【摘 要】
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本文首先介绍了2.0μm波段激光的应用以及Tm3+离子2.0μm波段激光的研究现状。
采用Czochralski方法生长了Tm3+离子浓度分别为2.4 at.％和8.9 at.％的Tm3+:LiLa(MoO4)2晶体
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本文首先介绍了2.0μm波段激光的应用以及Tm3+离子2.0μm波段激光的研究现状。
采用Czochralski方法生长了Tm3+离子浓度分别为2.4 at.％和8.9 at.％的Tm3+:LiLa(MoO4)2晶体。在室温下测量了晶体的偏振吸收谱和荧光谱以及荧光衰减曲线。在偏振吸收谱的基础上利用Judd-Ofelt理论计算了该晶体中Tm3+离子的一系列光谱参数。通过荧光谱和荧光衰减曲线分析了在2.4 at.％和8.9 at.％Tm3+:LiLa(MoO4)2晶体中1G4和3H4能级的荧光衰减机制并分别计算了相应能级的荧光量子效率。在8.9 at.％Tm3+:LiLa(MoO4)2晶体中，分析了自吸收效应对相应荧光谱带的影响。特别地，自吸收对Tm3+:LiLa(MoO4)2晶体的激光上能级3F4的荧光寿命影响强烈，荧光寿命长于Judd-Ofelt理论计算得到的辐射寿命。采用粉末法可以有效减小但仍然无法完全消除自吸收对荧光寿命的影响。可见，3F4能级的荧光量子效率较高，这有利于实现2.0μm波段激光。另外，分别利用倒易法和Fuchtbauer-Ladenburg公式计算了3F4能级的发射截面并由此计算了2.0μm波段处的增益截面。
通过比较几种Tm3+激活的激光晶体的光谱参数发现，Tm3+:LiLa(MoO4)2晶体和已经实现2.0μm波段激光输出的Tm3+:NaLa(MoO4)2晶体、Tm3+:NaGd(WO4)2晶体有着相似的光谱参数。以上结果说明了Tm3+:LiLa(MoO4)2晶体作为实现2.0μm波段激光的增益介质是可行的。
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