Er:YbGG与YbGG激光材料的制备及其光谱性能的研究

论文摘要

稀土掺杂激光陶瓷粉体的合成工艺是制备激光陶瓷的前提和关键。关于纯相镱镓石榴石（YbGG）和掺杂铒离子镱镓石榴石（Er:YbGG）激光陶瓷粉体的制备和光谱性能方面的研究工作,目前在国内还未见报道。本文采用低温燃烧法和共沉淀法制备YbGG和Er:YbGG激光陶瓷粉体,探讨了反应机理及主要的影响因素。共沉淀法制备YbGG和Er:YbGG激光陶瓷粉体的最佳工艺条件是：碳酸氢铵做沉淀剂,pH=7,1000℃下煅烧2h。低温燃烧法制备YbGG和Er:YbGG激光陶瓷粉体的最佳工艺条件为：柠檬酸做燃烧剂,燃烧剂与金属硝酸盐配比为1.5：1,95℃下煅烧2h。利用XRD、SEM、红外光谱、吸收光谱、荧光光谱和上转换荧光光谱等测试手段,对制得粉体的结构和光谱性能进行分析。结果表明：YbGG和Er:YbGG最强吸收峰在900nm-1000nm。YbGG的荧光发射峰在1032nm,对应2F5/2→2F7/2能级跃迁；Er:YbGG的荧光发射峰在1555nm,对应4I13/2→4I15/2能级跃迁。测试Er:YbGG陶瓷激光粉体的上转换荧光光谱,并分析相应的上转换机制。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 固体激光器概述
• 1.2 固体激光器对工作物质的要求
• 1.3 激光材料的研究进展
• 1.4 镱镓石榴石（YbGG）的晶体结构
• 3+特点和应用'>1.5 Yb³⁺特点和应用
• 3+对Er³⁺的敏化作用'>1.6 Yb³⁺对Er³⁺的敏化作用
• 1.7 国内外研究发展现状
• 1.8 论文研究的目的、意义及其主要内容
• 第二章 YbGG激光陶瓷粉体的制备
• 2.1 共沉淀法制备YbGG激光陶瓷粉体
• 2.2 共沉淀法制备YbGG激光陶瓷粉体工艺条件的分析
• 2.3 低温燃烧法制备YbGG激光陶瓷粉体
• 2.4 低温燃烧法制备YbGG激光陶瓷粉体工艺条件的分析
• 本章小结
• 第三章 Er：YbGG激光陶瓷粉体的制备
• 3.1 共沉淀法制备Er：YbGG激光陶瓷粉体
• 3.2 共沉淀法制备Er：YbGG激光陶瓷粉体工艺条件的分析
• 3.3 低温燃烧法制备Er：YbGG激光陶瓷粉体
• 3.4 低温燃烧法制备Er：YbGG激光陶瓷粉体工艺条件的分析
• 本章小结
• 第四章 YbGG和Er：YbGG激光陶瓷粉体的性能测试
• 4.1 性能测试仪器
• 4.2 XRD衍射分析
• 4.3 SEM分析
• 4.4 红外光谱分析
• 4.5 吸收光谱分析
• 4.6 荧光光谱分析
• 4.7 上转换荧光光谱分析
• 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录