NdP_5O_(14)晶体的光谱强度参数

关于高稀土浓度化学计量比的稀土五磷酸盐晶体已为人们所熟知，国内外NdP_3O_(14)晶体已用作微小型激光器的工作物质。但对稀土五磷酸盐晶体的光谱参数报告得不多。我们生长     

小型NdP_5O_(14)脉冲激光器

简要介绍NdP_5O_(14)小型激光器的结构设计,给出了灯和棒的最佳匹配尺寸,获得发散角个于5mrad、峰值功率大于4MW的激光输出。     

闪光灯激励的NdP_5O_(14)激光器

已制成用小型氙闪光灯激励的室温、小型脉冲NdP_5O_(14)激光器,阈值几百毫焦耳,输入小于1焦耳,得到1.5毫焦耳的输出能量,并期望数量级提高。     

低阈值横向激励NdP_5O_(14)激光器

本文介绍NdP_5O_(15)(NdPP)室温激光特性,用波长0.58微米的连续染料激光器横向泵浦,泵浦腔模拟发光二极管或激光二极管泵浦结构。760微米长晶体最低的横向阈值是4毫瓦。根据这一阈值和激励效率和泵浦波长间理论关系,可以预计对于边缘发射0.8微米波长发光二极管激励的阈值约为8.5毫瓦。如果采用背面反射的薄的NdPP样品,对于较高的激励效率,这一阈值可降低约60％,而最低的光学转换效率为～3.5％。     

NdP_5O_(14)晶体已用于小型测距机

NdP_5O_(14)晶体是一种低阈值、高效率的激光晶体,虽有很多人曾提出过实用化设想,但因晶体生长困难,器件仍处在实验阶段。山东大学现已生长出70毫米长,60克重的光学质量较好的NdP_5O_(14)晶体。     

五磷酸钕(NdP_5O_(14))脉冲激光器

本文根据NdP_5O_(14)的吸光光谱同Nd:YAG相似的特点,采用微型长弧脉冲氙灯泵浦,使NdP_5O_(14)晶体首次实现激光运转。为进一步提高NdP_5O_(14)横向泵浦的效率,我们又精心设计了适用于小尺寸激光晶体泵浦的高充气压脉冲长弧闪光灯和与其匹配的L-C放电网络,紧耦合聚光器及平面-平面谐振腔,并采用了可饱和染料片使NdP_5O_(14)调Q激光器实现了微小型化。该激光器采用尺寸为2.5×2.5×22毫米的NdP_5O(14)晶体的激光运转参数是:静态     

1.32微米闪灯激励的NdP_5O_(14)激光器及其发射截面

由自发与受激发射测量确定了1.32微米处NdP_5O_(14)的~4F_(3/2)→~4I_(13/2)发射截面。对闪灯激励的NdP_5O_(14)激光器在1.32与1.05微米两处的性能进行了计算。当输入1.6焦耳时,在1.32微米处获得多模输出能量为2.7毫焦。     

氙灯泵浦的NdP_5O_(14)晶体微型脉冲激光器已出光

西安五所用山东大学晶体研究室研制的大块NdP_5O_(14)晶体和该所研制的微型脉冲氙灯,设计组装了一台微型脉冲NdP_5O_(14)(Nd_xLa_(1～x)P_5O_(14))激光器,并于1979年1月8日输出激光。 NdP_5O_(14)——Ndpp是一种光学增益高的新型激光晶体。晶体中的Nd不是作为掺杂物进入基质,它本身就是化合物中的一个组分,就是说,它既是激活离子又是基质。Ndpp晶体中Nd~(3+)的浓度(4×10~(21)厘米~(-3))约为掺钕1％的YAG:Nd~(3+)中的Nd~(3+)浓度     

ErP_5O_(14)晶体的生长与光谱

引言Er~(3 )已用作固体激光的激活剂或敏化剂,它在紫外、可见光谱区有丰富的强吸收带,在光抽运情况下容易实现激光振荡。Er~(3 )在晶体中有几种波长能够产生激光,其中以1.5μm振荡阈值较低,这一波长激光在光纤介质中传输损耗很低,可用作光纤通信的光源。因此,开展ErP_5O_(14)晶体的光谱和激光性能研究很有意义。过去,我们曾在自己组装的荧光分光光度计上测定了NdP_5O_(14),EuP_5O_(14),TbP_5O_(14)     

HoP_5O_(14)晶体的结构与光谱

研究了HoP_5O_(14)晶体生长,测定了它的结构,分析了它的晶面与几何外形。研究了吸收、激发、荧光及红外光谱。首次测出了HoP_5O_(14)晶体中Ho~(3 )的~5I_7—~5I_8跃迁在2.046微米。     

Cr~(3 )在Y_3Ga_5O_(12)晶体中的能级和光谱特性

过渡金属离子掺杂的各种氧化物晶体的光谱特性是激光晶体物理的基本问题,研究该问题的目的在于开辟探寻新型激光晶体实验和理论途径。近年来,Walling和Strure等人将具有3d外层电子结构的Cr~(3 )离子掺入BeAl_2O_4和Gd_3(Ga,Sc)_2Ga_3O_(12)晶体中研制成功室温宽带终端声子可调谐激光晶体,但由于氧化铍的剧毒性和钪的稀有昂贵,使它们的开发应用受到很大的局限。     

Ho~(3+)离子及HoP_5O_(14)晶体的光谱性质

根据HoP_5O_(14)的吸收光谱和荧光光谱,用Judd-Ofelt理论计算了Ho~(3+)的强度参数.并计算了激发能级的辐射跃迁速率、辐射寿命、荧光分支比和积分发射截面等光谱参数.     

