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Tm:YAP晶体荧光谱及荧光寿命的温度依赖特性为4at%Tm:YAP晶体b方向非偏振温度依赖荧光光谱。低温下Tm:YAP*有少量尖锐发射峰,随温度升高,谱线逐渐展宽,在左侧出现新的荧光峰。这是因为在低温时,荧光主要通过3F4能态的比较低Stark能级向基态3H6各Stark能级跃迁产生,当温度升高时,比较多的3F4态Tm3+处于较高Stark能级,这些离子向基态3H6发生辐射跃迁,使荧光谱向短波长方向扩展, 谱带“重心”向短波长移动。同时,由于谱线的加宽, 使相邻荧光谱线发生部分重叠, 并逐渐呈准连续带状分布。Tm:YAP晶体的常温荧光谱及荧光寿命实验。浙江TmYAP量大从优
Tm:YAP晶体在800nm左右吸收峰,峰值在796nm,与商用二极管的发射波长匹配良好,图4-5 (b)给出了796nm吸收峰峰值及半高宽随浓度的变化情况,可见随浓度增加,吸收系数基本呈线性增加,5at%Tm:YAP在此处吸收系数达4.85cm-1,而吸收半高宽(FWHM)随浓度变化基本保持不变,约为16nm。由于YAP具有各向异性,我们测试了4at%Tm:YAP的偏振吸收特性,如图4-6所示。当偏振方向平行于b轴时,样品具有比较大吸收6.23cm-1,吸收峰值位于795nm,而当偏振方向平行c轴时,样品在800nm具有较大吸收系数3.99cm-1。吉林TmYAP材料区别Tm:YAP晶体能级结构图有吗?
为了更好了解Tm3+在Tm:YAP晶体中吸收跃迁特性以及其温度依赖特性,我们测试了4at%Tm:YAP晶体b向样品的变温吸收谱。图4-7为3H6→3H4跃迁对应的变温吸收谱。低温下Tm3+吸收为尖锐谱线,随温度升高,吸收峰变宽,吸收强度减弱,这是由于温度升高,晶格热振动增强,吸收过程将伴随更多的声子发射,使跃迁几率减小,强度减弱,谱峰变宽。红外侧805nm之后存在两个较弱的吸收峰,随温度升**度增强,我们认为这两个小峰对应基态中较高的Stark能级吸收跃迁。随温度升高,基态中较高的Stark能级热布局增大,因而跃迁强度增大。整个吸收光谱随温度升高重心红移。
本章通过对1at%、3at%、4at%、5at%及15at%Tm:YAP晶体生长、结构、热力学性质、光谱性质及激光性能研究,得出主要结论如下:
1. 由于Tm3+半径小于Y3+,随Tm3+的掺杂浓度增大,Tm:YAP晶格常数减小,Tm3+在Tm:YAP晶体中分凝系数大于0.8。
2. Tm:YAP晶体热导率随掺杂浓度增大而明显减小,并且随温度升高减小,这一性质对Tm:YAP激光运转不利,在激光实验中需进行有效冷却。
3. 对于3at%Tm:YAP晶体的缺陷进行分析,认为该晶体颜色较深是由Fe离子存在造成。
4. 根据所测得的低温光谱,给出了Tm:YAP的能级结构。
5. 随掺杂浓度增加,Tm:YAP晶体吸收系数线性增加;荧光光谱上1.4mm对应3H4→3F4跃迁发射峰强度明显减弱,而1.9mm对应3F4→3H6跃迁发射峰强度先增大而后减小,15at%Tm:YAP*有微弱发射峰,说明随Tm3+浓度增加, 3H4+3H6→3F4+3F4交叉弛豫增强,当浓度增大到一定值时,Tm3+容易形成Tm3+团簇而出现浓度淬灭;3F4能级寿命随浓度增大呈先增大后减小趋势,15at%浓度寿命降低到0.88ms。 YAP晶体属于什么结构?
氟化物晶体声子能量较小,激光的上能级荧光寿命较长,有利于实现激光操作。此外,氟化物晶体一般具有中等硬度和热导率,因此常被用作激光基底。Tm:YLF、Tm:CaF2、Tm:BaY2F8等掺入Tm3的氟化物晶体被***报道。它们的结构截然不同。YLF是四方单轴晶体,CaF2是立方各向同性晶体,BaY2F8是单斜晶体。不同的结构使它们的光谱性质不同。Tm:YLF因其***热透镜效应和输出线偏振光的优点而被***研究。1998年,Yokozawa T等人在12%Tm:YLF中通过781nm二极管泵浦获得了4.6 nm调谐范围的单纵模1.3mW激光输出。哪里有卖Tm:YAP晶体的?陕西TmYAP成本价
Tm:YAP晶体的激光实验研究。浙江TmYAP量大从优
室温下晶体的吸收光谱是在JASCO V-570 type ultraviolet/visible/near-IR spectrophotometer 光谱仪上测定的。测试范围一般为190~2500nm,从190~350nm范围,光源为氘灯(deuterium lamp),从340~2500nm范围用卤灯(halogen lamp)。在我们的实验中,测试范围一般为190-2100,光谱分辨率为2nm。测试的原理是根据光的吸收定律(Lambert’s law):
I/I0=e-αL (2-4)
其中I0为入射光强度,I为透过样品厚度为L的介质后的光强度,α为吸收系数。测试得到的吸收光谱数据为各波长下的光密度D,即lg(I/I0)。光密度D、吸收截面积σabs和吸收系数α具有如下的关系:
α= (2-5)
σabs= (2-6)
式中N为离子的掺杂浓度。
晶体变温吸收谱采用液氦冷却,MiniStat控温装置来实现,红外吸收谱光源为白光,光谱仪为Nicolet Nexus 470/670/870傅立叶红外光谱仪,分辨率为0.2nm。 浙江TmYAP量大从优