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本论文研究了Sr6MSc(BO3)6(M=Y3+、Nd3+、Yb3+)和Nd3+:CagY(VO4)7激光晶体的生长、光谱性质、激光性能及部分的物理性质。
采用提拉法(Czochralski)生长出尺寸为φ19×42mm3和φ20×40mm3的Nd3+:Sr6YSc(BO3)6和Sr6NdSc(BO3)6晶体。以L16B4O9-LiF(L16B4O9：LiF=0.95:0.05mol)为助熔剂，用顶部熔盐籽晶法，生长出尺寸为55×52×18mm3的Sr6YbSc(BO3)6晶体。
测量了Nd3+: Sr6YSc(BO3)6、Sr6NdSc(BO3)6和Sr6YbSc(BO3)6晶体的吸收谱、荧光谱以及荧光寿命。根据J-O理论、RM方法和F-L方法分别计算了它们的光谱参数。Nd3+:Sr6YSc(BO3)6和Sr6NdSc(BO3)6晶体的最强吸收峰中心均位于807nm，其半峰宽(FWHM)分别为12nm和18nm，吸收跃迁截面分别为σa=1.47×10-20cm2和1.46×10-20cm2，在1060nm的发射跃迁截面分别为σe=1.57×10-19cm2和2.18×10-19cm2。荧光寿命分别为ft=76μs和48μs，荧光量子效率分别为η=23.6％和12.47％。Sr6YbSc(BO3)6晶体的最强吸收峰中心位于977nm，半峰宽9nm，吸收跃迁截面为σa=1.31×10-20cm2，在1020nm的发射跃迁截面为σe=0.62×10-20cm2，半峰宽为55nm。荧光寿命tf=160μs。饱和泵浦功率密度Isat=12.7KW/cm2、在激光输出波长处净透过时所需要激发的激发粒子的最小分数βmin=6.82％、最小泵浦功率密度Imin=0.86KW/cm2。
研究了氙灯泵浦的Nd3+:Sr6YSc(BO3)6晶体的脉冲激光特性。当输出镜的透过率为7.23％时，在氙灯输入能量为27.77J时，获得了25.7mJ的输出，斜效率ηs为0.12％，总效率η0为0.093％，激光阈值为1.28J。
采用提拉法生长出了尺寸为φ23×45mm3和φ30×43mm3的Ca9Y(VO4)7和Nd3+:CagY(VO4)7晶体。测量了Nd3+:CagY(VO4)7晶体的吸收谱、荧光谱以及荧光寿命。根据J-O理论计算了它们的光谱参数。其最强吸收峰位于809nm.半峰宽13nm，吸收跃迁截面σa=1.50×10-19cm2，在1069nm的发射跃迁截面为σc=1.35×10-20cm2。荧光寿命103μs，荧光量子效率71％。Ca9Y(VO4)7晶体在360nm波长以上的透过率大于80％，其硬度值为362VDH，二阶非线性光学系数约相当于KDP的4.7倍。