掺稀土离子LiRe(MO4)2 (Re=La,Nd,Gd;M=Mo,W) 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 | 黄新阳 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2006-12-29 |
| 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 | 晶体生长 钨酸盐 钼酸盐 激光晶体 光谱特性 上转换荧光 激光特性 |
| 学位专业 | 物理化学(含：化学物理) |
| 中文摘要 | 本论文研究掺Nd3+，Yb3+和Yb3+/Er3+离子的LiLa(MoO4)2， LiGd(MoO4)2和LiLa(WO4)2晶体和自激活激光晶体LiNd(WO4)2的生长、结构、表征、光谱和激光性能。 1. 本论文首先简要概述了激光晶体的发展历史及相关各类型激光晶体的研究现状及其实验原理方法和激光晶体的基本理论基础。 2. 采用提拉法生长了一系列掺Nd3+，Yb3+和Yb3+/Er3+离子的LiLa(MoO4)2， LiGd(MoO4)2和LiLa(WO4)2晶体，以Li2W2O7作助熔剂采用顶部籽晶法生长出自激活LiNd(WO4)2晶体，并对它们进行了部分物理化学表征。晶体结构测定结果表明LiLa(WO4)2和LiNd(WO4)2晶体同属于四方晶系, 空间群为I41/a(C4h6)，它们的晶胞参数分别为 a = b = 5.332Ǻ, c =11.573 Ǻ，Z =2与a = b =5.2525 Ǻ, c = 11.397 Ǻ；Z =2；测定了这些晶体的维氏硬度；采用电子探针与ICP方法测定了稀土离子在晶体中的掺杂浓度，并计算了它们分凝系数；用DSC方法测定了这些晶体的熔点和比热等热学性能。 3. 研究了Nd3+:LiLa(MoO4)2， Nd3+:LiGd(MoO4)2，Nd3+:LiLa(WO4)2和LiNd(WO4)2晶体的偏振吸收光谱，荧光光谱和荧光寿命。这些晶体在807 nm处都具有较大的吸收峰半峰宽，此特征有利于激光晶体对泵浦光的吸收，同时也放松了对泵浦LD温度控制的要求。这些晶体也具有较大的发射跃迁截面和长的荧光寿命，容易产生激光振荡。研究结果还表明，Nd3+:LiLa(MoO4)2， Nd3+:LiGd(MoO4)2和Nd3+:LiLa(WO4)2晶体具有较大的荧光量子效率。 4. 研究了Yb3+:LiLa(MoO4)2， Yb3+:LiGd(MoO4)2和Yb3+:LiLa(WO4)2晶体的偏振吸收光谱与偏振荧光光谱。研究了Yb3+:LiLa(WO4)2晶体的低温吸收光谱与荧光光谱。这些晶体在976 nm附近都具有强的吸收峰，其半峰宽约为10-40 nm，如此宽的吸收带有利于激光晶体对泵浦光的吸收。在这些晶体中，由于Yb3+吸收峰与发射峰存在着较大的重叠，所产生的荧光捕获效应使荧光寿命长于辐射寿命。这些晶体具有较大的发射跃迁截面和宽的发射峰，这有利于超短脉冲激光增益的产生。 5. 研究室温下Yb3+/Er3+:LiLa(MoO4)2，Yb3+/Er3+:LiGd(MoO4)2和Yb3+/Er3+: LiLa(WO4)2晶体的偏振吸收光谱与荧光光谱。研究结果表明，用976 nm激发在450-700 nm区域观察到三个荧光发射峰，这些发射峰是这些晶体上转换荧光发射所产生的，并对发光机理作了阐述。 6. 研究了Nd3+:LiLa(MoO4)2, Nd3+:LiGd(MoO4)2和LiNd(WO4)2晶体1.06 µm波长处脉冲激光特性。 当输出镜透过率为T = 43%时， Nd3+:LiLa(MoO4)2晶体在1.06 µm波长处获得了74.4 mJ的最大能量输出，激光阈值为0.676 J，总效率为0.39%，曲线的斜效率为0.48%； 当输出镜透过率为T=10.701%时， Nd3+:LiGd(MoO4)2晶体在1.06 µm波长处获得了10.64 mJ的最大能量输出，激光阈值为0.3677J，总效率为＝0.19%，曲线的斜效率为0.247%； 当输出镜透过率为T=8.74%时， LiNd(WO4)2晶体在1.06 µm波长处获得了11.96 mJ的激光输出，激光阈值为5.03 J，总效率为0.040%，曲线的斜效率为0.038%。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-05-09 |
| 页码 | 188 |
| 源URL | [http://ir.fjirsm.ac.cn/handle/350002/7894]  |
| 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 | 黄新阳. 掺稀土离子LiRe(MO4)2 (Re=La,Nd,Gd;M=Mo,W) 晶体的生长、结构、光谱与激光性能研究[D]. 福建物质结构研究所. 中国科学院福建物质结构研究所. 2006. |
入库方式： OAI收割
来源：福建物质结构研究所
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