掺铥钇镓石榴石激光晶体的生长及其光学性能

采用光浮区法生长了掺铥钇镓石榴石(Tm:Y_3Ga_5O_(12),Tm:YGG)激光晶体,探索了Tm:YGG晶体的光学性能,测试了其室温吸收谱并计算了吸收截面和发射截面。使用中心波长为795 nm的激光二极管作为泵浦源,实现了Tm:YGG晶体的连续激光输出,得到了波长为2 012.8 nm的激光,阈值为0.515 W,斜效率为9.9%,光光转换效率为9.3%。结果表明Tm:YGG晶体在2μm波段可能有好的应用前景。     

掺铥氟化钇钡晶体的生长和光谱性能

采用提拉法生长了掺铥氟化钇钡（Tm3＋：BaY2F8,Tm：BYF）激光晶体。通过X射线衍射和光谱测试研究了晶体的相组成和光谱特征。结果表明：晶体属于单斜晶系,空间群C2/m,计算的晶胞参数：a=0.699 28 nm,b=1.052 93 nm,c=0.427 51 nm,β=99.69°。在吸收光谱中,室温下791...     

Nd：GGG晶体生长、光谱性能及激光性能（英文）

采用提拉法生长掺钕钆镓石榴石（neodymium-doped gadolinium gallium garnet,Nd：GGG）激光晶体,选择最佳工艺参数：提拉速率为2～4mm/h;转速为20～40r/min;冷却速率为20℃/h。测试了晶体的吸收和荧光光谱,结果表明：主吸收峰位于808nm,主发射峰位于9430cm^–1,对应于Nd3＋的4F3/2–4I11/2跃迁。对晶体样品进行了激光性能测试。结果表明：当泵浦功率为900mW时,对泵浦光的吸收效率为85%,激光输出波长约为1μm,激光输出功率为305mW,激光阈值功率为380mW,光–光转换效率达57.8%,斜效率达57.6%。     

Tm~(3+)掺杂KYb(WO_4)_2自激活激光晶体生长与光谱特性分析

以K2W2O7为助熔剂,Tm3+掺杂摩尔分数为8%,采用顶部籽晶提拉法生长出了单斜晶系的铥掺杂钨酸镱钾[Tm3+:KYb(WO4)2,Tm:KYbW]晶体.测试了晶体的红外光谱和Raman光谱,并对出现的峰值进行了振动归属.测量了晶体的吸收光谱和荧光光谱,计算了相应的光谱参数.吸收光谱显示:Yb3+在945,958nm处吸收峰最强,半峰宽为91 nm.荧光光谱表明:Tm:KYbW晶体在1 735nnl和1 759nm附近有较强的发射峰,主峰1 759nm处的发射线宽达146nm,因此,Tm:KYbW晶体可作为可调谐激光增益介质.晶体的上转换荧光谱表明:在481 nm和646nm处分别得到了上转换蓝光和红光,并分析了相应的上转换机制.     

Mg:Ho:LiNbO3晶体的生长及其激光性能

在生长LiNbO3的熔体中掺进1%(摩尔分数,下同)的Ho2O3和分别掺入1%,4%,5%MgO,用提拉法生长Mg:Ho:LiNbO3晶体.测量了晶体的光谱性能和抗激光损伤能力.结果表明:5%Mg:1%Ho:LiNbO3晶体红外光谱的OH-吸收峰移到3 534 cm-1;晶体抗光损伤能力比LiNbO3晶体提高2个数量级以上.随着Mg:Ho:LiNbO3晶体中Mg2 浓度的增加,吸收光谱中吸收边连续紫移;Mg:Ho:LiNbO3晶体最强的跃迁光谱项为3I8→5G6,对应的吸收波长为459nm,是最佳泵浦波长.晶体的荧光光谱表明:Mg:Ho:LiNbO3晶体较易实现激光振荡的是4S2→5I8和5I7→5I8跃迁,对应的发射波长分别为546nm和2011nm,选用波长为620nm的激光激发Mg:Ho:LiNbO3晶体,由其上转换荧光光谱得到波长为523nm的荧光,实现了红绿光的转换.     

