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Nd:CaxGd1-xVO4晶体生长与光谱性质的研究

论文摘要

大功率激光二极管的出现及其迅猛发展,为研究新的激光晶体提供了条件。本论文介绍了激光晶体研究的趋势以及稀土激光晶体的研究进展。对Nd:GdVO4晶体掺杂Ca2+离子以改善其拉曼性能,使之成为激光自拉曼变频晶体的可行性做了初步的研究。GdVO4晶体属于四方晶系,具有锆石结构,空间群为D4h-I41/amd。采用Czochralski 法,在转速为10r.p.m 和拉速为12mm/h 下成功地生长出了具有不同掺杂浓度的Nd:CaxGd1-xVO4单晶。用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定了Nd3+离子在Ca0.08Gd0.92VO4晶体中的浓度,据此计算了有效分凝系数,其平均值为0.71。同时用化学浸蚀法研究所生长晶体的位错密度,结果表明降低晶体的生长速率有利于减小晶体的位错密度。测试了常温下CaxGd1-xVO4晶体的拉曼光谱,根据群论对称性分析法对CaxGd1-xVO4的拉曼光谱的谱线进行归属,并利用拉曼增益系数分析了Ca2+离子掺杂浓度对CaxGd1-xVO4晶体拉曼性能的影响。测试了Nd:Ca0.08Gd0.92VO4晶体的吸收光谱和荧光光谱。结果表明,Nd3+离子掺杂浓度为1.48at.%的Nd:Ca0.08Gd0.92VO4晶体在808nm 的吸收截面为6.533×10-20cm2,半峰宽为13nm,有利于808nm 激光二极管的泵浦。应用Judd-Ofelt 理论计算了Nd3+在Nd:Ca0.08Gd0.92VO4晶体中的光谱参数,其辐射寿命τR和发射截面σem 分别为125.8μs 和43.8×10-20cm2。

论文目录

  • 第一章 前言
  • 1.1 激光晶体的发展
  • 1.2 激光拉曼晶体
  • 1.3 钒酸盐晶体
  • 1.4 本论文研究的主要内容
  • 第二章 晶体生长原料的合成与表征
  • 2.1 主要实验仪器与试剂
  • 2.2 原料的合成
  • 2.3 原料的表征
  • 第三章 晶体生长
  • 3.1 熔体生长的基本原理
  • 3.2 提拉法概述
  • 3.3 晶体生长工艺
  • 3.4 晶体生长
  • 3.5 晶体缺陷的研究
  • 3.6 生长中的控制要点
  • 第四章 晶体基本参数的测定
  • 4.1 掺杂离子浓度测定及分凝系数
  • 4.2 晶胞参数的测定
  • 4.3 晶体热膨胀系数的测定
  • 4.4 晶体激光损伤阈值的测定
  • 第五章 晶体的光谱性质
  • 5.1 样品的基本情况
  • 5.2 测试仪器及原理
  • 5.3 样品的拉曼光谱
  • 5.4 样品的吸收光谱
  • 5.5 样品的荧光光谱
  • 5.6 拉曼光谱分析
  • 0.08Gd0.92VO4 的光谱参数计算'>5.7 Nd:Ca0.08Gd0.92VO4的光谱参数计算
  • 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 个人简历

    • 相关论文文献

    本文来源: https://www.lw50.cn/article/ae180d3218a396eb7e67b430.html