Y_2O_3-Ga_2O_3系统的石榴石化合物中Nd~(3+)离子的光谱性能

对于立方(O_h~(10)—Ia3d)掺Nd~(3+)的Y3Ga_5O_(12)和YGa_5O_3石榴石晶体作了详细的研究。这种石榴石晶体是按比例为3:5和1:1的倍半氧化物的物理化学Y_2O_3—Ga_2O_3系统构成的。根据吸收和发光光谱分析的结果,非常精确地测定了Nd~(3+)离子的最低~4F_(3/2)和~4I_((9/2)-(15/2))多重态的斯塔克分裂。这样便能可靠地鉴别出以前在Y_3Ga_5O_(12)-Nd~(3+)晶体内测出的感应跃迁。对Y_3Ga_5O_(12)和YGaO_3晶体中Nd~(3+)离子的某些光谱特性,系亚稳定态的荧光寿命,多重态间和“斯塔克”荧光分支比率、线宽、荧光量子效率、以及峰值横截面和自发跃迁几率也都作了测定。这些特性对于以上述介质为基础的激光器的工作性能从理论上加以说明是必须的     

脉冲泵浦Nd~(3 ):Gd_3Ga_5O_(12) 1.054微米激光

曾有人研究过掺钕Gd_3Ga_5O_(12)(GGG)激光器的振荡效率、阈值和增益,并将之与Nd~(3 )∶YAG激光器作过比较。资料〔1〕首先报导了闪光灯泵浦Nd~(3 )∶GGG晶体1.062微米的激光发射。最近,研究将Nd~(3 )∶GGG激光器用于ED-2激光玻璃高功率激光系统,来代替Nd~(3 )∶YAG激光器锁模主振荡器。Nd~(3 )∶GGG具有1.054微米激光作用的可能性。本文首先实验证明闪光灯泵浦1.054微米Nd~(3 )∶GGG的激光作用。此波长与有希望用于高功率     

Ho~(3+):Gd_3Ga_5O_(12)晶体的光谱性质及强度参数

本文详细地研究了Ho~(3+):Gd_3Ga_5O_(12)(以下简称Ho~(3+):GGG)中Ho~(3+)离子在0.5～3.0μm波段内的室温及77K温度下的荧光光谱。根据Judd—Ofelt理论,计算了Ho~(3+)离子的自发辐射电偶跃迁几率与辐射寿命等光谱强度参数。     

新型激光晶体Gd_3(In,Ga)_2Ga_3O_(12):Cr~(3+)的发光

本文首次报道了一种用熔盐法生长的新型终端声子激光晶体Gd_3(In,Ga)_2Ga_2O_(12):Cr~(3+)的光谱特性。根据室温吸收谱及荧光谱确定了该晶体的若干主要光谱参数。     

Ho:GGG晶体的生长和光谱性质

文献〔1〕报导,已在Ho:GGG晶体中实现了激光振荡,在低温时的输出波长为1.2085μm,1.4040μm和2.0885μm,在室温时输出为2.96μm。由于2.96μm的波长处于大气窗口,因而引起了人们的关注。我们在生长GGG晶体基础上,试长了Ho:GGG晶体,测了Ho在GGG晶体中的分凝系数、吸收光谱和荧光光谱。一、晶体生长生长Ho:GGG晶体所用的原料为Gd_2O_3(99.95％)和Ga_2O_3(99.999％),掺质原料为Ho_2O_3(99.95％)。按分子式Ho_xGd_(3-x)G_(a5)O_(12)配料,其中x=0.24,即Ho离子进入晶体后取代Gd离子,Ho离子与Gd离子的比为8:100,合成重量百分比为3.90％。用高频感应加热提拉法在铱坩埚中生长晶体,提拉速度为4mm/h,晶体转速为50转/min。生长成的晶体略带茶色。晶体的开始生长部份和结尾部份没有明显的颜色差别。为了确定晶体中Ho的实际含量和晶体中Ho含量的     

Cr~(3 )在Y_3Ga_5O_(12)晶体中的能级和光谱特性

过渡金属离子掺杂的各种氧化物晶体的光谱特性是激光晶体物理的基本问题,研究该问题的目的在于开辟探寻新型激光晶体实验和理论途径。近年来,Walling和Strure等人将具有3d外层电子结构的Cr~(3 )离子掺入BeAl_2O_4和Gd_3(Ga,Sc)_2Ga_3O_(12)晶体中研制成功室温宽带终端声子可调谐激光晶体,但由于氧化铍的剧毒性和钪的稀有昂贵,使它们的开发应用受到很大的局限。     