激光二极管泵浦Nd:NaY(WO4)2晶体的激光性能

采用提拉法生长了平均尺寸为φ25 mm×50 mm的掺钕钨酸钇钠[Nd:NaY(WO4)2,Nd:NYW]晶体,测量了Nd:NYW晶体的吸收光谱.吸收光谱表明:该晶体在804,752 nm和586 nm附近的吸收峰较强、较宽,有利于用激光二极管(laser diode,LD)泵浦.分别以氙灯和LD作为泵浦源,对晶体的激光特性进行了研究.结果表明:当氙灯输入能量为11.7 J时,该激光棒获得了36.9 mJ的输出;当LD泵浦功率为1 w时,输出273 mW的1.06 μm波长激光,激光阈值为160 mW,光-光转换效率为27.3%,斜效率为34%.     

YLF/Tm:YLF/YLF键合晶体的制备与激光性能

通过热扩散键合方法制备了YLF/Tm:YLF/YLF键合晶体,键合晶体的尺寸为5 mm×20 mm×40 mm(高×宽×长)。键合晶体中间为Tm:YLF晶体,其长度为35 mm,Tm离子掺杂量为2.0%(摩尔分数),键合晶体两端为未掺杂YLF晶体。研究了热处理工艺对键合晶体质量的影响。结果表明:在热处理过程中,施加压力为0.4 MPa、热处理温度为570℃时,键合质量较好。该键合样品实现了105 W激光输出,光光转换效率超过40%;较未键合的Tm:YLF晶体输出功率提高1倍,光光转换效率提高6%。     

Nd:GGG晶体生长、光谱性能及激光性能

采用提拉法生长掺钕钆镓石榴石(neodymium-doped gadolinium gallium garnet, Nd: GGG)激光晶体,选择最佳工艺参数:提拉速率为2～4mm/h:转速为20～40r/min;冷却速率为20℃/h.测试了晶体的吸收和荧光光谱,结果表明:主吸收峰位于808nm,主发射峰位于9430cm-1,对应于Nd3 的4F3/1-4I11/2跃迁.对晶体样品进行了激光性能测试.结果表明:当泵浦功率为900mW时,对泵浦光的吸收效率为85%,激光输出波长约为1μm,激光输出功率为305mW,激光阈值功率为380mW,光-光转换效率达57.8%,斜效率达57.6%.     

Nd:YAG晶体的光谱测试及其新波长激光

采用提拉法生长了掺Nd3+量为1.2%(摩尔分数)的Nd3+:Y3A15O12(Nd:YAG)激光晶体.测定了Nd:YAG晶体室温下300～3 000nm的吸收光谱和808nm激光激发的荧光光谱,核定了Stark能级的位置.结果表明:Nd:YAG晶体产生的1.3μm波长激光适用于光通讯,并具有人眼安全,对大气吸收低等特点,可用于激光雷达和和外科手术.4F3/2→4I9/2跃迁的946 nm激光,倍频后产生的473nm蓝色激光,在激光存储和光显示方面有重要应用.4F3/2→4I11/2跃迁的1122nm激光倍频后可产生561 nm黄色激光,可用作生物显微镜光源.     

掺钕钆镓石榴石晶体的激光性能

采用提拉法生长了Nd：Gd3Ga3O12（Nd：GGG）晶体。切割后的样品经过端面抛光,测试了荧光光谱、吸收光谱和激光性能。荧光光谱表明：晶体的最强的荧光发射峰位于1062nm,是Nd^3＋的4^F3/2-4^I11/2谱项导致的荧光发射。由吸收光谱发现：Nd：GGG晶体的最强吸收峰位于808nm,表明该晶体适合于激光二极管泵浦．并且吸收峰强度随掺杂离子浓度的增加而增加。激光性能测试结果表明：激光二极管泵浦时光-光转换效率为33.＋8％,斜效率为57.8％。     

