掺铥钇镓石榴石激光晶体的生长及其光学性能EI北大核心CSCD

采用光浮区法生长了掺铥钇镓石榴石（Tm：Y3Ga5O12,Tm：YGG）激光晶体,探索了Tm：YGG晶体的光学性能,测试了其室温吸收谱并计算了吸收截面和发射截面。使用中心波长为795 nm的激光二极管作为泵浦源,实现了Tm：YGG晶体的连续激光输出,得到了波长为2 012.8 nm的激光,阈值为0.515 W,斜效率为9.9%,光光转换效率为9.3%。结果表明Tm：YGG晶体在2μm波段可能有好的应用前景。     

掺钕钆镓石榴石晶体的激光性能

采用提拉法生长了Nd：Gd3Ga3O12（Nd：GGG）晶体。切割后的样品经过端面抛光,测试了荧光光谱、吸收光谱和激光性能。荧光光谱表明：晶体的最强的荧光发射峰位于1062nm,是Nd^3＋的4^F3/2-4^I11/2谱项导致的荧光发射。由吸收光谱发现：Nd：GGG晶体的最强吸收峰位于808nm,表明该晶体适合于激光二极管泵浦．并且吸收峰强度随掺杂离子浓度的增加而增加。激光性能测试结果表明：激光二极管泵浦时光-光转换效率为33.＋8％,斜效率为57.8％。     

掺铥氟化钇钡晶体的生长和光谱性能

采用提拉法生长了掺铥氟化钇钡（Tm3＋：BaY2F8,Tm：BYF）激光晶体。通过X射线衍射和光谱测试研究了晶体的相组成和光谱特征。结果表明：晶体属于单斜晶系,空间群C2/m,计算的晶胞参数：a=0.699 28 nm,b=1.052 93 nm,c=0.427 51 nm,β=99.69°。在吸收光谱中,室温下791...     

YAG掺铷——钇铝石榴石激光晶体胶粘剂

YAG掺铷——钇铝石榴石激光晶体胶粘剂以丁腈改性环氧树脂,酚醛变性胺为固化剂,用于掺铷——钇铝石榴石激光晶体与钢套粘接,安装在陕西省人民医院YAG激光医用治疗机,临床应用3年,效果很好。后中国电子科技集团第二十七研究所从1990年开始用YAG激光胶粘剂粘接各类激光产品至今,经高低温试验、振动试验、冲击试验等各项性能测试及15年来工程应用证明,在各类激光产品中从未出现开裂、脱胶现象,性能稳定可靠,其粘接强度、耐冲击、耐振动、耐高低温变化、耐水、耐化学介质、耐光、耐老化性能均好,能满足生产要求,用途广泛,符合激光及各种工程应用。文中详述了酚醛变性胺固化剂的选择及该胶粘剂的性能。     

掺质钆镓石榴石晶体的生长及色泽的研究

生长了分别掺Cr、Nd、Co和Ni的钆镓石榴石晶体,不同掺质的晶体具有不同的色泽。用化学分析方法估算了Cr、Co和Ni在此晶体中的有效分凝系数,其数值分别为2.7、0.19和0.017。在 0.3～0.7μm的光波范围内测了这些掺质晶体的光学透过性质。γ射线辐照实验表明,辐照后晶体的色泽有不同程度的变化。     

铒钇铝石榴石激光晶体的研究

研究了引上法生长铒钇铝石榴石的生长工艺。对于不同的铒离子渡度(15—100at.％),获得了直径23—25mm、有效长度100mm以上的优良单晶。测试了与晶体激光行为有关的性能:吸收光谱、荧光光谱和折射率。从铒离子浓度为50at.％的晶体中获得了2.938μm激光。最后讨论了提高激光效率的途径。     

