YAG激光晶纤中Nd^3＋离子分布

用激光加热基座(LHPG)法控制了YAG单晶光纤。用电子能量色散谱(EDS)测定晶纤中Nd~(3+)离子浓度分布得知:离子沿径向分布不均匀,而沿纵向分布基本均匀;光纤的直径愈细,径向浓度分布更不均匀。对实验结果作了理论解释,估算了多次控制的光纤中Nd~(3+)离子的浓度。     

熔盐法生长YAG:Nd和定位成核工艺

本文描述了一种用熔盐法生长YAG:Nd~(3+)晶体的水冷定位成核新工艺。给出了生长YAG:Nd~(3+)的最佳配方和降温程序。用这种方法,成功地控制了成核数目。较稳定地长出了重量为200～400g的具有一定质量的大晶块。     

合成LNPP激光玻璃及主要特性

合成LNPP激光玻璃是一种化学计量的非晶态物质,它克服了NdPP晶体尺寸较小、易开裂以及纯NdPP玻璃浓度过高、自吸收太强、热光性能差的缺点。LNPP玻璃的荧光波长为1.053μm、斜率效率为2.8％(φ6×100mm)、最高重复率为20Hz(φ5×70mm);单位体积最大输出能量为5.5J/cm~2,是硅酸盐钕玻璃的1.6—2.2倍;单位体积最高平均输出功率14.5W/cm~2,比Li-Nd-La磷酸盐玻璃高40％,是已知储能最大、平均输出功率最高并有利于激光器件小型化的新型玻璃激光工作物质,可以替代硅酸盐钕玻璃以及部分替代Nd~(3+):YAG用于常规脉冲激光器件,其成本只相当于Nd~(3+):YAG的三分之一,与红宝石价值大致相同,因此,具有很高的实用价值。     

掺钕钆镓石榴石(GGG:Nd~(3+))单晶的生长、完整性及其激光性能

本文报导了GGG:Nd~(3+)单晶的生长研究、完整性观测和性能测试。研究了如何控制组分过冷、铱包裹物和位错等缺陷。报导了这些缺陷的光学观测,并测定了GGG:Nd~(3+)单晶中的Nd~(3+)的平均分布系数、晶体点阵常数、激光效率和光的透过率等。对缺陷的观测、控制和性能的测定都围绕着这样一个问题,即GGG:Nd~(3+)单晶能否既作为具有磁光效应的外延膜的基片材料,又同时作为发生激光的工作物质。实验结果认为这将是可以实现的。从而提出这样一个看法,GGG:Nd~(3+)的这两种功能将有助于某些磁光器件的研制,有可能使这两种作用结合在同一块材料上,使器件固体化、简单化。     

YAG:Ce~(3+)@SiO_2核壳结构荧光粉制备及荧光特性

以碳酸氢铵和氨水混合溶液为沉淀剂,采用甲醇辅助共沉淀法制备以SiO_2为核、YAG:Ce~(3+)为壳的核壳结构YAG:Ce~(3+)@SiO_2纳米荧光粉。采用热分析(TG-DTG)、X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、荧光光谱(PL)对粉体进行表征。XRD表征结果表明,前驱体经过1 000℃煅烧3 h制备的YAG:Ce~(3+)样品为YAG纯相,YAG:Ce~(3+)@SiO_2样品为YAG相和SiO_2相。TEM表征结果表明,YAG:Ce~(3+)@SiO_2核壳结构中SiO_2核的大小为30~40 nm、壳厚约为10 nm。YAG:Ce~(3+)@SiO_2荧光粉激发光谱为双峰结构,主要激发峰为451 nm,与Ga N的蓝光发射匹配;发射光谱为一宽带,主峰波长为525 nm,能与Ga N的蓝光组合形成高亮度白光。而且YAG:Ce~(3+)@SiO_2的激发光谱和发射光谱的强度比YAG:Ce~(3+)粉体强。     