近化学计量比高掺铁铌酸锂晶体的红光全息存储性能

采用提拉法生长了掺质量分数分别为0.01%,0.05%和0.10%Fe2O3的近化学计量比掺铁铌酸锂晶体(near stochiometric Fe:LiNbO3,Fe:NSLN)。采用633nm波长的激光作为光源,利用二波耦合实验和光斑畸变法研究了晶体的红光全息性能。结果显示:当铁含量小于0.05%时,随着铁含量的增加,晶体的写入时间和擦除时间变短,灵敏度增加,动态范围增大,最大衍射效率增强,抗光损伤能力降低。但当铁含量为0.10%时,最大衍射效率减小,抗光损伤能力急剧降低。结合晶体的结构缺陷模型对此现象进行了解释。     

铒镱共掺钨酸钆钾激光晶体的光谱性能及光谱参数计算(英文)

采用顶部籽晶溶液法生长出铒镱共掺钨酸钆钾[Er3+:Yb3+:KGd(WO4)2,Er:Yb:KGW]激光晶体.测量了晶体的红外光谱、Raman光谱、吸收光谱和发射光谱,分析了晶体的振动模式,并对晶体振动光谱进行归属.利用Judd-Ofelt理论计算晶体的吸收及发射截面、强度参数、辐射跃迁几率、荧光分支比和荧光寿命等光谱参数.结果表明:Er:Yb:KGW晶体在380,523,935nm和981nm处存在较强的吸收峰,主峰981nm处的吸收截面为 3.35×10-20cm2.强度参数为Ω2=1.0729×10-20cm2,Ω4=1.2956×10-20cm2,:Ω6=0.933 5×10 20cm2.用488nm和980nm波长激发晶体,得到较强的1.53μm人眼安全波段激光,由于Yb3+对Er33+的敏化作用不级可以提高泵浦光的吸收效率,而且可以降低激光振荡阈值.     

铒镱共掺钨酸钆钾激光晶体生长、结构及光谱特性

采用顶部籽晶提拉法生长出铒镱共掺钨酸钆钾[Er3 :Yb3 :KGd(WO4)2,Er:Yb:KGW]激光晶体.这种晶体的最佳生长工艺参数为:转速为10～15 r/min,提拉速率为1～2mm/d,降温速率为0.05～0.1℃/h,生长周期为10～15d.X射线衍射分析表明,所生长的晶体为β-Er:Yb:KGW.经热重-差热分析确定:晶体的熔点为1 079℃,相转变温度为1 024℃.测量晶体的红外及Raman光谱,并对峰值及相应的原子基团振动进行了归属.晶体样品的吸收光谱显示:在380,523,935 nm和981 nm处存在较强的吸收峰,主峰981 nm处的吸收截面积为3.35×10-20 cm2.分别在488 nm和980 nm波长光激发下,均可以产生较强的1.53 μm对人眼安全的激光,表明Yb3 对Er3 具有敏化作用,既提高了对泵浦光的吸收效率,又降低了激光振荡阈值.     

Spectral Properties of Tm^（3＋）-Doped BaY2F8 Crystals Grown by Temperature Gradient Method

采用温度梯度法成功生长出BaY2F8晶体和Tm3＋：BaY2F8晶体。测试了Tm3＋：BaY2F8晶体的室温吸收光谱和室温、低温荧光光谱;根据Judd–Ofelt理论,拟合出晶体场强度参数i（i=2,4,6）为：2=0.364 1×10–20cm2,4=5.750 9×10–20cm2,6=2.533 9×10–20cm2。计算并分析了Tm3＋：BaY2F8晶体各激发能级的自发辐射跃迁几率、荧光分支比、荧光寿命和积分发射截面积等光谱参量,从计算的结果可以看出3F4→3H6跃迁有较大的荧光寿命、积分发射截面,易于实现人眼安全波段的激光震荡。结合室温和低温的荧光发射谱,定性阐述了随着温度的降低,荧光发射峰的强度增强,并且主要发射峰的半峰宽变窄。     

