2089 nm调Q锁模Tm,Ho∶CaYAlO4激光器

首次采用氧化石墨烯可饱和吸收体作为锁模启动元件在Tm,Ho∶CaYAlO4激光器中实现了稳定的被动调Q锁模运转。在3%输出耦合镜下,Tm,Ho∶CaYAlO4固体激光器获得了最低为293 mW的连续光出光阈值。在腔内引入氧化石墨烯可饱和吸收体后,当吸收抽运功率增大到1859 mW时,Tm,Ho∶CaYAlO4激光器进入稳定的调Q锁模运转状态。当抽运功率达到3 W时,获得中心波长为2089 nm、斜效率为10.1%、对应最大输出功率为213 mW的被动调Q锁模脉冲,重复频率为100 MHz,调Q包络中锁模脉冲的调制深度接近100%。

CaYAlO4:Tb3+绿色荧光粉的低温燃烧合成及发光性能

以尿素为燃料,乙二醇为络合剂,采用低温燃烧法合成 CaYAlO4: Tb^3+绿色发光荧光粉。根据荧光粉的物相组成,确定最佳的合成温度和尿素用量;对荧光粉的形貌与发光效果进行观察与测试,并研究 Tb^3+掺杂量对荧光粉发光性能的影响。结果表明:尿素与基质物质 CaYAlO4的最佳比例 n(CH4N2O):n(Ca)为 3:1,最佳合成温度为800 ℃。合成的 CaY0.96AlO4: 0.04Tb^3+绿色荧光粉为球形颗粒,直径约为 15 nm。荧光粉的激发光谱主要由 O2 →Y^3+和 O2 →Tb^3+宽带激发带构成,激发峰波长 265 nm;发射光谱由位于 490,545,586 和 620 nm 的发射尖峰构成,为 Tb^3+的 5D4→7FJ(J=6,5,4,3)跃迁,545 nm 跃迁强度最大,荧光粉发绿光。Tb^3+的最佳掺杂浓度(摩尔分数)为 0.06,浓度猝灭是由交换相互作用引起的。在紫外 265 nm 激发下,CaY0.96AlO4: 0.06Tb^3+荧光粉发射光谱的色坐标为(0.320,0.363),在 CIE1931 色度图上位于绿黄白光交界处,是一种潜在的 LED 用单掺杂绿光发光材料。

Generation of 33 fs pulses directly from a Kerr-lens mode-locked Yb:CaYAlO4 laser

We experimentally demonstrated a diode-pumped Kerr-lens mode-locked femtosecond laser with a Yb:CaYAlO4 crystal as the gain medium. Pulse duration as short as 33 fs was obtained directly from the oscillator at a repetition rate of 115 MHz. The central wavelength was at 1059 nm with a spectral bandwidth of 49 nm. These are, to the bestof our knowledge, the shortest pulses generated from a Yb:CaYAlO4 oscillator.

CaYAlO_(4)∶Mn荧光粉的制备及其在硝基化合物检测的应用

硝基芳香族化合物具有剧毒、致癌、易爆、难降解等特性,对人体健康、国家安全以及自然生态系统造成极大危害,因此对其进行高精度的痕量检测是有效控制污染物排放和治理的关键。在此,我们采用柠檬酸辅助Pechini溶胶-凝胶法合成了CaYAlO_(4)∶Mn荧光粉。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、激光粒度分析仪和光致发光光谱(PL)对样品进行表征。结构和形貌表征表明,在1100℃下,样品结晶良好,形成了K2NiF4结构的CaYAlO_(4)晶相。样品形貌不规则,表面光滑,晶粒尺寸约为300 nm。在紫外光照射下,CaYAlO_(4)∶Mn表现出Mn(Ⅳ)的特征发射,在710 nm处以2Eg-4A2g发射为主。对硝基苯酚、1,2-二硝基苯和4-硝基甲苯等芳香族硝基化合物可以选择性猝灭CaYAlO_(4)∶Mn的发射。猝灭效应(I0/I)可以很好地拟合成线性方程,这使CaYAlO_(4)∶Mn荧光粉成为检测芳香族硝基化合物的优秀候选材料。通过实验确定猝灭机理为动态猝灭过程。

溶胶凝胶法合成CaYAlO_4∶Mn^(4+)红色荧光粉及其荧光性能研究

采用溶胶凝胶法合成CaYAl_(1-x)O_4∶xMn^(4+)红色荧光粉,用差热热重分析仪(DSC-TGA)、X射线粉末衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)以及荧光分光光度计对荧光粉进行结构和性能的表征,研究合成温度、反应时间及Mn^(4+)掺杂浓度对CaYAl_(1-x)O_4∶xMn^(4+)发光性能的影响。研究结果表明,在335 nm光激发下,荧光粉发射660~780 nm范围的红光,归属于Mn^(4+)的~2E_g→~4A_(2g)能级跃迁。在712 nm光监测下,样品呈现两组激发宽峰,分别归属于Mn^(4+)离子的~4A_(2g)→~4T_(1g)(335 nm)和~4A_(2g)→~4T_(2g)(475 nm)能级跃迁。当煅烧温度为1 200℃、反应时间为6 h和Mn^(4+)的掺杂摩尔分数为0.5%时,CaYAl_(1-x)O_4∶xMn^(4+)的发光强度最大。

