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《福州大学》 2003年
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掺杂GdVO_4激光晶体的生长与表征

李黎婷  
【摘要】: 钒酸钆晶体(GdVO_4)是一种性能优良的激光基质材料。具有大的受激发射跃迁截面,宽吸收带,低激光发射振荡阈值,高热传导率等特点。掺Nd~(3+)离子的GdVO_4晶体已经被证实是一种高效的激光晶体。 本文采用液相合成法和固相合成法合成了多晶原料,并对原料进行红外光谱、差热—热重和X—射线粉末衍射等表征。实验表明采用液相合成法,pH=7.0左右的弱碱性条件,可以得到适合优质晶体生长的高纯度原料。以GdVO_4为基质,掺入不同浓度的Er~(3+)、Tm~(3+)和Yb~(3+)离子,用高温提拉法生长出Er∶GdVO_4、Er∶Tm∶GdVO_4、Tm∶Yb∶GdVO_4晶体,对晶体的生长气氛、退火工艺等进行研究。在晶体的光谱性质方面,室温下测量了晶体的紫外吸收光谱、荧光发射谱和荧光衰减曲线。根据Judd—Ofelt理论拟合出晶体场唯象强度参数(Ω_2,Ω_4,Ω_6)。计算了各能级的辐射跃迁几率A_(J,J'),振子强度P_(J,J'),辐射寿命τ,荧光分支比β_(J')和发射截面∑等光学参量。由荧光衰减曲线拟合的荧光寿命τ_o和描述离子间的相互作用微参量C_(DA)和γ_o,并将其代入最佳掺杂浓度的近似式,计算Er~(3+)、Tm~(3+)离子在GdVO_4晶体中的最佳掺杂浓度,并与实验结果进行比较。最后从能级结构方面解释荧光强度。
【学位授予单位】:福州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:O782

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