YGG:Cr~(3+)晶体的光谱特性研究

本文通过实验研究了YGG:Cr~(3+)晶体的光谱特性。报道了室温下的吸收谱;10K、133K、300K的荧光谱;以及荧光寿命,无辐射跃迁几率,辐射量子效率与温度之间的依赖关系。从吸收谱及荧光谱中确定在C_(31)(S_6)低对称场微扰下,Cr~(3+)离子在基质YGG中2T_1能级分裂的子能级及基态~4A_2←→~2E零声子跃迁R线的位置。     

YGG:Cr~(3+)晶体光谱特性的研究

实验测定了YGG:Cr~(3+)晶体室温下的吸收谱,结合133K、300K下的荧光谱确定了~4A_2→~2T_1跃迁的精细结构和~4A_2→~2E零声子跃迁R线(R_1,R_2)的位置。采用激光诱导荧光法(LIF)给出了10K、133K、300K下的荧光谱,并给出了荧光寿命、无辐射跃迁几率以及辐射量子效率与温度之间的依赖关系曲线和实验值。从室温吸收谱和荧光谱中确定了在C_(3i)(S_6)低对称场微扰下~2T_1的分裂子能级并与多重散射x_a方法(M_s—x_a)计算的结果进行了比较,理     

Cr~(3+):LiGaW_2O_8晶体的光谱研究

研究了作者研制的Cr~(3+):LGT晶体的室温吸收和荧光光谱,用比较简捷的方法进行了能级、晶场强度和跃迁截面的计算分析,从光谱学观点可以认为这种晶体是一种较有潜力的终端声子可调谐激光材料。     

KTiOPO_4晶体中Cr离子的光谱特性

通过实验测得ＫＴｉＯＰＯ４：Ｃｒ晶体的室温吸收谱、激发谱，室温和液氮温度下激光诱导荧光谱及各发射带的荧光寿命，进而计算得到了Ｃｒ离子的晶场参数、吸收截面、发射截面及量子效率。结果表明Ｃｒ离子受晶场的影响较弱，但具有较强的电子－声子耦合。室温下较大的无辐射跃迁几率导致了较低的量子效率。实验上没有观察到四配位Ｃｒ离子的光谱特征。最后，对上述结果结合Ｃｒ离子配位情况进行了讨论。     

ZnWO_4∶Cr~(3+)激光晶体的发光特性

研究了ZnWO_4Cr~(3+)激光晶体的发光特性,其中~4T_2能级分裂为13550、14205、14706cm~(-1)三个能级,荧光谱的斯托克斯漂移为3567cm~(-1),ZnWO4∶Cr~(3+)晶体的最强荧光峰位于912nm,最佳激发峰在622nm,掺杂浓度在0.01％时,荧光发射最强。用532nm激发时仍有很强的荧光发射。     

Y_3Al_5O_(12):Er晶体中Er~(3+)的光谱研究和2.938μm激光辐射

文本报道了Y_3Al_5O_(12)晶体中Er~(3+)离子的发射光谱研究的一些结果。研究分析解释了4~I_(11/2)—4~I_(13/2)跃迁的受激辐射的机理,获得了2.938μm激光辐射。     

YGG:Cr~(3+)晶体的激光诱导荧光光谱研究

在10K→300K温度范围内测量了YGG:Cr~(3+)的激光诱导荧光光谱,测出了有关荧光谱线的分裂量。并导出了~4T_2与~2T_1到~2E的能级间距随温度的变化关系式。     

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。     

LiNbO_3∶MgO∶Nd_2O_3晶体的光谱特性

本文用Czochrolski法生长出了LN:Mg~(2+):Nd~(3+)单晶,对其光谱参数进行了计算分析,并用激光泵浦,观察到了该晶体的激光输出。     

质子交换LiNbO_3晶体的拉曼光谱研究

研究了纯LiNbO_3晶体和由已二酸与苯甲酸的混合摩尔比分别为30%和80%时的质子源质子交换制作的LiNbO_3晶体的拉曼散射光谱.实验结果表明,纯LiNbO_3晶体的拉曼光谱在O～1000 cm~(-1)的波数范围内有11个拉曼峰,这些拉曼振动模式主要由[NbO_6]氧八面体的振动产生的;而质子掺杂的LiNbO_3晶体的拉曼光谱,在谱线的形状和数量方面,除了与纯LiNbO_3晶体的拉曼峰相同外,还发现了一个与晶体本征缺陷相关的局域模672cm~(-1)峰,它的相对强度随着本征缺陷的程度的增加而增大,同时掺质子的浓度较大时,多数拉曼谱峰位置向高波数方向稍微移动.实验还表明,掺杂质子浓度越大,波导的模数越多,表面折射率变化、波导深度越大.

