Yb∶FAP晶体的光谱特性

研究了Yb∶FAP晶体的光谱特性.用980nm的InGaAs激光二极管激发测量了Yb∶FAP晶体的偏振发射光谱和荧光寿命,结合晶体的偏振吸收光谱,采用对易法计算了晶体的吸收截面和发射截面.讨论了Yb3+掺杂浓度对Yb∶FAP的光谱参数的影响.在较低掺杂浓度下,Yb∶FAP晶体π偏振方向在903nm处的吸收截面为10×10-20cm2,在1.043μm处的发射截面为5.8×10-20cm2,激光上能级的荧光寿命为1.1ms.比较了Yb∶FAP晶体和Yb∶YAG晶体的光谱性能参数.     

Er3+单掺及Er3+/Yb3+共掺SiO2-Al2O3-La2O3玻璃光谱性质研究

研究了单掺Er³⁺及Er³⁺/Yb³⁺共掺SiO₂-Al₂O₃-La₂O₃玻璃的光谱性质随稀土离子浓度变化规律,应用McCumber理论计算了玻璃在1.53 μm的发射截面及积分吸收截面.结果表明:在Er³⁺离子掺杂浓度相同时,玻璃在980 nm吸收截面与Yb³⁺掺杂浓度成反比;当样品中Yb³⁺离子掺杂浓度为3.94×10²⁰ cm^-3时,玻璃在1.53 μm的吸收截面和发射截面最大,在1.40～1.60 μm积分吸收截面也最大;Er³⁺/Yb³⁺共掺SiO₂-Al₂O₃-La₂O₃玻璃在1.53 μm的荧光半高宽随Er³⁺掺杂浓度升高而增加,当Er³⁺离子掺杂浓度为2.41×10²⁰ cm^-3时,玻璃的荧光半高宽(FWHM)达到52.5 nm.     

Yb:CaF2-SrF2激光晶体光谱性能以及热学性能的研究

采用坩埚下降法生长了Yb: CaF₂-SrF₂晶体,测试了该晶体的吸收和荧光光谱 以及在不同温度下晶体的热扩散系数和热膨胀系数,并且计算了晶体的热膨胀系数以及在常温下的热导率. 采用对比的方法,对晶体的吸收光谱,荧光光谱,热学性能进行了分析.从吸收和荧光光谱结果表明: 在掺杂相对较高浓度的SrF₂的混晶中, Yb³⁺吸收截面和发射截面比较大. Yb: CaF₂-SrF₂ (19%)晶体在1040 nm附近的发射截面比较大,光谱也比较宽. 这说明在掺杂相同浓度Yb时,混晶中CaF₂, SrF₂的比例不同,晶体的光谱性质不同, 主要原因是在混晶中晶体的无序度不同,晶体对称性降低,形成低对称光学中心. 从热扩散系数计算的热导率结果看出晶体具有比较好的热导率.     

掺Yb3+氧化镧钇透明激光陶瓷的光谱特性

采用传统陶瓷烧结工艺,在无压还原气氛下低温制备出透明性良好的掺Yb3+氧化镧钇透明激光陶瓷,测试了其在室温下的吸收光谱、发射光谱和荧光寿命.结果表明,掺Yb3+氧化镧钇透明激光陶瓷的吸收系数随着Yb3+掺杂浓度的增加而增大,最强吸收峰974nm处的吸收截面为0.90～1.12×10－20 cm2;主发射峰1 032 nm和1 075 nm处的发射截面分别为1.05×10－20 cm2和0.87×10－20 cm2; Yb3+掺杂浓度为5at.%时荧光寿命为1.38 ms,并随Yb3+掺杂浓度的增加而减小;当Yb3+掺杂浓度超过10at.%时,样品中存在严重的浓度猝灭.产生浓度猝灭的原因是高掺杂时离子间存在合作上转换和能量转移.     

掺镱钼酸锶激光晶体的光谱研究

通过晶体的吸收光谱和荧光光谱研究了Yb3+:SrMoO4激光晶体的光谱性能.由吸收光谱得到晶体在976 nm有最强吸收,该处的吸收截面为1.71×10-20cm2,吸收半峰宽为71 nm.由荧光光谱得到晶体的发射峰在1 021 nm,发射谱带半峰宽为44 nm.由倒易法计算了晶体的发射截面,计算得出晶体在1 021 nm处的发射截面为1.24×10-20cm2.通过拟合荧光寿命衰减曲线得到Yb3+:SrMoO4晶体的荧光寿命为878μs.由光谱数据计算了Yb3+:SrMoO4晶体的激光参数,计算得到饱和泵浦功率密度为4.35 kW/cm2,在激光输出波长处净透过所需要激发粒子的最小分数为10.08%,最小泵浦功率密度为O.44 kW/cm2.Yb3+:SrMoO4晶体具有较大的吸收和发射半峰宽,较长的荧光寿命和较低的激光阈值,可成为一种潜在的LD泵浦激光材料,可能应用于飞秒激光及可调谐激光领域.     

