Nd∶NaY(WO_4)_2激光晶体生长

采用提拉法生长出了四方晶系白钨矿结构的Nd:NaY(WO_4)_2(简称Nd:NYW)激光晶体,尺寸为φ20mm×30mm。通过TG-DTA差热分析得到晶体的熔点为1211℃,从XRD分析得到晶胞参数为a=b=0.5212nm,c=1.1268nm,晶胞体积V=0.3062nm^3。讨论了Nd:NYW晶体的生长工艺,给出了晶体生长的最佳工艺参数。通过比较Nd:NaBi(WO_4)_2(简称Nd:NBW)和Nd:NYW的XPD、红外光谱和拉曼光谱测试结果,认为二者结构基本相同,为四方晶系白钨矿结构、I4空间群。

大尺寸优质激光晶体Nd^(3+)/Yb^(3+):NaY(WO_4)_2的生长和性能研究

采用提拉法生长了尺寸为Φ25 mm×100 mm的大尺寸Nd3+与Yb3+掺杂的NaY(WO4)2晶体。对晶体的生长习性进行了讨论,利用XRD对晶体进行了相分析。测试了晶体的热膨胀特性,得到了主轴方向的热膨胀系数,测得沿c轴的膨胀系数大约为a轴的两倍。在室温下测试了Yb3+掺杂的NaY(WO4)2晶体的吸收谱、荧光光谱和相关能级的荧光衰减,用标准与改进的J-O理论分析了吸收光谱与荧光光谱。结果表明,Yb3+掺杂的NaY(WO4)2晶体有着较好的光谱性能参数。采用氙灯泵浦Nd3+掺杂的NaY(WO4)2,实现了1.06μm波段786 mJ的激光输出,同时在LD泵浦下,采用LBO晶体倍频,实现了87 mW的激光输出,基频光光转换效率为25%,斜率效率为7.98%。

Nd∶NaY(WO_4)_2晶体生长与开裂研究

本论文采用提拉法 (CZ)生长了尺寸为1 5mm× 2 0mm的Nd :NaY(WO4) 2 晶体 ,并从理论上讨论了温度梯度、提拉速度、晶体转速和晶体尺寸等工艺参数以及热应变等因素对晶体开裂的影响 ,给出了生长Nd :NaY(WO4) 2

Nd:NaY(WO_4)_2晶体生长与性能研究

Nd :NaY (WO4 ) 2 (简称Nd :NYW )是一种性能优良的激光晶体。本文采用提拉法生长出了四方晶系白钨矿结构的Nd :NYW晶体 ,通过TG -DTA分析得到晶体的熔点为 12 0 8 7℃ ,并分析了晶体的吸收光谱。通过比较Nd :NaBi (WO4 ) 2 (简称Nd :NBW )和Nd :NYW的红外光谱和拉曼光谱结果 ,认为二者结构基本相同 ,为四方晶系、白钨矿结构、I4 1/a空间群。

Nd^(3+):KGd(WO_4)_2激光晶体的研究

合成了一系列不同Nd3+ 浓度掺杂的Nd3+ :KGd(WO4 ) 2 粉末样品 ,进行了荧光光谱测试 ,初步确定了Nd3+ 的最佳掺杂浓度 ;测定了Nd3+ :KGd(WO4 ) 2 K2 WO4 生长体系的生长温度曲线 ,生长出尺寸达 50mm的Nd3+ :KGd(WO4 ) 2 优质激光晶体 ,切割出尺寸为 5mm× 5mm× 6mm的优质激光器件 ,采用钛宝石模拟LD泵浦 ,在 1.0 6 μm处得到 2 6 0mW的激光输出 ,斜率效率达到 6 6 % ;在 1.0 3μm处得到 135mW激光输出 ,斜率效率达到 34.3%。

