Co~(2+)∶LiNbO_3晶体的坩埚下降法生长及其光谱性质

应用坩埚下降法,以同成分化学摩尔分数比(Li2O:48.6%,Nb2O5:51.4%)为原料,以CoO作为掺杂物,在合适的温度梯度(20~40℃/cm)与生长速度(1~3mm/h),生长出了Co2+掺杂摩尔分数分别为0.1%与0.3%的LiNbO3(LN)晶体。用X射线衍射(XRD)与差热分析(DTA)表征了获得的晶体。测定了不同部位晶体从350~2500nm的吸收光谱。观测到520nm,549nm与612nm三个分裂的尖吸收峰以及以1358nm为发光中心的吸收带。从吸收特性表明,Co离子掺杂于畸变的氧八面体中,呈现+2价态,并且沿着晶体生长方向浓度逐渐减少,Co2+在LiNbO3晶体中的有效分凝系数大于1。研究了不同部位晶体在900nm以下的荧光光谱特性,在750nm发现有较强的荧光发射,并随着激发波长的增长,荧光发生红移。     

激光波长对镁钌铁铌酸锂的全息存储性能影响

在生长Fe∶LiNbO3熔体中掺进摩尔分数x(Ru2O3) =0.1％和x(MgO)=1％、3％、7％,用提拉法生长镁钌铁铌酸锂(Mg ∶ Ru∶Fe∶LiNbO3)晶体.通过二波耦合光路,分别以红光(632.8 nm)、绿光(532 nm)和蓝光(476 nm)为光源测量晶体的全息存储性能.实验结果表明,在476 nm下,Mg∶Ru∶Fe∶LiNbO3晶体全息存储性能随着Mg离子掺杂浓度的增加而呈现逐渐增强的趋势,与其在红光和绿光下不同.研究了Mg离子掺杂浓度的增加使Mg∶Ru∶Fe∶LiNbO3晶体的蓝光全息存储性能增强的机理.     

LiNbO3:Cu:Ce非挥发全息记录掺杂组份比的优化

实验研究了掺杂组份比对LiNbO3：Cu：Ce晶体非挥发全息记录性能的影响。结果表明．在全息记录过程中，掺杂组份比通过改变晶体的紫外光吸收特性而引起全息记录性能的改变。增加LiNbO3：Cu：Ce晶体中Cu和Ce的掺杂组份比会导致晶体对紫外光吸收的增强，进而提高了全息记录灵敏度和固定衍射效率。在弱氧化处理的掺有CuO和Ce2O4的质量分数分别为0.085％和0．011％的LiNbO3：Ce：Cu晶体中．得到了最高的固定衍射效率ηf=32％和记录灵敏度S=0．022cm／J。     

Mg∶Fe∶LiNbO3晶体光学性能的研究

在LiNbO3中掺杂光折变敏感杂质离子Fe^2 ／Fe^3 和抗光致散射杂质离子Mg^2 ，以提拉法生长Mg∶Fe∶LiNbO3晶体。测试晶体吸收光谱、红外光谱,Mg∶Fe∶LiNbO3晶体的吸收边相对Fe∶LiNbO3晶体发生紫移。当Mg^2 浓度达到阈值浓度，Mg(6％)：Fe∶LiNbO3晶体OH^-吸收峰由3482cm^-1移到3529cm^-1，测试晶体的位相共轭反射率和响应时间，计算光电导。Mg(6％)：Fe∶LiNbO3晶体的响应速度和光电导比Fe∶LiNbO3晶体有较大提高。     

Mg:Er:LiNbO3晶体的激光性能和550nm寿命特性研究

为了测试Mg:Er:LiNbO3晶体的光损伤阈值和红外光谱,采用Czochralski技术生长出优质的Mgx:Ery:LiNbO3(x=0.02,0.04,0.06,0.08,y=0.01(摩尔分数))晶体。通过实验得出Mg(0.06):Er:LiNbO3和Mg(0.08):Er:LiNbO3晶体抗光损伤阈值比LiNbO3晶体提高2个数量级以上,且它们的红外光谱OH-吸收峰移到3535cm-1附近;在波长510nm~580nm范围内得到Mg:Er:LiNbO3晶体稳态发射谱。结果表明,Mg2+浓度增加抗光损伤能力增加,掺进摩尔分数为0.04的MgO是Mg:Er:LiNbO3晶体寿命最长的晶体。     

