Yb∶Ca_(3)(NbGa)_(5)O_(12)晶体的坩埚下降法生长及光学性能研究

使用坩埚下降法成功生长出了镱离子掺杂钙铌镓石榴石晶体(Yb∶Ca_(3)(NbGa)_(5)O_(12))。通过XRD测试分析了晶体的结构,该晶体为立方晶系,晶胞参数a=b=c=12.471。对该晶体进行了拉曼光谱、透过光谱、吸收和发射光谱、荧光寿命等测试,计算了该晶体的吸收截面、发射截面、增益截面等。研究了在空气中退火对该晶体吸收光谱、发射光谱、荧光寿命的影响,退火前在935 nm处吸收截面为1.82×10^(-20)cm^(2),退火后降低为1.40×10^(-20)cm^(2),退火前在1031 nm处的发射截面为0.56×10^(-20)cm^(2),退火后降低为0.40×10^(-20)cm^(2),退火前荧光衰减时间为1.42 ms,退火后为1.32 ms。结果表明,Yb∶Ca_(3)(NbGa)_(5)O_(12)单晶在空气中退火会对晶体的激光性能造成不利影响。

坩埚下降法生长2英寸镱掺杂钙铌镓石榴石单晶

本文通过坩埚下降法生长了直径2英寸(1英寸=2.54 cm)的4.2%镱离子掺杂钙铌镓石榴石(Yb∶Ca_(3)(NbGa)_(5)O_(12))晶体,获得的晶体外观完整,无明显瑕疵。通过XRD测试分析了晶体的结构,该晶体为立方晶系,晶胞参数a=b=c=12.493。将该晶体定向切割获得了10 mm×10 mm×1 mm的(420)面薄片,对薄片进行两面研磨抛光得到最终样品。通过X射线衍射、紫外可见光分光光度计、荧光光谱仪等对该样品进行性能表征,结果表明获得的晶体摇摆曲线半峰全宽为43″,在近红外波长范围内透过率达到了80%,在935 nm处吸收峰半峰全宽为47.15 nm,吸收截面达到了1.53×10^(-20)cm^(2),用980 nm激光器对该样品进行激发,在1031 nm处得到发射峰,对应Yb^(3+)由^(2)F_(5/2)激发态到^(2)F_(7/2)基态的跃迁。