掺铒铋酸盐玻璃的光谱性质研究

研究了掺铒铋酸盐玻璃的吸收和荧光光谱性质,应用Judd-Ofelt理论计算了玻璃的三个强度参量Ω_t=(t=2,4,6),分别为Ω₂=3.71×10^-20cm²,Ω₄=1.86×10^-20cm²,Ω₆=1.28×10^-20cm²,计算了Er³⁺离子的自发跃迁几率、荧光分支比等光谱参量.经荧光谱测试发现掺Er³⁺铋酸盐玻璃的荧光半高宽可达70nm.应用McCumber理论计算1.53μm处的受激发射截面可达9×10^-21cm².对Er³⁺离子在不同基质玻璃中光谱特性的比较发现,Er³⁺在铋酸盐玻璃中具有相对较高的受激发射截面和宽的荧光半高宽.     

紫外波段有机染料DMT掺杂SiO2薄膜的光谱特性

本文采用溶胶凝胶法合成了紫外波段有机染料DMT掺杂SiO₂薄膜和块体材料薄膜中掺杂浓度高达124×10^-2mol/L,块体材料浓度掺至15×10^-3mol/L由于SiO₂“笼”的束缚作用,在荧光光谱中未观察到荧光猝灭现象;由于SiO₂“笼”的极化作用,370nm的发射峰较其在环己烷中发生了34～44nm左右的红移;580～590nm的发射峰的量子效率比370nm的发射峰略高.     

钨酸钇钠晶体中Tm3+的光谱特性

测量了Tm³⁺:NaY(WO4)₂晶体的吸收光谱、发射光谱和激发光谱，利用J_O理论计算了钨酸钇钠晶体的强度参数：Ω₂=7.21304×10^-20cm²，Ω4=0.504766×10^-20cm²，Ω6=0.977784 ×10^-20cm²，以及Tm³⁺光学参数包括各能级的荧光寿命和荧光分支     

内周天线CP43、CP47中β-Car到Chla分子间的能量传递

采用超快荧光光谱动力学对从菠菜中分离纯化的内周天线CP43、CP47进行研究,获取了它们的动力学三维荧光谱,CP43的荧光光谱范围为640～780nm,最大峰位于680nm处,在该峰值处的荧光寿命约为3.54ns;CP47的荧光光谱范围为630～775nm,最大峰位于691nm处,在该峰值处的荧光寿命约为3.22ns,在CP43和CP47中,Chla分子发射荧光的效率分别约为38.3%和40.6%.依据分子的退激发途径,我们分析认为在CP43、CP47中β-Car→Chla分子的能量传递速率常量分别为9.06×10¹¹s^-1,1.3×10¹²s^-1;能量传递效率分别为47.5%、66.5%;并估计β-Car分子与Chla分子外周之间的距离分别为0.110nm、0.085nm.     

掺镱氟磷酸钙晶体实现激光连续运转

掺镱类激光晶体由于具有大的受激发射截面和长的上能级寿命 ,近年来被人们普遍看好为未来激光惯性约束核聚变研究所需要的首选激光材料。掺镱的氟磷酸钙 [Yb:Ca5( PO4) 3F,简称 Yb:FAP]晶体的发射截面为 5 .9× 1 0 - 2 0 cm2 ,上能级寿命为 1 .0 8ms,因此特别适合作高能量激光增益介质。最近我们采用中国科学院上海光学精密机械研究所新生长的高质量Yb:FAP晶体 ,首次在国内实现了连续激光输出。实验中采用的晶体尺寸为 5 mm× 5 mm×1 0 mm,Yb离子的实际掺杂的原子数分数为 1 .3%。考虑到 Yb:FAP晶体的吸收特性和发射特性 ,我们在…     

Study of Spectroscopic Properties of Yb-doped Calcium Fluorapatite

1　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ｒｅｃｅｎｔｌｙ，ｗｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＩｎＧａＡｓｄｉｏｄｅｌａｓｅｒｓｉｎｔｈｅｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｒａｎｇｅｂｅｔｗｅｅｎ0．9ａｎｄ1．1μｍ［1］，ｇｒｅａｔａｔｔｅ...     

Study of Spectroscopic Properties of Yb-doped Calcium Fluorapatite

The spectroscopic performance of Yb-doped calcium fluorapatite (Yb:FAP) was assessed by measuring polarization absorption spectra, polarization emission spectra and fluorescence lifetime. The emission cross section has been evaluated using the absorption cross section and principle of reciprocity. The π polarization absorption and emission cross sections of Yb3+ in FAP are found to be substantially larger than those of other Yb-doped media. Favorable spectroscopic parameters show that Yb:FAP crystal is more desirable for many diode-pumped solid state laser application with low- and medium-power in the near future.     

