不同直径Cr∶Al_(2)O_(3)圆柱晶体的制备及其光学性能研究

采用光学浮区法制备了不同Cr^(3+)掺杂浓度的Cr∶Al_(2)O_(3)晶体,并根据需要制备了不同直径(2 mm至13 mm)的长度大于100 mm的圆柱状Cr∶Al_(2)O_(3)晶体。测量了在制备Cr∶Al_(2)O_(3)晶体不同阶段所获得的粉末料棒、陶瓷料棒和晶体的密度,分别为0.928、2.230和4.051 g/cm 3。XRD图谱显示,Cr∶Al_(2)O_(3)晶体为α-Al_(2)O_(3)相。透射光谱表明,Cr∶Al_(2)O_(3)晶体可见光非特征吸收波段透过率大于80%。吸收光谱和光致激发光谱(监测669 nm光)均显示,Cr∶Al_(2)O_(3)晶体在418及559 nm处有较强吸收带,分别对应Cr^(3+)从^(4)A_(2)至4 T 1和从^(4)A_(2)至^(4)T_(2)的跃迁。以波长为559 nm的光激发Cr∶Al_(2)O_(3)晶体,其光致发射谱在669 nm处出现较强的发射峰;当Cr^(3+)浓度较低时,发射峰强度随Cr^(3+)浓度的增加而增强,Cr_(0.0060)Al_(1.9940)O_(3)的发射强度达到最大,然后随Cr^(3+)浓度增加而降低。