文档介绍：福建师范大学
硕士学位论文
掺Er<'3+>,Yb<'3+>钨酸钾钇激光晶体的生长与性能研究
姓名:吴季
申请学位级别:硕士
专业:光学
指导教师:杨文琴
20100401
中文摘要起了人们强烈的关注。众所周知,以作为激活离子的激光晶体材料,例如钨酸钾钇。海虺芀迨且恢种匾5募す饣什牧希粲诘バ寰哂凶岳匦裕侵圃於嗖ǔぜす馄饕恢趾苡星绷Φ募す饩濉本研究同时还研究了双掺晶体的上转换荧光,采用闷值/:澹竦昧松献;宦坦夂秃旃猓捎诒疚难芯康木迮ǘ缺仁俏二十一世纪是光电子时代,许多发达国家都把发展全固态激光器件提升到国家发展战略的高度。光纤通讯的迅猛发展,以及激光测距、激光医疗等都需要相应肛ǔぜす馄髋涮追⒄。.。。、。及染澹ü鼸牟羧耄芄挥五。/。一濉#耗芗对厩ú附近的荧光。但是由于晶体中离子对半导体激光器和灯泵浦源的吸收较弱,致使一般掺离子激光晶体的激光阈值较高。而据文献报道,晶体中离子可以作为离子的有效敏化剂,同时离子的吸收波长约为,与商业化的的波长相匹配,既提高泵浦效率又无需冷却系统,使制成高效、全固化、结构紧凑的激光器成为可能。因此,/”双掺的激光材料成为人们的研究兴趣之一。晶系,空间群为##О问猘.。。晶体生长是材料科学一个重要的分支,本研究采用顶部籽晶熔盐提拉法生长摩尔浓度均为サ乃ú鬍痀腒:晶体,通过优化晶体生长工艺参数,得到了完整的单晶。为了对比研究光谱性能,本研究还采用法生长了同浓度的:癥篕晶体。由于迨撬凵渚澹哂懈飨蛞煨浴1疚亩匝卣凵渎手髦岱较虻奈收光谱、荧光光谱及荧光上转换光谱的做了较为系统的研究。实验表明不同方向上晶体荧光强度差别很大,因此在设计用激光二极管泵浦的激光器时,泵浦光应考虑合适的晶体的切向和偏振方向。同时通过与同浓度:癥篕晶体光谱对比分析表明,在:逯胁羧隮魑C艋潦歉咝Э尚械摹本文对各拉曼振动模在不同方向入射和吸收的振动情况进行了实验,从理论上分析给出了宓睦穸J胶透鞣较虻牟钜臁J笛楸砻鞑煌肷浞较蚝筒同接收方向对拉曼光谱的影响较大。,致使绿色荧光相对强度大,而红光却相当弱。同时测试了晶体的各向上转换荧光,均有清晰的上转换绿光,这为人们设计绿色激光器寻找激光介质提供一定的实验依据。关键词:/共掺钨酸盐晶体敏化作用顶部籽晶法熔盐提拉法生长光谱性能激光性能琧.
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中文文摘熔盐提拉法生长双掺/:缶濉Mü呕迳すひ詹问玫搅送的电子构型为鲇辛礁龅缱犹!;汉图し⑻伽上下化作用,能更有效地吸收Рǔさ谋闷止猓岣弑闷中剩迪智坑ü馐出。从荧光光谱同样可见,┘し⒃词钡挠ü馇慷让飨郧坑朐为激发源激光材料即激光工作物质,是激光器的核心部件,有固、液、气之分,其中激光晶体是固体激光材料中占主导地位的物质,是激光材料的发展重点。激光晶体主要由激光晶体基质和激活离子两者构成,其中基质材料决定了激光晶体的物理性能,激活离子的能级结构则决定了激光晶体的光谱特性,二者之间相互影响,相互联系。能级各有三个和四个子能级,是一种能级结构最简单的激活离子。由于作为激活离子具有高的光一光转效率,长的荧光寿命,吸收峰在岣浇苡激光二极管泵浦波长—咖行я詈系扔诺悖虼怂孀臝激光二极管泵浦源的发展,掺激光晶体受到了广泛的重视,在通讯、军事上有巨大的应用前景。离子由于存在吸收截面小,激光下能级寿命过长,发光效率低、激光阙值高等缺点,通常要掺入其它的稀土离子作为敏化剂。离子作为离子的敏化剂应用的最多,这是由于的鼓芗队隕胱拥#能级非常接近,离子吸收了泵浦光的能量后,将能量转移给离子,提高‘了对泵浦光的吸收效率,降低了激光振荡阙值;而且的吸收谱带较宽,能与商业化的泵浦带相匹配,有利于提高对泵浦光的利用。钨酸钾钇。#虺芀迨且恢种匾5募す饣什牧希粲诘斜晶系,空间群为/。,.。。本研究以钨酸钇钾。为激光基质材料,采用顶部籽晶整的单晶。本研究采用,为助熔剂,通过固相反应生成各反应料,反应料按产::簂的比例混合。采用顶部籽晶熔盐提拉法来生长双掺晶体。先通过实验获取籽晶,经过处理后,用于晶体的生长。实验的温场选择从液面上到坩埚底部温度梯度小于娴恼度酵巅龅撞浚露仍礁,并在此轴向梯度下,采用常规的熔盐生长炉。整个生长过程中籽晶绕竖直方向转动,转速保持在—