掺钛白宝石的生长和光谱

用提拉法已生长出高光学质量的掺钛白宝石单晶(毛胚尺寸大于Φ15×100mm)。晶体直径成功地采用熔体称重法自动控制。从长出的晶体中切取了Φ7mm×62mm的激光棒。 测量了5—300K温度范围内Ti~(3+):Al_2O_3的光谱特性。首次观察出6166(?)零声子吸收线和平均分裂为194cm~(-1)的一系列电子振动线。研究了紫外区域的光吸收。用四次谐波Nd~(3+):YAG激光器为泵浦源激励Ti~(3+):Al_2O_3晶体发现非单一指数衰减的蓝光发射,同时还观察到红光发射。讨论了这些发光特征和可能的机理。     

Nd~(3+)掺Na_(0.25)K_(0.25)Bi_(2.5)Nb_2O_9压电陶瓷的结构与性能

采用固相法制备Na_(0.25)K_(0.25)Bi_(2.5–x)Nd_xNb_2O_9(NKBN–xNd~(3+),0≤x≤0.40,x为摩尔分数)铋层状无铅压电陶瓷,研究了不同Nd~(3+)掺杂量对NKBN–x Nd陶瓷显微结构、电学性能的影响及NKBN–0.20Nd~(3+)陶瓷高温下的电导行为。结果表明:所有样品均为单一的铋层状结构;当Nd~(3+)的掺杂量x为0.02时,样品的晶粒尺寸减小并趋于均匀,致密度提高;适量的Nd~(3+)掺杂能降低样品的介电损耗,提高NKBN陶瓷的压电常数d33。NKBN–0.20Nd~(3+)陶瓷样品的电学性能最佳:压电常数d_(33)=24 p C/N,机械品质因数Q_m=2 449,tanδ=0.40%,2P_r=1.11μC/cm~2。NKBN–0.20Nd~(3+)样品的阻抗谱表明:在高温区域陶瓷的晶粒对电传导起主要作用,当温度高于600℃时,样品主要表现为本征电导,NKBN–0.20Nd~(3+)和NKBN的电导活化能分别为1.85和1.64 e V。     

Nd Ce：YAlO3激光晶体中Ce^3＋→Nd^3＋的能量转移特性

测试并分析了Nd,Ce:YAlO_3晶体的吸收光谱、激发光谱和发光光谱,证实了YAlO_3中存在着Ce~(3+)→Nd~(3+)的能量转移,因此掺入Ce有可能大大提高Nd:YAlO_3的激光效率.     

钕单掺LiNbO_3晶体缺陷结构分析

采用提拉法生长了掺Nd~(3+)浓度为0.2 mol(N1)%,0.5 mol(N2)%,0.8 mol(N3)%的Nd:LiNbO_3晶体。测试了Nd:LiNbO_3晶体的红外吸收光谱、紫外-可见吸收光谱并深入研究了其内部缺陷结构。通过对光谱的测试与分析得出:Nd~(3+)在低浓度掺杂过程中优先取代反位铌NbLi~(4+)位及Li~+位,随着掺杂浓度的增加主要取代反位铌NbLi~(4+)位。     

“体积补偿”掺杂的Lu_αNd_βY_(1-α-β)AlO_3晶体生长与表征的研究

根据“体积补偿”(VC)公式计算了Lu_αNd_βY_(1-α-β)Alo_3晶体中掺质离子Lu~(3+)和Nd~(2+)的质佳浓度比(μ/β)。生长了各种不同的α和β值的Lu_αNd_βY_(1-α-β)AlO_3[(简称(Lu~(3-),Nd~(3+)):yAlO_3]单晶,并对它们的晶格参数、光学均匀性、散射颗粒密度、光谱特性及激光性能做了测了测量和比较。发现了用“VC”掺杂的Lu_αNd_βY_(1-α-β)AlO_3晶体的光学质量得到了改善。     

