NaGd(MoO4)2晶体及其稀土掺杂晶体的生长与性能研究

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1、暨南大学硕士学位论文题名：NaGd(MoO4)2晶体及其稀土掺杂晶体的生长与性能研究ResearchonGrowthandCharacterizationofRe-dopedandUndopedNaGd(MoO4)2Crystals作者姓名：王春浩指导教师姓名及学位、职称：陈振强博士研究员学科、专业名称：理学光学论文提交日期：2014年5月论文答辩日期：2014年5月答辩委员会主席：论文评阅人：学位授予单位和日期：独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或

2、撰写过的研究成果，也不包含为获得暨南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解暨南大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权暨南大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期

3、：年月日学位论文作者毕业后去向：工作单位：电话：通讯地址：邮编：目录摘要LD泵浦的全固态激光器具有高效率、结构紧凑等优点，开发能够高效吸收LD泵浦光的新型宽吸收带激光晶体成为近十年来的研究热点。双金属钼酸盐晶体由于其特殊结构，具有高浓度稀土离子掺杂、掺杂离子光谱展宽、高的吸收与发射截面以及高三阶非线性效应等特性。此外，双金属钼酸盐具有物理化学性能稳定、一致熔融、熔点以下无相变的特点。这些特性使得双金属钼酸盐晶体能够较好地与LD泵浦源相结合，并易于生长，具有较大的潜在商用价值。其中NaGd(MoO4)2属于典型双金属钼酸盐中的一种，但目前对该晶体的拉曼特性与2μ

4、m光谱性能研究尚未见到报道。本文针对NaGd(MoO4)2晶体的生长技术、理化性质表征、激光拉曼特性及稀土离子掺杂晶体的2μm荧光发光等光谱特征进行了系统研究与探索。具体工作包括：1.使用高温固相法进行了掺杂与非掺杂NaGd(MoO4)2多晶料的合成技术研究，并使用提拉法（丘克拉斯基法）生长了三种单晶体。2.使用粉末XRD确认了晶体的结构，结果表明所生长的三种晶体均为白钨矿结构，属四方晶系，I41/a点群。对晶体进行了热学性质表征，显示NaGd(MoO4)2晶体的熔点为1181℃，300K下测得比热为0.5J/(gK)。说明以NaGd(MoO4)2为基质的晶体

5、具有高熔点与较好的化学稳定性。测量了NaGd(MoO4)2的拉曼光谱，-1对所有的拉曼峰进行了指认，结果表明晶体最大拉曼频移为886cm，具有作为拉曼晶体应用的潜质。3+3+3+3+3.通过在晶体中引入Yb/Ho、Tm/Ho共掺系统来实现在LD光源激发3+3+3+3+下的2μm荧光发光，使用提拉法生长了Yb/Ho:NaGd(MoO4)2、Tm/Ho:NaGd(MoO4)2单晶体。使用粉末XRD表征了晶体的结构，并通过晶格精修计算了两种晶体的晶格参数，测量了两种晶体的吸收光谱与荧光光谱，基于J-O理论计算了J-O强度参数、自发辐射跃迁几率、荧光分支比与荧光寿命，

6、并对稀土离3+3+子间的能量传递机制进行了分析。Yb/Ho:NaGd(MoO4)2晶体在1.9μm-2.1μm3+3+之间存在宽度为110nm的荧光峰，Tm/Ho:NaGd(MoO4)2单晶在1.75μm-2.1μmI目录之间存在宽度为350nm的荧光峰。说明晶体具有实现2μm可调谐激光输出的潜能。关键词：激光晶体；晶体生长；光谱性能，NaGd(MoO4)2II目录AbstractDiodelaserpumpedsolid-statelasershavetheadvantagesofhighefficiencyandcompactstructure.Upton

7、ow,developingnovellasercrystalswithwideabsorptionbandwhichcanmatchLDradiationbandstillattractsmuchattention.Owingtospecialstructure,doublemolybdatecrystalspresentmanygoodproperties,suchashighconcentrationdopedwithrareearthions,broadenedlinesofspectrumofrareearthions,highintegralabso

8、rptionandfluorescen