Nb∶KTiOPO4晶体的生长和倍频性能

通过研究晶体生长工艺参数对Nb∶KTiOPO4(Nb∶KTP)晶体生长的影响,用熔盐顶部籽晶法获得尺寸为55mm×25mm×5mm的Nb∶KTP透明单晶.研究中发现熔体的温度梯度、籽晶和降温速率将严重影响Nb∶KTP晶体的生长.Nb离子的引入不利于Nb∶KTP晶体的生长,尤其是造成晶体易开裂,且沿a轴方向生长速度非常缓慢.同时,Nb的引入大大改变Nb∶KTP晶体的倍频性能.掺杂Nb浓度的摩尔分数为13;时,Nb∶KTP晶体的倍频的Ⅱ型相位匹配的截止波长缩短至937nm,且有效产生469nm倍频蓝光;掺杂Nb浓度的摩尔分数为3;时,Nb∶KTP晶体对Nd∶YAG的1.0642μm激光倍频的最佳相位匹配角为θ=88.32°,()=0°,非常接近90°非临界相位匹配方向.     

Nb：KTiOPO4晶体的生长和倍频性能

通过研究晶体生长工艺参数对Nb∶KTiOPO4(Nb∶KTP)晶体生长的影响,用熔盐顶部籽晶法获得尺寸为55mm×25mm×5mm的Nb∶KTP透明单晶.研究中发现熔体的温度梯度、籽晶和降温速率将严重影响Nb∶KTP晶体的生长.Nb离子的引入不利于Nb∶KTP晶体的生长,尤其是造成晶体易开裂,且沿a轴方向生长速度非常缓慢.同时,Nb的引入大大改变Nb∶KTP晶体的倍频性能.掺杂Nb浓度的摩尔分数为13%时,Nb∶KTP晶体的倍频的Ⅱ型相位匹配的截止波长缩短至937nm,且有效产生469nm倍频蓝光;掺杂Nb浓度的摩尔分数为3%时,Nb∶KTP晶体对Nd∶YAG的1.0642μm激光倍频的最佳相位匹配角为θ=88.32°,()=0°,非常接近90°非临界相位匹配方向.     

Nb∶KTP晶体成分、结构和拉曼光谱的研究

利用LA-ICP-MS、XRD、LRS等测试手段研究熔盐法和水热法Nb∶ KTP晶体中Nb的含量及分布、晶体结构和化学键特征峰的变化,分析Nb的进入和生长方法对Nb∶ KTP晶体结构和拉曼光谱特征的影响.研究结果表明,Nb:KTP晶体中Nb的进入量增加,K的原子数比率减小;Nb∶ KTP晶体的晶胞体积由收缩效应和扩张效应协同作用共同决定,原料配比相同时,熔盐法晶体的晶胞体积大于水热法晶体的晶胞体积,故通过晶胞体积可在一定程度上区分晶体的生长方法.Nb的进入还使PO4基团和TiO6八面体的相互作用发生变化,部分拉曼特征峰发生漂移.     

水热法和熔盐法生长的Nb: KTP晶体成分和结构研究

利用激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱、X射线衍射分析、显微激光拉曼光谱等测试手段研究了掺铌磷酸钛氧钾(Nb: KTP)晶体成分对结构的影响,分析比较了水热法和熔盐法生长的Nb: KTP晶体中Nb的含量及分布特征、晶体结构和化学键特征峰的变化等.结果表明:由于Nb的影响和NbO6八面体的收缩效应,Nb: KTP晶体的轴长发生了微小变化,晶胞体积有所减小,TiO6八面体和PO4基团的拉曼特征峰有不同程度漂移,其中水热法和熔盐法Nb: KTP晶体的有效分凝系数分别为0.268和0.348.同时,研究指出在Nb: KTP晶体生长时,应确定合理的掺Nb量.     

双掺质KTP晶体倍频效应的研究

采用激光粉末倍频法,对掺入相同浓度Nb5+离子(1;)和相同浓度Nd3+,Yb3+,Tm3+等稀土离子(3;)的KTP-K6体系中生长的Nb:Nd:KTP,Nb:Yb:KTP和Nb:Tm:KTP双掺晶体进行了粉末倍频效应测试.结果发现,3种双掺质KTP晶体的粉末倍频效应较之KTP均有所提高.     

掺杂对磷酸钛氧钾单晶拉曼光谱的影响

本文研究了掺金属元素Ce和Nb的磷酸钛氧钾(KTiOPO4,简称KTP)晶体在不同几何配置下的拉曼光散射.讨论了掺杂对KTP拉曼光谱的影响.拉曼光谱大的散射强度说明晶体有大的非线性光学特性.从掺铈和掺铌KTP中氧八面体和氧四面体相对于KTP的频率位移可知,稀土金属离子Ce比Nb离子对KTP拉曼光谱的影响更大.     

Bridgman法生长Cr∶LiCAF晶体及其闪光灯泵浦性能

本文报道了用Bridgman法生长的优质大尺寸Cr∶LiCAF晶体及其闪光灯泵浦性能研究.晶体尺寸达φ10×120mm和φ20×100mm,光学质量优良.用氙灯泵浦φ4×70mm的Cr∶LiCAF激光棒,在注入能量为137J时,获得了1.84J的能量输出,测得晶体的斜效率为2.38;,无损耗效率为4.31;.     

KTP晶体的溶解度测定及其水热法生长

在溶液填充度f=70;,温度T=400,450,500和550℃的条件下,本实验通过淬冷失重法测定了KTP晶体在K2HPO4+KH2PO4水溶液中的溶解度.结果发现:在温度T≥450℃,K2HPO4和KH2PO4的浓度分别为2 mol/1和0.1 mol/1的条件下,KIP晶体在溶液中有足够大的溶解度和溶解度温度系数.该结果符合水热法生长KTP晶体的要求.并且通过水热法在溶液填充度f=70;,温度T=470～520℃的条件下,以2mol/1 K2HPO4+0.1 mol/1KH2PO4+1;质量分数H2 O2为矿化剂,合成出尺寸为24×14×60 mm3的KTP晶体.     

双掺离子在KTNNP晶体生长中的协同效应研究

本文采用高温溶液法生长了不同掺质浓度的较大尺寸掺Nd3+和Nb5+KTP(KTNNP)晶体,以X射线单晶衍射仪测定了所生长晶体的晶胞参数,以等离子发射光谱(ICP-AES)法系统测定了晶体中的掺质浓度。实验结果显示,掺Nd3+和Nb5+后,KTP晶体生长习性和形态发生了很大的变化,而且体系中Nd3+的分配系数明显增大,并随Nb5+浓度的增大而增大,从而体现了Nb5+对Nd3+的协同效应。另外,掺质后,晶体的单胞体积一般略有增大,但未呈现出规律性。     

Fe2+∶ZnSe晶体制备及光学吸收

本文采用热扩散掺杂技术制备了Fe2+∶ZnSe晶体,获得尺寸达φ20 mm×2.0mm的晶体样品.光谱测试分析结果显示,晶体样品在3.0 μm附近具有显著的Fe2+∶ZnSe晶体的特征吸收,相对吸收强度达85;;通过ICP-AES测试该晶体样品中铁离子为4.5 ×1017 cm-3;分析了影响掺杂铁离子浓度的主要因素.