Mg^2＋取代Ca^2＋对Ca1-xMgxYAl0．92Cr0．08O4晶体结构稳定性及其呈色的影响

本文以CaYAl0.92Cr0.08O4组成为基础,采用Mg2+逐步取代Ca2+,探讨晶体的组成变化对其结构的稳定性与呈色的影响。研究表明,当Mg2+的取代量增加时,样品的晶体结构由CaYAlO4型逐步过渡到Y3Al5O12型,随着Mg2+的量增加,Y3Al5O12型晶体的晶胞参数c值逐渐增大,样品的红度亦随之增加。该晶体可作为陶瓷着色剂使用。

基于SESAM被动调Q的激光二极管泵浦Yb∶CaYAlO_4脉冲激光器

采用发射波长约为976 nm的半导体激光器作为泵浦源,Yb^(3+)掺杂浓度为1. 5at.%、通光长度为2 mm的Yb∶CaYAlO_4晶体作为增益介质,本文提出了一种基于半导体可饱和吸收镜(SESAM)被动调Q的激光二极管泵浦Yb∶CaYAlO_4以获取稳定脉冲输出的方案。通过合理设计谐振腔,实现了稳定的被动调Q激光脉冲输出,并分析了泵浦功率的大小对输出脉冲的重复频率、脉冲宽度、单脉冲能量以及脉冲峰值功率的影响。

1645nm陶瓷激光共振泵浦Tm:CaYAlO_4激光器

用Er∶YAG陶瓷激光作为泵浦源研究了Tm∶CYA晶体激光输出特性。对Tm∶CYA采用共振泵浦的方式,分别研究了4.0 at.%和6.0 at.%两种掺Tm^(3+)离子浓度的Tm∶CYA样品在5%和10%透过率输出耦合镜下的激光输出特性,并对激光光谱进行了比较分析。采用沿c轴切割的4.0 at.%掺Tm^(3+)离子浓度的Tm∶CYA作为激光增益介质,在输出镜透过率为5%的情况下,当泵浦功率为2.46 W时,获得了最高功率为1.20 W的近衍射极限的TEM_(00)的激光输出,光束质量因子M^2约为1.1,对应的斜率效率达56.3%。

稀土离子掺杂CaY_(1-x)AlO_(4):xRE^(3+)(RE=Dy,Ho,Sm,Tm)荧光材料的发光性能

采用溶胶凝胶法合成稀土离子掺杂Ca Y_(1-x)Al O_4∶xRE^(3+)(RE=Dy,Ho,Sm,Tm)荧光粉。采用X射线粉末衍射仪(XRD)、高分辨率透射电镜(TEM)和荧光分光光度计(PL)分别对荧光粉的物相结构、形貌以及荧光性能进行表征。研究结果表明,所合成样品为四方晶系结构的纳米级材料,在紫外光激发下,掺杂离子均表现出特征的f-f电子跃迁发射,当Dy^(3+)、Ho^(3+)、Sm^(3+)和Tm^(3+)的掺杂摩尔分数分别为0.03,0.015,0.015,0.02时,样品发光强度最大,分别发射出白光、绿光、橙光和蓝光。

溶胶凝胶法合成CaY_(1-x)AlO_4:xEu^(3+)红色荧光粉及其发光性能研究

采用溶胶凝胶法合成CaY_(1-x)AlO_4:xEu^(3+)荧光粉,对样品进行X射线光电子能谱(XPS)、X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)以及荧光光谱(PL)等表征,探讨反应的合成温度、时间及铕离子的掺杂浓度对样品发光性能的影响。结果表明,在900~1 000℃时,晶体初步形成,在1100~1350℃时,可生成很纯的四方晶体结构。在温度1 200℃和铕离子的掺杂量x=0.01时,样品在反应时间为6h时发光强度最强。在λ_(ex)=273nm光激发下,发射光谱位于589nm、623nm和704nm处的三个尖峰,分别归属于Eu^(3+)离子的~5D_0→~7F_1、~5D_0→~7F_2和~5D_0→~7F_4能级跃迁,当铕离子的掺杂浓度x=0.02时(温度1200℃及时间6h),样品发光强度最强,荧光体发射红光。铕离子浓度猝灭的作用机理为邻近离子间的相互作用,其荧光寿命为1.325ms。

CaYAlO_4∶Ce^(3+),Tb^(3+)荧光粉的发光性能及Ce^(3+)→Tb^(3+)的能量传递

采用溶胶凝胶法合成了CaY_(1-x-y)AlO_4∶xCe^(3+),yTb^(3+)荧光粉,探讨了稀土离子Ce^(3+)、Tb^(3+)单掺及共掺对样品发光性能的影响。研究结果表明,合成的样品为四方晶系的纯相。在368nm光激发下,CaY_(1-x)AlO_4∶xCe^(3+)发射蓝光,发射峰位于445nm附近;在246nm光激发下,CaY_(1-y)AlO_4∶yTb^(3+)发射绿光,发射峰位于418,440,491,548,589,625nm附近。在Ce^(3+)/Tb^(3+)共掺荧光粉中,Ce^(3+)的能量可传递给Tb^(3+),使Tb^(3+)的发光增强;当用368nm或378nm光激发共掺荧光粉时,Tb^(3+)呈现强烈的绿光发射。调整Ce^(3+)与Tb^(3+)的掺杂浓度可以调整对应的蓝光与绿光的发射强度。