Nd:Lu3Al5O12晶体光谱与激光性能研究

采用提拉法生长Nd掺杂原子数分数为1%的高质量的Nd:Lu3Al5O12(Nd:LuAG)晶体。对晶体的光谱性能进行了表征。研究发现,Nd:LuAG晶体与相同掺杂浓度的Nd:YAG晶体均具有相似的峰形和峰位,但特征吸收峰和荧光峰均发生了1nm的红移现象。Nd:LuAG晶体具有比Nd:YAG和Nd:GGG晶体更长的荧光寿命和更宽的吸收线宽。在抽运功率为900mW的钛宝石激光器抽运下,Nd:LuAG晶体获得了420mW的连续激光输出,斜率效率为47.5%,激光抽运阈值为22mW。     

Y3Al5O12/Nd3+晶体的激光作用

苏修结晶学研究所的科学工作者以1.5千瓦的泵浦功率在Y3Al5O12/Nd3+晶体中获得了脉冲激光作用。釆用的晶体中的一些由助熔盐法生长,而另一些则由熔融法生长。高能态（4F3/2)的寿命（在室温和室温以下） 从0.2变化到0.18微秒。     

固体激光晶体LiNdP_4O_(12)

前言以稀土类离子Nd~(3 )为激活离子的固体激光晶体,其代表性者有Nd:YAG。这是以石榴石型晶体Y_3Al_5O_(12)为基质并含Nd~(3 )杂质的一种晶体。它的荧光特性良好,有利激光振荡,而且它容易制成光学性能好的晶体。因而有应用价值。众所周知,它在1.064微米波长被用作连续振荡输出功率几瓦的实验用激光以及大功率激光加工用光源。由于Nd系激光的振荡波长,在玻璃纤维的低损耗传输带上,所以过去也曾研究过把Nd:YAG用作光传输用光源。为了小型     

新型Nd：YVO4激光晶体材料

据AD/A000911报告,通过制备上的改进,可以生长无色心的YVO₄晶体.美国联合碳化物公司在1974年上半年用提拉法生长出几根未掺杂的质量良好的YVO₄棒.尺寸为φ13毫米×25—100毫米,生长速率比YAG快一个数量级.因此对YVO₄晶体研究又予以重新重视.目前的研究证了YVO₄是目前可用的最有前途的激光基质之一.它可作为高效率,低阀值,脉冲泵浦Q-开关激光材料.     

激光晶体Y3Ga5O12:Cr3+的MS-Xα计算

本文报道了具有D3d格位对称性的过渡金属络合离子团[CrO6]9-的自旋非限制MS-Xα计算结果.给出了单电子本征值与本征函数.讨论了激光晶体Y3Ga5O12:Cr3+的电子结构.用Slater过渡态方法计算了晶场分裂参数10Dq及晶场低对称畸变引起的电子能级分裂值及一些反映局域电子结构的参数.计算结果与实验符合较好.     

Nd:Gd3Sc2Al3O12激光棒

生长速率较快及由于非均匀晶场可能限制谱线的增宽,导致美国贝耳实验室的小布兰德（C. D. Brandle, Jr.)和范德利登(C. Y. Vanderleeden)研究Gd3Sc2Al3O12(GADSCAG),把它作为一种可能代替YAG的掺钕基质材料。在同一钨灯泵浦的腔内对几根Nd:GADSCAG棒和一根Nd:YAG控制棒作了试验,发现Nd:GADSCAG棒的光损耗比Nd:YAG棒的高0.5~1.0%。至少其部分原因是由于原材料中存在百分之五的杂质铁。在把泵浦功率转换为激光输出功率方面,GADSCAG棒的效率相当于YAG棒的80%。由于GADSCAG棒的生长速率比YAG棒的快三倍,从经济观点来看,这种材料对于某些应用是有吸引力的。     

