Spectral Properties and Parameters Calculation of Er:Ligdf₄Crystal

The absorption and fluorescence spectra of Er3+:LiGdF4 crystal was measured at room temperature. Base on the Judd-Ofelt theory, the intensity parameters of Er3+ in LiGdF4 crystal were determined, Ω2=0.905×10-20cm2, Ω4=2.47×10-20cm2 and Ω6=4.92×10-20cm2. The values of the radiative transition probabilities, branching ratios, integrated emission cross-section and radiative lifetimes of excited states of Er3+ in LiGdF4 crystal were calculated. The stimulated emission cross-section was also evaluated for the 4I13/2→4I15/2 transitions. In comparisons with other Er3+ doped laser crystals, Er3+:LiGdF4 crystal has potential as a promising laser crystal.

钇掺杂量对Lu_xY_(1-x)AlO_3:Ce晶体结构和发光性能的影响

研究了Y掺杂量对LuxY1-xAlO3:Ce晶体结构和发光性能的影响,结果表明:固溶体晶体LuxY1-xAlO3:Ce(x=0～0.3)仍为正交晶系赝钙钛矿型结构。随着Y掺杂量的减少,晶胞体积减小、晶体密度增大、本征吸收降低、光输出增大,衰减时间由YAlO3:Ce的29.7ns降低至Lu0.3Y0.7AlO3:Ce的24.2ns。随着Y掺杂量的减少,发射谱的峰位由YAlO3:Ce的390nm逐步紫移至Lu0.3Y0.7AlO3:Ce的384nm,这表明尽管LuxY1-xAlO3:Ce晶体的光激发-发射机制并未发生明显的变化,但掺杂还是引起了稀土格位晶体场的变化,激活离子Ce3+的激发态与基态能级之间的能级差随Y掺杂量的减少逐步加大。Y掺杂含量的降低在改善晶体闪烁性能的同时也降低了晶体的热稳定性,增强了晶体的放射性本底。

Er^(3+):NaY(WO_4)_2晶体的生长与性能

采用提拉法生长出了四方晶系白钨矿结构的掺铒钨酸钇钠晶体[分子式为Er3+:NaY(WO4)2,简称Er:NYW]。通过XRD分析得到晶体的晶胞参数a=b=0.5279nm,c=1.1285nm。讨论了Er:NYW晶体的生长工艺,得出晶体生长的最佳工艺参数为:拉速2mm/h,转速35r/min,冷却速率18℃/h,最佳的轴向温度梯度为液面上0.7~1℃/mm。测试了Er:NYW晶体的Raman光谱,讨论了晶体的振动归属。由吸收光谱和荧光光谱可知,在1540、978、801nm附近的吸收峰较强、较宽,有利于用半导体激光二极管泵浦。

Er^(3+):Yb^(3+):Y_3Al_5O_(12)单晶中Er^(3+)离子光谱参数的计算

采用提拉法生长出光学质量的Er3+:Yb3+:Y3Al5O12(YAG)单晶,测定了晶体的吸收光谱和上转换荧光光谱,根据Judd–Ofelt理论,计算出Er3+在YAG晶体中的强度参数Ω2=1.0741×10-20cm2,Ω4=1.2953×10-20cm2,Ω6=0.9238×10-20cm2。由此得到部分波段跃迁的荧光分支比、辐射寿命和积分发射截面积。提出将679nm波段的4F9/2→4I15/2跃迁作为激光输出进一步研究的新通道。

Er^(3+):YAIO_3晶体的吸收光谱及参数计算

测量了Er^(3+):YAlO_3晶体的吸收光谱,并应用Judd-Ofelt理论计算了Er^(3+)离子在YAlO_2晶体中的自发辐射几率、辐射寿命、荧光分支比和积分发射截面,拟合出Er^(3+):YAlO_3晶体的强度參数:Ω_2=0.31×10.10^(-20)cm^2,Ω_4=2.05×10^(-20)cm^2,Ω_6=0.71×10^(-20)cm^2。

Er：LiGdF4晶体生长及光谱性能

采用提拉法生长出掺铒氟化钆锂(Er3+:LiGdF4,Er:LGF)激光晶体。晶体生长工艺参数为:提拉速率为0.16mm/h,晶体转速为3r/min,冷却速率为10℃/h。X射线粉末衍射分析表明:晶体属于四方晶系,白钨矿结构,空间群为I41/a,计算的晶胞参数:a=0.5196nm,c=1.10286nm。晶体的吸收光谱和荧光光谱表明:晶体在659,980nm和1540nm附近的吸收峰较强,其中在1540nm处的吸收截面为1.09×10-20cm2。在激光二极管的532nm波长泵浦下,发射峰分别位于995nm和1530nm附近,其中1530nm处的半高宽为52nm。