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本论文报告了稀土(Tm3+,Ho3+,Tm3+/Ho3+)掺杂的CaNb2O6晶体、稀土(Tm3+,Ho3+,Tm3+/Ho3+,Nd3+)掺杂的Ca3Gd2(BO3)4以及Pr3+掺杂的SrMoO4晶体的生长、光谱与激光性能研究。
采用提拉法生长出纯的和稀土离子(Tm3+,Ho3+,Tm3+/Ho3+)掺杂的CaNb2O6晶体,讨论了晶体的生长习性,利用XRD对晶体进行了相分析。测定了室温下稀土离子掺杂的CaNb2O6晶体的吸收光谱、荧光光谱、荧光衰减曲线,利用Judd-Ofelt理论计算得到一系列光谱参数,包括三个J-O强度参数、辐射几率、辐射寿命和荧光分支比等。研究结果表明:稀土离子(Tm3+,Ho3+,Tm3+/Ho3+)掺杂的CaNb2O6晶体具有较高的荧光效率。
采用提拉法生长出大尺寸稀土离子(Tm3+,Ho3+,Tm3+/Ho3+,Nd3+)掺杂的Ca3Gd2(BO3)4晶体,利用XRD对晶体进行了相分析。在室温下分别对稀土掺杂的Ca3Gd2(BO3)4晶体进行了吸收光谱、荧光光谱、荧光衰减曲线等一系列的光谱测试研究,利用Judd-Ofelt理论对晶体的吸收光谱进行了理论计算,得到了J-O强度参数、辐射几率、辐射寿命和荧光分支比等一系列光谱参数。利用氙灯泵浦进行了Nd3+掺杂的Ca3Gd2(BO3)4晶体的激光试验,在1.06μm波段得到了最高为62mJ的激光输出。研究结果表明:稀土离子掺杂(Tm3+,Ho3+,Tm3+/Ho3+,Nd3+)的Ca3Gd2(BO3)4晶体有望成为良好的固体激光增益介质材料。
同时采用提拉法生长出大尺寸Pr3+掺杂的SrMoO4晶体,利用XRD对晶体进行了相分析。测定了室温下Pr3+掺杂的SrMoO4晶体的偏振吸收光谱、荧光光谱和荧光衰减曲线,并利用Judd-Ofelt理论进行了光谱理论计算以及荧光寿命的计算,研究结果表明:Pr3+掺杂的SrMoO4晶体具有较高的荧光效率。