Yb-GdVO4系列激光晶體的生長及其性能研究.pdf

1、　　由于將半導(dǎo)體和固體激光器相結(jié)合,激光二極管(LD)泵浦的固體激光器(DPSSL)將兩者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合到一起：具有體積小、壽命長、全固化、泵浦效率高、輸出穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于軍事、醫(yī)療、光通訊、材料加工、激光測距和激光核聚變等領(lǐng)域。激光工作物質(zhì)作為DPSSL的重要組成部分是設(shè)計(jì)全固態(tài)激光器的關(guān)鍵因素,并決定著激光器的性能及其應(yīng)用價(jià)值,因而,探索性能優(yōu)異的激光材料成為研究全固態(tài)激光器的熱點(diǎn)之一。
　　釩酸鹽系列晶體被證明是性能優(yōu)良

2、的激光工作物質(zhì)。其中,研究最多的是Nd：YVO4、Nd：GdVO4和Nd：LuVO4。在中小功率中,Nd：YVO4是應(yīng)用最為成功的一種。而相對于YVO4具有更高熱導(dǎo)率的GdVO4晶體,則在高功率應(yīng)用中占有優(yōu)勢。同屬三價(jià)稀土離子的Yb3+也因其自身特點(diǎn),使得Yb3+激光器在若干應(yīng)用上將明顯優(yōu)于Nd3+激光器。目前對摻Y(jié)b3+釩酸鹽晶體的研究還不是很多,也不很全面,因此,有必要開展對Yb：GdVO4晶體的研究工作。
　　本論文對Yb：

3、GdVO4晶體的生長、結(jié)構(gòu)、缺陷、熱學(xué)性質(zhì)、光譜性質(zhì)及激光性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,主要包括以下幾個(gè)方面的工作：
　　一、晶體生長
　　以純度為99.99%的V2O5、Yb2O3和Gd2O3通過液相反應(yīng)合成出晶體生長所需要的多晶料。采用提拉法及選取適當(dāng)?shù)纳L工藝生長出不同摻雜濃度的Yb：GdVO4晶體。討論了生長工藝參數(shù)、溫場、固液界面等因素對晶體生長的影響以及提高晶體質(zhì)量的途徑與方法。
　　二、結(jié)構(gòu)測定
　　分析了

4、晶體的結(jié)構(gòu)與生長形貌。用X射線熒光法測量了晶體中Yb3+,Gd3+和V5+離子的分凝系數(shù),結(jié)果表明Yb3+離子的分凝系數(shù)與Nd：GdVO4晶體中Nd3+離子的分凝系數(shù)相差不大,Yb3+離子可進(jìn)行較高濃度的摻雜。通過X-ray粉末衍射法測定了Yb：GdVO4晶體的結(jié)構(gòu)、計(jì)算了晶胞參數(shù),為四方晶系,I41/amd空間群,晶胞參數(shù)隨Yb3+離子摻雜濃度的增加而減小。高分辨X射線衍射實(shí)驗(yàn)對晶體的單晶性進(jìn)行了檢驗(yàn)。錐光干涉圖表明Yb：GdVO4晶