激光晶体Y3Ga5O12:Cr3+的MS-Xα计算

本文报道了具有D3d格位对称性的过渡金属络合离子团[CrO6]9-的自旋非限制MS-Xα计算结果.给出了单电子本征值与本征函数.讨论了激光晶体Y3Ga5O12:Cr3+的电子结构.用Slater过渡态方法计算了晶场分裂参数10Dq及晶场低对称畸变引起的电子能级分裂值及一些反映局域电子结构的参数.计算结果与实验符合较好.     

Nd3+:Gd3Ga5O12单晶的能级和晶体场计算

测试了Nd3+:GGG单晶在可见和近红外波段的吸收光谱,并分析指认了它的实验能级,通过从头计算的DV-Xa方法计算得到了它的晶体场参数和旋轨耦合参数。用Nd3+:GGG在77K和300K的156个、88个实验能级,拟合了它的自由离子参数和晶体场参数,均方根误差（即拟合精度）σ分别为15.79和 11.48 cm-1。结果表明晶体场参数的拟合结果和从头计算值符合的很好。最后比较了拟合得到的Nd3+:GGG和已报道Nd3+:YAG 的自由离子参数和晶体场参数。     

Nd:Lu3Al5O12晶体光谱与激光性能研究

采用提拉法生长Nd掺杂原子数分数为1%的高质量的Nd:Lu3Al5O12(Nd:LuAG)晶体。对晶体的光谱性能进行了表征。研究发现,Nd:LuAG晶体与相同掺杂浓度的Nd:YAG晶体均具有相似的峰形和峰位,但特征吸收峰和荧光峰均发生了1nm的红移现象。Nd:LuAG晶体具有比Nd:YAG和Nd:GGG晶体更长的荧光寿命和更宽的吸收线宽。在抽运功率为900mW的钛宝石激光器抽运下,Nd:LuAG晶体获得了420mW的连续激光输出,斜率效率为47.5%,激光抽运阈值为22mW。     

Cr,Ca:Y3Al5O12晶体中四配位四价铬离子激光中心的形成

在以中频感应提拉法生长Cr,Ca:Y3Al5O12晶体的基础上,根据不同Ca/Cr掺杂浓度比的晶体于空气中退火前后的吸收光谱数据,建立了四配位四价Cr激光中心形成的缺陷反应方程,认为Cr3+到Cr4+的价态转变与晶体中带有两个而不是一个正电荷的氧离子空位有关。     

YAlO3:Nd3+激光器

最近,ΥΑlO3单晶因作为掺钕激光工作物质具有优异的性质而引人注目。这种晶体和以往的YAG(3Υ2O3·5Al2O3)一样是Y2O3-Al2O3化合物的一种稳定的形态（Υ2O3·Al2O3)。YAG是等轴结晶系,而YAlO3是斜方晶系,在光学上显示双轴性,所以作为激光基质晶体时其谱线呈现多样性。迄今在具有内棱镜的共振器中发现YAlO3:Nd3+的室温振荡波长,在1.0645~1.3411微米之间有7根。     

Yb掺杂原子数分数为0.5%的Yb:Y3MAl5O12晶体的光谱分析

采用提拉法生长了Yb掺杂原子数分数为0.5%的Yb:Y3Al5O12(Yb:YAG)晶体,对晶体的吸收光谱和荧光光谱进行了分析。与Yb掺杂原子数分数为5%的Yb:YAG晶体进行了对比,得出采用940 nm激光二极管(LD)抽运晶体最为合适。原子数分数为0.5%的Yb:YAG晶体相对于原子数分数为5%的Yb:YAG晶体自吸收效应的影响要小。测量了原子数分数为0.5%的Yb:YAG晶体的荧光寿命为0.95 ms,与理论值很接近。因此采用原子数分数为0.5%的Yb:YAG晶体作为激光工作物质将有利于高效、小型集成化的固体激光器的发展。     

纳米粉体Y2O3:Ti 3+ , Eu3+的光谱性能

采用共沉淀法在氮氢气氛中制备出Y₂O ₃:Ti ³⁺, Eu ³⁺纳米粉体,测量了它的XRD、激发与发射光谱,观测了形貌。通过与Y₂O ₃:Ti ³⁺纳米粉体的光谱比较分析,发现Y₂O ₃中的Ti ³⁺至Eu³⁺存在能量传递,以致紫外至蓝光区域的光,均能使Eu³⁺经5D0→7F2等跃迁通道发射出610nm左右的荧光,于是增强了粉体在红橙光区发光的比重,因此可以调节粉体的发光性能。Y₂O ₃:Ti ³⁺纳米粉体的吸收带从紫外延伸到蓝光区,强荧光带覆盖了整个可见光区,这预示它有望成为新一代白光LED或汞灯的光转换荧光粉。     

