张保童
,
王燕
,
李坚富
,
游振宇
,
夏侯平
,
朱昭捷
,
徐金龙
,
涂朝阳
,
王鸿雁
应用化学
doi:10.11944/j.issn.1000-0518.2016.09.160231
Er3+掺杂的晶体能够产生2.7~3.0 μm波段中红外激光，在激光医疗、光通讯、环境探测和光电对抗等领域具有重要的应用。基于本课题组近年来开展的Er3+激活中红外激光晶体的相关工作，本文综述了共掺稀土离子对Er3+激活晶体光谱性能的影响：包括敏化离子Cr3+、Yb3+等的敏化作用增强了Er3+的特征吸收峰；退激活离子Pr3+、Ho3+等的退激活效应抑制了自终态瓶颈效应；以及共掺Nd3+所起的敏化和退激活双重作用，并对中红外激光的研究趋势和前景进行了展望。
关键词:
铒离子
,
中红外激光晶体
,
光谱性能
,
敏化离子
,
退激活离子
张保童
,
王燕
,
李坚富
,
游振宇
,
夏侯平
,
朱昭捷
,
徐金龙
,
涂朝阳
,
王鸿雁
应用化学
doi:10.11944/j.issn.1000-0518.2016.09.160231
Er3+掺杂的晶体能够产生2.7 ～3.0 μm波段中红外激光,在激光医疗、光通讯、环境探测和光电对抗等领域具有重要的应用.基于本课题组近年来开展的Er3+激活中红外激光晶体的相关工作,本文综述了共掺稀土离子对Er3+激活晶体光谱性能的影响:包括敏化离子Cr3+、Yb3+等的敏化作用增强了Er3+的特征吸收峰;退激活离子pr3+、Ho3+等的退激活效应抑制了自终态瓶颈效应;以及共掺Nd3所起的敏化和退激活双重作用,并对中红外激光的研究趋势和前景进行了展望.
关键词:
铒离子
,
中红外激光晶体
,
光谱性能
,
敏化离子
,
退激活离子
涂朝阳
,
李坚富
,
游振宇
,
朱昭捷
,
吴柏昌
,
罗涛
,
赖洪章
无机材料学报
采用熔盐提拉法生长出φ20min×35mm的优质Nd3+:KGd(WO4)2晶体,对晶体三个轴向的光谱进行了测试研究,结果表明a轴向的吸收和荧光谱峰最强,最适合于进行激光实验研究.采用脉冲氙灯泵浦φ3.5mm×26mm的激光器件,在1.067μm处得到125.5mJ的激光输出.在同等条件下对YAG:Nd激光晶体进行了激光实验研究,并对两种结果进行了比较,结果表明:和YAG:Nd3+晶体相比,KGW:Nd3+晶体具有激光阈值低、效率高和输出光为偏振光等优点,因此在小型激光器的应用方面具有明显的优势.
关键词:
Nd3+:KGd（WO4）2晶体
,
crystal growth modified CZ. method
,
spectroscopy character
,
laser character
朱昭捷
,
李坚富
,
吴柏昌
,
游振宇
,
王燕
,
马兴华
,
涂朝阳
,
人工晶体学报
采用顶部籽晶法从K2Mo3O10-B2O3助熔剂体系中生长出尺寸达到20 mm的GdAl3(BO3)4(简称GAB)和Yb3+激活的晶体.测试了GAB晶体的<100>和(001)轴向热膨胀系数,确定了透光波长范围,计算了有效倍频系数和相位匹配角随波长的变化,结果表明GAB晶体在整个透光范围内均可实现相位匹配.测定了Yb3+:GAB晶体在室温下的偏振吸收和荧光光谱,进行了光谱计算,测试了晶体的激光性能,在1046 nm处实现了2.1 W激光输出,斜率效率达到58%.
