TSSG法生长Er^(3+)/Yb^(3+):KY(WO_4)_2激光晶体及性能表征

采用TSSG法生长出尺寸为15mm×18mm×25mm的Er3+/Yb3+:KY(WO4)2晶体,XRD分析表明所生长的晶体为β-Er/Yb:KYW。对晶体进行了TG-DTA分析,结果表明晶体的相转变温度和熔点分别为1031℃和1067℃。测得晶体的红外和拉曼光谱,并对峰值与相应的原子基团振动进行了指认。测得样品的吸收光谱,结果表明晶体在380nm,525nm,933nm和981nm处都存在较强的吸收峰,并计算出主峰981nm的吸收截面积σabs=3.2×10-20cm2。分别用激发源为488nm和978nm对晶体进行了荧光光谱测试,并测得978nm激发时荧光寿命为4.8ms。对比分析表明在Er:KYW中掺入Yb3+作为敏化离子是可行的,能够提高对泵浦光吸收,有利于得到更强的1540nm的激光。

TSSG法生长KYb(WO_4)_2晶体及其振动光谱研究

采用TSSG法生长出尺寸为30mm×15mm×10mm的KYb（WO4）2晶体，XRD分析表明为低温相的KY-bW晶体，计算其晶格常数为a=10．61A°，b=10．295A°，c=7．495，β=130．65°。测得样品的红外和拉曼光谱，结果表明KYbW晶体有较强的拉曼活性，钨氧双桥键WOOW和单桥键WOW基团的振动在200—1000cm^-1范围内，对峰值与相应的振动进行了指认。

Ybx：KY1-x(WO4)2晶体生长及振动光谱研究

采用TSSG法生长出Ybx:KY1-xW(x=0.05)和KYbW晶体,并对两者的结构和光谱性能进行了比较。工艺参数为,转速10～15r.min-1,拉速1～2mm.d-1,生长周期10～15d,降温生长速率0.05～0.1℃.h-1,降温速率20℃.h-1。XRD分析表明两者均为低温相的β-KYW结构,两种晶体的晶格常数分别为a1=1.063nm,b1=1.034nm,c1=0.755nm,β1=130.75°,Z1=4和a2=1.061nm,b2=1.029nm,c2=0.749nm,β2=130.65°,Z2=4。测试了红外及拉曼光谱,Ybx:KY1-xW(x=0.05)样品在925,891,840,777,749cm-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和437cm-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,认为两种晶体有较强的拉曼活性,钨氧双桥键WOOW和单桥键WOW基团的振动在200～1000cm-1范围内,对峰值与相应的振动进行了指认。

掺钕钨酸钆钾激光晶体生长及性能研究

采用顶部籽晶提拉法(TSSG)生长出Nd3+:KGd(WO4)2晶体,测得Nd3+实际掺杂浓度3.2at%。测得样品的吸收光谱及荧光光谱,计算得出808nm处吸收截面为0.6799×10-20cm2;荧光输出波长为1068nm和1351nm,测得荧光寿命为112μs。对不同尺寸的两样品进行了激光实验,当LD泵浦源输出功率为900mW时,分别获得326mW,305mW的1064nm激光输出,斜效率分别为62.7%和57.8%。水平和垂直两个方向上光束传输因子M2均小于1.2。经倍频获得532nm的绿光。用Cr:LuAG作为可饱和吸收体进行调Q实验,重复频率为15kHz时,脉冲宽为170ns。

Yb^(3+)掺杂KY(WO_4)_2激光晶体生长、结构与光谱分析

采用顶部籽晶提拉法(TSSG)生长出Yb:KY(WO4)2(Yb:KYW)激光晶体.对预烧后的原料及晶体进行了XRD分析,结果表明,分别在920℃和600℃预烧8h后的熔质和助熔剂基本上形成一相,抑止了实验中的挥发问题;所生长的晶体为β-Yb:KYW,计算其晶格常数为a=1·063nm,b=1·034nm,c=0·755nm,β=130·75°.测得不同厚度样品的吸收光谱,结果表明样品在933nm和981nm有较强的吸收峰,计算出主峰981nm的吸收截面σabs=5·34×10-20cm2.测得样品的荧光光谱,计算出主峰1030nm受激发射截面σem=3·1×10-20cm2,并估算其荧光寿命为0·56ms,与实测值0·60ms吻合.计算出激发态最小粒子数(β)、饱和抽运强度(Isat)和最小抽运强度(Imin),通过与其他掺Yb3+晶体比较,结果表明Yb:KYW晶体的Imin(0·24kW/cm2)很小.