1、BaWO4晶體作為一種新型拉曼晶體,是潛在優(yōu)良的激光基質。因此對其進行稀土離子摻雜的研究,具有重要意義。 本文圍繞Tm:BaWO4晶體的生長工藝、缺陷類型及光學性質展開研究。通過X-射線衍射儀(XRD)、光學顯微鏡(OM)等分析手段和分光光度計、熒光光譜儀等測試手段,系統(tǒng)研究了Tm:BaWO4晶體的生長規(guī)律、晶體缺陷、光學特性等,取得以下主要結果： 采用中頻感應加熱提拉法生長Tm:BaWO4晶體,對晶體提拉法生長的裝置,

2、過程以及影響晶體生長的因素進行了詳細的分析,確定了合適的生長工藝參數。成功生長了不同摻雜濃度的Tm:BaWO4晶體,晶體具有較好的結構完整性和光學質量。通過X射線粉末衍射實驗確定了晶體的晶胞參數,確認主相為白鎢礦BaWO4相。確定了Tm:BaWO4晶體的腐蝕條件,對晶面的位錯腐蝕坑進行了觀察,發(fā)現蝕坑形貌符合晶體的結構對稱性。 對Tm:BaWO4晶體的吸收光譜進行了測試,獲得了晶體的軸譜圖、σ譜圖和π譜圖。在軸譜圖中,該晶體最強

3、的吸收峰位于794.8nm,吸收系數為0.194cm-1,吸收截面為1.94×10-20cm2,適合于LD泵浦,有望獲得較高的激光輸出效率。選甩268nm和362nm光源激發(fā)Tm:BaWO4晶體得到熒光譜圖。 分別根據Judd-Ofelt理論計算了Tm3+離子在Tm:BaWO4晶體中的唯象強度參數Ω2=9.697×10-20cm2,Ω4=1.222×10-20cm2,Ω6=0.321×10-20cm2和Tm3+離子在Tm:ZnW

4、O4晶體中的唯象強度參數Ω2=5.368×10-20cm2,Ω4=0.337×10-20cm2,Ω6=1.655×10-20cm2,并進一步計算出了部分能級的自發(fā)輻射躍遷幾率,熒光壽命,熒光分支比及積分發(fā)射截面積等光譜參數。 研究了Tm3+離子在BaWO4晶體和ZnWO4晶體中的上轉換發(fā)光。采用794nm鈦寶石連續(xù)激光器激發(fā)Tm:BaWO4晶體得到上轉換熒光譜圖,熒光峰的峰位主要在405nm、689nm、704nm,其中689n

5、m熒光峰最強,689nm熒光強度隨激發(fā)光能量成雙對數關系,指數α=1.1527,發(fā)光機制為雙光子共振能量傳輸。采用1064nmNd:YAG激光器作為抽運源,利用強激光激發(fā)Tm:ZnWO4晶體得到上轉換熒光譜圖,上轉換熒光峰有4個：484nm、638nm、653nm和675nm,其中484nm的熒光強度最大,觀察到1G4→3H6明亮的藍色484nm上轉換熒光,熒光強度隨激發(fā)光能量成雙對數關系,指數α=2.2929,發(fā)光機制為三光子共振能量