Er3+:Yb3+:Y3Al5O12单晶中Er3+离子光谱参数的计算

采用提拉法生长出光学质量的Er3 :Yb3 :Y3Al5O12(YAG)单晶,测定了晶体的吸收光谱和上转换荧光光谱,根据Judd-Ofelt理论,计算出Er3 在YAG晶体中的强度参数Ω2=1.074 1×10-20cm2,Ω4=1.295 3×1020cm2,Ω6=0.923 8×1020cm2.由此得到部分波段跃迁的荧光分支比、辐射寿命和积分发射截面积.提出将679 nm波段的4F9/2→4I15/2跃迁作为激光输出进一步研究的新通道.     

Yb:NaY(WO4)2激光晶体的光谱性能

采用提拉法生长出了Yb：NaY(WO4)2晶体,给出了晶体生长的最佳工艺参数：拉速0．5～4mm／h,转速30～40r／min,冷却速率18℃／h。由TG-DTA分析得到晶体的熔点为1209℃。测试了该晶体的Raman光谱、吸收光谱和荧光光谱,计算了吸收光谱和荧光光谱中的有关参数。结果表明：该晶体发射波长为1010nm,在848,968nm附近有较强、较宽的吸收峰,适合于LD泵浦。     

Er~(3+):CaF_2纳米粉体的合成及光学性能

采用直接沉淀法制备掺铒氟化钙(Er3+:CaF2)纳米粉体,通过X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、透射电镜、分光光度计和电感耦合等离子发射光谱仪等分析手段研究了不同反应溶液浓度对Er3+:CaF2纳米粉体结构、形貌、粒径和Er3+真实掺入量的影响。结果表明:随着反应溶液浓度的增大,粉体颗粒尺寸逐渐减小,团聚程度加剧,Er3+的真实掺入量逐渐减少。反应溶液浓度为0.5mol/L时合成粉体分散性最好,颗粒平均尺寸约为32 nm,有利于制备性能优异的Er3+:CaF2透明陶瓷。在978 nm激光二极管激发下,该粉体实现了绿色(530～550 nm)和红色(650～660 nm)两种上转换发光,与之对应的Er3+辐射跃迁分别属于2H11/2、4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2,相对绿光而言红光发射强度较强。     

铒镱共掺钨酸钆钾激光晶体的光谱性能及光谱参数计算

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.     

Yb∶NaY(WO_4)_2激光晶体的光谱性能

采用提拉法生长出了Yb∶NaY(WO4 ) 2 晶体 ,给出了晶体生长的最佳工艺参数 :拉速 0 .5～ 4mm/h ,转速 3 0～ 40r/min ,冷却速率 18℃ /h。由TGDTA分析得到晶体的熔点为 12 0 9℃。测试了该晶体的Raman光谱、吸收光谱和荧光光谱 ,计算了吸收光谱和荧光光谱中的有关参数。结果表明 :该晶体发射波长为 10 10nm ,在 848,968nm附近有较强、较宽的吸收峰 ,适合于LD泵浦     

高温闪烁晶体Ce:YAlO3开裂现象的分析

对提拉法生长的Ce;YAIO3(简称为Ce：YAP)晶体的开裂现象进行了研究,认为引起开裂的主要内在因素是YAP晶体热膨胀系数的各向异性。研究了Ce：YAP晶体的[010],[101],[121]等几个主要方向在30～800℃范围内的热膨胀系数曲线。结果表明：沿[010]和[101]方向的膨胀系数相差最大。通过对晶体中热应力分布的计算,得出晶棱显露处为应力集中点,指出晶体容易产生开裂的方向是[010]和[101]。通过对晶体的显微形貌观察发现,晶体中存在微裂纹。晶体的各向异性热膨胀系数,晶体生长过程中大的温度梯度以及快的降温速率等是Ce：YAP晶体产生开裂的主要原因。     

In:Er:LiNbO_3晶体生长及抗光损伤性能

掺入摩尔分数为1%In2O3和0.5%Er2O3,从n(Li)/n(Nb)比为0.94,1.05,1.20,1.38的熔体中用提拉法生长In:Er:LilbO3(In:Er:LN)晶体.测试了晶体的紫外-可见吸收光谱、荧光光谱和抗光损伤阈值.结果表明:随着n(Li)/n(Nb)增加,晶体吸收边发生紫移,晶体的荧光发光强度和晶体抗光损伤阈值增强.n(Li)/n(Nb)为1.38的近化学计量比晶体的荧光发光强度和抗光损伤阈值最高.对不同n(Li)/n(Nb)的晶体的吸收边移动和抗光损伤阈值和荧光发光强度增强的机理进行讨论.     

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%.     

Nd:NaY(WO4)2晶体的生长及其性能

NdNaY(WO4)2(简称NdNYW)是一种性能优良的激光晶体.采用提拉法生长出了四方晶系白钨矿结构的NdNYW晶体.通过热重-差热分析得到晶体的熔点为1 209.07℃,测试了NdNYW晶体的红外光谱和Raman光谱,并分析了晶体的吸收光谱.结果表明该晶体在804,752,586 nm附近有较强、较宽的吸收峰,适合于半导体激光器泵浦.讨论了晶体的红外和Raman光谱中各峰的振动归属.     

