铒镱共掺钨酸钆钾激光晶体生长、结构及光谱特性

采用顶部籽晶提拉法生长出铒镱共掺钨酸钆钾[Er3 :Yb3 :KGd(WO4)2,Er:Yb:KGW]激光晶体.这种晶体的最佳生长工艺参数为:转速为10～15 r/min,提拉速率为1～2mm/d,降温速率为0.05～0.1℃/h,生长周期为10～15d.X射线衍射分析表明,所生长的晶体为β-Er:Yb:KGW.经热重-差热分析确定:晶体的熔点为1 079℃,相转变温度为1 024℃.测量晶体的红外及Raman光谱,并对峰值及相应的原子基团振动进行了归属.晶体样品的吸收光谱显示:在380,523,935 nm和981 nm处存在较强的吸收峰,主峰981 nm处的吸收截面积为3.35×10-20 cm2.分别在488 nm和980 nm波长光激发下,均可以产生较强的1.53 μm对人眼安全的激光,表明Yb3 对Er3 具有敏化作用,既提高了对泵浦光的吸收效率,又降低了激光振荡阈值.     

Er3+:Yb3+:Y3Al5O12单晶中Er3+离子光谱参数的计算

采用提拉法生长出光学质量的Er3 :Yb3 :Y3Al5O12(YAG)单晶,测定了晶体的吸收光谱和上转换荧光光谱,根据Judd-Ofelt理论,计算出Er3 在YAG晶体中的强度参数Ω2=1.074 1×10-20cm2,Ω4=1.295 3×1020cm2,Ω6=0.923 8×1020cm2.由此得到部分波段跃迁的荧光分支比、辐射寿命和积分发射截面积.提出将679 nm波段的4F9/2→4I15/2跃迁作为激光输出进一步研究的新通道.     

Er:LiGdF_4晶体生长及光谱性能

采用提拉法生长出掺铒氟化钆锂(Er3+:LiGdF4,Er:LGF)激光晶体。晶体生长工艺参数为:提拉速率为0.16mm/h,晶体转速为3r/min,冷却速率为10℃/h。X射线粉末衍射分析表明:晶体属于四方晶系,白钨矿结构,空间群为I41/a,计算的晶胞参数:a=0.5196nm,c=1.10286nm。晶体的吸收光谱和荧光光谱表明:晶体在659,980nm和1540nm附近的吸收峰较强,其中在1540nm处的吸收截面为1.09×10-20cm2。在激光二极管的532nm波长泵浦下,发射峰分别位于995nm和1530nm附近,其中1530nm处的半高宽为52nm。     

铒镱共掺钆镓石榴石激光晶体生长及荧光光谱分析

采用提拉法生长了掺10%(摩尔分数,下同)Yb3+、掺Er3+分别为3%,5%和10%的Er3+:Yb3+:Gd3Ga5O12(Er:Yb:GGG)晶体。分析了Er:Yb:GGG晶体的结构和荧光光谱。结果表明:所生长的晶体属于立方晶系,Ia3d空间群。在980nm激光激发下,晶体样品在1000～1600nm范围内存在3个较强的发射带,相应的发射峰分别位于1030,1471nm和1534nm附近。由于Yb3+对Er3+的敏化作用,随着Er3+掺量的递增,1030nm处的发射峰强度逐渐减弱,1471nm和1534nm处的发射峰强度逐渐增强。计算了各个发射峰的受激发射截面积,铒和镱离子掺量为10%的晶体(10%Er:10%Yb:GGG)的受激发射截面高达2.0073×10–18cm2,可以产生较强的1534nm人眼安全波段的激光。     