光学浮区法生长掺铟氧化镓单晶及其性能

采用光学浮区法生长了尺寸f(7~9 mm)×(30~35 mm)的β-Ga_2O_3:In单晶。X射线衍射物相分析表明,β-Ga_2O_3:In单晶仍属于单斜晶系。研究了不同In掺杂量的β-Ga_2O_3:In单晶的吸收光谱和电学性能。结果表明:与纯β-Ga_2O_3单晶相比,β-Ga_2O_3:In单晶在红外波段存在明显吸收。β-Ga_2O_3:In单晶的电导率在10~(–2)量级,Holl载流子浓度可以达到6×10~(19)/cm~2,说明掺杂In~(3+)对β-Ga_2O_3单晶的电学性能有明显改善。     

掺镱钇铝石榴石激光晶体生长与开裂

采用提拉法生长了掺杂5%(摩尔分数)Yb3+的Yb:Y3Al5O12(Yb:YAG)晶体,并对晶体生长工艺进行了研究。从理论上分析了生长速率、转速、热应力、晶体尺寸对晶体开裂的影响。确定的最佳工艺条件为:晶体放肩和等径生长速率分别为0.8mm/h和1mm/h;转速为15r/min;轴向温度梯度为0.01～0.05℃/mm。所得晶体的最佳直径为15～25mm。     

掺钕钆镓石榴石(GGG:Nd~(3+))单晶的生长、完整性及其激光性能

本文报导了GGG:Nd~(3+)单晶的生长研究、完整性观测和性能测试。研究了如何控制组分过冷、铱包裹物和位错等缺陷。报导了这些缺陷的光学观测,并测定了GGG:Nd~(3+)单晶中的Nd~(3+)的平均分布系数、晶体点阵常数、激光效率和光的透过率等。对缺陷的观测、控制和性能的测定都围绕着这样一个问题,即GGG:Nd~(3+)单晶能否既作为具有磁光效应的外延膜的基片材料,又同时作为发生激光的工作物质。实验结果认为这将是可以实现的。从而提出这样一个看法,GGG:Nd~(3+)的这两种功能将有助于某些磁光器件的研制,有可能使这两种作用结合在同一块材料上,使器件固体化、简单化。     

掺钕钇铝石榴石晶体中存在的几种主要缺陷以及对晶体激光特性的影响

掺钕钇铝石榴石晶体(简称YAG:Nd)因具有良好的物理化学性能,高的激光效率和激光破坏阈值、且无需电荷补偿而能掺入三价稀土和过渡元素激活或敏化离子等优点,直到现在仍然作为各种晶体激光器(连续、重复频率、脉冲、倍频、可调谐激光器)的最佳工作物质。有关YAG:Nd晶体制备及性能测试方面的文献国外在1965—1970年间发表较多,以后则报导得很少。但不论在国内外,到目前为止,由于YAG:Nd晶体制备上的困难,在晶体的质量方面还存在着很多问题。在国外已发表的一些文     

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。     

钆镓石榴石晶体瞬时生长率的估算

本文叙述了应用提拉法生长高质量GGG单晶的实验过程,进行了熔体中热对流与强迫对流偶合效应的生长实验,注意到生长时固液界面的反转以及对流对晶体完整性的影响。 为估算在生长过程中瞬时生长速率的波动,有意识地把铱包裹粒子长在晶体内,生长速率的数值可以用一个临界生长速率V_C与所俘获的包裹粒子线尺寸l的经验公式V_C=E/l~m得之。通过大量铱粒子线尺寸的测定,找出了GGG单晶生长中的经验公式中,V_C=E/l~m的常数E=1.5×10~2,m=1.0_8。     

提拉法生长钆镓石榴石的晶体缺陷

观察了提拉法生长钆镓石榴石的晶体缺陷。主要研究位错及其攀移、蜷线位错、位错环和包裹物。棱柱位错环和攀移位错环可存在同一晶体中。攀移位错环和蜷线位错可分两类:各对应于吸收间隙原子的攀移和微细沉淀粒子在位错处反复成核成长这两种攀移生长机制。     

掺钬氟化钇钡激光晶体气氛制备研究

本文通过在多晶原料合成,温场结构设计,BYF熔体特性,不同气氛环境晶体生长参数选择,晶体结构特性等方面开展了相关实验验证研究,生长出掺杂的Ho:BaY₂F₈晶体,并对晶体结构、缺陷、激光应用进行了相关测试,实现了3.9μm脉冲激光输出。     

