掺Cr3+钼酸盐可调谐激光晶体的生长、表征与光谱性能研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 王国建 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2008-05-23 |
| 授予单位 | 中国科学院福建物质结构研究所 |
| 授予地点 | 福建物质结构研究所 |
| 导师 | 王国富 |
| 关键词 | Cr3+:MAl(MoO4)2（M=K Rb Cs）晶体 Cr3+:Sc2(MoO4)3晶体 顶部籽晶法 光谱特性 |
| 其他题名 | The growth, characterization and spectral properties of Cr3+ doped MAl(MoO4)2（M=K,Rb,Cs）and Sc2(MoO4)3 crystals. |
| 学位专业 | 凝聚态物理 |
| 中文摘要 | 随着激光二极管（LD）泵浦固态激光器的发展，探索新型的适合LD泵浦掺Cr3+的近红外可调谐激光晶体成为研究热点。本论文围绕这一热点研究了掺Cr3+离子的MAl(MoO4)2（M=K，Rb，Cs）及Sc2(MoO4)3晶体生长、表征及光谱性能。 采用顶部籽晶熔盐法（TSSG），分别以K2Mo3O10, Rb2Mo3O10和Cs2Mo3O10为助熔剂生长出了Cr3+:KAl(MoO4)2，Cr3+:RbAl(MoO4)2 和Cr3+:CsAl(MoO4)2晶体。这三种晶体在降温和加工过程中很容易沿（001）面解理。采用原子力显微镜(AFM) 研究了Cr3+:KAl(MoO4)2和Cr3+:CsAl(MoO4)2晶体（001）晶面的表面形貌。差示热量（DSC）分析表明这三个化合物为非同成分熔化的化合物，它们的分解产物为M2Mo4O13（M= K, Rb, Cs）和Al2O3。测定了这三个化合物的比热曲线，它们在50 0C时比热值Cp分别为0.32J/g*k，0.28J/g*k和0.27J/g*k。用ICP方法测定了各晶体中Cr3+的浓度并计算了Cr3+在这些晶体中的分凝系数。Cr3+在这些晶体中的分凝系数都大于1，表明Cr3+比较容易进入晶体中。利用RHG-181宝石折射仪测定了它们的折射率。 测试了Cr3+:MAl(MoO4)2（M=K，Rb，Cs）晶体室温偏振吸收谱、荧光激发谱、偏振荧光、荧光寿命及低温荧光谱。Cr3+:MAl(MoO4)2（M=K，Rb，Cs）晶体的偏振吸收谱和偏振荧光谱表现出了强烈的偏振性，σ-偏振明显强于π-偏振。对于σ-偏振，Cr3+:MAl(MoO4)2（M=K，Rb，Cs）晶体在667nm附近的吸收峰具有较大的吸收截面（分别为3.72×10-20cm2, 3.68×10-20cm2和 3.13×10-20cm2），最大半峰宽（FWHM）约为100nm，这与商业化激光二极管AlGaInP发射的波长(670690nm) 较好地匹配；在820nm附近具有较大的发射截面（分别为2.74×10-20cm2, 3.7×10-20cm2和 4.57×10-20cm2），发射半峰宽在135nm左右，荧光寿命分别为33μs, 25.7μs 和 21 μs。根据T-S理论及其他相关理论计算了晶体场参数（Dq）拉比参数（B，C），自旋-轨道耦合参数（ζ），黄昆-里斯数，有效声子能量和晶场能级等参数。Cr3+在MAl(MoO4)2（M=K，Rb，Cs）晶体中占据中间晶场位置。 利用顶部籽晶法以Li2Mo2O7为助熔剂生长Cr3+:Sc2(MoO4)3晶体。测量了该晶体的硬度和晶体中Cr3+离子的浓度。 测量了Cr3+:Sc2(MoO4)3晶体的室温吸收谱、荧光谱和荧光寿命。Cr3+:Sc2(MoO4)3晶体最强吸收峰位于709nm，其吸收跃迁截面为3.21 10-19cm2, 最大半峰宽约为110nm。在670690nm具有较大的吸收系数，适合半导体激光器(AlGaInP)泵浦。其荧光谱最大半峰宽为176nm，在峰值880nm处的发射跃迁截面为e=4.6210-18cm2。荧光寿命f＝0.18s。根据T-S理论及其他相关理论计算了晶体场参数（Dq）拉比参数（B，C），自旋-轨道耦合参数（ζ），，黄昆-里斯数，有效声子能量和晶场能级等参数。Cr3+在Sc2(MoO4)3晶体中占据弱晶场位置。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-05-09 |
| 页码 | 158 |
| 源URL | [http://ir.fjirsm.ac.cn/handle/350002/7474]  |
| 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 | 王国建. 掺Cr3+钼酸盐可调谐激光晶体的生长、表征与光谱性能研究[D]. 福建物质结构研究所. 中国科学院福建物质结构研究所. 2008. |
入库方式： OAI收割
来源：福建物质结构研究所
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