大尺寸Cr~(3 )∶LiSrAlF_6晶体生长

采用提拉法生长出了一系列不同Cr3 ( 0 .8%～ 8% ,摩尔分数 )不开裂、无明显散射颗粒、无气泡的Cr∶LiSAF晶体毛坯 ,尺寸从s2 5mm ,l2 9mm× 1 3 5mm到s2 6mm ,l3 0mm× 1 58mm不等 .测定了晶体中的散射损耗约为 1× 1 0 - 3cm- 1.详细讨论了引起晶体开裂的主要原因 ,并在此基础上基本解决了晶体开裂的难题 .     

大尺寸Cr3+:LiSrAlF6晶体生长

采用提拉法生长出了一系列不同Cr3+(0.8%～8%,摩尔分数)不开裂、无明显散射颗粒、无气泡的Cr:LiSAF晶体毛坯,尺寸从φ 25mm,φl29 mm×135 mm到φ226 mm,φl30 mm×158 mm不等. 测定了晶体中的散射损耗约为1×10-3 cm-1. 详细讨论了引起晶体开裂的主要原因,并在此基础上基本解决了晶体开裂的难题.     

Yb^3＋：La2CaB10O19晶体的生长

以CaB4O7为助熔剂生长出尺寸为31 mm×32 mm×12 mm、质量较好的掺Yb3+的摩尔分数分别为10%,15%的Yb3+∶La2CaB10O19(Yb3+∶LCB)单晶,生长工艺参数是降温速率＜0.5 ℃/d,转速＜12 r/min.测试了晶体的X射线粉末衍射谱、透射光谱和粉末倍频效应,结果表明Yb3+∶LCB晶体的粉末衍射峰与LCB的衍射峰一致;Yb3+∶LCB晶体在925, 975 nm附近有明显的吸收峰,其中975 nm附近吸收很强;倍频效应与KDP同一量级.     

KTP晶体的水热法生长与形貌研究

以K2HPO4、KH2PO4、H2O2的混合水溶液为矿化剂,以熔盐法生长的KTP为培养料,采用水热法,生长出了尺寸为24mm×14mm×60mm(a×b×c)磷酸钛氧钾(KTP)晶体.分析了水热条件下KTP晶体的形貌和结晶习性,并对(100)面上出现高指数面的原因进行了研究.     

Nd:NaBi(WO4)2晶体生长

采用Czochralski法生长出尺寸为φ8mm×20 mm的掺钕的钨酸铋钠[分子式:Nd:NaBi(WO4)2,简称:Nd:NBW]激光晶体,研究了生长工艺参数对Nd∶NBW晶体结构完整性的影响,确定了最佳的生长工艺参数:轴向温度梯度为0.7～1 ℃/mm,生长速率0.2～0.5 mm/h,晶体转速1～4 r/min.并利用了X射线衍射确定了Nd∶NBW晶体属于四方晶系,I41/a空间群,其晶格常数为a=0.527 5 nm, c=1.149 3 nm.通过TG-DTA分析了Nd∶NBW晶体的相关物理、化学性质,确定了其熔点为936.2 ℃,并与纯的钨酸铋钠晶体(分子式:NaBi(WO4)2,简称:NBW)进行了对比性研究.     

NaBi(WO4)2晶体生长与光谱性能

采用提拉法生长出钨酸铋钠晶体[分子式NaBi(WO4)2, 简称NBW].生长过程中, 对影响晶体开裂的原因进行了详细的分析, 设计了合理的工艺参数 液面上下10mm内的温度梯度为0.8 ℃/mm, 径向温度梯度小于0.3 ℃/mm.拉速为2～4 mm/h, 转速为10～15 r/min, 降温速率为25 ℃/h, 生长出尺寸为45 mm×35 mm的高质量的钨酸铋钠晶体.X射线衍射分析结果表明, NBW晶体属于四方晶系,空间群为I41/a.光透射测试结果表明了NBW晶体的抗辐照损伤能力强;发射光谱分析发现它的发射峰值位于可见光绿光波段.     

