Sm∶YCOB晶体生长及吸收光谱表征

采用熔体提拉法生长了高质量Sm3+掺杂YCa4O(BO3)3(YCOB)晶体.通过X射线粉末衍射、高分辨X射线衍射摇摆曲线、ICP-AES、吸收光谱等对晶体的性能进行了研究.发现生长的Sm∶ YCOB晶体与YCOB晶体具有相同的结构,结晶质量较好,半高宽可达31弧秒;5at;浓度掺杂时Sm3+在YCOB晶体中分凝系数为0.773;晶体在1400～1600 nm范围内有若干较强的吸收峰.     

Er∶Yb∶YCOB晶体制备及其激光二极管抽运激光特性

研究了Er∶Yb∶YCa4O(BO3)3(简称Er∶Yb∶YCOB)的多晶制备和单晶生长,用提拉法生长出光学质量优良的Er∶Yb∶YCOB单晶,测量了其吸收光谱和荧光光谱,分析了其能级和泵浦原理,并进行了以激光二极管为抽运源的激光试验,实现了Er∶Yb∶YCOB晶体的在1.55μm附近110mW的激光输出,且斜效率达18.9;.     

Er：Yb：YCOB晶体制备及其激光二极管抽运激光特性

研究了Er：Yb：YCa4O(BO3)3(简称Er：Yb：YCOB)的多晶制备和单晶生长，用提拉法生长出光学质量优良的Er：Yb：YCOB单晶，测量了其吸收光谱和荧光光谱，分析了其能级和泵浦原理，并进行了以激光二极管为抽运源的激光试验，实现了Er：Yb：YCOB晶体的在1．55μn附近110mW的激光输出，且斜效率达18．9％。     

掺杂YCa4O(BO3)3晶体的生长与性质研究

采用提拉方法,首次使用铂坩埚在大气气氛下生长出大尺寸,高质量的非线性光学晶体YCa4O(BO3)3(YCOB).典型晶体尺寸为直径15～20mm,长度30～40mm.对晶体进行掺杂改性研究,已分别生长出掺杂浓度为5;的Nd:YCOB,Er:YCOB和掺杂浓度为20;的Yb:YCOB晶体.对沿不同方向生长的晶体的习性和缺陷进行了研究.晶体的生长是以典型的二维成核层状生长进行的.当沿方向生长时,晶体易出现(010)面孪晶及方向的解理面;而沿〈010〉方向生长时,可避免孪晶和解理面的出现.我们认为〈010〉方向为最佳生长方向.通过测量晶体的室温透过谱发现掺杂的YCOB晶体在深紫外(220nm)有较高的透过率(80;).初步的自倍频实验可观察到Nd:YCOB晶体能够在811nm的LD泵浦下产生较强的绿光,并且阈值较低.这表明掺稀土的YCOB晶体可能是一种有应用前景的自倍频激光材料.     

紫外非线性光学晶体三硼酸铯的生长和性能

采用泡生法和提拉法生长出三硼酸铯(化学式CsB3O5,简称CBO)晶体,研究了晶体生长工艺条件及晶体生长形态.泡生法生长的CBO晶体的尺寸为40mm×25mm×25mm;生长过程中晶体转速为10～20r/min,降温速率为0.1～0.2℃/d.用提拉法生长出20mm×30mm的CBO晶体;生长过程中液面温度梯度为60℃/cm,提拉速度为8mm/d.在生长过程中Cs2O的挥发速度大于B2O3的挥发速度.CBO单晶的晶面由[011]斜方柱和[010]斜方柱单形组成,属于[011]单形是4个较大的面,属于[101]单形是4个较小的三角形晶面.CBO在紫外波段具有较大的有效非线性光学系数.利用CBO进行Nd∶YAG激光和频获得了高转换率的波长355nm及266nm相干光输出.     

硼酸钾钙晶体的脱水动力学研究

采用水溶液法制备了形貌规整,大小均匀的水合硼酸钾钙(K2Ca[B4O5(OH)4]2·8H2O)晶体.采用TG,DTA和DSC同步热分析测试技术,在空气气氛,线性升温条件下,对硼酸钾钙晶体进行脱水过程及其动力学研究,运用Doyle-Ozawa法和Kissinger法计算动力学参数,得出硼酸钾钙晶体的脱水动力学模型.     

