水热法合成蓝宝石的化学成分及光谱学表征

蓝宝石作为五大名贵宝石之一,经济价值极高,其中“皇家蓝”、“矢车菊蓝”最为昂贵。而水热法可合成出颜色与“皇家蓝”色极为相似的蓝宝石,且合成出的晶体较大,可通过切磨加工获得内部纯净的样品,仅凭外观及常规方法难以鉴别。选取了7颗水热法合成蓝色蓝宝石为实验对象,采用LA-ICP-MS、拉曼光谱仪、红外光谱仪、紫外-可见分光光度计和三维荧光光谱仪,对其化学成分、谱学特征进行研究,并与外观极为相似的天然蓝宝石、焰熔法合成蓝宝石进行对比分析。分析表明,水热法合成蓝宝石总体成分较为单一,而天然蓝宝石则含有丰富的微量元素。三种样品拉曼光谱均呈现典型的刚玉振动模式,显示A_1g和E_g振动模的拉曼峰。在红外光谱的指纹区,三种样品的吸收峰均无明显差别,与拉曼光谱的结果耦合。但在官能团区3 000～4 000 cm-1波数范围,水热法合成蓝宝石存在由含水矿物包裹体产生的羟基振动峰,而天然蓝宝石和焰熔法合成蓝宝石未显示此特征。紫外-可见光谱表明三种样品均为Fe2+-Ti4+对致色,但水热法与焰熔法合成蓝宝石未出现天然蓝宝石中450 nm吸收峰。三维荧光光谱表明,两种合成蓝宝石在240 nm光源激发下均出现与Ti4+相关的电荷转移导致的蓝色荧光,而天然蓝宝石样品未出现此荧光。化学成分、红外光谱、紫外-可见吸收光谱、三维荧光光谱可为水热法合成蓝宝石的鉴别提供重要信息。     

LIGO计划用大尺寸蓝宝石晶体光学均匀性和弱吸收获得进展

报道了113mm× 70mm蓝宝石晶体块的光学加工精度、光学均匀性和弱吸收等方面研究所取得的最新进展。晶体整个表面加工精度达到 3个光圈 (峰谷值约为 1 6 6 6λ) ;晶体的透过波前畸变为 1个光圈 (峰谷值约为0 5 84λ) ;在紫外波段的透过大于 80 % ,可见及红外光区的透过大于 86 % ;晶体的弱光吸收系数为 35× 10 - 6 cm～ 6 5× 10 - 6 cm。     

低阈值飞秒钛宝石激光器的理论研究

利用数值求解的方法，从理论上系统分析了决定钛宝石激光器锁模阈值的几个关键因素. 定 量分析了腔模对克尔效应的主导作用，并将光孤子模型引入低阈值锁模理论，分析了色散与 阈值的关系. 根据理论指导在实验上完成了一台阈值低至390 mW自启动飞秒掺钛蓝宝石激光 器. 关键词： 低阈值 掺钛蓝宝石激光器 克尔透镜锁模 光孤子     

采用双石英棱镜对的掺钛蓝宝石自锁模激光器

给出了双棱镜对二、三阶色散的解析式。报道了采用双石英棱镜对的掺钛蓝宝石自锁模激光器的实验结果，获得与理论分析一致的结论。     

Two-Step Growth of MgO Films on Sapphire （0001） Substrates by Radio Frequency Plasma-Assisted Molecular Beam Epitaxy

We report on the growth of rock salt MgO films on sapphire (0001) substrates by rf plasma-assisted molecular beam epitaxy.A two-step method,i.e.high temperature epilayer growth after low-temperature buffer layer growth,was adopted to obtain the single crystal MgO film.The epitaxial orientation between the MgO epilayer and the sapphire (0001) substrate was studied by using in situ reflection high energy electron diffraction and ex situ x-ray diffraction,and it is found that the MgO film grows with [111] orientation.The role of the low temperature buffer layer in the improvement of crystal quality of the MgO epilayer is discussed based on the cross-sectional scanning electron microscopy.     

水热法合成蓝宝石晶体及其透射光谱

研究了掺杂Fe,Ti离子对水热条件下合成α-Al_2O_3晶体的颜色和晶体形态的影响,制备出了蓝色宝石晶体,发现在介质中掺入Fe_2O_3和TiCl_3时,水热反应生成棕黄色α-Al_2O_3晶体。当在介质中加入FeSO_4·7H_2O时,水热反应生成黑色α-Al_2O_3晶体。只有同时加入FeSO_4·7H_2O和TiCl_3时,才能生成蓝色宝石。蓝色宝石的晶体形态和同时生成的α-Al_2O_3晶体基本相同。测量了蓝宝石晶体的透射光谱。     

蓝天的秘密

 当我们仰望万里晴空的蓝天,常常被那深邃的蓝色所吸引,让你似乎觉得看到了蓝蓝的海水,轻抚着精美的蓝宝石,面对着一双深邃的蓝眼睛,甚至是在《蓝色多瑙河》的悠扬旋律中感受一份淡淡的忧愁……那碧蓝的天空中究竟有什么秘密?是什么东西带给我们这种特殊的感受?神奇的蓝色是如何形成的?     

自锁模Cr：LiSAF激光器的实验研究

以功率为９００ｍＷ，波长为４８８ｎｍ的单线氩离子激光作为泵浦源，在腔内不加任何主动调制器和可饱和吸收体的情况下实现了Ｃｒ：ＬｉＳＡＦ激光器的飞秒级自锁模运转，得到了脉冲宽度为４０ｆｓ，重复频率为１００ＭＨｚ，平均输出功率为４５ｍＷ的稳定的锁模脉冲序列。