基于Tm 3+ /Ln(Ho 3+ ,Yb 3+ )掺杂氟化物NaYF 4 /Na 5 Lu 9 F 32 单晶的2.0

发布时间：2023-03-21 13:40

　　2μm波段的中红外固体激光器被广泛关注,在通信、医药和军事等领域有很多潜在应用,中红外激光晶体的市场需求变的越来越大,现阶段研究重点在于寻找大尺寸、高质量、高激光性能的晶体材料。本文主要研究2μm中红外波段的稀土离子掺杂氟化钇钠和氟化镥钠激光晶体。我们使用了经过改善过的布里奇曼方法,成功地结晶出了Tm³⁺、Ho³⁺、Yb³⁺单掺,Tm³⁺/Yb³⁺、Ho³⁺/Tm³⁺共掺α-NaYF₄晶体和Tm³⁺、Ho³⁺单掺,Ho³⁺/Tm³⁺离子共掺α-Na₅Lu₉F₃₂晶体,目的是研究Ho³⁺、Tm³⁺在².0μm波段的发光性能,以及Yb³⁺离子的对Tm³⁺离子...

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【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
引言
1 绪论
    1.1 激光晶体简介及应用与发展
        1.1.1 激光晶体简介
        1.1.2 激光晶体应用与发展
        1.1.3 2.0μm激光晶体的特点及研究现状
    1.2 氟化物晶体
        1.2.1 氟化物晶体的特点
        1.2.2 氟化钇钠晶体
        1.2.3 氟化镥钠晶体
2 氟化物晶体的制备、性能和基本理论
    2.1 氟化物晶体的制备
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验原料的氟化处理过程
        2.1.3 晶体生长
        2.1.4 晶体的加工
    2.2 晶体的性能表征
        2.2.1 差热/热重分析
        2.2.2 X射线衍射光谱
        2.2.3 吸收光谱
        2.2.4 红外光谱
        2.2.5 荧光光谱
        2.2.6 荧光衰减图谱
    2.3 基本理论简介
        2.3.1 稀土离子简介
        2.3.2 铥离子简介
        2.3.3 钬离子简介
        2.3.4 Judd-Ofelt理论
        2.3.5 能量传递机理
    2.4 本章小结
3 Tm³⁺/Ho³⁺共掺 α-NaYF₄的单晶晶体能量传递和 2.0μm中红外发射性能
    3.1 引言
    3.2 实验
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 X射线衍射
        3.3.2 吸收谱
        3.3.3 Ho³⁺离子在发射光谱中的作用
        3.3.4 能量传递效率和荧光衰减曲线
    3.4 本章小结
4 Ho³⁺/Tm³⁺共掺 α-NaYF₄单晶体的光谱特性
    4.1 引言
    4.2 实验
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 X射线衍射
        4.3.2 吸收谱
        4.3.3 发射光谱和浓度猝灭
        4.3.4 吸收和受激发射截面
        4.3.5 能量传递系数
        4.3.6 荧光衰减曲线
    4.4 本章小结
5 Yb³⁺/Tm³⁺共掺 α-NaYF₄单晶的 1.8μm波段荧光特性和能量传递过程
    5.1 引言
    5.2 实验
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 射线衍射
        5.3.2 吸收谱和J-O分析
        5.3.3 荧光光谱和受激发射截面
        5.3.4 荧光衰减曲线和能量传递效率
    5.4 本章小结
6 基于改进的布里奇曼法生长的Ho³⁺/Tm³⁺离子共掺 α-Na₅Lu₉F₃₂单晶晶体的荧光光谱
    6.1 引言
    6.2 实验
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 DTA/TG和折射率分析
        6.3.2 X射线衍射
        6.3.3 吸收谱和J-O参数分析
        6.3.4 荧光光谱和受激发射截面
        6.3.5 荧光衰减曲线和能量传递效率
    6.4 本章小结
7 结论与展望
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3767012