激光快速凝固法制备BaTi4O9微波介质陶瓷

采用激光快速凝固(LRS)法,制备四钛酸钡(BT4,BaTi4O9)微波介质陶瓷,使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)分析晶相构成及显微组织,使用精密阻抗分析仪测试介电性能。结果表明,LRS制备BT4呈层片状结构,具有较高的致密度(相对密度99.6%),其晶粒沿c轴方向(平行于激光入射方向)择优生长,c轴方向择优取向度为0.46。在1 MHz下,介电常数为85,介电损耗为0.083,介电常数温度系数为1.96×10-4。由于在LRS过程中熔体产生极大的温度梯度,因而形成织构化的BT4,介电常数显著提高。     

EuTaO4和LaTaO4可能成为激光材料

原钽酸铕（EuTaO4)和原钽酸镧(LaTaO4)被认为是可能的激光材料。苏修曾用265毫微米的紫外源进行激励,研究了它们的发光光谱。在300 °Κ下,发现ΕuΤaO4光谱的最强线在608毫微米,其半宽度为22毫微米。LaTaO4在所研究的区域内也表现出强烈的发光。     

激光烧结合成ZrW2O8材料

采用激光烧结快速合成方法成功制备出负热膨胀ZrW2O8材料。在扫描电镜(SEM)下观察样品形貌,显示出激光烧结ZrW2O8样品颗粒细小、分布均匀，晶粒大小在10 nm左右。X射线衍射(XRD)和拉曼光谱分析表明，激光法烧结可以有效地合成ZrW2O8,样品表面仅包含α-ZrW2O8，而样品内部除包含主要成分α-ZrW2O8外，还有γ-ZrW2O8相存在,可能与激光烧结过程中圆坯片内部存在极大的应力有关。同时分析了激光扫描速率对样品性能的影响，结果表明，激光烧结合成ZrW2O8时，在合适的激光功率密度下，适当地降低扫描速度，可以有效地减少γ相的产生。     

混合型Fe3O4@SiO2胶体光子晶体光传输特性的仿真分析

除了通过改变胶体粒子半径及晶格常数来实现对光子带隙的调控方式之外,能否利用不同尺寸粒子的混合精确控制胶体光子晶体的显色行为是人们关注的一个重要科学问题。在分析Fe₃O₄@SiO₂胶体光子晶体的带隙范围与介电常数、电磁波入射角度、晶格常数、颗粒尺寸、SiO₂包覆层厚度的依赖关系的基础上,利用数值仿真手段对不同尺寸粒子混合得到的光子晶体的光传输特性进行了研究。结果发现,两种粒径的磁性胶体粒子按不同质量比混合后,其光子带隙位置始终落在两种粒径胶体粒子各自形成光子晶体的带隙位置之间,且随着大粒径颗粒掺杂比的增加,反射光谱逐渐红移。这一结果证明混色原理对胶体光子晶体仍然是适用的。该结果对研究胶体光子晶体结构色的新型调控方式具有重要的参考价值。     

SO2-4/Bi24O3固体超酸的制备及其可见光催化性能

采用水热法结合H2SO4浸泡处理成功合成了SO2-4/Bi2O3可见光催化材料, 并采用XRD、TG DTA和UV Vis等对合成产物的物相结构、热化学性能、光吸收性能以及可见光催化性能进行了研究, 对H2SO4浸泡工艺条件对产物的可见光催化性能的影响进行了探讨。研究表明, 水热合成产物为α Bi2O3、Bi2O4和Bi2O2CO3的混合物, 其中α Bi2O3为主要成分;H2SO4浸泡处理并未改变产物的物相结构, 但经H2SO4浸泡处理后产物的光催化性能得到了显著的提高, 并且H2SO4浸泡工艺条件对产物的光催化活性有着重要的影响。在实验范围内, 在浓度为0.5mol·L-1的H2SO4溶液中浸泡75min, 再经700℃热处理4h可制备出具有较佳光催化活性的产物, 经75min可见光的照射后对甲基橙溶液的光催化脱色率可达93.1%。     