关键词:
GdAl3(BO3)4晶体
,
Yb3+离子
,
光谱性能
,
激光性能
涂朝阳
,
李坚富
,
游振宇
,
朱昭捷
,
吴柏昌
,
罗涛
,
赖洪章
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2004.03.015
采用熔盐提拉法生长出φ20mm×35mm的优质Nd3+:KGd(WO4)2晶体,对晶体三个轴向的光谱进行了测试研究,结果表明a轴向的吸收和荧光谱峰最强,最适合于进行激光实验研究.采用脉冲氙灯泵浦φ3.5mm×26mm的激光器件,在1.067μm处得到125.5mJ的激光输出.在同等条件下对YAG:Nd激光晶体进行了激光实验研究,并对两种结果进行了比较,结果表明:和YAG:Nd3+晶体相比,KGW:Nd3+晶体具有激光阈值低、效率高和输出光为偏振光等优点,因此在小型激光器的应用方面具有明显的优势.
关键词:
Nd3+:KGd(WO4)2晶体
,
熔盐提拉法
,
光谱性能
,
激光性能
游振宇
,
涂朝阳
,
朱昭捷
,
李坚富
,
AlainBrenier
无机材料学报
采用提拉法从近化学计量比的熔体中生长出尺寸为φ20mm×60mm的优质LiNbO3:Cr (CLN)晶体,其光学均匀度为7.05E-005.进行了吸收和荧光光谱的测定研究.吸收谱测试表明:Cr3+离子在晶体中有两个宽且强的吸收带及两个微弱的吸收线,两宽带中心波长分别为481和657nm,对应于4A2→4T1和4A2→4T2两个具有相同的总自旋能级之间的跃迁,在4A2→4T2吸收宽带的长波边缘处有个很小的吸收峰,其波长为727nm,对应于4A2→2E(R 线)的跃迁.荧光测试表明:当激发波长为660nm时,CLN晶体荧光宽带和一个较弱的荧光线峰并存,宽带范围为800—982nm,峰值波长为870nm,对应于4T2→2E,4A2的联合能级跃迁,荧光线峰波长约为752nm,其强度较弱,相应于2E→4A2(零声子线)能级跃迁.计算了晶场强度和Racah参数,其Dq,B,C大小分别为1522.1、542.5和3218.7cm-1,Dq/B=2.81, 晶体属于强场介质.研究表明,CLN晶体具备可调谐激光晶体的基本光谱要求,且有良好的物化性能,可以实现宽频带可调谐激光输出.又具有较大的倍频系数,有望实现410nm附近紫外
关键词:
LiNbO3:Cr（CLN）晶体
,
crystal growth
,
spectra characteristic
游振宇
,
涂朝阳
,
李坚富
,
王燕
,
朱昭捷
,
刘英同
人工晶体学报
采用提拉法生长了尺寸为φ25 mm×100 mm的大尺寸Nd3+与Yb3+掺杂的NaY(WO4)2晶体.对晶体的生长习性进行了讨论,利用XRD对晶体进行了相分析.测试了晶体的热膨胀特性,得到了主轴方向的热膨胀系数,测得沿c轴的膨胀系数大约为a轴的两倍.在室温下测试了Yb3掺杂的NaY( WO4)2晶体的吸收谱、荧光光谱和相关能级的荧光衰减,用标准与改进的J-O理论分析了吸收光谱与荧光光谱.结果表明,Yb3+掺杂的NaY( WO4)2晶体有着较好的光谱性能参数.采用氙灯泵浦Nd3+掺杂的NaY( WO4)2,实现了1.06 μm波段786 mJ的激光输出,同时在LD泵浦下,采用LBO晶体倍频,实现了87 mW的激光输出,基频光光转换效率为25％,斜率效率为7.98％.