Lu2SiO5:Ce晶体生长中存在的主要问题

用提拉法生长了φ40 mm×60 mm的Lu2SiO5Ce(LSOCe)晶体,讨论了晶体生长中存在的3个主要问题(1)偏组分;(2)铱金坩埚的被熔蚀和挥发;(3)LSO晶体中的包裹体.生长LSO晶体过程中SiO2容易挥发,在籽晶夹和炉膛内结晶成方石英相,造成组分偏析;在高温下铱金坩埚会被熔蚀,铱则会直接挥发,熔体中出现铱金碎片,严重影响接种、缩颈工艺等,所生长晶体表面也会粘附很多铱金颗粒,采用双抽双充气的办法减弱了铱金的挥发,基本上克服了铱金的干扰;LSO晶体中出现的包裹物主要是Lu2O3,也有极少量的气孔,Lu2O3主要是由于固相反应不彻底和SiO2挥发引起的.     

BaAlBO3F2晶体的生长与形貌

以NaF为助熔剂,BaAlBO3F2和NaF摩尔比为11.5,采用熔盐籽晶生长方法,沿[001]方向生长出尺寸为18 mm×18 mm×12 mm的BaAlBO3F2(BABF)晶体.晶体生长参数降温速率为2～4℃/d,晶体旋转速率为15 r/min.研究了BABF晶体的生长形貌,BABF晶体生长过程中,呈现出(001)和(100)晶面.测试了BABF的粉末倍频效应,其倍频系数约为KDP晶体倍频系数的0.8倍.室温下测试了BABF晶体的显微硬度,其(001)面与(100)面显微硬度分别为10.99 GPa和8.137 GPa.     

双掺锌钕铌酸锂激光晶体光学特性的研究

采用提拉法在优化条件下生长锌钕双掺的铌酸锂晶体。Nd2O3和ZnO的掺入量分别为0.2％和6％(in mole)。提拉速度为1 mm/h,旋转速度为20 r/min,生长的晶体尺寸为φ30 mm×40 mm。晶体的红外光谱测试表明,Zn:Nd:LiNbO3晶体的H-O振动吸收蜂发生了劈裂,在3 483 cm-1和3 530 cm-1形成吸收,而Nd:LiNbO3晶体的H-O振动吸收峰在3 483 cm-1处形成吸收。通过光斑畸变法测得Zn:Nd:LiNbO3晶体的光折变阈值强度为1.82×104W/cm2,比Nd:LiNbO3晶体的1.62×103W/cm2高1个数量级;采用逐点扫描的方式测得Zn:Nd:LiNbO3晶体双折射梯度为3×10-5cm-1。,比Nd:LiNbO3晶体的双折射梯度6×10-4cm-1小1个数量级。用合适的泵浦光测试了晶体自倍频性质,在150℃时当泵浦脉冲光能为40 mJ时,晶体的自倍频输出光能为35μJ。     

PbWO4:(Mo,Y)晶体的闪烁性能研究

用改进的坩埚下降法生长PbWO4(Mo,Y)和纯PbWO4闪烁晶体.对切自毛坯晶体籽晶端的23 mm×23 mm×20 mm六面抛光样品进行了吸收光谱、超短脉冲X射线激发荧光寿命、光产额和辐照损伤性能的测试.结果表明Mo,Y双掺杂能显著增强PbWO4晶体的辐照硬度,在35 Gy/h的剂量率下辐照24 h后,纯PbWO4晶体的光产额变化率为52.4%,而PbWO4(Mo,Y)晶体的光产额变化率仅为17.5%.Mo,Y双掺杂也改善了PbWO4晶体在350～420 nm范围内的光学透过性能,并且PbWO4(Mo,Y)晶体的平均发光衰减时间缩短为8.5 ns,较之纯PbWO4晶体(15.2 ns)更快.