Nd∶NaBi(WO_4)_2晶体生长

采用Czochralski法生长出尺寸为 8mm× 2 0mm的掺钕的钨酸铋钠 [分子式 :Nd∶NaBi(WO4) 2 ,简称 :Nd∶NBW ]激光晶体 ,研究了生长工艺参数对Nd∶NBW晶体结构完整性的影响 ,确定了最佳的生长工艺参数 :轴向温度梯度为 0 .7～ 1℃ /mm ,生长速率 0 .2～ 0 .5mm/h ,晶体转速 1～ 4r/min。并利用了X射线衍射确定了Nd∶NBW晶体属于四方晶系 ,I41 /a空间群 ,其晶格常数为a =0 .5 2 75nm ,c=1.14 93nm。通过TG -DTA分析了Nd∶NBW晶体的相关物理、化学性质 ,确定了其熔点为 936.2℃ ,并与纯的钨酸铋钠晶体 (分子式 :NaBi(WO4) 2 ,简称 :NBW)

NaY(WO_4)_2∶Sm^(3+)晶体的生长与上转换发光

用Czochralski法生长了高光学质量、大尺寸的NaY(WO4 ) 2 ∶Sm3 + 单晶。测量了晶体在室温下的吸收谱 ,对跃迁的能级进行了指认。在 94 6nm泵浦下测量了晶体的上转换荧光发射谱。研究了NYW晶体中Sm3 + 上转换发光的机制。

Nd^(3+):Er^(3+):KY(WO_4)_2激光晶体的生长和光谱特性

采用熔盐法从K2 WO4助熔剂体系生长出尺寸为 4 5mm的Nd3 + :Er3 + :KY(WO4) 2 透明晶体。从晶体中切割出Ф3× 11 9mm的激光器件 ,测量了晶体的紫外 -近红外的吸收光谱 ,从吸收光谱图上可以看到 ,晶体存在着 974 88nm ;80 1 0 (798 12 ,80 3 95 )nm ;74 8 5 (75 3 5 ,74 3 4 9)nm ;6 5 3 6 1nm ;5 86 6 5nm ;5 18 6(5 4 5 0 3,5 2 1 32 ,4 89 35 )nm ;4 5 2 80nm ;4 0 7 81nm ;36 7 2 2 (377 2 4 ,36 6 4 ,35 8 0 2 )nm九个吸收峰带 ,对各个吸收峰带按照Er3 + 和Nd3 + 离子的能级跃迁进行了归属。同时采用Edinburgh InstrumentF92 0荧光光谱仪在室温下对晶体进行了荧光测试研究。研究结果表明 ,共掺Nd3 + 离子可以增强Er3 + :KY(WO4) 2 对半导体激光器泵浦源 (80 0nm)的吸收。

Yb:NaY(WO_4)_2晶体生长及性能研究

本文首次采用提拉法生长出了四方晶系白钨矿结构的Yb :NaY(WO4 ) 2 晶体 ,通过TG DTA分析得到晶体的熔点为 1 2 1 1℃ ,测试了该晶体的红外光谱、拉曼光谱和吸收光谱。结果表明 ,该晶体在 84 8nm、96 8nm附近有较强、较宽的吸收峰 ,适合于LD泵浦。

Nd:NaBi(WO_4)_2晶体光谱性能研究

采用提拉法生长出了四方晶系白钨矿结构的掺钕钨酸铋钠 [分子式Nd :NaBi(WO4 ) 2 ,简称Nd :NBW]晶体。通过TG DTA分析得到晶体的熔点为 936 .2℃ ,从XRD分析得到晶胞参数a =b =0 .5 2 75nm ,c =1.14 93nm。测试了该晶体的红外光谱和拉曼光谱 ,讨论了晶体的振动归属。由吸收光谱可以看出 ,该晶体在 80 2nm有较强的吸收峰 ,半峰宽约 16nm ,并计算了晶体中Nd3+ 的吸收截面积。