Lu3Al5O12:Er毫秒激光器

报道了在Lu3Al5O12:Er晶体激光器中，获得亳秒脉宽的铒离子自饱和跃迁4I11/2-4I13/2的激光辐射。表明激光器的这种工作状态与铒离子低工作能级的有效泵浦有关。     

新型激光压电晶体Pb5Ge3O11-Nd3+

到目前为止,在260种激光基质晶体中[1]，压电晶体仅有4种。之所以如此少的原因是存在着一系列的基本困难,其中，主要是熔炼炉的结构和激活问题，特别是三价稀土族离子(TR3+)的激活问题。尽管如此,激光压电晶体仍然在解决固体物理、量子电子学和声学中一系列很有价值的问题方面引起人们极大的兴趣。     

用ГСГГ:Cr3+，Nd3+晶体放大单脉冲

铬离子和钕离子激活的钆-钪-镓石榴石(ГСГГ:Cr3+,Nd3+)晶体在钕的激光上能级能够有效地贮存泵浦能量与最佳有效振荡跃迁截面σ_эф=(1.7±0.3)10^-19 cm2，有希望制成有较大增益、高效率的激光放大器。在本工作中测量了弱信号的增益系数，实现了保证弱信号放大超过10³倍的ГСГГ:Cr3+,Nd3+晶体的小型双程激光放大器。     

Nd:Gd3Sc2Al3O12激光棒

生长速率较快及由于非均匀晶场可能限制谱线的增宽,导致美国贝耳实验室的小布兰德（C. D. Brandle, Jr.)和范德利登(C. Y. Vanderleeden)研究Gd3Sc2Al3O12(GADSCAG),把它作为一种可能代替YAG的掺钕基质材料。在同一钨灯泵浦的腔内对几根Nd:GADSCAG棒和一根Nd:YAG控制棒作了试验,发现Nd:GADSCAG棒的光损耗比Nd:YAG棒的高0.5~1.0%。至少其部分原因是由于原材料中存在百分之五的杂质铁。在把泵浦功率转换为激光输出功率方面,GADSCAG棒的效率相当于YAG棒的80%。由于GADSCAG棒的生长速率比YAG棒的快三倍,从经济观点来看,这种材料对于某些应用是有吸引力的。     

固体激光晶体LiNdP4O12

以稀土类离子Nd3+作激活离子的固体激光晶体，有代表性的是Nd:YAG。这是以柘榴石型晶体Y3Al5O12作基质，Nd3+作杂质掺杂而成。与激光振荡有关的萤光特性优越，而且容易制备优质的光学晶体，这给Nd:YAG带来了一定的使用价值。众所周知，波长1.064微米、连续振荡输出几瓦左右的实验用激光器，以及作为高功率的激光加工用光源，已可供实用。     

Nd3+:LiYF4单晶生长

LiYF4(YLF)属正方晶系，与CaWO4相同,具有白钨矿结构。晶格常数值a=-5.26±0.03埃,c=10.94±0.03埃,熔点819 ℃,为激光晶体材料。众所周知,YLF与Y3Al5O12(YAG)相比导热率较小，约为后者的1/2,但是因为折射率温度系数为负值，所以热透镜效应比YAG小得多。     

Li+增强Ho3+/Yb3+:Y2O3纳米晶的上转化发光研究

采用凝胶溶胶法制备了不同浓度的Y2O3:Ho3+/Yb3+/Li+纳米晶,并且系统研究了不同掺杂浓度对上转化荧光现象的影响。首先,通过XRD图形判断了晶体结构的生成,再通过980 nm的激光器和荧光光谱仪测得的光谱图,发现了位于520~579 nm的绿光、635~674 nm的红光等两条很强的可见光,还有一条较弱的位于743~775 nm的近红外发光。最后,通过与能级图比较和分析可以得出:它们分别是5F4/5S2→5I8,5F5→5I8和5F4/5S2→5I7荧光跃迁。可以看出:在掺杂入Li+之后,上转化荧光得到了极大增强。     

连续Nd3+:YAG LiIO3倍频激光器

激光器的各种应用,所需波长各不相同。倍频技术作为扩展激光器波段的一种 有效方法,近年来发展十分迅速。各种倍频器件中,连续Nd3+: YAG倍频激光器是 目前唯一工作于蓝绿波段的连续固体激光源,具有独特优点。本文结合倍频原理简述该器件概况。