自变频激光晶体Nd3+:GdAl3(BO3)4的研究

采用熔盐法生长出尺寸为30mm的Nd3+:GdAl3(BO3)4优质晶体,进行了吸收光谱和荧光光谱的测定研究,计算得到晶体发射截面为σe1061.9=2.9×10-19cm2和σe1338mm=5.5×10-20cm2.采用染料激光器作为泵浦源,对晶体进行了自变频激光实验研究,在紫外可调谐(378-382nm)、绿光531nm、蓝光(436-443nm)、红光(669nm)和红外可调谐(1305-1365nm)波段实现了激光输出,输出的最大功率分别为:105μJ/脉冲、119.5μJ/脉冲、445μJ/脉冲、19μJ/脉冲和31μJ/脉冲.     

LD泵浦Nd：YVO4晶体LBO临界相位匹配倍频617nm激光器

报道了国产LD泵浦Nd：YVO4晶体,首次用临界相位匹配方式LBO腔内倍频实现了高效率的671nm红激光输出。当注入泵浦功率为800mW时,用II类临界相匹配LBO倍频,红激光基模输出52mW,光－光转换效率达6．5％;用I类临界相位匹配LBO倍频,红激光基模输出97mW,光－光转换效率达12．1％。     

Cr,Yb:YAG晶体的光谱性质

采用提拉法生长了原子分数为10％的Yb和不同掺杂浓度Cr的Cr,Yb:YAG激光晶体.测试了室温下晶体的吸收光谱、荧光光谱和荧光寿命.随着晶体中Cr离子掺杂浓度的增加,晶体在1.03μm处的吸收系数增大、荧光强度和荧光寿命下降,同时Yb³⁺→Cr⁴⁺能量转移效率增加、量子效率降低.确定了Cr,Yb:YAG晶体中Cr的最佳浓度值.     

激光非线性复合功能晶体的研究和发展

简要回顾了激光非线性复合功能晶体(即自倍频晶体)的发展过程,从结构、生长和性能等方面对现已研制发展的Nd:Mg:LiNbO₃(NMLN)、Nd_xY_1-xAl₃(BO₃)₄(NYAB)、Cr:KTP、LaBGe_^O5:Nd³⁺、β’-Gd₂(MoO₄)₃:Nd³⁺(GMO:Nd³⁺)、掺Nd³⁺或Yb³⁺的ReCa₄O(BO₃)₃(ReCOB;Re=Gd、Y)(即 Nd:GdCOB、Yb:GdCOB、Nd:YCOB、Yb:YCOB)、Yb:BaCaBO₃F 等几种主要类型的自倍频晶体的研究现状进行了总结,并对该类晶体的发展做了展望.     

蓝紫光倍频晶体ZCTC晶体生长与透过性质研究

硫氰酸锌镉（ZnCd(SCN）4），简称ZCTC，是自行研发的一种蓝紫光倍频晶体。通过恒温蒸发溶液来生长ZCTC晶体，测量了KSCN和ZCTC溶液的透过率曲线，发现SCN^-基因是影响ZCTC晶体紫外截止波长的主要因素。研究还发现ZCTC晶体（100）面的透过度更高于（001）面，通过化学镀膜可以减少晶体表面反射损耗。ZCTC晶体经180℃，24h烘烤后，在300-800nm之间透过率明显下降。     

掺镨硼酸钙氧钆(GdCOB:Pr)晶体的光谱性能

首次生长了新型激光晶体GdCa4O(BO3)3:Pr简称（GdCOB:Pr),测量了它的室温透过谱,并在530nm激光激发下测量了晶体的荧光发射,分析并标定了Pr^3 离子的能级跃迁对应的峰值。分析了掺杂稀土离子对晶体紫外吸收边的影响。     

ICP—AES法测定硼酸钆铝激光晶体中Nd的含量

应用 ICP—AES 法测定硼酸钆铝激光晶体中的 Nd。在石英坩埚650℃用 KHSO_4分解样品,Tm 被选择作内标元素。回收率为97—102%,相对标准偏差为2.4%。方法简便,可获得满意的分析结果。     

Yb:YAG透明陶瓷的制备和激光输出

制备了高质量的Yb:YAG透明陶瓷. Yb:YAG透明陶瓷的晶粒尺寸为10μm左右且分布均匀, 晶界处和晶粒中没有杂质、气孔的存在. Yb:YAG样品中所有元素分布均匀, 不同的晶粒间, 晶粒和晶界间成分是一致的, 没有出现成分的偏析. 4mm厚样品的透过率为80％. LD泵浦获得了波长为1030nm, 最大功率为268mW的连续激光输出.     