SO2-4/Bi2O3固体超酸的制备及其可见光催化性能

采用水热法结合H2SO4浸泡处理成功合成了SO^2-₄/Bi₂O₃可见光催化材料, 并采用XRD、TG DTA和UV Vis等对合成产物的物相结构、热化学性能、光吸收性能以及可见光催化性能进行了研究, 对H2SO4浸泡工艺条件对产物的可见光催化性能的影响进行了探讨。研究表明, 水热合成产物为α-Bi₂O₃、Bi₂O₄和Bi₂O₂CO₃的混合物, 其中α-Bi₂O₃为主要成分;H₂SO₄浸泡处理并未改变产物的物相结构, 但经H₂SO₄浸泡处理后产物的光催化性能得到了显著的提高, 并且H₂SO₄浸泡工艺条件对产物的光催化活性有着重要的影响。在实验范围内, 在浓度为0.5mol·L^-1的H₂SO₄溶液中浸泡75min, 再经700℃热处理4h可制备出具有较佳光催化活性的产物, 经75min可见光的照射后对甲基橙溶液的光催化脱色率可达93.1%。     

Cr,Ca:Y3Al5O12晶体中四配位四价铬离子激光中心的形成

在以中频感应提拉法生长Cr,Ca:Y3Al5O12晶体的基础上,根据不同Ca/Cr掺杂浓度比的晶体于空气中退火前后的吸收光谱数据,建立了四配位四价Cr激光中心形成的缺陷反应方程,认为Cr3+到Cr4+的价态转变与晶体中带有两个而不是一个正电荷的氧离子空位有关。     

Lu3Al5O12:Er毫秒激光器

报道了在Lu3Al5O12:Er晶体激光器中，获得亳秒脉宽的铒离子自饱和跃迁4I11/2-4I13/2的激光辐射。表明激光器的这种工作状态与铒离子低工作能级的有效泵浦有关。     

γ射线辐照对Cr掺杂MgAl2O4晶体光谱特征的影响

为评估辐照对Cr:MgAl₂O₄晶体光谱特性的影响,采用辐照剂量为100 Mrad的⁶⁰Co γ射线照射抛光后的Cr:MgAl₂O₄晶体样品片,测量了辐照前后的拉曼光谱、透射光谱和荧光特性,并对辐照前后光谱变化的原因进行了分析。研究结果表明:样品的拉曼振动峰值的位置和强度都受到辐照的影响,但振动峰的数量没有改变;由于色心的吸收,辐照后250～600 nm波长范围内的透射率均明显降低;辐照前后样品的荧光发射峰位一致,但辐照后荧光强度明显降低,同时辐照后的荧光寿命显著增加。     

紫外─远红外宽波段NiMn2O4及Mn1.56Co0.96Ni0.48O4光学性质的研究

Mn-Co-Ni-O作为一种重要的热探测材料被广泛应用于各类领域。作者使用研磨和烧结的方法制备了NiMn2O4和Mn1.56Co0.96Ni0.48O4块体材料。通过X射线衍射实验研究了两种块体的结晶情况,发现半径较大的Co阳离子的加入会导致块体结晶性变差。通过椭圆偏振光谱测试分别获得了NiMn2O4和Mn1.56Co0.96Ni0.48O4在紫外-远红外宽波段的光学常数和介电常数,发现添加离子后二者光学性质(光学常数的强度和峰位)具有一定区别。利用傅里叶光谱仪得到了两种材料的反射光谱,并与用光学常数计算出的数值进行了比较,最后评估了表面粗糙度对反射谱的影响。     

Nd3+:Gd3Ga5O12单晶的能级和晶体场计算

测试了Nd3+:GGG单晶在可见和近红外波段的吸收光谱,并分析指认了它的实验能级,通过从头计算的DV-Xa方法计算得到了它的晶体场参数和旋轨耦合参数。用Nd3+:GGG在77K和300K的156个、88个实验能级,拟合了它的自由离子参数和晶体场参数,均方根误差（即拟合精度）σ分别为15.79和 11.48 cm-1。结果表明晶体场参数的拟合结果和从头计算值符合的很好。最后比较了拟合得到的Nd3+:GGG和已报道Nd3+:YAG 的自由离子参数和晶体场参数。