Er：Yb：KGd（WO4）2激光晶体生长及性能研究

论文摘要

铒镱共掺的钨酸钆钾晶体（Er:Yb:KGd（WO4）2,简称Er:Yb:KGW）是一种新型多波段激光工作物质,在激光医疗、激光测距、激光通讯等领域有着广泛的应用。采用顶部籽晶提拉法（TSSG-Top Seeded Solution Growth）,以K2W2O7作助溶剂,设计合理的工艺参数,生长出光学质量较好的Er:KGW(Er3+:5at.%)及Er:Yb:KGW(Er3+:1at.%,Yb3+:10at.%)激光晶体,并对两种晶体的结构及性能进行对比。（1）对晶体的主要缺陷（开裂和包裹物等）进行了分析,并提出减少或消除缺陷的措施。（2）通过XRD测试,验证了晶体的结构,并计算了晶体的晶格常数。（3）经TG-DTA分析,确定晶体的熔点及相转变温度。（4）测试了晶体的红外及拉曼光谱,分析了晶体的振动模式,并将晶体振动光谱进行归属。（5）测试了晶体的吸收及发射光谱,利用J-O理论计算晶体的吸收及发射截面、强度参数、辐射跃迁几率、荧光分支比和荧光寿命等光谱参数。（6）探讨了Er:Yb:KGW晶体中Yb3+对Er3+的敏化机理,分析了激活离子上转换发光过程。

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摘要

ABSTRACT

第一章绪论

1.1 固体激光工作物质

1.2 激光晶体的发展及应用

3+/Yb³⁺激光晶体的发展及应用'>1.3 单掺及双掺Er³⁺/Yb³⁺激光晶体的发展及应用

1.4 课题来源、研究的目的和意义

1.5 本文的研究内容

第二章晶体生长

2.1 晶体生长方法的选择

2.2 助溶剂的选择

3+/Yb³⁺掺杂浓度的选择'>2.3 Er³⁺/Yb³⁺掺杂浓度的选择

2.4 晶体生长工艺参数的设计

2.5 晶体生长实验

第三章晶体缺陷与晶体结构

3.1 晶体缺陷

3.2 XRD 分析

3.3 热分析

3.4 晶体结构

3.5 振动光谱

第四章晶体光谱性能

4.1 稀土离子光谱计算理论基础

4.2 吸收光谱

4.3 荧光光谱

3+上转换发光分析'>4.4 Er:Yb:KGW 晶体中Er³⁺上转换发光分析

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

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