Mg：Er：LiNbO3晶体的激光性能和550nm寿命特性研究

为了测试Mg∶Er∶LiNbO3晶体的光损伤阈值和红外光谱,采用Czochralski技术生长出优质的Mgx∶Ery∶LiNbO3(x=0.02,0.04,0.06,0.08,y=0.01(摩尔分数))晶体。通过实验得出Mg(0.06)∶Er∶LiNbO3和Mg(0.08)∶Er∶LiNbO3晶体抗光损伤阈值比LiNbO3晶体提高2个数量级以上,且它们的红外光谱OH-吸收峰移到3535cm-1附近;在波长510nm^580nm范围内得到Mg∶Er∶LiNbO3晶体稳态发射谱。结果表明,Mg2+浓度增加抗光损伤能力增加,掺进摩尔分数为0.04的MgO是Mg∶Er∶LiNbO3晶体寿命最长的晶体。

Mg:In:Er:LiNbO_3晶体生长及波导基片光损伤的研究

在LiNbO3中掺进MgO,In2O3,Er2O3以Czochralski技术系统生长了Mg(3mol%):In(1mol%):Er(1mol%):LiNbO3,Mg(3mol%):In(2mol%):Er(1mol%):LiNbO3,Mg(3mol%):In(3mol%):Er(1mol%):LiNbO3晶体。Mg(3mol%):In(3mol%):Er(1mol%):LiNbO3晶体荧光光谱表明4I13/2→ 4I15/2(1.53μm)易实现激光振荡。采用质子交换工艺制作Mg:In:Er:LiNbO3晶体波导基片并以m线法研究Mg:In:Er:LiNbO3晶体波导基片的光损伤。发现抗光损伤能力依次为:Mg:In(3mol%):Er:LiNbO3>Mg:In(2mol%):Er:LiNbO3>Mg:In(1mol%):Er:LiNbO3>Er:LiNbO3。以锂空位模型研究Mg:In:Er:LiNbO3晶体抗光损伤能力增强的机理。

Mg∶Fe∶LiNbO_3晶体的生长及光学性能研究

在Fe∶LiNbO3中掺进MgO和Fe2 O3以提拉技术生长Mg∶Fe∶LiNbO3晶体 对晶体进行极化和还原处理 测试晶体的吸收光谱 ,Mg∶Fe∶LiNbO3晶体吸收边相对Fe∶LiNbO3晶体发生紫移 测试晶体的红外光谱 ,Mg∶(5mol % )Fe∶LiNbO3晶体OH 吸收峰由Fe∶LiNbO3晶体的 3482cm- 1移到35 34cm- 1 采用锂空位模型阐述Mg∶Fe∶LiNbO3晶体 ,吸收边和OH- 吸收峰移动的机理 测试晶体的抗光致散射能力 Mg∶(5mol% )Fe∶LiNbO3晶体抗光致散射能力比Fe∶LiNbO3晶体提高一个数量级以上 测试晶体的衍射效率和响应时间

Mg^(2+)对Fe∶LiNbO_3晶体光折变响应时间的影响

在 Fe∶Li Nb O3 中掺进 3 mol%和 6mol% Mg O,生长了 Mg∶Fe∶L i Nb O3 晶体 .测试了 Mg∶Fe∶Li Nb O3 晶体抗光致散射能力、衍射效率、响应时间和光电导 .推导响应时间与光电导之间的关系 .在 Fe∶Li Nb O3 晶体中掺进 6mol%的 Mg2 + ,它的抗光致散射能力比Fe∶L i Nb O3 晶体提高一个数量级 ,响应速度比 Fe∶Li Nb O3

Mg:Ce:Fe:LiNbO_3晶体生长及其全息存储性能

在同成分LiNbO3(LN)中,掺入MgO的摩尔分数分别为0,2%,4%,6%,掺入(质量分数)0.1%CeO2和0.08%Fe2O3,采用提拉法生长了优质的Mg:Ce:Fe:LN晶体。检测了Mg:Ce:Fe:LN晶体的红外透射光谱和光损伤阈值。结果表明:6%Mg:0.1%Ce:0.08%Fe:LN晶体的OH-振动吸收峰紫移到3532cm-1,其光损伤阈值比Ce:Fe:LN晶体提高2个数量级以上。用二波耦合光路测试晶体的衍射效率,写入时间和擦除时间。计算了光折变灵敏度和动态范围。结果表明:Mg:Ce:Fe:LN晶体全息存储性能优于Fe:LN晶体和Ce:Fe:LN晶体。以4%Mg:0.1%Ce:0.08%Fe:LN晶体作为全息记录材料,实现了总存储页面为3200幅图像的存储,再现图像清晰完整。