双通道激发稀土上转换发光材料用于荧光成像

稀土上转换发光材料作为生物发光标记材料,拥有化学稳定性高、发光稳定性好、窄带发射、发光寿命较长的优点。采用核-壳包裹的方法,设计与制备了双通道激发NaYF_4∶Yb~(3+)、Nd~(3+)、Tm~(3+)、Er~(3+)@NaYF_4∶Nd~(3+)(CS-Nd)纳米材料,所合成的材料CS-Nd可在980 nm和808 nm激光激发下实现上转换发光。通过透射电子显微镜、上转换发光测试和小鼠活体荧光成像研究了纳米材料CS-Nd的形貌大小、上转换发光性质和生物成像性能。     

48.3(0.61CaTiO_3-xNd_(2/3)TiO_3)-51.7MgTiO_3复合陶瓷的制备和性能

用传统固相法制备48.3(0.61Ca Ti O_(3-x )Nd_(2/3)TiO_3)-51.7Mg TiO_3复合陶瓷。研究在1 320℃烧结时Nd~(3+)含量和保温时间对复合陶瓷微观形貌、相组成和介电性能的影响。结果表明:复合陶瓷的气孔率随Nd~(3+)含量的增加先下降后上升,相对介电常数εr和谐振频率温度系数τf随Nd~(3+)含量的增加而降低,品质因数Q·f值随Nd~(3+)含量的增加先上升后下降,之后再上升。当x0.48时,保温7 h所得样品的气孔率较低;x≥0.48时,保温4 h的样品气孔率较低。保温时间对材料谐振频率温度系数几乎没有影响。当烧结温度为1 320℃、保温4 h和Nd~(3+)含量为0.54时,样品性能较佳:εr=45.28,τf=73.76×10–6/℃,Q·f=35 002GHz。加入Nb~(5+)并复合Zn Al_2O_4后,得到的0.96(48.3(Ca_(0.60)Nb_(0.16)TiO_(3-0.54)Nd_(2/3)TiO_3)-51.7Mg Ti O_3)-0.04Zn Al2O4复合陶瓷的εr=41.24、τf=39.44×10–6/℃。     

Nd~(3+)掺杂Zno/TiO_2催化剂制备及光催化活性

以ZnSO_4·7H_2O和Ti(SO_4)_2为原料,体积分数40%的乙醇作溶剂,用共沉淀法制备ZnO/TiO_2和Nd~(3+)-ZnO/TiO_2[n(zn)∶n(Ti)=3∶10]催化剂。采用XRD和UV-Vis等技术进行表征,考察氨水浓度、Nd~(3+)掺杂量和催化剂用量对罗丹明B光催化降解的影响。XRD分析表明,稀土掺杂使催化剂中纳米TiO_2晶粒细化;UV-Vis吸收光谱表明,稀土元素掺杂后,催化剂在紫外光吸收有所加强;光催化降解实验表明,氨水浓度较低时,所得催化剂活性较高;掺杂适量Nd~(3+)能有效提高ZnO/TiO_2的光催化活性。当催化剂用量1 000 mg·L~(-1)、Nd~(3+)掺杂质量分数0.70%和浓氨水稀释10倍时,太阳光连续光照4 h,催化剂的光催化活性较高,废水COD_(Cr)去除率达90.1%。     

硅酸盐激光玻璃——发展历程和高能高功率激光玻璃

回顾了1961年首次发现Nd~(3+)激光以后20年硅酸盐激光玻璃的发展历程。列出用于高能、高功率激光的钕玻璃的牌号、化学组成和玻璃性质。简要叙述中国用于强激光的硅酸盐激光玻璃的进展及在激光系统中的应用。     

Eu~(3+):YAG玻璃陶瓷制备及发光性能

采用高温熔融法制备Eu~(3+)掺杂SiO_2-NaF-Al_2O_3-Y_2O_3-ZrO_2系统玻璃,经热处理得到Eu~(3+):YAG玻璃陶瓷。通过X射线衍射(XRD)、电子扫描电镜(SEM)和荧光光度计对样品进行分析表征。结果表明,采用熔融温度1500℃,再经1300℃保温2h得到晶粒尺寸约为41.8rm的Eu~(3+):YAG玻璃陶瓷。同基础玻璃相比玻璃陶瓷中,~5D_0→~7F_2发射峰出现劈裂,~5D_0→~7F_2与~5D_0→~7F_1跃迁相对强度比值下降,说明Eu~(3+)进入YAG晶格。     

