大尺寸掺钛铝酸铍(Ti^(3+):BeAl_2O_4)激光晶体的提拉法生长

应用提拉法技术,采用BeO:Al2O3:Ti2O3摩尔比=100:99.85:0.15的化学组分配比,以及选用合适的固液界面温度梯度与生长速度等优化工艺条件,成功地生长出了T3+离子掺杂、无气泡、无云层和核心、尺寸≈Ф60mm×85mm的粉红色Ti3+:BeAl2O4大尺寸晶体。测定了Ti3+:BeAl2O4晶体的激发与荧光光谱。沿着晶体生长方向,晶体的颜色变深。在激发光谱中观测到了502 nm与567nm的激发峰,在发射光谱中观察到了发光中心为710nm的宽带荧光。两激发峰与Ti3+离子的2T2→2E能级跃迁有关,710nm的荧光峰是由振动能级2E→2T2产生的。从不同部位晶体的吸收强度和颜色变化可得到Ti3+离子在BeAl2O4晶体中的有效分凝系数小于1。

可调谐激光材料－掺杂铝酸铍单晶的生长及其光谱特性

先使用烧结法合成掺杂铝酸铍（ＢｅＡｌ_２Ｏ_４）多晶体，然后采用熔盐法从三元系熔剂中生长出掺ｃｒ^（３＋）和Ｔｉ^（３＋）的ＢｅＡｌ_２Ｏ_４单晶。通过控制熔剂成份的摩尔比，溶质与混合溶剂的配比以及降温速率，获得尺寸分别为１０ｍｍ×５ｍｍ×４ｍｍ和８ｍｍ×４ｍｍ×３ｍｍ的透明Ｃｒ（３＋）：ＢｅＡｌ_２Ｏ_４和Ｔｉ^（３＋）：ＢｅＡ１_２Ｏ_４单晶。并讨论了它们的光谱特征和激光性能。

Co^(2+):BeAl_2O_4晶体的提拉法生长及光谱特性

应用提拉法,采用合适的化学组分配比和化料过程、以及选用适宜的固液界面温度梯度与生长速度等优化工艺条件,成功地生长出了初始Co2+离子掺杂浓度为0.15mol%、尺寸48×85mm2的优质Co2+:BeA l2O4晶体。测定了晶体的吸收光谱,观测到496与640nm二个主要吸收带,它们分别归属于八面体配位中Co2+的T1(4F)→4T1(4P)跃迁与四面体配位中Co2+的A2(4F)→4T1(4P)跃迁。从晶体的吸收光谱与呈现的粉红色颜色特征可推断大多数的Co2+离子取代BeA l2O4晶体中的A l3+,形成Co2+离子的八面体格位。研究了不同光波长激发下,晶体在可见光波段的荧光特征,观测到678nm波段的荧光发射,这归属于四面体格位中Co2+的电子从4T1(4P)到4A2(4F)能级的跃迁。

BeAl_2O_4:Cr^(3+)晶体的能级和振动结构

本文使用DV-X_α方法计算了终端声子激光晶体BeAl_2O_4∶Cr^(3+)的电子能级和振动结构,给出的晶场能级与实验值相当接近,使用晶格振动的“呼吸”模型,得到了基态~4A″和第一激发态~4A′的振动势能曲线。另外,还获得晶体振动的声子能量,黄昆参数,激活能,和Franck-Condon交距等参数。计算了三种温度0K,77K和300K下的振动线形,并与77K的实验吸收谱作了比较。

BeAl_2O_4:Ti^(3+)单晶的生长及光谱

用提拉法生长出120mm,直径20mm的无气泡、无云层和核心的掺钛金绿宝石单晶。当用Ar^(2+)激光(5145A)泵浦激活介质时,观察到Ti^(3+)的电子振动能级~2F—~2T_2跃迁,荧光波长范围6060—9000A,峰值位于7400A,Ti^(3+)离子激发态寿命(室温)7.34μs。

Mn^(2+)∶BeAl_2O_4晶体的光谱特性

应用提拉法技术,采用BeO∶Al2O3∶MnO摩尔比为100∶99.85∶0.30的化学组分配比和二次化料过程,选用约60℃的固液界面温度梯度与1 mm/h生长速度等工艺参量,成功地生长出了Mn2+离子掺杂、无气泡、无云层和核心、尺寸约45 mm×80mm的粉红色Mn2+∶BeAl2O4晶体。测定了不同部位晶体的激发光谱与荧光光谱。沿着晶体生长方向,晶体颜色逐步变深。在Mn2+∶BeAl2O4荧光谱中观测到发光中心为543nm的荧光带,这归属于Mn2+的4T1(4G)→6A1(6S)能级跃迁所产生。在其激发光谱中观测到218nm的激发峰,这归属于电子从Mn2+基态到导带的电荷转移跃迁所致。从Mn2+离子的绿色发射情况可以推断Mn2+处于晶体中四面体场中,它取代晶体中Be2+离子的格位。从不同部位晶体的激发峰强度与颜色变化可以得到Mn2+在BeAl2O4晶体中的有效分凝系数小于1。