激光晶体Zn：Er：LiNbO+3的生长和其光学性能的研究-.pdfVIP

激光晶体zn：Er：LiNbO。的生长及其光学性能的研究+ 赵业权徐悟生王继扬+ (哈尔滨工业大学航天工程与力学系，哈尔滨，150001) (+山东大学晶体材料国家重点实验室，挤南，250100) 摘要在LiNbO。中掺进ZnO和Er。O。生长zn： 2．2晶体生长参数的选择 Er；LiNbO。晶体，测试晶体的吸收光谱、荧光光谱、 红外透射光谱、抗光损伤能力。研究ZnEr；LiN- 采用提拉法从熔体中生长晶体，生长晶体的尺甘 bOs晶体抗光损伤能力增强的机理。 em。径向温度梯度为4C～6℃，径向温场均匀对称， 关键词ZntEr：LiNbOs晶体光学性能吸收 LiNb03为 光谱 晶体生长速度LiNbOa为4mm／h，Er t Er 3mm／h，Zn LiNbOa为2mm／h。晶体旋转速度 1引言 固体激光器具有能量大、功率大、结构紧凑痒周 耐用的优点，在激光晶体中掺人稀土离子形成激活离 3ram． 子，其受激发射主要取决于激活离子能级问的跃迁。 因而研究激活离子的光谱性质便成为研究其激光性 3晶体性能测试 能的主要依据。由于镧系稀土离子具有4f电子和5d 空轨道，而4f轨道的能级与5d轨道的能级接近，因5．1吸收光谱 此极易发生4f～5d的电子跃迁，并且这种跃迁能级 丰富，频带较宽。Er3十是重要的激活离子，可在十几个 纯LiNb03晶体中0．35p～5p范围内是透明的， 能通道实现激光输出。而在1．6／=m附近的激光辐射短波的禁带吸收被认为是电子从氧的P态至位于畸 正好落在人眼角膜不透明的光谱波段，是一种人眼安 变的氧八面体的中心位置的Nb5+离子之间的跃迁。 全的激光辐射，可制成安全型激光器。可望在激光测 t 距和激光通讯中应用“j。 5弘范围内也是透明的。znEr。LiNbOs晶体的吸收 当在LINb03牛掺进Er20j生长Er903，LiNbOs光谱是稀土离子Er”所特有。采用CARYIE型UV- visible l LiNb03 晶体，它在较强的激光照射下易产生光损伤。而在Er spectrophotometer分别测定了Er t 和ZnEr，LiNbO，的吸收光谱．。测试结果如图1 -LiNb03晶体提高二个数量级。提高抗光损伤能力 的机理，是zn件取代LiNb03中占据Li位的Nb，从所示： 而消除反应缺陷u一． 2晶体生长 2．1生长晶体的原料与成分配比 生长晶体的原料为Nb205．Li2COa，ZnO，Er20，． 它们的纯度皆为09．99％。Li：COa采用固液同成分配 Ⅻ m m m mtm 图1晶体的吸收光谱 比；即Li2C03／Nb205-48．6／51．4(摩尔比)。生长Er 1．Er；LiNb03的吸收光谱 l Er LiN— Li