Er~(3+)离子及ErP_5O_(14)晶体的光谱性质

根据ErP_5O_(14)的吸收和荧光光谱,用Judd—Ofelt理论计算了在此晶体中Er~(3+)的强度参数Ω_λ(或τ_λ),由此计算了激光能级辐射跃迁速率、辐射寿命、荧光分支比和积分发射截面等光谱参数。提出了在Peap与强度参数的总和之间存在直线关系的经验公式。讨论了ErP_5O_(14)作为激光材料的可能性。     

MoP_5O_(14)非晶中Ho~(3+)离子光谱参数的计算

由测量的HoP_5O_(14)非晶的吸收光谱,计算了Ho~(3+)在五磷酸盐非晶中的强度参数Ω_λ,并由此计算了激光能级的振子强度、自发辐射跃迁速率、荧光分支比和积分发射截面。本文还讨论了HoP_5O_(14)作为红外激光材料的可能性。     

NdP_5O_(14)晶体中Nd~(3+)的4F_(3/2)受激态上粒子数对荧光寿命的影响

研究了室温下 NdP_5O_(14)晶体中 Nd~(3+)的4F_(3/2)态的荧光寿命。观察到高泵浦强度下影响光学增益的荧光双指数衰减曲线。从能量传递过程进行理论分析。简单描述了脉冲若丹明6G 激光器选择泵浦的τ计。     

Nd_XLa_(1-X)P_5O_(14)单晶的合成与研究

由于集成光学的需要,提出建立有效薄膜激光器的任务。Nd~(3 )离子是固体激光器中使用最广的激活离子之一。Nd~(3 )作为激活离子除优点外,还有固有严重缺点。实际上,在所有已知的基质中,当激活离子大于1～2％原子时,在很大程度上会发生荧光猝灭。当建立小型激光器时这就不可能使激活元件吸收所需要的光密度。近年来国外杂志上出现关于NdxLa_(1-x)p_5O_(14)晶体的合成及激光和光谱性能研究的报道。如资料[1]在300～900毫微米区获得了吸收光谱并报道了~4F_(3/2)→~4I_(9/2)和     

TbP_5O_(14)非晶中Tb~(3+)的双光子吸收

本文报导了我们首次观察到TbP_5O_(14)非晶中Tb~(3*)离子的双光子吸收现象,发现二级理论允许的双光子吸收较强,否则则很弱,并且这些弱的双光子吸收的强度可由进一步考虑三级自旋轨道相互作用对双光子吸收的微扰贡献加以解释。     

Nd_xLa_(1-x)P_5O_(14)中Nd~(3 )振荡强度和浓度猝灭

(Nd_xY_(1-x))_3Al_5O_(12)(YAG)和Nd_xLa_(1-x)P_5O_(14)(NdLaUP)的浓度猝灭特性是不同的。对YAG如其Nd~(3 )浓度为10~(21)原子/厘米~3,那么它的效率要比NdLaUP低得多。最近已研究出一种假设来解释NdUP和其它所谓“按化学当量计算”激光材料的浓度关系。对于NdUP中Nd-Nd间的平均距离约5埃来说,可以发生离子对之间的混杂互换。一个离子的5d结构与邻近离子的4f结构混合,产生类似与一个中心同位晶场交叠混合的附加跃迁几率。那么在高浓度时,寿命不是由于浓度猝灭减小,而是由于晶场交叠混合使跃迁几率浓度增强而减小。     

波长1.05微米和1.32微米的连续La_(0.1)Nd_(0.9)P_5O_(14)激光器

采用Ar~+离子激光器作为泵浦源实现了NdPP晶体的1.051微米和1.32微米的室温连续运转;采用准半共心腔获得低阈值运转.最低阈值吸收功率1毫瓦,最大输出功率达2毫瓦.由激光特性研究得到的受激发射截面σ_(1.051μ)=1.1×10~(19)厘米~2,σ_(1.32μ)=2.2×10~(-20)厘米~2.还研究了激光弛豫振荡现象,给出弛豫振荡频率与泵浦功率超阈值比的关系曲线;计算了不同输出功率时阈值泵浦功率密度与晶体长度的关系曲线.     

YP_5O_(14):Er~(3+),Tm~(3+)晶体的合成

研究了水热法合成晶体,浓度配比、生长温度对晶体生长习性的影响.合成了一系列化学计量比的Y_(1-x-0.3)Er_(0.3)Tm_xP_5O_(14)(x=0.01～0.1)晶体,观察和分析了晶体的缺陷及成因,测定和讨论了晶体结构.