Ce:Nd:ZnWO4激光晶体的生长及其光谱性能

采用提拉法生长出光学质量的Nd:ZnWO4,Ce:ZnWO4和Ce:Nd:ZnWO4晶体.通过X射线衍射仪对晶体样品的微观结构进行了分析.测试了晶体的吸收光谱、电感耦合等离子体原子发射光谱和荧光光谱.根据Judd-Ofelt理论计算出Nd:ZnWO4晶体中Nd3 的强度参数为:Ω2=6.820 2×10-20 cm2,Ω4=0.463 3×10-20 cm2,Ω6=0.443 5×10-20 cm2.研究了Ce3 和Nd3 之间的能量转移现象.结果表明:Nd3 在850 nm激发时产生上转换发射峰位于474 nm和572 nm处,分别对应于2G9/2,4K13/2到基态能级4I9/2跃迁,计算出该峰的自发辐射几率为1 360 s-1,荧光寿命为7.353×10-4 s,发射截面为0.905 9×10-23 cm2.     

掺铒钨碲酸盐玻璃光谱性质的研究

研究了掺铒钨碲酸盐玻璃的吸收光谱和荧光光谱。应用JuddOfelt理论计算了Er3+的光谱强度参数Ωt(t=2,4,6)、自发辐射跃迁几率、荧光分支比和辐射寿命。从光谱强度参数的计算说明掺铒钨碲酸盐玻璃中Er—O键的共价性强于碲酸盐玻璃中Er—O键的共价性。玻璃的荧光半高宽为52nm,大于Er3+在磷酸盐和硅酸盐玻璃中的荧光半高宽。应用McCumber理论,计算了钨碲酸盐玻璃中Er3+离子在峰值波长1532nm的受激发射截面,为0.91×10-20cm2,大于Er3+在碲酸盐玻璃中的受激发射截面0.75×10-20cm2。由于掺铒钨碲酸盐玻璃的玻璃转变温度高、有较大的声子能量、较宽的荧光半高宽和较大的受激发射截面,是制作高增益的光波导放大器的理想材料。     

掺Yb3+的氧化镧钇透明激光陶瓷的光谱特性

采用传统陶瓷烧结工艺,在无压还原气氛中低温制备了Yb3 掺杂量高达10%(按摩尔计)的透明性良好的氧化镧钇激光陶瓷,研究了其在室温的吸收光谱、发射光谱以及荧光寿命.结果表明:掺Yb3 氧化镧钇透明激光陶瓷具有宽的吸收和发射光谱以及长的荧光寿命.吸收峰位于902,942nm和968nm处,吸收截面分别为0.31×10-20,0.45×10-20cm2和0.53×10-20cm2;主发射峰位于1 032nm和1 075 nm处,发射截面分别为1.05×10-20cm2和0.87×10-20 cm2,上能级荧光寿命分别为1.17ms和1.04ms.掺Yb3 氧化镧钇透明激光陶瓷大的吸收和发射截面以及长的荧光寿命有利于高效吸收泵浦能量,是一种适合于高效、高功率激光二极管泵浦的固体激光介质.     

Yb3+掺杂KLa(WO4)2激光晶体生长与光谱分析

采用提拉法生长出掺镱钨酸镧钾[Yb:KLa(WO4)2,Yb:KLW]晶体,测试了晶体的红外光谱和Raman光谱,对出现的振动模式进行了归属.从X射线衍射分析得到晶胞参数a=b=0.532 nm,c=1.189 nm.通过热重-差热分析得到晶体的熔点为1 119 ℃,在熔点以下没有相变.测试了晶体的吸收光谱和荧光光谱,计算了相应的光谱参数.结果表明:该晶体发射波长为1 021 nm,在931,981 nm附近有较强、较宽的吸收峰,适合用InGaAs半导体激光泵浦.     