Abstract：

The Raman spectra of pure and proton — exchanged LiNbO_3 crystals were investigated,and those protonated crystals were fabricated by proton source which was formed by a mixture of adipic and benzoic.And two concentration rates of 30% and 80% were applied,respectively.The experimental results show that there are eleven Raman peaks in the 0～ 1000cm~(-1) frequency region of the pure LiNbO_3 crystal,and those Raman peaks belong to [NbO_6] octahedron lattice vibration.For the Raman spectra of protonated LiNbO_3 crystals,besides the same Raman peaks as the pure LiNbO_3 crystal in shape and number,a local Raman peak 672 cm~(-1) is found and attributed to the intrinsic defects.Higher H~+ concentration in the protonated crystal leads to more intrinsic defects and a higher relative intensity of the local Raman peak 672 cm~(-1).Meanwhile,when the H~+ concentration is higher,the frequency of some Raman peaks of the protonated crystals will shift to high wave number distinctly,and both the change of the surface refractive index and the waveguide depth are larger.     

铈铁掺杂铌酸锂晶体光折变性能的研究

对铈铁掺杂铌酸锂(Ce:Fe:LiNbO3)晶体进行氧化、还原处理。通过红外光谱、紫外可见吸收光谱测试了晶体样品的组成和缺陷结构。采用透射光斑畸变法测试了晶体样品的抗光损伤能力,结果表明:生长态晶体比还原态晶体的抗光致散射能力基本上高一个数量级,氧化态的晶体要比还原态的晶体高两个数量级。采用二波耦合实验测试了晶体样品的光折变性能,结果表明:从氧化到生长再到还原态,衍射效率逐渐降低,响应时间缩短,光折变灵敏度增加,动态范围逐渐降低。     

Observation of lasing from Cr2+:CdTe and compositional effects in Cr2+-doped II-VI semiconductors

We are engaged in a systematic study of the optical and laser properties of Cr²⁺-doped cadmium chalcogenides. Previously, we demonstrated quasi-continuous wave lasing from Cr²⁺-doped Cd_0.55Mn_0.45Te with slope efficiencies as high as 64% and a laser tuning range from 2,170–3,010 nm. In this paper, we report the first demonstration of lasing from Cr:CdTe at room temperature. Pulsed-laser operation was obtained with a free-running spectrum centered at 2,535 nm. The slope efficiency of the laser was low (∼1%) because of large parasitic losses at the laser wavelength. The spectroscopic properties of Cr:CdTe are favorable for laser applications because of a large emission cross section (∼2.5 × 10⁻¹⁸ cm²) and a high emission-quantum yield (∼88%). In addition, CdTe can easily incorporate Cr ions either through melt growth or diffusion doping. Along with our results on Cr²⁺:CdTe, we report on the optical properties of several other Cr²⁺-doped II-VI semiconductors (ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdTe, Cd_0.9Zn_0.1Te, Cd_0.65Mg_0.35Te, Cd_0.85Mn_0.15Te, and Cd_0.55Mn_0.45Te) and compare them for applications as solid-state laser materials.     

掺Pr~（3＋）氟化物玻璃光谱和发光特性的研究

制备了几种不同化学成分的掺Ｐｒ３＋氟化物玻璃，测定了玻璃的吸收光谱和荧光光谱。根据Ｊｕｄｄ－Ｏｆｅｌｔ理论模型研究了玻璃成分对Ｐｒ３＋发光性质的影响。结果表明，Ｐｒ３＋在氟锆酸盐玻璃中的发光性能优于氟铝酸盐和氟磷酸盐玻璃中的发光性能，随着ＮａＦ被ＮａＣｌ的取代，发光性能进一步改善。     

Zr:Fe:LiNbO3晶体的关联存储性能

为了测试Zr:Fe:LiNbO3晶体的红外光谱、抗光折变阈值、位相共轭和全息关联存储性能,采用Czochralski方法生长Zr:Fe:LiNbO3晶体。通过实验得出Zr:Fe:LiNbO3晶体红外光谱对应的OH-吸收峰移到3488cm-1;随着Zr4+摩尔分数的增加,Zr(摩尔分数xZr=0.06):Fe:LiNbO3晶体抗光折变阈值比Fe:LiNbO3晶体提高一个数量级以上,且晶体的位相共轭响应速度增加,而位相共轭反射率有所下降,Zr(xZr=0.02):Fe:LiNbO3晶体响应速度比Fe:LiNbO3晶体提高一个数量级;另外,以Zr(xZr=0.04):Fe(质量分数wFe=0.0003):LiNbO3作为存储介质,Zr(xZr=0.06):Fe(wFe=0.0003):LiNbO3晶体作为位相共轭镜,进行全息关联存储实验,在输出平面上接收到较完整的存储图像。结果表明,Zr:Fe:LiNbO3晶体具有强的抗光折变能力与优良的关联存储性能。     