新型激光晶体Y_3(In,Ga)_2Ga_3O_(12):Cr~(3+)的光谱特性

Gd_3(So,Ga)_2Ga_3O_(12):Or~(3+)(简称GSGG:Cr~(3+))是一种性能优异的终端声于激光晶体。其晶场强度较弱,电子-声子耦合作用较强,室温下可观测到强的半宽度约为100nm的终端声子发射谱带,同时已在实验上观察到了室温下的宽带连续可调谐激光输出。自报道以来倍受人们重视。但因钪(Sc)的稀有昂贵使其应用受到局限。作者曾以离子半径与之相近的In离子替代Sc,生长出Gd_3(In,Ga)_2Ga_3O(12):Cr~(3+)(简称GIGG:Cr~(3+))单晶,其晶场强度与GSGG:Cr~(3+)相同,但斯托克斯频移及荧光带宽都明显比GSGG:Cr~(3+)小,结果不甚理想。     

掺钕、镥YAG激光晶体

本专利介绍一种室温下萤光带窄和效率高的晶体激光材料。这种材料可表示为: Y_(3-x-y)Nd_xLu_yAl_5O_(12)式中钕和镥共同取代Y_3Al_5O_(12)石榴石中的钇,x值范围约为0.015～0.6,y值范围约为0.006～1.2。钕离子比钇离子大,镥离子比钇离子小,因此它们能在石榴石晶格中分别取代钇。由于镥使钕和钇离子之间尺寸     

YAG:Nd、YAG:Nd:Cr晶体激光拉曼散射谱观测

拉曼光谱随着激光技术的出现而得到了迅速的发展,使得这门研究物质结构重要技术的学科停滞将近20年又获得了新生。近年来利用激光拉曼谱研究激光晶体材料和半导体单晶材料的分子结构已有了不少报导。这些资料报导了研究钆镓石榴石(Gd_3Ga_5O_(12))、钇铁石榴石(Y_3Fe_5O_(12))等晶体的拉曼活性声子、分子的对称性、稀土离子在晶场中的电子能级,从而计算出晶场常数,J. H. Parker等还观测了单晶硅和锗的声子频率和光声效应,在这些方面它比吸收光谱和荧光光谱提供了更多更完全的信息,其中有些能级在吸收光谱和荧     

La_(1-x)Nd_xMgAl_(11)O_(19)晶体的连续振荡

研究了六方铝酸钕镁镧晶体的光谱与激光特性。首先获得了这种晶体室温下在1.06μm区的连续振荡。在量子电子学方面,人们很感兴趣的是寻找一种高钕浓度激活的激光材料,因它大部分可解决固体激光器的小型化问题。在这一方面,近几年来研究过一系列钕含量的化学计量晶体,例如具有很好荧光光谱及振荡特性的五磷酸钛[NdP_5O_(14)]和四磷酸钾钛[LiNdP_4O_(12))。这些自激活材料的不足之处是目前还没有     

Nd~(3 )、Cr~(3 ):GSGG高效率激光晶体

一、引言 Nd~(3 ),Cr~(3 ):GSGG(掺钕铬钆钪镓石榴石)是苏联科学院列别捷夫物理所在Nd~(3 ),Cr~(3 ):GGG基础上发展起来的一种高效率激光晶体。Nd~(3 ),Cr~(3 ):GGG也是一种高效率激光晶体,其效率为Nd~(3 ): YAG效率的2.6倍。由于Cr~(3 )离子在GGG晶体中的分布系数异常高(约3.3),致使晶体内出现特有的“挥发性”缺陷,从而使晶体的光学质量大大降低。在GSGG晶体中掺入Cr~(3 )离子,晶体中不会出现GGG特有的缺陷,Cr~(3 )离子在GSGG晶     

YAlO_3:Tm~(3 ),Cr~(3 )晶体中受激发射串联振荡和铥离子的光谱特性

资料[1～3]曾报道过在稀土离子激活晶体中获得某些串联跃迁振荡的可能性。本文系研究原铝酸钇晶体中铥离子的荧光光谱特性并观察到了由铥和铬离子共同激活的受激发射串联振荡。资料[2]曾提到过在以YAlO_3为基的系统内获得串联振荡的可能性,其特点是激励项之间的多声子弛豫缓慢并且有一系列辐射跃迁。YAlO_3:Tm~(3 )和YAlO_3:Tm~(3 ),Cr~(3 )晶体用提拉法在氩气氛中由熔体生长。     