Nd:GdxY1-xCa4O(BO3)3晶体的生长及其光谱性能研究

利用熔体提拉法生长了大尺寸,高质量的新型激光自倍频晶体Nd:GdxY1-x(Ca4O(BO3)3(简称Nd:GdYCOB),对Nd:GdYCOB晶体的XRD衍射图进行指标化,得到它的晶胞参数为a=8.080A;b=16.016A;c=3.538A,β＝101．18,μ＝491．1A3,对取自不同部位的晶体粉末进行ICP原子发射光 分析表明晶体整体组份均匀一致,根据熔体和晶体粉末的ICP数据计算,Nd:GdYCOB晶体中Nd3 的分凝系数为0．63,首次报道了Nd:GdYCOB晶体200－3000nm室温透过光谱和室温荧光光谱及荧光寿命,室温透过光谱表明Nd:GdYCOB晶体的紫外吸收边在－220nm,具有很宽的透光波段（－220－2700nm);Nd:GdYCOB晶体在800nm附近存在很强的吸收,适合于LD泵汪,为光光谱表明Nd:GdYCOB晶体是一种很有潜力的RGB（red,green,blue)激光自倍频晶体,掺杂4％,5％ Nd:GdYCOB晶体的荧光寿命分别为105us和100us。     

Ca2YO(BO3)3晶体的热物理性质研究

测量了新型非线性激光晶体Ca2YO(BO3)3（YCOB）的比热及其沿a,b,c三个方向的热膨胀系数，热扩散系数，导热系数，声子平均自由程和等效声速等热物理性质；讨论了属于单斜晶系的YCOB晶体的热物性的各向异性行为；实验结果表明YCOB晶体具有较大的比热和导热系数，其热膨胀系数各向异性相对较小，具有良好的热物理和力学性能。     

掺钕氟磷酸锶单晶研究

为探索和评价新型激光晶体掺钛氟磷酸银Nd：Sr5（PO4）3F（Nd：SFAP）在制作激光器方面的应用，对其生长、结构、光谱与激光特性及一些物理性能进行了系统研究．采用Czochralski法成功地生长出单晶；用先进的设备对所生长之晶体进行了有关测量，并进行了以激光二极管为泵浦源、该晶体为工作物质的激光实验．结果表明：晶体生长中Nd的有效分凝系数为0.52；理想的泵浦光应是806um的π偏振光，荧光寿命为175μs；泵浦阈值15mW，斜效率为31．8％研究结论为：Nd：SFAP晶体是制作小型LD泵浦激光器的理想材料，但用它制作较大功率激光器是不合适的     

不同掺杂对Ba3Y(BO3)3晶体的生长和相变的影响

结合X射线粉末衍射和差示扫描量热法,系统研究了不同格位上的掺杂对Ba₃Y(BO₃)₃晶体的生长和相变的影响. 研究发现,相同掺杂浓度10at%时,掺Nd³⁺的α-Ba₃Y(BO₃)₃晶体的相变温度（1099.6℃）比掺Yb³⁺的晶体的相变温度（1145.3℃）低;且随着掺Nd³⁺浓度的降低,晶体的相变温度升高,晶体在降温过程中更容易发生相变. 在晶体中掺入Sr²⁺离子,可以有效提高Yb³⁺∶α-Ba₃Y(BO₃)₃晶体的稳定性. 随着Sr²⁺掺入浓度的增加,晶体的熔点升高,相变温度降低. 当Sr²⁺掺杂浓度为16at%时,晶体的相变峰消失;当Sr²⁺掺杂浓度分别为5at%、10at%时,晶体仍然发生相变.     

