内蒙古TmYAP方法

时间:2021年07月18日 来源:

三价稀土金属离子有未填充的4f轨道,5s5p轨道处于满态。由于外电子的屏蔽作用,4f层电子受外界电磁场的影响较小,因此这些离子在不同的矩阵中具有类似自由电子的相对稳定的能级结构。迭克集团给出了60年代晶体中主要三价稀土离子的能级图[8],如图11所示。外电子的屏蔽作用也使得三价稀土离子的4f4f跃迁谱线锐利,吸收带强,受基体影响较小,成为激光材料发展的优先。二价的稀土离子主要包括Sm2、Dy2和Er2。二价稀土离子的4f壳层比三价离子多一个电子,降低了5d态的能量。因此,4f5d跃迁的吸收带在可见光区,振子强度远大于4f4f跃迁吸收的振子强度,有利于离子吸收光泵能量。然而,二价稀土离子的激光辐射跃迁一般是4f4f跃迁,因此保持了三价离子的锐线光谱特性。但是,二价的稀土离子不稳定,暴露在高能辐射下容易失去4f壳层中的一个电子,变价,导致色心和激光性能差。Tm:YAP晶体主要用在哪方面啊?内蒙古TmYAP方法

我们对不同浓度Tm:YAP样品1.94mm处寿命进行了测试,归一化衰减曲线如图4-12所示,在1-5at%浓度范围内,衰减曲线无明显变化趋势,而15at%浓度衰减曲线下降明显变抖由于交叉弛豫作用,Tm3+ 3F4能级一般不为指数衰减,我们采用公式:对衰减曲线进行了拟合,拟合结果如表4-4所示。图4-13更清楚表示了Tm3+ 3F4能级寿命与浓度关系,在4at%浓度之**F4能级寿命总体趋势增加,而4at%浓度之后,3F4能级寿命迅速下降,这与前面荧光光谱的分析一致。专业加工TmYAPTm:YAP晶体主要应用在哪个领域?

报道的掺Tm3硅酸盐晶体包括y2 O3(YSO)、CaAl2SiO7(CAS)和SrY4(SiO4)3O(SYS)。与铝酸盐晶体相比,硅酸盐晶体一般对称性较低,声子能量较大,因此能级分裂较大,有利于粒子数反转的形成。更强的晶场使它们具有更强的跃迁振子强度、更宽的吸收峰和发射峰以及更大的吸收和发射截面。但是硅酸盐晶体一般寿命短,热导率比铝酸盐低,影响输出激光性能。鉴于上述硅酸盐基质的优点和较差的热力学性质,掺Tm3的硅酸盐晶体在薄板激光器和锁模激光器中有很大的应用前景。表13显示了Tm3 YSO、CAS和SYS晶体的主要结构参数和光谱特性。

1.1 Tm:YAP晶体的热导率由于Tm3+激光器是准三能级激光器,因而热学性质对其激光性能有较大影响,本实验中我们对1at%、3at%、4at%、5at%浓度b方向及4at%浓度a、b、c方向Tm:YAP晶体进行了热导率测试根据所测得热导率数值可得出以下结论:(1)1at% Tm:YAP热导率与报道纯YAP晶体热导率(11 W·m-1·K-1)接近,随着掺杂浓度增加,热导率明显降低,5at%浓度*有1at%一半多一点,因此高掺杂浓度Tm:YAP晶体将会增大泵浦阈值,并且不利于大能量激光输出的实现。(2)随温度升高热导率降低,当温度升高到150℃时热导率比室温下降低25%左右,在激光实验中必须对Tm:YAP激光晶体进行有效的冷却以提高激光效率。(3)Tm:YAP晶体b轴方向热导率略大于其它两个方向,三个方向热导率随温度变化一致。Tm:YAP晶体荧光谱及荧光寿命的温度有依赖特性吗?

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。退火对3at%Tm:YAP晶体的影响大吗?江西TmYAP供应

Tm:YAP晶体荧光谱及荧光寿命的温度依赖特性多少?内蒙古TmYAP方法

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。 内蒙古TmYAP方法

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