小型钕激光器

五磷酸钕(NPP)的特殊荧光特性为制造一种低阈值的小型固态激光器开创了途径。在NdP_5O_(14)和类似的化合物中,钕是按化学计量的组份,而不是掺杂。例如,在NPP中钕浓度是4×10~(21)原子/厘米~3,比Nd-YAG中掺杂1％(最佳)高约30倍,在NPP中受激离子密度高,使泵浦辐射在短距离(一般约100微米)内被吸收,得到的反转密度容许足够高的增益。有希望采用50微米短的激光晶体。对于NPP可看到的一个问题是即使在这样高的钕浓度下,这种荧光特性如谱线宽     

激光晶体的研究现状与发展前景

本文论述固体激光晶体的研究现状与发展前景。认为最近的固体激光材料研究趋势分为三个方面:即高功率、高效率和波长可调谐。为得到高输出功率,进行了大尺寸,掺高浓度激活离子(钕)的激光晶体研究,为实现更高效率,普遍利用Cr~(3+)敏化机理研究各种掺钕、铬的双掺激光晶体材料。以实用化为目的,研究振荡波长连续可调谐的晶体材料,同时,添加各种稀土离子作为激光激活离子,得到了从紫外到红外不同激光波长的晶体材料。     

Nd:YAG激光器的阈值能与钕浓度的函数关系

为了求得低阈值能的最佳激光振荡条件,本文讨论了Nd:YAG激光器的阈值能性质与钕离子浓度的函数关系。实验用的晶体掺以给定的钕离子浓度,并用提拉法生长。原材料Al_2O_3,Y_2O_3和Nd_2O_3的纯度达99.99％。晶体在流速为1     

用ГСГГ:Cr3+，Nd3+晶体放大单脉冲

铬离子和钕离子激活的钆-钪-镓石榴石(ГСГГ:Cr3+,Nd3+)晶体在钕的激光上能级能够有效地贮存泵浦能量与最佳有效振荡跃迁截面σ_эф=(1.7±0.3)10^-19 cm2，有希望制成有较大增益、高效率的激光放大器。在本工作中测量了弱信号的增益系数，实现了保证弱信号放大超过10³倍的ГСГГ:Cr3+,Nd3+晶体的小型双程激光放大器。     

高浓度钕激光玻璃评述

本文评述高浓度钕磷酸盐玻璃的光谱荧光、振荡和某些物理性能。讨论了该玻璃中Nd~(3 )弱荧光猝灭的原因。指出,可用它制作发射波长为1.06和1.32微米的各种低阈值高效率激光器。这类高浓度钕磷酸盐玻璃脉冲和重复脉冲激光器的能量特性较之同类型的Y_3Al_5O_(12):Nd~(3 )激光器为好。     

日本发展高效率GGG激光器

电子技术综合研究所和日本电气公司共同研究制成了在振荡输出和效率方面均超过YAG激光器的GGG激光器。与YAG激光器一样,这种激光器釆用了掺杂钕作为激活离子的Gd3Ga5O12(钆鎵柘榴石，简称GGG)优质晶体。     

掺钕钆钪铝石榴石的生长、光学特性和连续激光作用

研究了由Gd_3Sc_2Al_3O_(12)(GADSCAG)组成的一致熔融稀土铝石榴石。对不掺杂材料沿<111>方向的理想晶体生长参数为转速20转/分,生长速率4.6毫米/小时。掺钕晶体的线性生长速率为2毫米/小时。测定了Nd:GADSCAG与激光作用有关的光学特性。室温下Nd~(3 )的1.06微米受激发射跃迁横截面为(3.2±0.3)×10~(-19)厘米~2,晶体中Nd~(3 )离子密度为1(原子)％时的荧光寿命为256±8微秒。最强泵浦带(0.81微米)的积分峰值吸收横截面为3.8×10~(-19)厘米~。对相同的Nd∶YAG和Nd∶GADSCAG棒的连续激光性能做了比较。     

多元氧化物成分的无标样x射线能谱定量分析

本文将多元合金成分的无标样x射线能谱定量分析方法推广到有固定化合价的氧化物成分的分析。对MgAl_2O_4、YAG(Y_3Al_5O_(12))、La_2Ti_2O_7、YIC(Y_3Fe_5O_(12))、GGG(Gd_3Ga_5O_(12)、Mn_(0.6)Zn_(0.4)Fe_2O_4和Na_xWO_3(x=0.68)等氧化物成分的分析,除了Na的误差较大以外,其它元素的分析值的误差均在10％以内。