【摘 要】
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2.0μm波段的激光以其处于人眼安全的波段范围内和能够被水分子吸收等特点而在医疗、激光雷达、气象监测等领域具有广泛的应用前景。本工作选取β-Gd2(MoO4)3晶体为基质，采用
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2.0μm波段的激光以其处于人眼安全的波段范围内和能够被水分子吸收等特点而在医疗、激光雷达、气象监测等领域具有广泛的应用前景。本工作选取β-Gd2(MoO4)3晶体为基质，采用提拉法生长了Ho3+/Yb3+共掺以及Ho3+/Tm3+共掺的β-Gd2(MoO4)3晶体，对晶体与2.0μm波段激光相关的光谱性质展开了研究。 测量了Ho3+/Yb3+∶β-Gd2(MoO4)3晶体的室温偏振吸收谱、偏振荧光谱和荧光衰减曲线，并利用Judd-Ofelt(J-O)理论分析了Ho3+/Yb3+∶β-Gd2(MoO4)3晶体的偏振吸收谱。计算了Ho3+离子的J-O强度参数，并据此计算了Ho3+离子主要荧光能级的自发跃迁几率、荧光分支比率和辐射寿命等光谱参数。利用Fuchtbauer-Ladenburg(F-L)公式计算了Ho3+离子5I7→5I8跃迁的偏振发射截面，并利用所得结果进一步计算了Ho3+离子5I7→5I8跃迁的偏振增益截面。最后测量并分析了在970 nm激光泵浦下Ho3+离子的上转换荧光谱。 在此基础上进一步研究了Ho3+/Tm3+∶β-Gd2(MoO4)3晶体的光谱性能，包括晶体在795 nm附近的吸收，2.0μm附近的荧光发射，795 nm激光激发下的上转换荧光谱，Tm3+离子与Ho3+离子的荧光衰减曲线以及Tm3+离子Ho3+离子之间的能量传递过程。最后，根据光谱分析结果评估了Ho3+/Tm3+∶β-Gd2(MoO4)3晶体作为2.0μm波段激光增益介质的潜力。 结果表明:β-Gd2(MoO4)3晶体是良好的Ho3+离子2.0μm波段可调谐激光基质材料。
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