大尺寸Cr^3＋：LiSrAIF6晶体生长

采用提拉法生长出了一系列不同Cr3+(0.8%～8%,摩尔分数)不开裂、无明显散射颗粒、无气泡的Cr:LiSAF晶体毛坯,尺寸从φ 25mm,φl29 mm×135 mm到φ226 mm,φl30 mm×158 mm不等. 测定了晶体中的散射损耗约为1×10-3 cm-1. 详细讨论了引起晶体开裂的主要原因,并在此基础上基本解决了晶体开裂的难题.     

大尺寸Cr~(3 )∶LiSrAlF_6晶体生长

采用提拉法生长出了一系列不同Cr3 ( 0 .8%～ 8% ,摩尔分数 )不开裂、无明显散射颗粒、无气泡的Cr∶LiSAF晶体毛坯 ,尺寸从s2 5mm ,l2 9mm× 1 3 5mm到s2 6mm ,l3 0mm× 1 58mm不等 .测定了晶体中的散射损耗约为 1× 1 0 - 3cm- 1.详细讨论了引起晶体开裂的主要原因 ,并在此基础上基本解决了晶体开裂的难题 .     

大口径YCOB晶体的提拉法生长

采用提拉法成功生长了大尺寸高质量的Ca4YO(BO3)3(YCOB)晶体,尺寸达到φ110×90mm3,为目前文献所报道的最大尺寸.有效的解决了YCOB晶体生长过程中经常出现的开裂、螺旋生长等现象.在所生长的YCOB晶体基础上,加工了尺寸为80mm× 80mm× 15mm的晶片用于进一步的实验.     

ScAlMgO4晶体的生长缺陷

采用提拉法生长出φ30 mm×55mm的ScAIMgO4晶体.在晶体生长过程中有轻微的挥发,粉末X射线衍射分析表明:挥发物质为MgO单相.运用扫描电镜、光学显微镜以及高分辨X射线衍射仪对晶体中的包裹物、开裂、生长条纹和小角晶界缺陷进行了研究.结果表明;温度梯度和热应力是形成晶体中缺陷的主要原因.通过合理设计温场,控制固-液界面的形状及冷却过程的降温速率,可以提高晶体的完整性.     

NaBi(WO_4)_2晶体生长与开裂研究

钨酸铋钠 [分子式 :NaBi(WO4) 2 简称NBW ]是一种性能优良的闪烁晶体 .本工作采用提拉法生长出直径为 45mm ,高为 3 5mm的大尺寸NBW晶体 ,对生长的晶体中存在的开裂现象进行了研究 ,从理论上讨论了晶体中的热应力和热应变与晶体尺寸、温度梯度、提拉速度和转速等生长工艺参数之间的关系 .实验研究发现 ,晶体开裂与生长速度过快、转速过大、晶体冷却速率过快所造成的热应力有关 .并给出了制备无开裂优质NBW晶体的最佳生长工艺参数     

掺镱钇铝石榴石激光晶体生长与开裂

采用提拉法生长了掺杂5%(摩尔分数)Yb3+的Yb:Y3Al5O12(Yb:YAG)晶体,并对晶体生长工艺进行了研究。从理论上分析了生长速率、转速、热应力、晶体尺寸对晶体开裂的影响。确定的最佳工艺条件为:晶体放肩和等径生长速率分别为0.8mm/h和1mm/h;转速为15r/min;轴向温度梯度为0.01～0.05℃/mm。所得晶体的最佳直径为15～25mm。     

LaBr3∶Ce晶体生长及物理特性的研究

利用垂直Bridgman法生长了尺寸为φ25 mm×80 mm的LaBr3∶3％Ce晶体,晶体的熔点为786℃,XRD表明晶体存在(100)解理面,晶体的择优生长方向为[001].热膨胀测试表明晶体[100]方向热膨胀系数比较大,在室温至600℃范围内平均热膨胀系数达22.9×10-6/K.晶体经加工后,透过率可达到65％.室温下晶体的光致发光呈双发射峰,分别位于358 nm和380 nm.晶体呈单指数衰减,衰减极快,衰减时间拟合为18.3 ns.     

激光二极管泵浦Nd:NaY(WO4)2晶体的激光性能

采用提拉法生长了平均尺寸为φ25 mm×50 mm的掺钕钨酸钇钠[Nd:NaY(WO4)2,Nd:NYW]晶体,测量了Nd:NYW晶体的吸收光谱.吸收光谱表明:该晶体在804,752 nm和586 nm附近的吸收峰较强、较宽,有利于用激光二极管(laser diode,LD)泵浦.分别以氙灯和LD作为泵浦源,对晶体的激光特性进行了研究.结果表明:当氙灯输入能量为11.7 J时,该激光棒获得了36.9 mJ的输出;当LD泵浦功率为1 w时,输出273 mW的1.06 μm波长激光,激光阈值为160 mW,光-光转换效率为27.3%,斜效率为34%.     

Cr4+:Ca2GeO4激光晶体生长及光谱性能

采用助熔剂法生长了0.5%(质量分数,下同)Cr4+:Ca2GeO4激光晶体。用X射线衍射(X-ray diffractometer,XRD)、吸收光谱及荧光光谱研究了晶体的相组成和光谱性能。XRD分析表明,获得的晶体为低温γ-Ca2GeO4相,镁橄榄石结构,空间群为Pbam。光谱分析表明:Cr4+:Ca2GeO4晶体在600～800 nm范围内的吸收峰对应Cr4+的3A2→3T1能级跃迁;晶体在1 000～1 200 nm的近红外区域的弱吸收带归因于Cr4+离子的3A2→3T2能级跃迁。室温下0.5%Cr4+:Ca2GeO4晶体荧光光谱的最强荧光发射峰值位于1 317 nm处,这归属于Cr4+的3T2→3A2能级跃迁,荧光寿命为7.9μs,发射截面为4.61×10–19 cm2。     

采用改进的温梯法生长氟化钙晶体

对现有的晶体生长温梯法进行改进,将炉内温场分为坩埚底部温度高于坩埚顶部温度的化料区和坩埚底部温度低于坩埚顶部温度的温梯生长区两部分.通过对坩埚相对于温场位置的控制,获得适宜进行熔体均一化和晶体生长条件.生长了尺寸为φ135 mm×150 mm氟化钙(CaF2)晶体,生长的CaF2晶体质量较好,位错密度＜330/mm2,从190 nm到9000 nm透过良好,紫外200 nm处和红外9 μm处透过率可达80%以上.