Er-LiNbO3晶體缺陷結構及光發(fā)射性能研究.pdf

1、本文采用提拉法生長出無宏觀缺陷、光學均勻性較好的摻鉺為1mol％的鋰鈮摩爾比分別為0.75、0.80、0.946和1.0的鈮酸鋰單晶體。
　　采用紅外吸收光譜、紫外-可見吸收光譜和X射線衍射研究了晶體中雜質(zhì)的占位機理和晶體的缺陷結構。結果表明：隨著[Li]/[Nb]的增加，晶體中的本征缺陷反位鈮（NbLi4+）和Li空位不斷減少，Er3+離子大部分占據(jù)Li位而小部分占據(jù)Nb位形成孤位Er3+離子缺陷中心（ErLi2+與ErNb2-

2、）與Er3+團位束ErLi2+-OH--ErNb2-。隨著[Li]/[Nb]的增加，Er:LiNbO3晶體的OH-紅外吸收峰產(chǎn)生紅移，峰寬變窄；紫外-可見吸收譜的吸收邊紫移和X射線衍射峰的半高寬變窄。說明隨著[Li]/[Nb]的增加，晶體NbLi4+等本征缺陷濃度減少，晶格畸變變小。
　　通過熒光光譜和Er3+的紫外-可見吸收譜研究了晶體的光發(fā)射等光學性能。通過熒光光譜研究發(fā)現(xiàn)：Er:LiNbO3晶體發(fā)射出由2H11/2→4I15

3、/2和4S3/2→4I15/2躍遷所導致的位于525nm與550nm波段的綠光，電子從4S3/2能級的衰減行為逐漸由非e指數(shù)行為不斷向單e指數(shù)行為轉(zhuǎn)變，Er3+離子4S3/2能級平均壽命不斷提高。通過研究紫外-可見吸收譜發(fā)現(xiàn)有8個Er3+的吸收峰，隨著[Li]/[Nb]的增大，峰強提高，峰位紅移，峰截面積逐漸減小。
　　通過透射光斑畸變法研究了晶體的抗光損傷性能。結果表明：隨著[Li]/[Nb]的增大，晶體抗光損傷能力下降，但其抗