Mg:Fe:LiNbO_3晶体光学性能的研究

在LiNbO3中掺杂光折变敏感杂质离子Fe2+/Fe3+和抗光致散射杂质离子Mg2+,以提拉法生长Mg∶Fe∶LiNbO3晶体。测试晶体吸收光谱、红外光谱。Mg∶Fe∶LiNbO3晶体的吸收边相对Fe∶LiNbO3晶体发生紫移。当Mg2+浓度达到阈值浓度,Mg(6%)∶Fe∶LiNbO3晶体OH-吸收峰由3482cm-1移到3529cm-1。测试晶体的位相共轭反射率和响应时间,计算光电导。Mg(6%)∶Fe∶LiNbO3晶体的响应速度和光电导比Fe∶LiNbO3晶体有较大提高。

Mg:Zn:LiNbO_3晶体光学性能的研究

在 L i Nb O3中参进 3 mol% Mg O和 2 mol% Zn O,生长 Mg∶ Zn∶L i Nb O3晶体 .测试晶体的吸收光谱、红外光谱倍频转换效率和相位匹配温度 .Mg( 3 mol% )∶ Zn( 2 mol% )∶ L i Nb O3晶体达到阈值浓度 .Mg∶ Zn∶ L i Nb

Zn,Mg:LiNbO_3晶体的光学特性研究

为了研制出结合Zn∶L iNbO3与Mg∶L iNbO3优点的晶体,采用提拉法从熔体中生长了Zn,Mg∶L iNbO3晶体,并对它的配方和生长性能、光学均匀性、抗光折变以及倍频性能进行了研究,生长出了尺寸达40mm×70mm、双折射率梯度优于10-4/cm量级的Zn,Mg∶L iNbO3晶体,倍频得到了20m J的0.532μm的绿光输出,转换效率达到45%。该晶体是一种很有前途的非线性光学材料。

Mg：Zn：LiNbO3晶体光损伤和倍频性能的研究

以Czochralski技术生长Mg(3%)∶Zn∶(x%)∶LiNbO3(x=1,2,3)(摩尔分数)。测试晶体光损伤阈值,Mg(3%)∶Zn(3%)∶LiNbO3晶体光损伤阈值比LiNbO3晶体提高了2个数量级以上。测试晶体红外光谱Mg(3%)∶Zn(3%)∶LiNbO3晶体OH-吸收峰位置由LiNbO3的3 482 cm-1移到3 532 cm-1,即晶体掺杂达到阈值浓度。采用角度匹配,测试晶体的倍频转换效率。激光功率密度很高时,晶体出现暗迹,倍频转换效率下降,暗迹是由倍频光引起,与基频光无关。氧化的晶体可以减弱暗迹。对晶体光损伤阈值的增强,OH-吸收峰的移动,暗迹产生的机理进行阐述和研究。

近化学计量比Mg∶Fe∶LiNbO_3晶体生长及其光学性能

以K2O作为助熔剂,采用顶部籽晶熔融法生长近化学计量比Mg∶Fe∶LiNbO3晶体。测试了晶体的紫外-可见吸收光谱、红外光谱、抗光损伤能力以及衍射效率。结果表明:随掺Mg量的增加,近化学计量比Mg∶Fe∶LiNbO3晶体的紫外吸收边先紫移后红移,晶体的衍射效率减小,抗光损伤能力增加。OH-吸收峰出现双峰结构,给出了掺杂离子的占位模型。晶体中[Li]/[Nb]比在49.7～49.8%之间。确定了掺Mg的阈值浓度在2～3%(物质的量百分比,下同)之间。

Mg:Nd:LiNbO_3晶体倍频性能的研究

以Czochralski技术首次系统生长Mg:Nd:LiNbO3晶体。测试晶体的荧光光谱,(1.0%,3.0%,5.0%,6.5%,8%)(摩尔分数,下同)Mg:Nd:LiNbO3晶体在0.888μm,1.088μm和2.171μm有最强的谱线。测试晶体抗光损伤能力,x(MgO)浓度高于5%的Mg:Nd:LiNbO3晶体抗光损伤能力比Nd:LiNbO3晶体提高2个数量级以上。Mg:Nd:LiNbO3晶体相位匹配温度随掺进MgO的浓度而改变,x(MgO)=5%时达到最大值,MgO浓度继续增加相位匹配温度下降。Mg(8%):Nd:LiNbO3晶体相位匹配温度接近室温。Mg(6.5%):Nd:LiNbO3中Mg2+的分凝系数接近于1,它有最高的倍频转换效率η=32.3%。