镁铟共掺杂铌酸锂晶体的生长及光学性能

在同成分铌酸锂(LiNbO3,LN)体中掺入3%(摩尔分数,下同)MgO,并分别掺入0.5%,1%,1.5%In2O3,用提拉法生长了一系列Mg:In:LN晶体.通过紫外坷见吸收光谱测试确定了晶体样品的组成和缺陷结构.通过透射光斑畸变法检测Mg:In:LN晶体抗光损伤能力.结果表明:Mg:In:LN晶体抗光损伤能力比纯LN晶体提高2个数量级.以波长为1 064nm的Nd:YAG激光为基频光源,对Mg:In:LN晶体的倍频性能进行了测试.结果表明:Mg:In:LN晶体的相位匹配温度在室温附近,Mg:In:LN晶体的倍频效率要高于In:LN晶体和Mg:LN晶体.     

柠檬酸凝胶燃烧法制备Nd,Yb∶YGG激光陶瓷粉体及表征

以Nd2 O3、Yb2 O3、Y2 O3、Ga2 O3和柠檬酸为原料,采用凝胶燃烧法,制备出Nd,Yb∶ YGG激光陶瓷粉体.对粉体进行XRD测试,结果表明在本实验条件下,粉体的较佳煅烧温度为800℃.扫描电镜观察发现,粉体晶粒为类球形,平均晶粒径约为50 nm,晶粒间存在一定烧结现象.荧光光谱测试结果表明Nd,Yb∶ YGG激光陶瓷粉体最强发射峰位于1028 nm,归属于yb3的2 F5n→2 F7n能级跃迁,并且当Nd3+和yb3+的摩尔比为1∶1时yb3的荧光发射强度最强.     

Tm,Ho:YAG透明陶瓷的制备及性能（英文）

采用溶胶凝胶法制备Tm,Ho:YAG纳米粉体以及透明陶瓷,并对纳米粉体和透明陶瓷进行了分析。结果表明:在经过了900℃煅烧后,纳米粉体已经形成了YAG晶相,在785～398 cm~(–1)这一范围的特征振动峰是YAG特有的晶格所引起的振动。Tm,Ho:YAG透明陶瓷结构致密。在1.97～2.03μm的测试波长范围内,透过率大于84%。经过780 nm的泵浦光源激发后,能够稳定的发出波长为2.03μm的激光。     

KDP晶体半波电压及电光系数的测量研究

采用532nm红色激光照射KDP晶体,测量了其半波电压,然后通过计算得到了KDP晶体的电光系数,探索出一种安全简便的电光系数测量方法,为后续使用不同波长的激光测量不同电光晶体材料的半波电压和电光系数提供了可行的思路。     

Growth and Spectral Analysis of Pr^3＋-Doped KYb（WO4）2 Laser Crystal

以 K2W2O7为助熔剂,采用泡生法生长出了 Pr3＋掺杂量为 5% （摩尔分数）的 KYb（WO4）2（Pr：KYbW）自激活激光晶体。X 射线衍射分析表明：生长的晶体为单斜晶系的 Pr：KYbW,晶格常数为 a = 1.065 nm、b = 1.031 nm、c = 0.753 nm、β = 130.65°。由样品的 Raman 光谱和红外光谱确认 Pr：KYbW晶体内共有 WO6和 YbO8两种畸变多面体结构,验证了晶体中钨氧桥键的存在。吸收光谱表明：在 945、975nm 处出现了 2 个最强的吸收峰,对应于Yb3＋的2F7/2→2F5/2能级跃迁。晶体的上转换荧光谱表明：在 481nm 处的蓝光来自于 Pr3＋的3P0→3H4能级跃迁;在 645nm 处的红光来自于 Pr3＋的3P0→3F2能级跃迁。     

Mg：Ru：Fe：LiNbO3晶体生长及蓝光双波长非挥发存储性能

在同成分LiNbO3中,掺入摩尔分数为0～3%的MgO,0.09%RuO2和0.03%Fe2O3,采用提拉法生长Mg：Ru：Fe：LiNbO3晶体。以Kr＋激光器（476 nm）和He-Ne激光器（633 nm）作光源测试Mg：Ru：Fe：LiNbO3晶体的光激载流子类型和光折变全息存储性能。结果表明：在蓝光（476 ...