Nd:KY(WO_4)_2和Nd:KG(WO_4)_2晶体吸收光谱性能分析

通过研究分析钨酸盐晶体Nd∶KY(WO4)2和Nd∶KG(WO4)2在室温下的吸收光谱,发现这2种晶体具有作为激光晶体的优良特性。根据Judd-Ofelt理论和测试所得的吸收光谱及数据,用VC++编程计算出晶体的谱线强度、振子强度、吸收截面等,拟合得Nd3+离子的3个晶场调节参数Ωλ(λ=2,4,6)的值,并从理论上计算了自发跃迁几率、能级寿命、荧光分支比和积分发射截面。从计算得出的荧光分支比β可以看出,Nd∶KY(WO4)2(β1060nm=0.438 0)和Nd∶KG(WO4)2(β1060nm=0.461 8)晶体荧光分支比都较大,计算了该晶体的X=Ω4/Ω6,并将其X值与其他晶体的X值加以比较,Nd∶KY(WO4)2和Nd∶KG(WO4)2均易于实现1.06μm激光输出,适合作为LD泵浦的钨酸盐晶体激光器。

NaY(WO_4)_2晶体生长与开裂分析

本文采用Cz法生长NaY (WO4 ) 2 晶体。研究了钨酸钇钠晶体的生长工艺 ,给出晶体生长的最佳工艺参数为拉速 1 - 2mm/h ,转速为 1 0 - 1 8r/min ,冷却速率为 1 8℃ /h ,轴向温度梯度为液面上 0 7— 1℃ /mm。大量实验表明 ,晶体开裂主要是由热应力引起的。热应力引起的开裂除了沿解理面方向外 ,还由于各方向上热膨胀系数不同 ,而表现为横向层状的断裂 (偏c轴方向生长 )和纵向断裂 (偏a轴方向生长 )两种形式。因此可通过设计合理而稳定的温场、选择最佳工艺参数及退火处理等方法 。

Yb∶NaY(WO_4)_2激光晶体生长

采用提拉法生长出了四方晶系白钨矿结构的Yb∶NaY(WO4)2(简称Yb:NYW)激光晶体,通过TG DTA分析得到晶体的熔点为1211℃,从XRD分析得到晶胞参数为a=b=0.5212nm,c=1.1268nm,V=0.3062nm3。讨论了Yb∶NYW晶体的生长工艺,给出了晶体生长的最佳工艺参数。测试了晶体的红外光谱和拉曼光谱,对晶体的红外振动模式进行了归属,并分析了晶体的拉曼光谱。

Sm^(3+):NaY(WO_4)_2激光拉曼晶体的生长与性能表征

采用提拉法(CZ法)生长出了Sm3+:NaY(WO4)(2简称Sm3+:NYW)单晶,给出晶体的较佳生长工艺:晶体沿[100]生长,转速为15—20r/min,提拉速度为1.0—2.0mm/h,分五个程序退火。TG-DTA分析得到晶体的熔点为1203℃。通过等离子体发射光谱仪检测晶体中稀土元素Sm3+的含量。另外,测量了室温下250—2000nm范围内的吸收和透过光谱以及在405nm激发下的上转换荧光发射谱。结果表明:Sm3+:NYW晶体具有易于生长、分凝系数高、吸收峰强、吸收带宽等优点,在LD泵浦的激光器中将具有较好的应用前景。

NaY(WO_4)_2∶Eu^(3+)/Tb^(3+)/Tm^(3+)白色荧光粉的制备与发光性能

采用溶剂热法合成了一种单一相白色荧光粉NaY(WO4)2∶Eu3+,Tb3+,Tm3+。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)及荧光光谱(PL)对制备的系列样品的物相、形貌和荧光性质进行了表征。结果表明:在荧光粉NaY(WO4)2∶x%Eu3+,4%Tb3+,1%Tm3+(x=5,10,15,20)中,随着Eu3+掺入量的增加,发光从绿光区进入白光区。同时观察到Tb3+到Eu3+的有效能量传递。

