铈掺杂硼酸钙镧晶体的生长与性能研究

硼酸钙镧晶体是一种激光基质晶体,以其优秀的物理特性而受到广泛关注。稀土离子掺杂的硼酸钙镧晶体在紫外激光器领域的研究尚不多见。本研究采用顶部籽晶法成功生长出尺寸为40 mm×21 mm×6 mm的铈掺杂硼酸钙镧晶体。研究了铈掺杂硼酸钙镧晶体室温光谱性质,测量了室温下其透过光谱以及紫外-吸收光谱,发现铈离子掺杂导致晶体在200~288 nm以及305~330 nm紫外波段吸收较强。测试了室温下铈掺杂硼酸钙镧晶体的激发光谱,并且利用波长260 nm的连续光激发得到发射光谱,发现主要发射带中心波长位于290,304,331和353 nm处,对应于铈离子5d态到~2F_(5/2)和~2F_(7/2)态的跃迁。对铈掺杂硼酸钙镧晶体的热学性质进行了研究,发现其在300 K下具有较高的热导率(6.45 W/(m·K)),且随着温度升高保持良好的热稳定性。358 K条件下,热膨胀系数及c方向的晶格常数分别为2.94×10^(–6)/K和0.91240 nm,随着温度升高至773 K,线性增加到5.3×10^(–5)/K和0.91246 nm。研究结果表明:铈掺杂硼酸钙镧晶体具有良好的光学性能和热稳定性,适合应用于紫外激光领域。

钕离子掺杂硅酸镓钙铌晶体的生长和激光性能研究

Nd^(3+)离子由于其独特的能级结构,在近红外激光应用方面受到了广泛关注。硅酸镓钙铌(CNGS)晶体作为硅酸镓镧体系的一员,具有较好的力学性能和热学性能。使用提拉法生长了Nd^(3+)掺杂的CNGS晶体,直径为30 mm,等径部分长度为45 mm,并对其折射率、吸收光谱、发射光谱等光学性能进行了表征。使用880 nm泵浦光,沿b向获得了1065 nm的激光输出,泵浦功率为6.69 W时激光输出功率为1.88 W,转换效率为28.1%。