LiYF_4:Tm^(3+)单晶的生长及其光学性能研究  

Growth and spectral properties of LiYF_4:Tm^(3+) single crystal

作　　者：汪沛渊[1] 夏海平[1] 彭江涛[1] 唐磊[1] 胡皓阳[1] 

机构地区：[1]宁波大学光电子功能材料重点实验室,浙江宁波315211

出　　处：《光电子．激光》2013年第11期2143-2149,共7页Journal of Optoelectronics·Laser

基　　金：国家自然科学基金(51272109;50972061;61275180);浙江省自然科学基金(R4100364;Z4110072);宁波市自然科学基金(2012A610115);宁波大学王宽诚幸福基金资助项目

摘　　要：采用坩埚下降法,制备了尺寸为Φ10mm×110mm的高质量Tm3+掺杂LiYF4(YLF:Tm3+)单晶体。测试了样品的电感耦合等离子(ICP)、X光衍射(XRD)吸收光谱以及790nm LD激发下的荧光光谱。应用Judd-Ofelt理论计算了Tm3+在YLF∶Tm3+单晶材料中的唯象强度参数Ωt、能级跃迁振子强度Pexp、自发辐射跃迁几率A、荧光分支比β和辐射寿命τrad等光谱参数,同时计算了1 800nm波段的吸收截面和受激发射截面分别为σabs=0.52×10-20 cm2和σem=0.67×10-20 cm2。在荧光光谱中观察到1 470nm与1 800nm的荧光发射,它们分别对应于Tm3+的3 H4→3 F4与3 F4→3 H6的能级跃迁。测定了1 800nm波段的荧光寿命,并计算得到3 F4→3 H6跃迁的量子效率为79.22%。Tm^3＋ doped LiYF4single crystal in size of Φ 10mm×110mm with high quality was grown by the Bridgman method.The XRD,absorption spectrum,and emission spectrum of the sample under 790nm excitation are measured.The intensity parameters （Ωt ）,oscillator strength （Pexp）,transitio n probabilities（A）,branching rations（β） and radiation lifetime （τr ad） of Tm3＋ ions in the LiYF4were estimated by using the Judd-Ofelt theory. The absorption and emission cross sections around 1800nm were calculat ed to be 0.52×10^-20cm^2and 0.67×10^-20cm^2,respectively.The emission bands are 1470nm and 1800nm,which are corresponding to 3H4→3F4and 3F4→3H6transitions of Tm3＋ ion.The emission lifetime at 1800nm is recorded,and the quantum efficiency is calculated to be 79.22%.

关 键 词：Tm3+掺杂LiYF4(YLF Tm^3+)单晶 JUDD-OFELT理论 光谱 性质 

分 类 号：O782[理学—晶体学]