钕镱共掺钇铝石榴石纳米粉体

采用溶胶-凝胶燃烧法,制备了钕镱共掺钇铝石榴石(Nd3+/Yb3+:YAG)透明陶瓷纳米粉体,并用热分析、X射线衍射、红外光谱、透射电镜、吸收及荧光光谱等测试方法对其结构、形貌及性能进行分析.结果表明:经900℃煅烧,Nd3+/YB3+:YAG透明陶瓷的质量损失为49.56%,所得到的Nd3+:Yb3+:YAG纳米粉体结晶好,烧结性好,纯度较高,形状规则,粒径均匀,均在60～100衄之间.在808 nm处具有较强的吸收带,对应于Nd离子4I9/2-4F7/2跃迁,有利于对808nm激光二级管泵浦光的吸收.在1064nm处,Nd3+/Yb3+:YAG的发射峰要强于Nd3+:YAG,说明在Nd3+/Yb3+:YAG中,通过[(4F3/2)Nd),(2F7/2)Yb]→[(4I9/2)nd,(2F5/2)Yb]离子问的交叉弛豫,产生了有效的Yb3+到Nd3+的能量转移,从而实现激光的高效输出.     

掺质钆镓石榴石单晶色心的研究

本文报导了掺 Nd、Cr、(Nd,Cr)、(Ca,Zr)钆镓石榴石单晶的色心研究,主要测量晶体色心吸收谱,它们有共同的吸收峰,约在420nm处。色心晶体荧光谱线的测量说明,色心的吸收对荧光发射有能量转移的作用。本文还讨论了双掺(Nd,Cr)比单掺Nd或Cr的晶体色心浓度小的现象,认为这是由于晶格畸变小之故。 实验结果说明,经紫外线、X射线或γ射线辐照的掺质GGG单晶,所产生的色心属同一类型。γ射线辐照后的GGG单晶在室温下经过三个月时间存放没有退色现象,而经强光照射和热处理却很易退色。     

钇铝石榴石透明激光陶瓷的研究进展

透明钇铝石榴石(aluminum-yttrium garnet,YAG)陶瓷具有良好的化学稳定性和光学性能,是一种很有前途的单晶激光材料的替代物。同单晶相比,多晶YAG陶瓷具有许多优点,如：大尺寸材料易于制备,成本低适合大规模生产等。此外,因掺杂浓度高可得到较大的输出功率。对透明YAG激光陶瓷的光学特性以及制备工艺做了重点介绍,并对研究进展进行综合评述。最后,展望该领域的发展前景及今后的研究趋势。     

掺铁近化学计量比铌酸锂晶体的生长及其光学性能研究

在LiNbO3(LN)中掺进0．01％Fe3O3(质量分数)和10．9％K2O(摩尔分数)助熔剂，用顶部籽晶(TSSG)法生长近化学计量比掺铁铌酸锂(SLN：Fe)，以及采用Czochralski法生长同成分掺铁铌酸锂(CLN：Fe)。测试了晶体的晶格常数、吸收光谱和红外光谱。Li^ 取代反位铌(NbLi^4 )和占据锂空位，使SLN：Fe晶体的晶格常数变小。SLN：Fe晶体的吸收边相对于CLN：Fe晶体发生了紫移。SLN：Fe晶体的OH吸收峰移到3466cm^—1。利用二波耦合光路测试了晶体的指数增益系数和响应时间，计算了有效裁流子浓度。测试结果表明：SLN：Fe晶体的指数增益系数达到28cm^—1，而CLN：Fe晶体的指数增益系数为18cm^—1；SLN：Fe晶体的响应速度比CLN：Fe晶体提高了1个数量级。     

镥铝石榴石晶体的性能及其应用

镥铝石榴石(LuAG)晶体是一种性能优异的激光和闪烁基质材料,具有广泛的应用前景.本论文主要综述了LuAG晶体的结构、晶体的物理化学性能、晶体的存在形式及制备技术,并阐述了稀土掺杂LuAG晶体的发光机理、闪烁性能及其潜在的应用.