掺Nd~3+、Yb~3+以及Er~3+/Yb~3+ Ba_3Ln_2(BO_3)_4(Ln=Y、Gd)激光晶体的生长、结构、光谱与激光性能研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 马平 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2005 |
| 授予单位 | 中国科学院福建物质结构研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院福建物质结构研究所 |
| 导师 | 王国富 |
| 关键词 | Er3＋／ Yb3＋ Ba3Ln2（BO3）4（Ln＝Y Gd）晶体生长 提拉法 晶体结构 光谱特性 激光特性 |
| 中文摘要 | 本论文研究了掺Nd3＋、Yb3＋以及Er3＋／Yb3＋ Ba3Ln2（BO3）4（Ln＝Y、Gd）系列晶体的生长、结构、光谱和激光性能。采用提拉法生长出掺Nd3+、Yb3＋以及Er3＋／Yb3＋ Ba3Ln2（BO3）4（Ln=Y、Gd）系列化合物晶体。生长出的晶体极易开裂，但实验表明开裂与籽晶方向无关。不同温度下X一射线粉末衍射表明，样品在500℃时，在高角度衍射区与其他温度下的衍射谱线略有差异，这可能是由于化合物部分分解造成的。通过改进生长条件，提高生长工艺，获得大尺寸和较少开裂的晶体。测定了Ba3LnZ（BO3）4（Ln=Y、Gd）系列化合物的晶体结构。该系列化合物属于正交晶系，空间群为Pnma，单胞参数分别为Ba3Y2（BO3）4晶体：a=7.680A，b＝16.5152A，c＝9.009A；Ba3Gd2（BO3）4晶体：a＝7.7192A，b＝16.619A，c＝8.9516A。晶体结构基元包括三套畸变的LnOS多面体和三套B-O3平面三角形，而且Ba2＋与Ln3＋占居同种格位，统计分布在每一个Ln08多面体当中。Ln（Ba）08多面体间通过共角顶或共棱相连结，与BO3平面三角形一起在空间延伸形成一个网状结构。 测量了Nd3＋：Ba3Ln2（BO3）4（Ln＝Y、Gd）晶体的吸收谱、荧光谱以及荧光寿命。Nd3＋：Ba3Y2（BO3）4晶体和Nda＋： Ba3Gd2（BO3）4晶体在807nm分别具有半峰宽为17nm和16nm的强吸收峰。吸收跃迁截面分别为3.22*10l-20cm2和1.13*10-20cm2。晶体在1064nm处的发射跃迁截面分别为1．07xl0一19cmZ和0.706*10-19cm2。且荧光寿命分别为7知s和6即s。根据J一0理论分别计算出强度参数QZ＝2，oo67xlo一ZocmZ，Ω4＝5.711*10-20cm2，Ω6＝5.373*10-20cm0；和Ω2 0.898*10-20cm0，Ω4＝1.34*10-20cm2，Ω6＝2.019*10-20cm0。量子效率分别为35.1％和11.4％。测量了Yb3＋：Ba3Ln0（BO3）4（Ln=Y、Gd）晶体的吸收谱、荧光谱以及荧光寿命。Yb3+：Ba3Y2（BO3）4和Yb3+：Ba3Gd2（BO3）4晶体在977nm附近分别具有半峰宽为snm和7nm的强吸收峰，吸收跃迁截面分别为1.26*10-20cm0和1.13*10-20cm2。晶体在1023nm处的发射跃迁截面分别为8.05*10-20cm2和4.62*10-20cm2。不同Yb离子浓度时，测得荧光寿命分别为：测量了Er3+/Yb3+：Ba3Ln2（BO3）4（Ln=Y，Gd）系列晶体的吸收谱、荧光谱以及荧光寿命，分析其上转换发光过程是一个双光子过程。采用977nm泵浦，晶体成功地实现了红光上转换发射。利用J一O理论分别计算出该系列化合物的吸收氨灯泵浦的Nd3+：Ba3Y2（BO3）4晶体的脉冲激光实验结果表明：当输出镜的透过率为1.5％时，获得0.119mJ的激光输出，斜率效率ηs=0.00045％，激光振荡 值为5.8J。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-05-07 |
| 页码 | 153 |
| 源URL | [http://ir.fjirsm.ac.cn/handle/350002/7192]  |
| 专题 | 福建物质结构研究所_中科院福建物质结构研究所_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 马平. 掺Nd~3+、Yb~3+以及Er~3+/Yb~3+ Ba_3Ln_2(BO_3)_4(Ln=Y、Gd)激光晶体的生长、结构、光谱与激光性能研究[D]. 中国科学院福建物质结构研究所. 中国科学院福建物质结构研究所. 2005. |
入库方式： OAI收割
来源：福建物质结构研究所
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