论文摘要
铌酸锂（LiNbO3）晶体是一种优良的电光和非线性光学材料,广泛地应用于光波导、光折变、自倍频和自调Q固体激光器等光电器件中。在LiNbO3晶体中掺杂In离子后能显著提高晶体的抗光损伤能力。稀土（rare earth, RE）离子具有复杂的能级结构,通过稀土离子的掺杂使LiNbO3晶体具有良好的激光特性,可能成为一种新型上转换晶体发光材料。LiNbO3单晶具有各向异性的性质,稀土离子掺杂的LiNbO3单晶有很强的偏振效应,在这种情况下对其进行偏振光谱的研究才能准确深入地揭示其发光特性,具有很好的研究意义和很高的应用价值。但是到目前为止,国内外尚未见铕掺杂的铟铌酸锂晶体在偏振激光激发下的发射光谱特性方面的实验和理论研究报道。为此,本硕士学位论文开展了800 nm飞秒激光在不同偏振激发模式激发下铕掺杂的铟铌酸锂晶体的发射光谱特性研究。在本硕士学位论文工作期间,首先实验测量了Eu:In:LiNbO3晶体在π（E c）和σ（E⊥c）偏振激发模式下的发射光谱。实验结果表明,偏振激发模式对发射光谱的结构和强度都有很大的影响。然后使用JO理论对偏振发射光谱进行分析。理论分析显示,Eu离子在同成分（Li/Nb=0.946）的Eu:In:LiNbO3晶体中的局域对称性较低。然后实验测量了Eu:In:LiNbO3晶体的时间分辨光谱,并根据时间分辨光谱实验测量得到的荧光寿命计算出荧光发射量子效率。结果显示,Eu离子在同成分的Eu:In:LiNbO3晶体中的荧光寿命（τ）和荧光发射量子效率（η）都较大。最后通过发射光谱实验测量得到了同成分Eu:In:LiNbO3晶体荧光强度对泵浦能量依赖关系。经过仔细地分析发现,Eu3+在Eu:In:LiNbO3晶体的荧光发射是由于吸收了LiNbO3晶体产生的二次谐波（second harmonic generation, SHG）。这些研究显示出Eu:In:LiNbO3晶体是一种从红外到可见的上转换发光材料。