Tm~(3+)掺杂KYb(WO_4)_2自激活激光晶体生长与光谱特性分析

以K2W2O7为助熔剂,Tm3+掺杂摩尔分数为8%,采用顶部籽晶提拉法生长出了单斜晶系的铥掺杂钨酸镱钾[Tm3+:KYb(WO4)2,Tm:KYbW]晶体.测试了晶体的红外光谱和Raman光谱,并对出现的峰值进行了振动归属.测量了晶体的吸收光谱和荧光光谱,计算了相应的光谱参数.吸收光谱显示:Yb3+在945,958nm处吸收峰最强,半峰宽为91 nm.荧光光谱表明:Tm:KYbW晶体在1 735nnl和1 759nm附近有较强的发射峰,主峰1 759nm处的发射线宽达146nm,因此,Tm:KYbW晶体可作为可调谐激光增益介质.晶体的上转换荧光谱表明:在481 nm和646nm处分别得到了上转换蓝光和红光,并分析了相应的上转换机制.     

铒/镱共掺硼酸钙镧晶体的生长和光谱性质

在CaO-Li2O-B2O3助熔体系中,生长了掺铒和镱的硼酸钙镧(Er3 :Yb3 :La2CaB10O19,Er:Yb:LCB)晶体.Er:Yb:LCB晶体中Er3 ,Yb3 的分凝系数分别为0.50,0.25.X射线衍射分析表明:Er:Yb:LCB和LCB具有相同的晶体结构.Er:Yb:LCB晶体的熔点大约为1046℃.Er:Yb:LCB晶体的吸收光谱和荧光光谱的测试结果表明:与Er:LCB相比,Er:Yb:LCB晶体在970 nm的吸收系数显著提高,在1 531 nm的发射强度也显著增强,其荧光寿命为0.48 ms.     

Spectroscopic Properties and Energy Transfer Mechanism of Er^3＋/Yb^3＋/Ce^3＋ Codoped Tellurite-based Glasses

为进一步揭示多稀土离子共掺低声子能量玻璃中Er3＋的光谱特性及其发光机理,采用高温熔融法制备了Er3＋/Yb3＋/Ce3＋共掺组分为（72.5–x）TeO2–20ZnO–5La2O3–0.5Er2O3–2Yb2O3–xCe2O3（x=0,0.4,0.7,1.0,摩尔分数x%）的碲酸盐玻璃,通过测量吸收光谱、荧光光谱和无掺杂样品的Raman光谱,以及计算相应能级间的吸收截面和受激发射截面,研究并分析了Yb3＋和Ce3＋离子掺杂对于Er3＋的1.55μm波段荧光特性的影响。结果显示：Yb3＋和Ce3＋的引入能显著增强975nm泵浦下Er3＋的1.55μm波段荧光强度。分析表明：Er3＋在1.55μm波段荧光强度的增强主要归结于Yb3＋/Yb3＋、Yb3＋/Er3＋离子间的共振能量传递过程以及基于单声子和双声子辅助的Er3＋/Ce3＋离子间的能量传递过程,并通过计算得到了相应稀土离子间的能量传递微观参数和声子所作的贡献比。     

Er^3＋掺杂量对Er^3＋：BaY2F8晶体上转换发光性能的影响

利用温度梯度法生长了Er3＋：BaY2F8晶体。测量了样品的吸收谱、上转换荧光发射谱和上转换发光强度与激光泵浦功率的对数关系;分析了Er3＋的上转换可见发光机制和Er3＋掺量对Er3＋：BaY2F8晶体发光强度的影响。结果表明,在相同泵浦功率的980 nm光激发下的Er3＋：BaY2F8晶体的上转换发射谱中,552 n...     

Improved ultraviolet -visible optically transmittance and luminescent properties in Yb,Lu: Sr5(PO4)3F transparent ceramics via Lu3+ co-doping

The asymmetric hexagonal Sr₅(PO₄)₃F (S-FAP) crystal material is considered to be the most suitable solid state laser gain medium for small laser diode pumping in the future due to its large absorption, emission interface, and long fluorescence lifetime. However, the mediocre optical transmittance of S-FAP transparent ceramics and the degradation of luminescence properties due to the doping of Yb activated ions seriously hinder its application prospects. In view of this, a series of 0.02Yb, xLu: S-FAP (x = 0–0.02) transparent ceramics with excellent optical properties were synthesized by hot pressing sintering. The powder SEM results show that Lu doping has no obvious effect on the morphology, grain size, and dispersion of powder. The linear transmissivity curves show that the ultraviolet (200 nm) and visible (500 nm) transmissivity increase by 54 % and 17 %, respectively, with Lu doping compared with the undoped ceramic samples. The surface SEM of ceramics revealed that Lu³⁺ promoted the increase of ceramic grain size significantly. The emission spectrum and fluorescence decay curves at room temperature also show that the emission intensity and fluorescence lifetime of ceramic samples increase significantly with Lu co-doping.     

