铒镱共掺钨酸钆钾激光晶体生长、结构及光谱特性

采用顶部籽晶提拉法生长出铒镱共掺钨酸钆钾[Er^(3+):Yb^(3+):KGd(WO_4)_2,Er:Yb:KGW]激光晶体。这种晶体的最佳生长工艺参数为:转速为10～15 r/min,提拉速率为1～2mm/d,降温速率为0.05～0.1℃/h,生长周期为10～15d。X射线衍射分析表明,所生长的晶体为β-Er:Yb:KGW。经热重-差热分析确定:晶体的熔点为1079℃,相转变温度为1024℃。测量晶体的红外及Raman光谱,并对峰值及相应的原子基团振动进行了归属。晶体样品的吸收光谱显示:在380,52.3,935nm和981 nm处存在较强的吸收峰,主峰981 nm处的吸收截面积为3.35×10^(-20)cm^2。分别在488nm和980nm波长光激发下,均可以产生较强的1.53μm对人眼安全的激光,表明Yb^(3+)对Er^(3+)具有敏化作用,既提高了对泵浦光的吸收效率,又降低了激光振荡阈值。

Ho^(3+):Yb^(3+):KLa(WO_4)_2激光晶体生长与性能(英文)

以K2W2O7为助熔剂,采用泡生法生长钬镱双掺钨酸镧钾[Ho3+:Yb3+:KLa(WO4)2,Ho:Yb:KLW]晶体。通过热重–差热分析,确定晶体的熔点为1118 ℃,在熔点以下晶体没有相变,热稳定性很好。X射线衍射分析表明:所生长的晶体为四方晶系 Ho:Yb:KLW 晶体,晶胞参数为a=b=0.538nm,c=1.193nm。测量晶体的红外及Raman光谱,并对峰值进行了归属。晶体样品的吸收光谱显示:Yb3+在978nm处吸收峰较强,半峰宽为19nm,适合采用InGaAs半导体激光二极管来作为激励源。表明Yb3+对Ho3+具有敏化作用。

Yb_x:KY_(1-x)(WO_4)_2晶体的生长与结构及光谱性能(英文)

用顶部籽晶提拉法(top seeded solution growth,TSSG)生长出Ybx:KY1-x(WO4)2(x=5%,摩尔分数,下同)和KYb(WO4)2晶体,比较了两者的结构和光谱性能。工艺参数:转速为10—15r/min,提拉速率为1—2mm/d,生长周期为10—15d,降温生长速率为0.05—0.1℃/h,降温速率为20℃/h。X射线衍射分析表明:两者均为低温相的β-KYW结构,计算了2种晶体的晶格常数。测试了红外及Raman光谱,Ybx:KY1-xW(x=5%)样品在925,891,840,777,749 cm-1具有较强的红外吸收峰,是由WO4原子基团伸缩振动引起的;KYbW样品在484,437 cm-1处具有较强的红外吸收峰,反映了WO4原子基团的弯曲振动。分析了晶体的振动模式,认为2种晶体有较强的Raman活性,钨氧双桥键WOOW和单桥键WOW基团的振动在200～1 000 cm-1范围内,对峰值与相应的振动进行了指认。

Yb^(3+)掺杂KLa(WO_4)_2激光晶体生长与光谱分析(英文)

采用提拉法生长出掺镱钨酸镧钾[Yb:KLa(WO_4)_2,Yb:KLW]晶体,测试了晶体的红外光谱和Raman光谱,对出现的振动模式进行了归属。从X射线衍射分析得到晶胞参数a=b=0.532nm,c=1.189nm。通过热重-差热分析得到晶体的熔点为1119℃,在熔点以下没有相变。测试了晶体的吸收光谱和荧光光谱,计算了相应的光谱参数。结果表明:该晶体发射波长为1021 nm,在931,981 nm附近有较强、较宽的吸收峰,适合用InGaAs半导体激光泵浦。

Tm^3＋掺杂KYb(WO4)2自激活激光晶体生长与光谱特性分析

以K2W2O7为助熔剂,Tm3+掺杂摩尔分数为8%,采用顶部籽晶提拉法生长出了单斜晶系的铥掺杂钨酸鐿钾[Tm3+:KYb(WO4)2,Tm:KYbW]晶体。测试了晶体的红外光谱和Raman光谱,并对出现的峰值进行了振动归属。测量了晶体的吸收光谱和荧光光谱,计算了相应的光谱参数。吸收光谱显示:Yb3+在945,958nm处吸收峰最强,半峰宽为91nm。荧光光谱表明:Tm:KYbW晶体在1735nm和1759nm附近有较强的发射峰,主峰1759nm处的发射线宽达146nm,因此,Tm:KYbW晶体可作为可调谐激光增益介质。晶体的上转换荧光谱表明:在481nm和646nm处分别得到了上转换蓝光和红光,并分析了相应的上转换机制。

Tm^(3+)和Ho^(3+)共掺KYb(WO_4)_2晶体生长与光谱特性

以K2W2O7作为助熔剂,Yb3+为敏化剂,采用泡生法生长掺8%(摩尔分数,下同)Tm3+和1%Ho3+的Tm,Ho:KYb(WO4)2(Tm,Ho:KYbW)晶体。采用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)分析了晶体的结构;测试了晶体的红外光谱和Raman光谱,并对出现的峰值进行了振动归属;测量了晶体的吸收光谱和荧光光谱,计算了相应的光谱参数。XRD分析表明:生长的晶体为单斜晶系的β型Tm,Ho:KYbW,C2/c空间群。在吸收光谱中,Yb3+在929、962 nm和1 000 nm处吸收峰最强,半峰宽为103 nm。荧光光谱中,在2 048 nm和1 626 nm附近有较强的发射峰,主峰2 048 nm处的发射线宽达132 nm,因此,Tm,Ho:KYbW晶体可作为可调谐激光增益介质。晶体的上转换荧光谱表明:在467 nm和782 nm处分别得到上转换蓝光和近红外光,确认了Tm3+和Ho3+之间存在交叉弛豫现象,并分析相应的上转换机制。

Pr^(3+)掺杂KYb(WO_4)_2激光晶体生长与光谱特性分析

以K2W2O7为助熔剂,采用泡生法生长出了Pr3+掺杂量为5%(摩尔分数)的KYb(WO4)2(Pr:KYbW)自激活激光晶体。X射线衍射分析表明:生长的晶体为单斜晶系的Pr:KYbW,晶格常数为a=1.065 nm、b=1.031 nm、c=0.753 nm、β=130.65°。由样品的Raman光谱和红外光谱确认Pr:KYbW晶体内共有WO6和YbO8两种畸变多面体结构,验证了晶体中钨氧桥键的存在。吸收光谱表明:在945、975nm处出现了2个最强的吸收峰,对应于Yb3+的2F7/2→2F5/2能级跃迁。晶体的上转换荧光谱表明:在481nm处的蓝光来自于Pr3+的3P0→3H4能级跃迁;在645nm处的红光来自于Pr3+的3P0→3F2能级跃迁。