Er-BaY2F8晶體的生長(zhǎng)及其光譜性質(zhì)研究.pdf

1、Er:BaY2F8晶體是一種優(yōu)質(zhì)的激光基質(zhì)晶體,與其它晶體相比,具有較低的聲子能量,較低的折射率,較大的透光范圍以及較大的激光發(fā)射截面等特點(diǎn)。在開(kāi)展新型激光材料的研究中,Er:BaY2F8晶體是一種很有實(shí)際應(yīng)用潛力的材料。本文主要針對(duì)Er:BaY2F8晶體的生長(zhǎng)方法,晶體開(kāi)裂以及晶體的光譜性質(zhì)進(jìn)行了研究。
　　首先采用溫度梯度法生長(zhǎng)出Er:BaY2F8晶體,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),晶體具有明顯的開(kāi)裂現(xiàn)象,隨后我們對(duì)Er:BaY2F8晶體的開(kāi)裂現(xiàn)

2、象進(jìn)行了研究。主要討論了熱應(yīng)力、溫度梯度、生長(zhǎng)速率以及冷卻速率對(duì)晶體開(kāi)裂的影響。最終經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn),確定晶體生長(zhǎng)的最佳工藝參數(shù):軸向溫度梯度為6℃/mm,生長(zhǎng)速率為0.25mm/h,冷卻速率為10℃/h。我們采用改進(jìn)后的生長(zhǎng)參數(shù),成功生長(zhǎng)出結(jié)構(gòu)完整,質(zhì)量?jī)?yōu)良,無(wú)宏觀開(kāi)裂的Er:BaY2F8晶體。
　　我們對(duì)Er:BaY2F8晶體進(jìn)行了一系列光譜測(cè)試,對(duì)其發(fā)光機(jī)理進(jìn)行討論,并重點(diǎn)分析了溫度對(duì)Er:BaY2F8晶體光譜性質(zhì)的影響。在Er

3、:BaY2F8晶體的熒光發(fā)射譜中存在520nm和552nm兩個(gè)發(fā)光峰,它們分別對(duì)應(yīng)于2H11/2→4I15/2和4S3/2→4I15/2躍遷。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):隨著溫度升高,552nm的發(fā)光強(qiáng)度逐漸減弱,而520nm的發(fā)光強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是,溫度升高,聲子輔助無(wú)輻射躍遷幾率增加,4S3/2能級(jí)上的電子不斷的通過(guò)聲子輔助向上躍遷到2H11/2能級(jí),導(dǎo)致兩綠光發(fā)射強(qiáng)度的反向變化。另外,Er:BaY2F8晶體在1.5μm附近具有較強(qiáng)的