Mg:Nd:LiNbO_3晶体生长及其光学性能研究

在LiNbO3晶体原料中掺入w(Nd2O3)=0.2%和x(ZnO)=7.0%,以提拉法生长Nd:LiNbO3和Mg:Nd:LiNbO3晶体,并对晶体进行极化处理。测试了晶体的紫外可见吸收光谱、荧光光谱和红外吸收光谱。由吸收光谱确定泵浦光波长,由荧光光谱确定激光振荡波长。通过直接观察光斑畸变法测试了Mg:Nd:LiNbO3晶体的抗光损伤能力,结果表明,Mg:Nd:LiNbO3晶体的抗光损伤能力比Nd:LiNbO3晶体提高2个数量级以上。测试了晶体的倍频性能,Mg:Nd:LiNbO3晶体的相位匹配温度为102°C,相应的倍频转换效率达到28%。

Er:LiNbO_3晶体拉曼光谱与荧光光谱研究

以Czochralski提拉法生长出一系列Er:LiNbO3晶体(Er:1.0mol%,2.0mol%,3.0mol%),测量室温下的拉曼光谱和荧光光谱,比较不同Er3+掺杂浓度晶体发现,Er:LiNbO3晶体振动模的对称性及分布几乎不改变,但随着Er3+掺杂浓度的改变,其拉曼峰位轻微向短波数方向移动,拉曼光谱及荧光光谱强度也出现变化.

不同Li/Nb比Mg:In:Fe:LiNbO_3晶体的光折变性能研究

采用提拉法生长了不同L i/Nb比(L i/Nb=0.85,0.94,1.05,1.20,1.38)的Mg:In:Fe:L iNbO3(LN)单晶。测试了Mg:In:Fe:LN晶体的红外透射光谱,紫外吸收光谱,抗光致散射能力,响应时间和指数增益系数。实验结果显示:L i/Nb=0.85晶体的OH-吸收峰在3481 cm-1附近,L i/Nb=0.94、1.05、1.20的晶体的OH-吸收峰在3505 cm-1附近,而L i/Nb=1.38晶体的OH-吸收峰有三个,分别在3466 cm-1、3481 cm-1和3518 cm-1附近。随着L i/Nb比的增大,晶体的紫外吸收边发生紫移,抗光致散射能力增强,响应速度加快,指数增益系数增大。结果表明:L i/Nb=1.38的晶体是性能最为优良的光折变晶体材料。

The Effect of Oxidation/Reduction Disposing on Optical Properties of Mg:Fe:Mn:LiNbO_3 Crystals

The congruent tri-doped Mg:Mn:Fe:LiNbO 3 crystal has been grown by Czochralski method. Some crystal samples are reduced in Li 2CO 3 powder at 500 ℃ for 24 hours or oxidized for 10 hours at 1100 ℃ in Nb 2O 5 powder. Compared with As-grown Mg:Mn:Fe:LiNbO 3, the absorption edge in UV-Vis. absorption spectrum of the oxidized sample and the reduced shifts to the violet and the red, respectively. Reduction increases the absorption of crystals in visible light region. In two-wave coupling experiments, the writing time, maximum diffraction efficiency and the erasure time of crystal samples in the same conditions are determined. The results indicate that oxidation and reduction disposing has great effect on the holographic recording properties of these crystals. The reduced crystal exhibits the fastest response time of 160 s among the crystal series. The mechanism of post-disposing effect on the holographic recording properties of Mg:Mn:Fe:LiNbO 3 crystals are investigated.