Mg:Nd:LiNbO3晶体倍频性能的研究

以Czochralski技术首次系统生长Mg：Nd：LiNbO3晶体。测试晶体的荧光光谱,(1．0％,3．0％,5．0％,6．5％,8％)(摩尔分数,下同)Mg：Nd：LiNbO3晶体在0．888μm,1．088μm和2．171μm有最强的谱线。测试晶体抗光损伤能力,x(MgO)浓度高于5％的Mg：Nd：LiNbO3晶体抗光损伤能力比Mg：Nd：LiNbO3晶体提高2个数量级以上。Mg：Nd：LiNbO3晶体相位匹配温度随掺进MgO的浓度而改变,x(MgO)=5％时达到最大值,MgO浓度继续增加相位匹配温度下降。Mg(8％)：Nd：LiNbO3晶体相位匹配温度接近室温。Mg(6．5％)：Nd：LiNbO3中Mg^2 的分凝系数接近于1,它有最高的倍频转换效率η=32．3％。     

高掺杂浓度Yb：YAG晶体的生长及光谱性能

应用中频感应提拉法生长了掺杂浓度高达50at．-％的Yb：YAG晶体，研究了室温下Yb：YAG晶体的吸收和发射光谱特性以及荧光寿命，在939nm和969nm处存在Yb^3 离子的2个吸收带，能与InGaAs激光二极管(LD)有效耦合，适合激光管二极抽运。其荧光主峰位于1032nm附近，Yb：YAG晶体的荧光寿命为390μs。比较了高掺杂与低掺杂Yb：YAG晶体的光谱参数，指出高掺杂Yb：YAG晶体是一种很有前景的高功率激光增益介质。     

Yb掺杂原子数分数为0.5%的Yb:Y3Al5O12晶体的光谱分析

采用提拉法生长了Yb掺杂原子数分数为0．5％的Yb：Y3Al5O12。（Yb2YAG）晶体，对晶体的吸收光谱和荧光光谱进行了分析。与Yb掺杂原子数分数为5％的Yb：YAG晶体进行了对比，得出采用940nm激光二极管（LD）抽运晶体最为合适。原子数分数为0．5％的Yb：YAG晶体相对于原子数分数为5％的Yb：YAG晶体白吸收效应的影响要小。测量了原子数分数为0．5％的Yb：YAG晶体的荧光寿命为0．95ms，与理论值很接近。因此采用原子数分数为0．5%的Yb：YAG晶体作为激光工作物质将有利于高效、小型集成化的固体激光器的发展。     

近化学计量比LiNbO3晶体光学性能的研究

采用助溶剂法和Li／Nb比改变法以Czochralski技术生长近化学计量比LiNbO3晶体(SLN)。测试晶体的吸收光谱,SLN的吸收边位于313nm,比同成分LiNbO3晶体(CLN)紫移9nm。测试晶体的红外光谱．SLN的OH^-吸收峰有2个,分别位于3466cm^-1和3480cm^-1。以Ar^ 激光器波长λ=514．5nm作光源测得化学计量比LiNbO3指数增益系数Γ为25cm^-1,同成分LiNbO3晶体的指数增益系数为9cm^-1。     

掺Bi钨酸镉单晶体的坩埚下降法生长及近红外发光特性

采用坩埚下降法,成功地生长出了尺寸达25 mm×100 mm,Bi2O3初始掺杂摩尔分数为0.5%的CdWO4单晶。生长初期下部晶体呈青黄色,而生长后期晶体的颜色则显血红色。在808 nm与980 nm光激发下,观察到弱的1396～1550 nm(中心波长为1504 nm)与较强的1037～1274 nm(中心波长为1078 nm)波段的近红外宽带发光,并测定其荧光寿命分别为238μs和294μs。从生长初期的青黄色到生长后期的血红色晶体,1504 nm波段的荧光强度逐步增强,而1078 nm波段的荧光强度逐步减弱。根据实验结果初步探讨了红外宽带发光的机理和起因,1078 nm波段的荧光发射与Bi离子的掺杂有密切关系,而弱的1504 nm荧光发射可能与晶体中的杂质或掺杂后形成的缺陷等因素有关。