关键词:
NaY(WO4)2
,
晶体生长
,
光谱性能
魏艳萍
,
游振宇
,
朱昭捷
,
王燕
,
吴柏昌
,
涂朝阳
人工晶体学报
采用提拉法生长出了纯的和Nd3+、Tm3+、Dy3+、Ho3+、Pr3+离子掺杂的大尺寸优质的NaLa(WO4)2晶体.TG/DTA实验表明NaLa(WO4)2晶体在1251℃同成分熔化,热膨胀实验结果显示该晶体沿(100)和(001)方向的热膨胀系数分别为1.23×10-5K-1和2.49×10-5K-1.在室温下测量了该晶体的红外和拉曼光谱,对晶体的振动性质进行了研究.对稀土离子掺杂的NaLa(WO4)2晶体进行了光谱性质的研究.N3+:NaLa(WO4)2和Tm3+:NaLa(WO4)2晶体800 nm附近的吸收峰半高宽和吸收截面较大,有利于用LD泵浦.采用小型的氙灯泵浦,研究了Nd3+:NaLa(WO4)2晶体的激光特性.当氙灯输入能量为1.28 J时,获得14.77mJ的激光输出能量,光光转换效率为1.15%.
关键词:
晶体生长
,
光谱性能
,
激光特性
王鸿雁
,
游振宇
,
朱昭捷
,
王燕
,
吴柏昌
,
涂朝阳
人工晶体学报
采用提拉法生长出纯的和Nd3+、Tm3+、Ho3+、Dy3+、Pr3+掺杂的大尺寸优质NaGd(WO4)2 晶体.测定了晶体沿(001)和(100)方向的热膨胀系数.测定了晶体的折射率,得到了折射率的色散方程.测量了NaGd(WO4)2 晶体的拉曼光谱,对晶体的振动性能进行研究.对稀土离子掺杂的NaGd(WO4)2 晶体进行了一系列的光谱性质研究,并进行了Judd-Ofelt理论计算.Nd3+:NaGd(WO4)2和Tm3+:NaGd(WO4)2晶体在800 nm附近吸收峰的半高宽和吸收截面较大,有利于LD泵浦.测定了不同能级的荧光寿命,发现Nd3+:NaGd(WO4)2 晶体具有较高的荧光量子效率.采用氙灯闪光灯作为泵浦源,研究了Nd3+:NaGd(WO4)2晶体1060 nm的激光特性.
关键词:
晶体生长
,
光谱性能
,
激光特性
王燕
,
涂朝阳
,
周涵
,
李坚富
,
游振宇
,
朱昭捷
人工晶体学报
采用提拉法生长了最大尺寸为φ25mm×(30～40)mm优质透明的Tm3+:GGG、Yb3+/Tm3+:GGG、Cr3+/Tm3+:GGG、Tm3+/Ho3+:GGG和Cr3+/Tm3+/Ho3+:GGG共五种晶体.在室温下测试了这些晶体的吸收光谱、荧光光谱及荧光衰减曲线等,详细研究了光谱性能,对部分晶体进行了Judd-Ofelt理论计算,得到强度参数等重要的光谱参数.计算了～2.0μm附近荧光峰值波长处相应的能级跃迁的发射截面、量子效率等.研究表明:Yb3+和Cr3+的掺入分别使得Tm:GGG晶体在980nm附近和451 nm、628 nm附近的吸收大大增强,有利于商业激光二极管和闪光灯泵浦.在Tm激活的Tm3+:GGG、Yb3+/Tm3+:GGG、Cr3+/Tm3+:GGG晶体中,～2.0μm波段附近发射强度和发射截面值最大的峰值对应的波长为2000nm;而在Ho激活的Tm3+/Ho3+:GGG和Cr3+/Tm3+/Ho3+:GGG晶体中,发射强度和发射截面最大的峰值对应的波长为2080 nm.用氙灯抽运键合的尺寸为φ5mm×45mm Cr3+/Tm3+/Ho3+:Gd3+ Ga5 O12晶体,在2.086～2.102μm波段实现了平均功率为170 mw的激光输出.
关键词:
GGG
,
晶体生长
,
光谱性能
,
～2.0
,
μm激光特性