高浓度掺Er^(3+)铌酸锂晶体的光谱参数计算

用提拉法成功地生长了6mol%的高浓度掺铒铌酸锂晶体。测量了晶体的两个非偏振方向(X和Z)以及两个偏振方向(π和δ)的吸收光谱。高浓度掺铒铌酸锂晶体的吸收系数高,有利于提高泵浦效率。根据所测的吸收光谱用Judd-Ofelt理论拟合出了Er3+离子的强度参数Ωλ。所得的均方差结果显示偏振拟合的误差要小于非偏振拟合。利用偏振吸收数据计算了各能级跃迁的自发辐射跃迁几率(AJJ′)、辐射寿命(τ)、荧光分支比(β)和积分发射截面(σp)等参数,对计算结果进行了讨论并与其他文献的报道结果进行了比较。

Zn∶Er∶LiNbO_3单晶的坩埚下降法生长及光谱特性

报道了Zn:Er:LiNbO3单晶的坩埚下降法生长工艺. 通过控制晶体生长固液界面的温度梯度(30～35 ℃·cm-1)、晶体的生长速度(0.8～1.5 mm·h-1)、密闭Pt坩埚等条件生长了宏观无缺陷的Zn2+(3%)和Er3+(0.6%)共掺的LiNbO3单晶. 用X射线衍射(XRD)和差热分析(DTA)表征了获得的晶体, 并测量了晶体不同部位的吸收光谱和荧光谱. 从吸收光谱以及由XRD数据计算所得的晶胞参数推断, 沿生长方向Er3+在晶体中的浓度分布逐步减少. 光谱数据表明, 晶体底部样品的吸收强度和荧光强度要比顶部大, 而对应于Er3+上能级4S3/2和2H11/2跃迁至基态4I15/2的绿光发射, 晶体底部却比顶部表现出更高的上转换效率. 从晶体的内部结构、缺陷情况以及Er3+的分凝现象解释了产生上述现象的内在机制.

[Li]／[Nb]比变化对Ce：Mn：LiNbO3晶体光折变性能的影响：

采用提拉法生长4种不同[Li]／[Nb]比（0．94，1．05，1．20，1．38）的Ce（0．1％（质量分数））：Mn（0．05％（质量分数））：LiNb03晶体和掺镁量为5％（摩尔分数）的Mg：Ce（0．1％）：Mn（0．015％）：LiNbO3晶体。测试晶体红外光谱，[Li]／[Nb]为1．2和1．38的Ce：Mn：LiNb03晶体OH吸收峰移到3466cm^-1，这是化学计量比的标志吸收峰。Mg（5％（摩尔分数））Ce：Mn：LiNbO3晶体OH吸收峰移到3535cm^-1，这是Mg^2＋达到阈值浓度的标志吸收峰,以锂空位模型解释OH-吸收峰移动机理。采用光斑畸变法测试晶体抗光损伤能力，采用二波耦合光路测试晶体的指数增益系数、响应时间、计算载流子浓度。随着[Li]／[Nb]比增加，这些数据指标增加。[Li]／[Nb]为1．38，Ce：Mn：LiNbO3晶体是化学计量比，它的指数增益系数比Ce：Mn：LiNbO3晶体提高1倍，响应速度和抗光损伤能力提高1个数量级以上，是性能最为优良的光折变晶体材料之一。

基于化学计量比Mg:Fe:LiNbO_3的全息存储系统

以K_2O为助熔剂,采用顶部籽晶熔融法成功地生长出近化学计量比Mg∶Fe∶LiNbO_3(Mg∶Fe∶SLN)晶体。测量了晶体的紫外吸收光谱及响应时间,且和同成分Fe∶LiNbO_3(Fe∶CLN)晶体作了比较。结果表明,Mg∶Fe∶SLN晶体更适于作为全息存储器来应用。针对全息存储中固有的高原生误码率问题,采用快速响应矩阵码(QR)编码技术对原始数据进行编码,缓解了对系统设计和部件质量等方面的压力。以Mg∶Fe∶SLN晶体作为存储介质,构建了体全息存储系统,将QR码编、译码技术用于包含音频和视频的多媒体数据的全息存储,重构数据能成功回放。

Er:LN晶体的生长和激光性能研究

在LiNbO3中掺进(0、0.5、1.0、1.5mol%) Er2O3,以Czochrals技术生长LiNbO3、Er(1mol%):LiNbO3、Er(2mol%):LiNbO3、Er(3mol%):LiNbO3晶体。测试Er:LiNbO3晶体的吸收光谱,确定晶体的泵浦波长,Er:LiNbO3晶体的吸收变相对LiNbO3晶体发生红移,红移的程度随Er3+浓度的增加而增大。测试Er:LiNbO3晶体的荧光光谱,Er:LiNbO3晶体易实现激光震荡的波长4I13/2→4I15/2(～1.5μm),是制作波导激光器的最合适的波长。测试Er:LiNbO3晶体的光损伤阈值,其结果高于LiNbO3晶体。Er(3mol%):LiNbO3晶体的光损伤阈值比LiNbO3晶体高一个数量级。