Pr～（3+）：Y_2SiO_5单晶和有机染料CEASP的光学性质及上转换过程的研究

【摘要】：随着光信息处理、光通讯、光存储及显示技术的发展，人们对高效率、全固化、短波长、可调谐激光器的需要越来越迫切。目前，产生短波长可调谐激光最常用的方法是非线性材料中的倍频、混频技术。但这种技术需要满足严格的位相匹配条件，而且，仪器结构比较复杂，价格高，不易集成，因此它的应用受到限制。近几年来，另一种产生短波长可调谐激光技术——上转换激光越来越倍受关注。其主要特点是：1 不需要位相匹配条件；2 结构简单，可全固化；3 价格低廉。上转换激光材料主要有两类：A．稀土离子掺杂的光学晶体或非晶体；B．有机发光材料。目前国外报道的上转换激光的研究主要集中在红外、可见波段，对紫外上转换激光报道很少。本论文主要针对上述两类材料中的两种样品的上转换过程及其机理进行了实验和理论研究。 本论文分为两个部分：第一部分主要研究了Pr~(3+)∶Y_2SiO_5晶体的上转换特性，为此我们首先研究了该晶体的吸收谱、荧光谱、激发谱、不同能级不同浓度荧光寿命的测量以及荧光量子效率等重要光学参量；利用Judd-Ofelt理论计算了4f~2组态内各能级间的跃迁几率、自然辐射寿命。最后研究了各种可能的上转换过程，分析了各种上转换产生的机理；第二部分主要研究了一种新型有机染料的上转换特性，为此测量了线性、