稀土元素钨钒磷酸根配合物的研究

制备了一系列新型稀土元素钨钒磷四元杂多配合物。其分子通式为:K_(11)H_2[Ln(PW_(10)V_1O_(39)_2]·mH_2O(Ln=La~(3+)、Ce~(4+)、Pr~(3+)、Nd~(3+)、Sm~(3+)、Eu~(3+)、Gd~(3+)、Dy~(3+)、Yb~(3+))讨论了它们的XPS、NMR、ESR、UV、IR等波谱性质。结果表明,配体部分具有空位α—Keggin结构。     

稀土离子掺杂CaF_2透明激光陶瓷的研究进展

稀土离子掺杂的CaF_2透明陶瓷同时具有氟化物独特的光学性能和陶瓷材料优异的力学性能,是一种具有战略意义的新型激光增益介质材料。综述了当前国内外稀土离子掺杂CaF_2透明激光陶瓷的研究进展,并对制备工艺和光学性能进行了阐述。分析了当前研究所遇到的问题,着重分析了Nd~(3+)∶CaF_2透明激光陶瓷的研究难点,并对其应用前景进行了展望。     

钕氟复合掺杂二氧化钛纳米线阵列的光催化性能

利用溶胶-电泳沉积技术,以多孔有序阳极氧化铝膜为模板制备Nd~(3+)/F~-共掺杂的二氧化钛纳米线阵列.用扫描电子显微镜、X射线衍射仪对其进行表征,并以甲基橙为降解物,对Nd~(3+)单掺杂TiO_2、F~-单掺杂TiO_2和Nd~(3+)/F~-共掺杂TiO_2进行了光催化降解性能研究.结果表明:Nd~(3+)/F~-共掺杂TiO_2纳米线阵列具有比单元素掺杂更高的光催化活性,光照1 h对甲基橙的降解率均达到90%以上.同时,杂质离子的引入使得TiO_2薄膜的吸收波长发生红移,实现了在不降低TiO_2光催化性能的同时又具有可见光活性.     

Nd~(3+)/Yb_(3+)/Tm~(3+)共掺杂NaY(WO_4)_2纳米晶的制备及其上转换发光性能

采用水热法合成出Nd~(3+)/Yb~(3+)/Tm~(3+)共掺杂NaY(WO_4)_2纳米晶。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、红外光谱、荧光光谱等,对合成样品的晶体结构、形貌和上转换发光性能进行表征。结果表明:合成的样品均为纯四方相的NaY(WO_4)_2,粒径在50~55 nm之间。利用聚乙二醇(PEG-2000)作为表面活性剂制得的上转换纳米粒子,尺寸小、分散性好并且具有一定的水溶性。在808 nm近红外光激发下,观察到469 nm处的蓝光发射峰以及539 nm处的绿光发射峰,其中蓝光来自Tm~(3+)的~1G_4→~3H_6能级跃迁,绿光由Tm~(3+)的~1D_2→~3H_5跃迁产生。并研究了共掺杂体系中Nd~(3+)→Yb~(3+)→Tm~(3+)的能量传递过程及其上转换发光机理。     

大尺寸Nd^3＋：YAP晶体中云层和孪晶的克服途径

本文报道用中频感应加热Czochralski法,在大的气-液温差场中生长大尺寸的Nd~(2+):YAP单晶,并在生长过程中采用“真空自然冷却法”退火工艺。即当大尺寸Nd~(3+):YAP单晶在高温下生成后,随即改变氮气氛成真空状态,由于真空状态下热辐射起主导作用,炉膛内温度梯度明显减少,使生成后的大单晶在这种由真空导致的低梯度的温场中自然冷却到室温。不仅可以克服云层的产生,而且可以克服孪晶的形成。