Li/Nb变化对Mg:Ho:LiNbO_3晶体光学性能的影响

采用提拉法生长了不同Li/Nb(Li/Nb=0.94,1.05,1.20 and 1.38)的Mg:Ho:LiNbO3单晶.测试了Mg:Ho:LiNbO3晶体的双折射梯度和抗光损伤能力.实验结果表明:Li/Nb=1.38的Mg:Ho:LiNbO3晶体有较好的光学均匀性,随着Li/Nb比的增加,晶体抗光损伤能力增强,并分析了其抗光损伤能力增强的机理.结合LiNbO3晶体的锂空位缺陷模型和占位机制解释了相关实验结果.

Mg:Ho:LiNbO_3晶体的生长及其激光性能

在生长LiNbO_3的熔体中掺进1%(摩尔分数,下同)的Ho_2O_3和分别掺入1%,4%,5% MgO,用提拉法生长Mg:Ho:LiNbO_3晶体。测量了晶体的光谱性能和抗激光损伤能力。结果表明:5%Mg:1%Ho:LiNbO_3晶体红外光谱的OH^-吸收峰移到3 534cm^(-1);晶体抗光损伤能力比LiNbO_3晶体提高2个数量级以上。随着Mg:Ho:LiNbO_3晶体中Mg^(2+)浓度的增加,吸收光谱中吸收边连续紫移;Mg:Ho:LiNbO_3晶体最强的跃迁光谱项为~5I_8→~5G_6,对应的吸收波长为459nm,是最佳泵浦波长。晶体的荧光光谱表明:Mg:Ho:LiNbO_3晶体较易实现激光振荡的是~4S_2→~5I_8和~5I_7→~5I_8跃迁,对应的发射波长分别为546nm和2011 nm。选用波长为620nm的激光激发Mg:Ho:LiNbO_3晶体,由其上转换荧光光谱得到波长为523nm的荧光,实现了红绿光的转换。