Ho3+:Yb3+:KLa(WO4)2激光晶体生长与性能

以K2W2O7为助熔剂,采用泡生法生长钬镱双掺钨酸镧钾[Ho3 :Yb3 :KLa(WO4)2,Ho:Yb:KLW]晶体.通过热重-差热分析,确定晶体的熔点为1 118 ℃,在熔点以下晶体没有相变,热稳定性很好.X射线衍射分析表明:所生长的晶体为四方晶系Ho:Yb:KLW晶体,晶胞参数为a =b =0.538 nm,c =1.193 nm.测量晶体的红外及Raman光谱,并对峰值进行了归属.晶体样品的吸收光谱显示:Yb3 在978 nm处吸收峰较强,半峰宽为19 nm,适合采用InGaAs半导体激光二极管来作为激励源.表明Yb3 对Ho3 具有敏化作用.     

水热法制备的六方相NaYF4:Er3+,Dy3+荧光粉的吸收光谱

用水热法制备了六方相NaYF4:Er3+,Dy3+荧光粉.通过在NaYF4:Er3+中共掺Dy3+,拓宽上转换荧光粉的吸收峰,以增加太阳能电池在红外光谱区的吸收范围.通过X射线衍射和分光光度计检测和分析了共掺Dy3+对荧光粉的晶体结构和晶格缺陷的影响以及拓宽荧光粉在红外光谱区的吸收范围.结果表明:共掺Dy3+后,晶胞产...     

Nd~(3+):La_2CaB_8O_(16)晶体生长及光谱性能(英文)

采用高温固相法合成了Nd3+:La2CaB8O16(Nd:LCB8)多品料,以CaB4O7为助溶剂,采用丁负部籽晶法生长了Nd:LCB8单晶.X射线衍射和差热分析结果表明:Nd:LCB8和LCB8具有相同的晶体结构:Nd:LCB8晶体的熔点为1046℃.测试f Nd:LCBg晶体的吸收光谱和荧光光谱.在300～1 000nm波段存在多个吸收带,其中 802nm吸收带埘应于AlGaA8激光二极管的输出波长,带宽为19nm.在890,1060nm和1330nm处分别存在 发射峰,室温下测得Nd:LCB8晶体的荧光寿命为75 μs.     

Er3+掺杂TeO2-WO3-ZnO玻璃的发光性质

制备了不同组成和掺Er3 量的TeO2 WO3ZnO(TWZ)玻璃样品 ,测量了样品的吸收光谱和 970nmLD激发下的荧光光谱、荧光寿命。对制得的Er2 O3掺杂摩尔分数为 0 .6%的玻璃样品 ,由吸收光谱测得的 1.5 μm峰值吸收截面及计算的受激发射截面分别为 0 .74～0 .77pm2 和 0 .86～ 0 .90pm2 ,且玻璃的组成对其影响很小 ;Er3 在摩尔组成为 75TeO2 2 0WO35ZnO的TWZ玻璃中具有较大的荧光发射半高宽 (fullwidthathalfmaximum ,FWHM) ,且随掺Er3 量的增加 ,Er3 1.5 μm发射荧光强度和FWHM总体呈增加趋势 ,实验得到掺Er3 量为 3 .3 4× 10 2 0 /cm3时的FWHM为 80nm。研究同时发现Er3 在TWZ玻璃中具有很好的溶解性且其浓度猝灭效应较小