激光新材料Nd^3^＋：Li6Y（BO3）3晶体的助熔剂生长

合成出不同Ｎｄ＾３＾＋掺杂浓度的ＬＹＢ系列粉末样品，进行了荧光测试。用差热分析法测定了熔体的生长温度曲线。用助熔剂法生长出尺寸为６５ｍｍ×３０ｍｍ×３ｍｍ的Ｎｄ＾３＾＋：ＬｉＹ（ＢＯ３）３晶体。     

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.     

铝酸钇(YAlO_3)晶体熔料中碳化铝(Al_4C_3)的形成、作用和除去

用化学模拟合成方法证实,在YAlO_3晶体熔料中的碳杂质在缺氧和高温下,与Al_2O_3形成另一类杂质碳化铝(Al_4C_3)。这种碳化铝在晶体生长中引发气泡和光弥散颗粒(<1μm)。研究了熔料碳含量与晶体光弥散的关系。用通过纯化空气流加热除碳法,制备出碳含量为120～200×10~(-8)的熔料,并生长出无气泡和无光弥散区的长度在150mm以上Nd:YAlO_3单晶。     

RE:KYb(WO_4)_2(RE=Nd~(3+),Er~(3+))激光晶体生长与结构特性(英文)

采用泡生法(Kyropoulos method)生长了稀土掺杂钨酸镱钾[RE:KYb(WO4)2,RE=Nd3+,Er3+]激光晶体,并对其结构特性进行了研究。RE:KYb(WO4)2晶体是由WO6,REO8和KO123种基团组成,W2O10二聚体通过WOW单氧桥相连,在平行于c轴方向上形成(W2O8)n多重带。REO8和KO12多面体共顶相连,沿[101]和[110]方向形成了具有二维层结构的延长带。X射线粉末衍射分析表明:Nd3+:KYb(WO4)2和Er3+:KYb(WO4)2两种晶体具有低温β相RE:KYb(WO4)2结构,属于单斜晶系,空间群为C2/c,计算了晶格常数。晶体红外光谱测试结果表明:在630～930cm-1范围存在5个较强的红外吸收峰,这些吸收峰是由WO4基团的伸缩振动引起的。最后,对峰值与相应的振动模式进行了归属,证实了晶体中WOOW双氧桥和WOW单氧桥键的存在。     

Ce~(3+):LiYF_4和Ce~(3+):LiLuF_4晶体生长与其紫外光谱特征

采用提拉法在CF4气氛中生长高质量掺Ce3+的LiYF4和LiLuF4晶体.测试了晶体的紫外光谱,并从配位场理论角度解释了Ce3+在2种氟化物晶体中紫外光谱特性的差异.结果表明:Ce3+在LiYF4晶体的吸收谱宽度比在LiLuF4晶体中更宽.Ce3+:LiYF4晶体的吸收峰和荧光峰的位置相对Ce3+:LiLuF4晶体的出现紫移.认为其主要原因是由于在LiYF4晶体中,Ce3+和相邻的F的距离更近,Ce3+的d电子与F之间的相互排斥作用更大.     

掺钕钨酸钆钠晶体生长、结构及光谱特性

采用提拉法生长了尺寸为φ(30～35)mm×80mm的掺钕钨酸钆钠[Nd:NaGd(WO4)2,Nd:NGW]晶体。生长Nd:NGW晶体的最佳工艺参数为:晶体的提拉速率为1～2mm/h,晶体转速为15～18r/min,冷却速率为10℃/h,液面上轴向温度梯度为0.7～1℃/mm。通过热重-差热分析(thermogravimetry-differential thermal analysis,TG-DTA),X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)对晶体进行表征。测试了晶体的红外及Raman光谱,分析了晶体的振动模式,并将晶体振动光谱进行归属。由TG-DTA曲线得到晶体熔点为1251.7℃。XRD分析表明:晶体属于四方晶系、白钨矿结构、I41/a空间群,晶胞参数a=0.53213nm,c=1.13070nm。吸收光谱表明:Nd:NGW晶体在805nm附近有较强、较宽的吸收峰,吸收截面积为3.581×10-20cm2,适合于激光二极管泵浦。     

Yb3+掺杂KLa(WO4)2激光晶体生长与光谱分析

采用提拉法生长出掺镱钨酸镧钾[Yb:KLa(WO4)2,Yb:KLW]晶体,测试了晶体的红外光谱和Raman光谱,对出现的振动模式进行了归属.从X射线衍射分析得到晶胞参数a=b=0.532 nm,c=1.189 nm.通过热重-差热分析得到晶体的熔点为1 119 ℃,在熔点以下没有相变.测试了晶体的吸收光谱和荧光光谱,计算了相应的光谱参数.结果表明:该晶体发射波长为1 021 nm,在931,981 nm附近有较强、较宽的吸收峰,适合用InGaAs半导体激光泵浦.