LD端面泵浦Nd:LiGd(MoO_4)_2晶体的主动调Q脉冲激光特性

加工了不同切向的Nd∶LiGd(MoO4)2晶体,测量并分析了它们的连续和主动调制激光特性。实验采用激光二极管(LD)端面泵浦的两镜直腔,其输出镜的耦合透过率为2%。在连续运转条件下,a切和c切晶体的最大输出功率分别为733,550mW,对应的光光转换效率分别为11.3%和6.7%。在声光调Q脉冲运转条件下,a切和c切晶体的最大平均输出功率分别为180,135mW,对应的光光转换效率分别为2.8%和1.7%。当重复频率为10kHz时,获得了最佳的脉冲实验结果,即:最大单脉冲能量和最高峰值功率来自a切晶体,分别为15.8J和85 W;最小的脉冲宽度来自c切晶体,为153ns。实验结果还显示,不同切向的Nd∶LiGd(MoO4)2晶体具有不同的输出波长,a切晶体为1 061nm,c切晶体为1 068nm,这种多波长发射特性有助于该类晶体在THz波领域的应用。

熔盐提拉法生长的Nd^(3+):KGd(WO_4)_2单晶的性能研究

采用熔盐提拉法生长出φ20min×35mm的优质Nd^(3+):KGd(WO_4)_2晶体,对晶体三个轴向的光谱进行了测试研究,结果表明a轴向的吸收和荧光谱峰最强,最适合于进行激光实验研究.采用脉冲氙灯泵浦φ3.5mm×26mm的激光器件,在1.067μm处得到125.5mJ的激光输出.在同等条件下对YAG:Nd激光晶体进行了激光实验研究,并对两种结果进行了比较,结果表明:和YAG:Nd^(3+)晶体相比,KGW:Nd^(3+)晶体具有激光阈值低、效率高和输出光为偏振光等优点,因此在小型激光器的应用方面具有明显的优势.

816nm光激发下Sm^(3+)掺杂NaY(WO_4)_2上转换发光性能的研究

通过水热法合成出NaY(WO_4)_2∶Sm^(3+)上转换荧光粉。该荧光粉性质通过扫描电子显微镜、X射线粉末衍射、激发光谱以及发射光谱来表征。探讨了Sm^(3+)浓度及退火温度对NaY(WO_4)_2∶Sm^(3+)晶体结构、形貌和发光性能的影响。在Sm^(3+)浓度为1.2%,800℃退火条件下合成的样品具有最佳发光性能。利用816nm光激发NaY(WO_4)_2∶Sm^(3+),观察到了563nm处绿光,606nm处橙光以及647nm处的红光发射峰。它们分别来自于Sm^(3+)的~4 G_(5/2)→~6 H_(5/2)、~4 G_(5/2)→~6 H_(7/2)、~ G_(5/2)→~6 H_(9/2)能级跃迁。

Yb^(3+)/Tm^(3+)掺杂的NaY(WO_4)_2纳米晶的制备及发光特性

以聚乙二醇为配位剂,用水热法制备出纳米级上转换发光粉Yb3+和Tm3+共掺杂的NaY(WO4)2。研究了不同cYb/cTm对上转换发光强度的影响,实验表明当cYb/cTm=5∶1时,上转换发光强度最强。用XRD,SEM确定了Yb3+和Tm3+共掺杂的NaY(WO4)2是四方晶系,其粒径在25~35 nm范围,且分散均匀。用980 nm半导体激光器(LD)对其进行激发,在室温下观察到了365 nm附近紫外发射峰、456 nm,476 nm附近的蓝光发射峰和648 nm附近的红光发射峰,分别对应于Tm3+离子的1D2→3H6,1D2→3F4,1G4→3H6和1G4→3F4的跃迁。根据泵浦功率与发光强度的关系得出紫外发射峰、蓝光和红光发射均为双光子过程。

双掺Er^(3+),Yb^(3+)离子KY(WO_4)_2晶体的光谱性质

研究分析了用助熔剂法生长的Er3+ Yb3+∶KY(WO4)2晶体在室温下的吸收光谱和发射光谱。在吸收谱的350～1750nm区域,除了900～1050nm的谱带是Er3+,Yb3+的共同谱带,其他的都属于Er3+的谱带。用266nm激发时产生540～560,660～680,850～870,1450～1600nm四个发射带;用976nm激发时产生的主要是Er3+的1450～1600nm发射带。这两者的能量转移机制不相同。