Yb:YAG晶体的光谱性能

系统地研究了不同掺杂浓度的Ｙｂ：ＹＡＧ晶体的光谱特性,通过吸收光谱的测量计算了晶体的吸收截面,用对易法计算了晶体的发射截面。在Ｙｂ：ＹＡＧ晶体毛坯中发现Ｙｂ＾２＋和色心,其浓度随Ｙｂ：ＹＡＧ晶体中Ｙｂ＾３＋的增加而增加。经１４００℃氧气氛退火后消失。首次用光子激发和Ｘ射线激发研究了Ｙｂ：ＹＡＧ晶体的荧光特性。     

碱金属氟化物对掺Yb3+氟磷酸盐玻璃析晶稳定性和光谱性质的影响

研究了碱金属氟化物对掺Yb3 氟磷玻璃的光谱性质和析晶稳定性能的影响.运用倒易法计算了Yb3 的发射截面.结果显示,LiF的引入对吸收和发射截面的提高作用较大并出现最佳引入量极值,其次为KF.碱金属氟化物的引入可提高二元体系的析晶稳定性能,使玻璃网络结构得到改善;拉曼光谱显示二元体系中引入YbF<,3>后玻璃网络结构得到增强,而在引入碱金属氟化物的三元体系中掺杂YbF<,3>后破坏了网络完整性,降低系统析晶稳定性能.     

Spectral kinetic properties of Yb3+:Na4Y6F22 and Yb3+:LiLuF4 crystals

Yb³⁺ (2.7 at.%):Na₄Y₆F₂₂ and Yb³⁺(1 at.%):LiLuF₄ crystals were grown by the Bridgman-Stockbarger method. We measured the temperature dependences of the thermal conductivity of the crystals and the absorption spectra. We determined the radiative lifetime of the Yb³⁺ ion in these crystals (1.94 msec and 2.13 msec) and calculated the stimulated emission cross section spectra. __________ Translated from Zhurnal Prikladnoi Spektroskopii, Vol. 74, No. 6, pp. 761–766, November–December, 2007.     

高发射截面掺镱氧化物玻璃

在国外报道的一些掺镱(Yb^3 )激发玻璃基上,实验研究得到发射截面更大的掺Yb^3 玻璃.其中掺Yb^3 锗碲酸盐`硼酸盐和硅铌酸盐玻璃的发射截面大于1.9pm^2;磷酸盐玻璃的发射截面较小但有较长的荧光寿命.优良的光谱性质使这些玻璃有望成为高平均功率和高峰值功率激光器增益介质的候选基质.     

一种稀土离子发射截面的计算方法

介绍一种将McCumber理论和Judd-Oflet理论结合起来计算稀土离子从激光发态跃迁回基态的发射截面的方法,这种方法非常简单,只需要测量离子的吸收光谱。计算了氟化物玻璃中稀土离子Tm3 ,Yb^3 和Er^3 第一激发态的发射截面,其结果表明这种方法是很实用的。     

A new Yb-doped oxyorthosilicate laser crystal: Yb:Gd2SiO5

A new Yb-doped oxyorthosilicate laser crystal, Yb:Gd₂SiO₅ (Yb:GSO), has been grown by the Czochralski (Cz) method. The crystal structure was determined by means of X-ray diffraction analysis. Room temperature absorption and fluorescence spectra of Yb³⁺ ions in GSO crystal were measured. Then, spectroscopic parameters of Yb:GSO were calculated and compared with those of another Yb-doped oxyorthosilicate crystal Yb:YSO. Results indicated that Yb:GSO crystal seemed to be a very promising laser gain media in generating ultra-pulses and tunable solid state laser applications. As expected, the output power of 2.72 W at 1089 nm was achieved in Yb:GSO crystal with absorbed power of only 4.22 W at 976 nm, corresponding to the slope efficiency of 71.2% through the preliminary laser experiment.     

掺Yb3+激光玻璃光谱特性研究

采用高温熔融工艺制备了Yb3 掺杂激光玻璃.测试了玻璃的吸收光谱和发射光谱,计算了Yb3 的积分吸收截面和受激发射截面及荧光寿命等参数.玻璃光谱曲线表明:吸收主峰位于975.35 nm,在900～962 nm范围内有一较为弥散的吸收次峰,中心波长为939.17nm;荧光主峰位于977.15 nm,荧光次峰位于997.42 m;随着样品厚度的增加,荧光次峰强度和荧光主峰强度在增大,荧光次峰波长和荧光主峰波长向长波方向移动;荧光有效线宽从34.64 nm增大到54.50 nm;荧光寿命由1.04 ms减小为1.00 ms.     

Spectroscopy and continuous-wave diode-pumped laser action of Yb3+:YVO4

The growth, spectroscopic properties, and laser performance of Yb:YVO4 crystal with laser diode pumping are reported. A peak absorption cross section of 7.4 x 10(-20) cm2 at 985 nm, a radiative lifetime of 0.25 ms, and a stimulated-emission cross section of 1.25 x 10(-20) cm2 at 1008 nm for pi polarization were determined for the Yb3+ ions in YVO4. Continuous-wave laser action of Yb:YVO4 at 1020-1027 nm was demonstrated with an output power of 610 mW and a slope efficiency of 49%.