新型非线性光学晶体Ca4RO(BO3)3的研究进展

作为新型非线性光学材料,钙－稀土硼酸盐晶体Ｃａ４ＲＯ（ＢＯ３）３（Ｒ－Ｌａ＾３＋、Ｎｄ＾３＋、Ｓｍ＾３＋、Ｇｄ＾３＋、Ｙ＾３＋、Ｅｒ＾３＋、Ｔｂ＾３＋、Ｌｕ＾３＋）近来引起了广泛的重视,该系列晶体属非中心对称的单斜晶系,空间群Ｃｍ。本文综术字上述晶体的结构和生长研究的进展,总结了晶体的线性光学／非线性光学性能以及要晶体的激光自倍频性能,指出这些晶体在非线性光学领域潜在的应用前景。     

Ca4RO(BO3)3(R=Gd,Y)晶体空间方向的确定

介绍了高质量Ca4GdO(BO3)3(GdCOB)、Ca4YO(BO3)3(YCOB)晶体的生长,报道了两种晶体空间方向的确定方法,对于该类低对称非线性光学晶体的实用化具有推动意义。     

Li6Gd(BO3)3:Ce晶体的提拉法生长和闪烁性能

采用提拉法和铂坩埚感应加热技术生长出最大尺寸为直径25mm，长40mm的Li6Gd（BO3）3：Ce晶体，XRD分析表明，生长出的晶体为单一的Li6Gd（BO3）3：Ce相，结构属P21／c空间群．对晶体生长中存在的解理开裂、应力开裂及多晶问题进行了讨论，并从晶体结构的角度解释了（020）完全解理面出现的原因．晶体在380-800nm之间的透过率接近90％，200-380nm之间的吸收是由Ce^3＋离子的4f-5d跃迁和Gd^3＋离子的4f-4f跃迁引起的．不同激发源激发下的发射均显示Ce^3＋离子的双谱峰特征；相比于紫外激发下的发射而言，X射线激发下的发射光谱略有红移．该晶体发光符合单指数衰减模型，衰减时间为30．74ns，在241^Am源的α射线激发下晶体的能量分辨率为28．84％．     

GdAl3(BO3)4:Eu3+荧光粉的光致发光特性

用硝酸盐热分解法合成了单相粉末样品Gd1-xEuzAl3(BO3)4(0≤x≤1),研究了Eu^3 在GdAl3(BO3)4中的紫外和真空紫外光谱性质．GdAl3(BO3)4：Eu^3 中稀土离子占据非中心对称的格位，Eu^3 在其中的特征发射以^5D0→^7F2电偶极跃迁为主,在147nm激发下GdAl3(BO3)4：Eu^3 呈色坐标为(0．645，0．330)的强红光发射，说明是非常有前途的PDP用红色发光材料,在GdAl3(BO3)4：Eu^3 的真空紫外光谱中观察到两个峰，158nm的激发带归属于B03基团的吸收，258nm处的激发带为Eu^3 →O^2-的电荷转移跃迁带．在147nm激发下，GdAl3(BO3)4：Eu^3 的红光发射强度随着Eu^3 浓度的增加而减弱，而在258nm激发下随Eu^3 浓度的增大Eu^3 的红光发射增强，说明它们发光的机理不同。     

LuxY1-xAl 3:Ce晶体中伴生(Lu,Y3 Al5O12:Ce相成因研究

采用提拉法制备了LuxY1-xAlOa:Ce晶体样品,通过XRD物相分析和成分分析,并结合Lu2O3-Al2O3二元体系相图以及LuxY1-xAlO3:Ce 结构稳定性方面的分析与讨论,结果表明:随着熔体中Lu元素含量的增加,熔体分层加剧,析晶LuxY1-xAlO3:Ce相的熔体组成区间将向富Lu一侧偏移,这使得晶体上部易伴生(Lu,Y)3Al5O12:Ce相;而随着Lu元素含量的提高, LuxY1-xAlO3:Ce晶体的热稳定性降低,氧空位的存在则使晶体的热稳定性进一步降低,在接种过程中籽晶表面易发生相分解反应生成(Lu,Y)3Al5O12:Ce和(Lu,Y)4Al2O9:Ce,籽晶表面相分解产物(Lu,Y)3Al5O12:Ce提供了诱导析晶(Lu,Y)3Al5O12:Ce相所需的晶核,这使得晶体的外表面处易伴生(Lu,Y)3Al5O12:Ce相.调整配料组成使n((Lu,Y)2O3):n(A12O3)=1.17～100,加大熔体内部和固液界面处的温度梯度以改善熔体对流、抑制熔体分层以及籽晶表面处的相分解等有助于高Lu元素含量LuxY1-xAlO3:Ce晶体的获得.