摻Yb-CaF2-SrF2系列激光晶體研究.pdf

1、當前，超強、超短脈沖激光成為激光技術發(fā)展的前沿，而摻Yb3+:CaF2/SrF2激光晶體被認為是獲得高功率超快激光器的重要激光介質。本論文通過系統(tǒng)研究La3+、Gd3+、Sc3+、Y3+等調控離子摻雜濃度對Yb3+:CaF2/SrF2晶體物理性能及光譜性能的影響規(guī)律，獲得實現優(yōu)異激光性能的最佳濃度配比范圍；同時分析了不同氣氛與不同退火工藝對晶體光譜性能及發(fā)光中心的影響，以提高晶體的發(fā)光性能。
　　通過研究發(fā)現，3％Yb,x%M(M

2、=La/Gd/Sc):CaF2晶體中，3at.%Yb,6at.%La:CaF2晶體，與3at.%Yb:CaF2晶體相比，吸收截面由原來的0.57×10-20cm2增加到0.81×10-20cm2，提高了42.10%，發(fā)射截面1029nm處由原來的1.91×10-21cm2增加到2.11×10-21cm2，提高了10.47%，熒光壽命為2.48ms，并且具有較高的熒光量子效率。
　　相較于3at.%Yb:CaF2晶體，3at.%Yb

3、,3at.%Y:Ca0.5Sr0.5F2與3at.%Yb,15at.%Gd:Ca0.5Sr0.5F2晶體吸收截面最大，分別增加了62.38%、68.38%。與3%Yb:Ca0.5Sr0.5F2晶體相比，3%Yb,x%Y:Ca0.5Sr0.5F2晶體吸收截面隨著共摻 Y3+離子濃度的降低而增加，3%Yb,x%Gd:Ca0.5Sr0.5F2晶體吸收截面隨著共摻Gd3+離子濃度的增加而增加。
　　退火實驗表明，緩慢降溫的真空氣氛退火可以