非线性光学晶体Na3La9O3(BO3)8的生长研究

以Na3CO3和H3BO3为助熔剂,Na3CO3和H3BO3摩尔比为7/6,熔质Na3La9O3(BO3)8和助熔剂摩尔比为1/10～1/14,采用顶部籽晶生长方法,生长Na3La9O3(BO3)8晶体,晶体尺寸为30×18×8mm3.本文讨论了籽晶方向对Na3La9O3(BO3)8晶体生长的影响,(100)方向比(001)方向更有利于晶体生长.     

铁电铌酸钾锂晶体的生长

用电阻加热引上法生长了不开裂、全透明的具有倍频性能的铌酸钾锂(KLN)晶体.研究了影响晶体开裂的主要因素和晶体生长的稳定性.发现用引上法生长KLN晶体时,要得到全透明、不开裂的KLN晶体,熔体中Li2O的含量应该低于26.5mol;,拉速应低于0.5mm/h,以及生长过程中应该选择凸的固液界面以保证晶体生长的稳定性.在Li2O含量较高的熔体中生长KLN晶体时,[100]取向的籽晶比[001]取向的籽晶更有利于晶体生长.用由Li2O含量为26mol;的熔体中沿[100]取向生长的KLN晶体对Ti:Al2O3激光器输出的820nm的激光倍频,获得410nm的蓝光输出.     

掺钕钒酸钇单晶生长研究

对掺钕钒酸钇(Nd:YVO4)的多晶料制备、单晶生长、晶体生长形态、掺质分凝效应等进行了系统研究.本文报道了该研究的主要结果.     

含孤立MO3平面基团晶体折射率计算

本文建立了一种计算含孤立MO3 (M=B,C)平面基团晶体折射率简单可行的方法,选择部分已知折射率的含孤立MO3平面基团的晶体,采用最小二乘拟合法,定出基团各向异性极化率和其晶体环境参数,并据此计算其它晶体的折射率.对30余种晶体折射率的计算结果表明,该方法所得结果与实测值之间相差不大于3.5;.同时计算了YCa4O(BO3)3,LaCa4O(BO3)3,Ca5(BO3)3F三种单斜晶体的折射率主轴方向,其中对LaCa4O(BO3)3和YCa4O(BO3)3两种晶体,计算结果与实验值符合很好,将为该晶体未来定向提供参考.     

低亚表面损伤的YCOB晶体超精密抛光

通过选择合适的研磨剂、抛光垫以及抛光材料,采用机械抛光与CMP抛光相结合的方法对应用于高激光损伤阈值的薄膜基体材料YCOB晶体进行表面加工.通过优化研磨抛光工艺后得到超光滑晶体表面,样品表面在125μm×94μm的范围内粗糙度RMS值达到0.6 nm,同时具有非常低的亚表面损伤层,经过超声清洗和有机溶剂刻蚀后,在高倍显微镜下无明显划痕.     

Growth of YCOB single crystals by flux technique and their characterization

Nonlinear optical single crystals of YCOB with good optical quality were grown by the flux technique for the first time. Polycrystalline YCOB samples were synthesized by solid state reaction method. The thermal analysis of the sample was performed with lithium carbonate flux in different weight proportions and the growth temperature was optimised. Single crystals of YCOB with dimensions 3 × 3 × 5 mm³ were obtained by the method of ‘slow‐cooling’. The grown crystals were characterized by XRD, UV‐VIS‐NIR, EDAX, FTIR and etching studies. The powder XRD pattern revealed the formation of YCOB compound. The lattice parameters were identified through single crystal XRD studies. The UV‐VIS‐NIR results showed that the crystal has a sharp cutoff at 220 nm and is nearly 55% transparent over a wide wavelength range enabling applications in the UV region. The EDAX measurement revealed the ‘flux‐free’ crystal formation. The presence of the functional groups belonging to the YCOB crystals was identified by the FTIR results. ‘Hillock‐like’ patterns are observed in the etching studies. The primary emphasis in this study is laid to describe ‘flux technique’ as an alternative method to grow YCOB crystals. The results are presented and discussed. (© 2008 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)