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可调谐激光晶体Cr:GSGG的光谱分析及晶场参数计算

孙敦陆 , 张庆礼 , 王召兵 , 苏静 , 张霞 , 邵淑芳 , 刘文鹏 , 长江 , 江海河 , 殷绍唐

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.01.026

用提拉法成功生长出了优质的Cr3+:Gd3Sc2Ga3O12晶体,测定了室温下的吸收光谱和不同温度下的荧光光谱,计算了晶场参数,发现荧光峰值及晶场参数与以前文献报道的均不相同.吸收光谱中,在458.5nm和642.5nm出现了较强的宽带吸收峰,分别对应于Cr3+的4A2→4T1和4A2→4T2的吸收跃迁,在678nm处又叠加了一个非常弱的吸收峰,对应于4A2→2T1的吸收跃迁.测试了晶体从7K到室温的荧光光谱和荧光寿命,在650~850nm范围内出现了宽带荧光,对应于Cr3+的4T2→4A2的发射跃迁.随着温度的升高,荧光峰向长波方向移动,荧光峰半高宽增大,室温下其荧光峰值在732nm,半高宽约为80nm.低温(7K)下的荧光谱中,在694nm处观察到了尖而锐的R线(零声子线),对应于Cr3+的2E→4A2的发射跃迁.由于温度猝灭效应,随着温度升高,晶体的荧光寿命降低,室温下荧光寿命约为114μs.计算了晶场强度参数Dq/B=2.49,4T2零声子能级与2E能级的间距△E为204cm-1,这些参数表明Cr3+处在较弱的晶场中,有利于4T2→4A2的宽带跃迁,Cr:GSGG晶体是较为理想的可调谐激光工作物质.

关键词: Cr:GSGG晶体 , 吸收光谱 , 荧光光谱 , 荧光寿命

Nd:GSGG激光晶体的光谱性能研究

孙敦陆 , 张庆礼 , 王召兵 , 苏静 , 张霞 , 邵淑芳 , 长江 , 王爱华 , 江海河 , 殷绍唐

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2005.04.017

用提拉法成功生长出了Nd3+:Gd3Sc2Ga3O12(Nd:GSGG)晶体,并对其光谱性能进行了研究.测量了晶体在400~2700 nm波段内的吸收光谱.用808 nm波长激发,测量了晶体的荧光光谱和荧光寿命,计算了晶体的发射截面.与Nd:GGG和Nd:YAG的光谱参数进行了比较.

关键词: 光谱学 , GSGG晶体 , 光学材料 , 吸收系数 , 荧光光谱 , 荧光寿命

含钪石榴石Nd:GSGG晶体的原料制备、晶体生长及结构研究

张庆礼 , 邵淑芳 , 苏静 , 孙敦陆 , 长江 , 黄明芳 , 李为民 , 王召兵 , 张霞 , 殷绍唐

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2005.04.015

提拉法生长的Nd:GSGG是性能优良的激光晶体,在固体强激光领域有重要的运用前景.采用液相共沉淀法制备了GSGG的前驱物,将前驱物在较低的温度下烧结,获得了GSGG多晶原料,用提拉法生长了无散射、气泡、云层、无开裂的φ2626mm×45 mm的含钪石榴石Nd:GSGG晶体.用X射线衍射对GSGG的共沉淀前驱物在不同烧结温度下的相变情况进行了研究,表明在900℃烧结温度下,GSGG前驱物即可反应形成GSGG多晶,这比固相法合成GSGG料的反应温度低了200℃.同时,用X射线衍射对GSGG多晶、Nd:GSGG单晶的结构进行了研究,采用最小二乘法,以f(θ)=sin θ-sin1-Tθ(T=20)为外推函数,计算了GSGG多晶和Nd:GGG单晶的晶格参数,分别为1.257547 nm、1.256163 nm.它们之间的晶格参数差异可能是由于Ga组分的不同所引起的.

关键词: 激光技术 , 提拉法 , 共沉淀法 , Nd:GSGG , 晶体结构 , X射线衍射

Bi3+,Eu3+,Tb3+掺杂Lu3TaO7的发光性能研究

刘文鹏 , 张庆礼 , 杨华军 , 周鹏宇 , 孙敦陆 , 高进云 , 长江 , 罗建乔 , 王迪 , 殷绍唐

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2011.02.018

采用固相反应法制备了Bi3+、Eu3+、Tb3+掺杂的Lu3TaO7.测量了样品的X射线衍射谱、激发和发射光谱及荧光衰减曲线.三种离子掺杂的Lu3TaO7均呈现出强的荧光发射,其中Bi3+具有峰位在431 nm处的一强发射宽带,衰减寿命为16.8μs,Eu3+、Tb3+则表现出稀土离子的特征锐发射峰,衰减寿命分别为1.26 ms和1.20 ms.因此,它们均是具有潜在应用前景的重闪烁体材料.