Pr3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃发光特性的研究

根据Pr3 /Yb3 共掺碲酸盐玻璃在 980nm附近的吸收谱及 1.3 1μm处的发射谱 ,研究了玻璃样品光谱特性随稀土离子浓度变化的规律。结果表明 :在Yb3 离子浓度不变的情况下 ,1.3 1μm处的发光随着Pr3 离子浓度的增加 ,其强度先增后减 ,并在浓度为 0 .15mol%时达到最大值 ,同时根据Judd -Ofelt理论计算了稀土离子的光辐射特性     

锌离子注入铌酸锂晶体的光谱特性

利用离子注入技术和氧气氛围高温退火制备了不同掺锌剂量的铌酸锂样品,并研究了锌离子浓度以及退火状态对铌酸锂晶体紫外和红外波段特性的影响。紫外波段,锌离子的注入使铌酸锂晶体的吸收边红移,退火后吸收边均与纯铌酸锂晶体的相同,锌离子的注入降低了铌酸锂晶体的透射率;红外波段,纯铌酸锂晶体分别在3486 cm-1、2851 cm-1和2917 cm-1处出现主次吸收峰,掺锌样品的主吸收峰位置与纯铌酸锂晶体相比发生微小的红移,X切向铌酸锂样品有明显的次吸收峰,而退火前Z切向铌酸锂样品的次吸收峰不明显,退火后吸收峰变锐利。锌离子的注入以及退火状态对铌酸锂晶体的透射率有影响,分别增强和减弱X切向和Z切向铌酸锂晶体的透射率。     

Ce3+离子对掺Er3+碲酸盐玻璃光谱性质的影响

研究了Ce3 + 对掺Er碲酸盐玻璃荧光光谱性质的影响 ,比较了不同的Ce3 + 掺杂浓度下Er3 + 离子荧光发光强度的变化 ,分析了Ce3 + 离子对Er3 + 离子作用的原理 ,应用经典方程计算了Er3 + 离子 4I1 1 / 2 能级的荧光寿命及其变化     

铟铈铜铌酸锂晶体光谱特性及抗光损伤能力

在铌酸锂LiNbO3(LN)中掺入0.1 mol%CeO2,0.1 mol%CuO和0.5 mol%、1 mol%和1.5 mol%In2O3,用Czochralski技术生长In:Ce:Cu:LN晶体.利用Avatar-360型FT-IR红外光谱仪测试了晶体的红外光谱,发现In(3 mol%):Ce:Cu:LN晶体的OH-吸收峰由LN的3 484 cm-1移到3 508 cm-1.利用WFZ-26A型紫外.可见光分光分度计测试了晶体的紫外可见光谱,发现当In掺量小于3 mol%时.随In掺量的增加,基础吸收边向短波方向移动,即发生紫移,在掺入量达到3 mol%时,基础吸收边红移.采用透射光斑畸变法测试了晶体的抗光损伤能力,结果表明:In(3 mol%):Ce:Cu:LN晶体的抗光损伤能力比其他样品明显增强,较Ce:Cu:LN晶体的抗光损伤能力高出两个数量级.探讨了In:Ce:Cu:LN晶体OH-吸收峰及基础吸收边移动和抗光致散射能力增强的机理.     

掺Er3+碲铌酸盐玻璃的发光特性研究

以TeO2,Nb2O5,ZnO,Na2O为基质原料制备了掺铒碲铌酸盐玻璃,差热分析表明,Nb2O5的加入可以明显提高碲酸盐玻璃的热稳定性。同时应用McCumber原理计算的结果显示,摩尔分数为4%的Nb2O5的加入可使碲酸盐玻璃在1.53μm处的受激发射截面提高8%,其峰值达8.9×10-21cm2,而受激发射截面的有效带宽几乎不变。     

铒离子在钨酸锌晶体中的光谱性质

本文测量并分析了ZnWO_4∶Er晶体的吸收光谱、激发光谱和荧光光谱,发现Er~(3+)离子与基质晶格之间存在能量传递效应。用Judd-Ofelt理论计算了Er~(3+)离子的强度参数Ω_λ以及吸收和辐射跃迁的振子强度,并由此计算出激光能级辐射跃迁几率、辐射寿命、积分发射截面及荧光分支比等光谱参数。讨论了ZnWO_4∶Er晶体几个主要通道实现激光输出的可能性。