掺杂对磷酸钛氧钾单晶拉曼光谱的影响

本文研究了掺金属元素Ce和Nb的磷酸钛氧钾(KTiOPO4,简称KTP)晶体在不同几何配置下的拉曼光散射.讨论了掺杂对KTP拉曼光谱的影响.拉曼光谱大的散射强度说明晶体有大的非线性光学特性.从掺铈和掺铌KTP中氧八面体和氧四面体相对于KTP的频率位移可知,稀土金属离子Ce比Nb离子对KTP拉曼光谱的影响更大.     

新型有机热释电晶体——酒石酸铵系列晶体研究

本文从晶体结构对称性的观点出发,寻找新型有机热释电晶体材料,选取了具有P21空间群结构的酒石酸铵系列晶体作为研究对象,用水溶液缓慢降温法生长了酒石酸铵及其掺质酒石酸铵晶体,掺质分别为尿素、溴化铵和甘氨酸,研究了晶体生长形态并作了比较.测定了酒石酸铵系列晶体的红外光谱、晶胞参数和主要热释电性能.发现酒石酸铵系列晶体的热释电性能,其品质因子具有与TGS晶体相同的数量级.     

稀土激光晶体研究进展

简述了近年来掺稀土激光晶体的研究进展,详细介绍了若干新型掺稀土激光晶体的结构、热力学性能、机械性能、光谱特性和激光性能.发现激光晶体正朝着改善晶体物理性能、提高输出光强、拓宽输出波长范围的方向发展,而且由于激光二极管性价比的提高,探索适用于LD泵浦的激光晶体将成为主流.本文为进一步研究和应用这些激光晶体提供了参考.     

掺质TGS系列晶体生长与性能研究

采用水溶液缓慢降温法生长了掺质为乳酸、异丙醇胺、L-丝氨酸、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺TGS系列晶体,研究了晶体生长形态,测定了晶胞参数、红外光谱和热释电性能.实验结果表明,所有掺质均已进入晶体,晶体生长形态和热释电性能随着掺质种类不同而发生不同的变化.掺L-丝氨酸TGS晶体的品质因子大于纯TGS晶体.     

钼酸盐激光晶体的研究进展

对钼酸盐激光晶体材料的结构、生长技术、光谱特性等特点在国内外的研究进行了综述,认为作为激光晶体材料可以利用的钼酸盐分为类白钨矿型和钾钠铅矾型,在合成方法上以提拉法为主,但由于挥发及生长工艺等问题,晶体会出现色心、晶裂等现象.结合前人对该类材料的生长技术研究,我们重点对掺Yb3+离子的白钨矿型钼酸盐激光晶体光谱学特点进行了研究和总结,认为掺Yb3+离子的白钨矿型钼酸盐有望成为新一代的激光晶体材料.     

掺质KTP型晶体生长与性能研究

采用高温溶液法生长了含掺质离子Zr4+,Ga3+的单掺和双掺系列KTP型晶体.晶体生长过程中发现Ga掺入溶液后,体系更加稳定,容易生长出光学质量的晶体;而Zr掺入溶液后体系稳定性降低,晶体生长较困难.用等离子体发射光谱测定了各掺质离子在晶体中的含量,计算出掺质离子的分配系数,发现生长体系中Ga无论是在高掺入量还是低掺入量的情况下,Ga在晶体中的含量都十分稳定.测定了晶体的晶胞参数、紫外-可见-红外吸收光谱,测定的结果发现,晶胞参数均变化不大,在吸收光谱中Ga:KTP在可见光谱区有少量的光吸收,而Zr:KTP晶体是无色透明的.通过粉末倍频实验发现,Zr的掺入有助于晶体倍频转换效率的提高.通过晶体c轴向离子电导率的测试发现,Ga的掺入使c轴向电导率降低了大约3个数量级.双掺Zr和Ga的晶体是性能更为优良的掺质KTP型晶体.     

掺质YAG晶体中的缺陷

本文报道了用化学腐蚀法对掺质浓度不同和掺质种类不同的YAG晶体样品进行的腐蚀,详细地观察了样品表面的腐蚀坑形貌,尤其是位错腐蚀坑的形貌和分布,测量了原生态和相应的退火样品上位错腐蚀坑的平均密度.在观测中发现,有些掺钕晶体样品上,位错腐蚀坑在中心区与边缘区的密集程度不同,有明显的分界.对此现象进行了探讨,认为出现在样品边缘区内的密集位错,除了来自于籽晶中以及来自于晶体从籽晶开始生长的起始处外,也由于熔体中出现在晶体周界处的自然对流与强迫对流边界层内的液流不稳,引起了生长界面边缘局部不稳而产生,环境气流起了相当的作用.     

掺铌钨酸铅晶体缺陷的理论研究

采用基于相对论性密度泛函理论的离散变分和嵌入团簇方法计算了PbWO4∶Nb晶体中Nb缺陷态的态密度分布和能量,并运用过渡态方法计算了其激发能.通过计算掺Nb缺陷态电子态密度分布,发现与VO相关的F+心是晶体掺Nb的主要补偿机制.(NbO3+F+)2-缺陷在掺铌钨酸铅晶体各相关缺陷形式中存在所需能量最低.计算结果表明VO有关的F+的存在是有效消除晶体中350nm吸收的主要原因.而F+→W5d轨道的跃迁能量为2.8eV,对应晶体中420nm吸收.     

三氟乙酸和丙三醇双掺TGS晶体生长与性能研究

利用水溶液降温法生长了单掺4.4mol;三氟乙酸TGS晶体及双掺4.4mol;三氟乙酸和4.4mol;丙三醇TGS晶体,研究了晶体生长习性,并对其热释电系数、介电常数、居里点及电滞回线进行了测试,实验表明,单掺可将晶体的居里点提高至53.6℃,内偏压场得到一定改善,而在此基础上双掺可将晶体居里点进一步提高至55℃,同时其热释电性能得到显著提高,晶体优值可提高为纯TGS晶体的3.3倍.     

铒镱双掺的钒酸钇和铌酸锂晶体中的铒离子的上转换发光

利用J-O理论,计算了在铒、镱双掺的钒酸钇和铌酸锂晶体中的铒离子在室温下的晶场唯象参数Ωλ(λ=2,4,6)及辐射跃迁几率、无辐射跃迁几率和共振跃迁几率.考虑到铒、镱间的能量转移,写出了在这些晶体中的铒离子的速率方程.速率方程的解表明,在铒、镱双掺的钒酸钇晶体中的铒离子的550 nm的上转换发光,比它在铒、镱双掺的铌酸锂晶体中更为有效.这一理论结果与我们的实验观察结果一致.