料很薄时，二次电子的产额较少，它主要依赖二次电子发射系数比较小的Si基层．反之，当这些薄膜厚度增大时，二次电子发射系数也越大，主要依靠薄膜材料发射二次电子．然而随着薄膜材料逐渐变厚，二次电子的发射系数值越来越接近甚至相等．因为当薄膜达到一定厚度时，入射电子能量无法穿透薄膜材料到达Si基层，使得全部的二次电子皆由薄膜材料产生，故二次电子的发射系数不再受厚度影响．

结语

本研究基于经验公式，结合理论分析，考虑一次电子穿透深度以及二次电子的逃逸能力，忽略电荷效应等其他因素，对双层薄膜材料的二次电子发射系数表达式进行推导．利用该公式能够计算出不同薄膜材料，在不同厚度及能量状态下的二次电子发射系数．有研究实验得到二次电子发射系数随着初始电子能量的增大先增大后减小的曲线［6-9，16-22］，初始电子能量在100～400 eV之间二次电子发射系数有最大值．通过分析本研究得到的理论曲线和实验曲线规律，当初始电子能量比较低时，其二次电子发射系数的变化趋势与之不相符，而当初始电子能量较高时，曲线结果较相符．存在一些偏差的原因，在于文中的公式只是近似处理后的结果，计算时会产生误差．尽管当前计算尚且完美，但它对指导多层薄膜的二次电子发射体的研究(而非对二次电子发射物理过程的研究)仍具指导意义，并为微通道板打拿极的结构优化提供理论基础．

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【中文责编:方圆;英文责编:木南】

【光电工程/Optoelectronic Engineering】

Citation: Chen Feng，Guo Jinchuan，Chen Sifang，et al．Theoretical study on secondary electron emission characteristics of multilayer films［J］．Journal of Shenzhen University Science and Engineering，2015，32(4) : 417-421．(in Chinese)

Theoretical study on secondary electron emission characteristics of multilayer films

Chen Feng，Guo Jinchuan，Chen Sifang，and Zhou Bin

College of Optoelectronic Engineering，Key Laboratory of Optoelectronic Devices and Systems of Ministry of Education，Shenzhen University，Shenzhen 518060，P．R．China

在20世纪90年代初，Horton等［1-2］利用半导体微细加工技术中的光刻、干法刻蚀和薄膜淀积等工艺，提出制造微通道板(microchannel plate，MCP)的技术，称为先进技术微通道板(advanced technology microchannel plates，AT-MCP)．AT-MCP的研究和问世带来微通道板发展的一次大变革，它可将基底材料和打拿极材料选择分开，同时把微孔阵列与连续打拿极制作工艺分开，解决了传统微通道板玻璃材料拉制和氢还原处理之间相互牵制的矛盾．AT-MCP的诞生，为选用高纯材料作为基底，采用新工艺制作打拿极创造了条件，使微通道板的应用领域得到进一步拓展．伴随AT-MCP器件的不断发展，薄膜技术广泛用于打拿极二次电子发射层的制作，以提高MCP打拿极的电子倍增效率［3-4］．

作者简介:任席奎(1986—)，男(汉族)，湖北省随州市人，深圳大学博士研究生．E-mail: mailrenxikui@163.com 陈凤(1989—)，女(汉族)，江西省宁都县人，深圳大学硕士研究生．E-mail: 370420103@ qq.com
引文:任席奎，李春波，王冬冬，等．高功率掺铥固体激光器的研究［J］．深圳大学学报理工版，2015，32(4) : 411-416．

基金项目:深圳市科技计划资助项目(JSGG20140519104809878) ;深圳市南山区核心技术突破资助项目(KC2014JSJS 0008A) 国家自然科学基金资助项目(11074172) ;国家重点基础研究发展计划资助项目(2102CB825804)

doi:10．3724/SP．J．1249．2015．04411 10．3724/SP．J．1249．2015．04417

文献标志码:A A

中图分类号:TN 24 TN 101