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纳米结构双金属钨酸盐的合成及其应用研究

发布时间:2022-01-24 14:36
  在稀土掺杂纳米复合材料的光学应用中,吸收和散射损耗最小化是获得高透明度的复合材料的关键。然而,不同的形状,尺寸和复合物导致颗粒的散射性质变得难以解释。因此,寻找一种制备具有纳米晶体的透明纳米复合材料的策略值得探索。我们通过瑞利散射理论提供简单的近似来计算透明度,解释可见光区域中的散射。这些光学结果表明,纳米晶体具有用于制造高透明度的功能性发光光学复合材料的通用策略。我们优化了一种新颖的方法来合成具有出色光学性能的CaWO4:Ln3+/PS或PMMA共聚物膜,作为典型样品,这对镧系元素纳米复合材料的开发具有重要意义。广泛使用的含有纳米粒子的高分子复合材料可以从我们工作中得到参考,大多数高分子材料和无机材料都有固定的柯西色散公式,可以用于理论上的性能预测。在第二章中,我们通过溶剂热策略合成了NaY(WO42:Ln3+和NaGd(WO42:Ln3+纳米晶体。合成方法被设计用以避免水的溶剂效应。我们的NaY(WO

【文章来源】:上海师范大学上海市

【文章页数】:68 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

纳米结构双金属钨酸盐的合成及其应用研究


3.1(a)KLuW晶体的照片和(b)形态图

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上海师范大学硕士学位论文第一章绪论[4]盐激光器的效率均达到了新的记录。15%Tm:KLu(WO4)2激光器在1957到1965nm处产生了785mW功率,效率η=77%。使用0.9毫米厚的25%Yb:KLu(WO4)2微米激光,可实现的效率为η=91%,接近斯托克斯位移设定的理论极限[23]。UweGriebner课题组[63]使用单斜晶母体KLu(WO4)2(简称KLuW)作为衬底,在Y掺杂的外延层的1微米范围内进行CW受激辐射。在不主动冷却晶体的情况下,泵浦效率高达55%,CW输出功率超过500mW。与用Yb:KY(WO4)2-KY(WO4)2外延获得的初始结果相比,这大约提高了一个数量级。在此工作中,他们还演示了在980nm附近进行外延激光器的二极管泵浦。图1.3.3.1(a)KLuW晶体的照片和(b)形态图。图1.3.3.2实验装置示意图。M1:ROC=50mm或100mm的镜子,M2:ROC=100mm的镜子;M3:平面耦合镜;L:f=6.28cm聚焦镜;Yb:KLuW-KLuW-外延晶体在使用TDL泵浦的激光实验中,光路终点的镜片M1对泵浦辐射具有高透过率,并且可以精确测量单程中的吸收功率。当输出耦合器透射率介于1.1%和10%之间时,可以获得连续的激光操作。对于1.1%的输出耦合器,使用100微米薄的Yb:KLuW层实现了激光阈值低至120mW。同时他们使用了不同的耦合器测量的阈值比批量Yb:KLuW样品低三到五倍,在后者中,光的再吸收迫使

照片,泵浦,激光器,纵向


上海师范大学硕士学位论文第一章绪论[5]激光以更长的波长振荡。在施加的最大泵浦功率(入射到样品上的1.25W)下,最大输出功率为105mW,与吸收功率的泵浦效率相比较高出了20%。输出耦合器实现了相对于吸收功率的最高效率。òscarSilvestre课题组[64]成功实现了基于单斜晶体KLuW的Tm掺杂复合材料的液相外延单晶生长和激光操作。样品的高光学质量允许在室温激光操作的连续模式下获得高达64%的效率。制备的外延激光器是可调的,其性能可与其他大块单晶激光材料媲美。在此工作中施加的入射功率没有发现大的损失。图1.3.3.3(a)激光实验中使用的Tm:KLuW-KLuW外延样品的照片,以及(b)层表面的粗糙度。图1.3.3.4纵向泵浦外延Tm激光器的设置。FL:增镀了透射膜的聚焦透镜,f=70mm,M1:平面全反射镜,M2-M3:RC=100mm反射镜,M4:平面输出耦合器,外延:Tm:KLuW-KLuW样品。通过液相外延在未掺杂稀土元素的KLu(WO4)2衬底上生长掺有Tm的单斜KLu(WO4)2的薄外延层。外延复合材料具有的光学特征被表征,并在谐振腔中实现,并通过Ti:蓝宝石激光器纵向泵浦(垂直于该层)。相对于在802nm处吸收的泵浦功率,可调谐(1894-2039nm)连续波激光操作的最大效率高达64%。其输出功率受晶体光吸收率的限制。SergeiKurilchik等[65]通过测量KGd(WO4)2,KY(WO4)2和KYb(WO4)2的晶格参数,计算出不同含量的Gd3+和Yb3+离子的KGdxYbyY1-xy(WO4)2层的晶格参


本文编号:3606755

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