多孔坩埚温度梯度法生长Ho,Y∶CaF2晶体及其光谱性能
董建树, 王庆国, 徐军, 薛艳艳, 王无敌, 曹笑, 唐慧丽, 吴锋, 罗平
2022, 51(2):
200-207.
摘要
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计量指标
采用自主设计改造的温梯炉,成功生长了不同浓度Ho3+、Y3+掺杂的CaF2及SrxCa1-xF2晶体,晶体尺寸约为ϕ15 mm×55 mm,生长周期约为6 d,能够实现7种不同浓度晶体的同步生长,并选取其中的4%(原子数分数)Ho,4%Y∶CaF2晶体进行分析,吸收测试表明,该晶体448 nm和643 nm处吸收峰的吸收截面分别是1.13×10-20 cm2和0.84×10-20 cm2, J-O理论分析得到了晶场强度参数Ωt(t=2、4、6)、辐射跃迁几率、荧光分支比和辐射寿命。在448 nm氙灯激发下,经计算得到该晶体在546 nm、650 nm 和752 nm处的发射截面分别为10.450×10-21 cm2、8.737×10-21 cm2和5.965×10-21 cm2,测得5F4和5F5能级的寿命分别为33.5 μs和17.7 μs。在640 nm LD泵浦激发下,经计算得到该晶体2 031 nm处发射截面为5.375×10-21 cm2,2 847 nm处发射截面为10.356×10-21 cm2,测得5I7和5I6 能级的寿命分别为4.37 ms 和1.85 ms。以上结果表明,多孔坩埚温梯法能够大大提高激光晶体稀土离子掺杂浓度筛选的效率,加快新型激光晶体材料的研发速度。