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因高功率的二激极管的发展,二极管泵浦固体激光器引起了大量的注意,在二极管固体激光器工作物质中,双钨酸盐晶体MRe(WO4)2(M为碱金属,Re为稀土)因其好的光学性质而占了一席之地。
相对于单斜结构的KRe(WO4)2,四方白钨矿结构的NaRe(WO4)2研究的比较少,所以对其进行研究是有意义的。本文对Nd3+:NaLa(WO4)2和Yb3+:Er3+:NaGd(WO4)2晶体的生长、结构和光学性质进行了探讨。
以Na2WO4作为助熔剂,设计并使用了防止助溶剂挥发的“双坩埚法”生长出了形状规则的,长度超过5mm的Nd3+:NaLa(WO4)2和Yb3+:Er3+:NaGd(WO4)2晶体,利用差热分析和电子显微镜对晶体的相变,开裂进行了观察,并进行了讨论。
使用X射线衍射的手段确定了晶体的晶格常数,用X射线荧光光谱确定了Nd3+在晶体里的浓度。利用拉曼和红外光谱确定了Nd3+:NaLa(WO4)2晶体的分子振动,观察到了很强的WO42-原子基团伸缩振动,此振动拉曼激光器中有应用。
测量了Nd3+:NaLa(WO4)2晶体的从300到900nm的光吸收和从850到1700nm的光发射(804nm激发);测量并计算了在804nm的吸收峰半高宽和吸收截面;测量并计算了在1057nm(804nm激发)的荧光发射截面和荧光衰减时间。测量了Yb3+:Er3+:NaGd(WO4)2晶体的从800到1000nm的激发谱(激发波长1537nm),从990到1700nm的发射谱(激发波长1537nm),对1006和1537nm发光及在549nm的上转换发光(980nm激发)进行了讨论,对Yb3+和Er3+之间的能量转换机理,转换效率进行了讨论。