关键词: 材料 , 闪烁体 , Lu3TaO7 , 发光

热键合YAG/Nd:YAG复合晶体的透过光谱研究

孙敦陆 , 张庆礼 , 王召兵 , 苏静 , 长江 , 张霞 , 邵淑芳 , 王爱华 , 殷绍唐

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.02.008

本文在一定的温度和压力下,通过热键合技术,获得了YAG/Nd:YAG复合晶体.这种复合晶体在非吸收波段的光学透过率与通过一块相同厚度Nd:YAG晶体的光学透过率实验值以及理论值相一致.因此从透过率的角度,表明纯YAG晶体与Nd:YAG晶体间的键合区域为均匀过渡,基本上无散射界面存在,实现了一体化.

关键词: 复合晶体 , 热键合 , 透过率 , 键合面

Nd:GGG激光晶体的缺陷研究

王召兵 , 张庆礼 , 孙敦陆 , 殷绍唐 , 苏静 , 张霞 , 邵淑芳 , 长江

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2005.04.018

Nd:GGG晶体是热容固体激光器的一种重要的工作介质.采用提拉法沿〈111〉方向生长出直径为60 mm的Nd:GGG单晶,利用应力仪、偏光显微镜和环境扫描电子显微镜及化学腐蚀等仪器和手段,对晶体的宏观和微观缺陷进行了观察和分析,可为改善生长工艺、生长大尺寸优质Nd:GGG晶体提供指导.

关键词: 材料 , 缺陷 , 应力双折射 , Nd:GGG晶体 , 热容固体激光器 , 位错

中红外激光晶体Er∶YSGG的生长及LD泵浦的激光性能

罗建乔 , 孙敦陆 , 张庆礼 , 康宏向 , 长江 , 刘文鹏 , 殷绍唐

人工晶体学报

采用提拉法成功生长出了Er∶ YSGG晶体.吸收光谱分析表明Er∶ YSGG晶体在967.5nm有较强的吸收峰和较宽的吸收谱带.采用966nm半导体激光器泵浦YSGG/Er∶YSGG复合激光晶体元件,实现了2.796 μm的连续激光输出,最大输出功率439 mW,相应的斜率效率为12.5%,光光转换效率为10.6%.

关键词: Er∶YSGG晶体 , 提拉法 , 二极管泵浦 , Er∶YSGG激光器

共沉淀法YAG、Nd:YAG纳米粉体的制备、结构与光谱性能研究

苏静 , 张庆礼 , 长江 , 孙敦陆 , 邵淑芳 , 殷绍唐

功能材料

采用共沉淀方法,以氨水为沉淀剂,与硝酸盐的混合溶液反应得到YAG、Nd:YAG前驱体,并在不同的温度下对前驱体进行锻烧.利用红外光谱(FT-IR)、热重/差热分析(TG/DTA)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等技术对YAG前驱物及煅烧粉体进行表征,对Nd:YAG粉体的发光性能进行了测试.结果表明,在800℃下煅烧YAG前驱体,得到纯YAG晶相,无YAP、YAM中间相的出现;XRD、TEM和比表面分析表明在800~1000℃煅烧所得粉体晶粒直径为40~100nm,具有较好的分散性.同时荧光测试表明Nd:YAG粉体具有良好的发光性能.

关键词: YAG , 共沉淀法 , 纳米粉体 , 发光

2.7μm激光晶体Yb,Er,Ho∶GSGG的生长与光谱性能研究

孙敦陆 , 罗建乔 , 张庆礼 , 刘文鹏 , 长江 , 殷绍唐

人工晶体学报

用提拉法成功生长出了Yb,Er,Ho∶ GSGG晶体,对其光谱性能进行了研究.测量了晶体在320~3000 nm波段内的吸收光谱.用970 nm激光激发,测量了晶体的稳态和瞬态荧光光谱,拟合得到2.7~3 μm激光上下能级寿命,用F-L公式计算了晶体的发射截面.与Er∶ GSGG和Yb,Er∶ GSGG晶体的光谱参数进行了比较,结果表明,Yb,Er,Ho∶GSGG是一种更适合LD泵浦,实现低阈值、高效率2.79 μm激光输出的新型激光晶体.

关键词: 激光晶体 , 吸收系数 , 光谱 , 寿命

用超滤膜处理长江

董秉直 , 李伟英 , 秦祖群 , 赵冀平 , 尚亚波 , 谭章荣 , 范瑾初

膜科学与技术 doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2005.01.009

采用混凝-砂滤-超滤膜的联用工艺对长江原水进行了中试研究,结果表明,混凝-砂滤作为预处理能有效地去除大分子的有机物.5个月的试验中,膜压差增长缓慢,实现了长期稳定运行.出水的浊度、CODMn和DOC的平均值分别为0.068 NTU,1.23 mg/L和1.3 mg/L.

关键词: 长江原水 , 超滤膜 , 混凝 , 膜压差

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