海南专业生长TmYAP

4.5Tm:YAP晶体激光实验研究

在哈尔滨工业大学可调谐激光实验室测试了浓度分别为3at%、4at%和5at%的Tm:YAP晶体的激光性能。相干场匹配功率计用于测量激光功率，探头为PM-30。激光波长由波长为30cm、光栅常数为300巴/毫米、闪耀波长为2m的WDG30光栅单色仪测量。

3at%Tm:YAP激光实验在18水冷温度下进行，样品沿b方向垂直切割，尺寸为448mm3。当注入功率为22W时，获得波长为1.94m的5W激光输出，光-光转换效率为23%。当输出镜的传输耦合比为5%且8mm长晶体一起使用时，谐振器的传输损耗降低，输出增益较低的1.98~1.99m波长振荡。比较了3at%Tm:YAP晶体在H2退火前后的激光性能。H2退火后3at% tm3360yap晶体的斜率效率比未退火时高40%。如图4-23所示，可以看出H2退火减少了杂质离子(Fe3等。)和晶体中的缺陷，提高晶体的激光性能。具体原因需要进一步分析。

YAP晶体属正交晶系畸变钙钛矿结构？海南专业生长TmYAP

本论文以掺Tm3+的YAP、LSO激光晶体为对象，开展了以下几个方面的研究工作：（1）晶体生长。采用提拉法生长了不同浓度Tm:YAP以及4at%Tm:LSO激光晶体。（2）晶体结构及Tm3+的分凝系数研究。采用X射线衍射（XRD）对晶体结构进行了分析，计算了晶胞参数，并以ICP测试晶体中各种离子的浓度，分析Tm3+的分凝特性，为晶体生长、光谱分析以及激光实验提供基础。（3）光谱性能研究。测试了Tm:YAP、Tm:LSO的变温吸收谱、发射谱以及荧光寿命，给出了Tm3+在YAP、LSO晶体中能级结构图，计算了Tm:YAP中能量传递参数以及Tm:YAP、Tm:LSO的吸收发射截面等光谱参数。（4）热学性能研究。测试了Tm:YAP晶体不同浓度不同方向热导率以及4at%Tm:LSO垂直生长方向热导率，为激光实验提供指导意义。（5）激光实验研究。采用LD作为泵浦源，通过对谐振腔、散热系统的合理设计，进行Tm:YAP、Tm:LSO晶体的激光运转实验。TmYAP方法Tm:YAP晶体的常温荧光谱及荧光寿命？

YAP晶体是一种透明的畸变钙钛矿结构晶体，高热导率，高硬度是一种物化性能十分优良的基质材料[16]。YAP晶体属于正交晶系，空间群为，晶胞参数分别为a=5.330 Å, b=7.375 Å, c=5.180 Å[17]。单胞内含4个畸变的钙钛矿型结构YAlO3分子。Al离子处于由六个氧组成的八面体中心，而位于八面体顶点的每个氧离子被相邻的两个稍微扭曲的AlO6八面体分享，构成八面体的立体网格结构，而Y离子则占据八面体网格的空间位置[18]。YAP结构如图1-1所示(左图为球棍模型，右图为多面体模型)。在YAP晶体中，Al3+离子占据着钙钛矿型结构中对称性格位，其配位数为8；Y3+离子占据着该结构中对称性格位，其配位数为[19]。YAP晶体在透射光中是无色的，在反射光中呈淡棕色。

1.1.1 Tm:YAP晶体能级结构通过低温吸收谱和荧光谱，可以比较准确的确定Tm:YAP晶体的能级结构。如图4-17，由吸收谱和发射谱交叠，可确定3F4能级零声子线位置EZL=5621cm-1，然后根据发射谱确定基态13个stark能级，再根据吸收谱确定激发态能级，在这里我们给出了包含3H4、3H5、3F4以及基态3H6的能级图结构1.1.1 Tm:YAP晶体光谱参数及能量转移参数计算光谱参数诸如吸收发射截面、J-O参数、跃迁几率等以及能量转移参数如能量交叉弛豫几率等是评估晶体激光性能、设计激光器结构所需要的重要参数，下面以Tm:YAP吸收和发射光谱为基础，对这些参数进行了计算。生长Tm:YAP晶体的公司有哪些？

(5)基体干扰小。在原子吸收光谱分析中，经常会遇到形成稳定化合物的干扰，在ICP光谱分析中可以忽略，电离干扰不明显，可以用一套标准溶液来分析各种样品溶液。(6)多元素可以同时测定，样品中的主要成分、次要成分和微量成分可以同时测定。(7)可测量的元素有很多种(约80种)。目前，电感耦合等离子体原子发射光谱法已成为同时测定多种无机元素的有力工具.该方法在我们的实验中主要是用于测定晶体中掺杂元素的含量，采用的等离子体发射光谱仪型号为Advantage（美国Thermol公司）。样品为少量晶体研磨成尽可能细的粉末，测定元素含量时需将样品溶解配成溶液。计算晶体中掺杂离子的分凝系数，取样位置一般位于籽晶与晶体相接处以下，靠近晶体顶部的部分。Tm:YAP晶体能量转移参数计算实验？青海专业加工TmYAP

Tm:YAP晶体的光谱性能多少？海南专业生长TmYAP

根据衍射数据算得不同浓度Tm:YAP晶体的晶胞参数，其晶格常数a、b、c及晶胞体积分别略小于纯YAP相应值，并且基本上随Tm3+掺杂浓度增大而进一步减小，但总得说来，基质晶体结构的畸变较小。这主要是因为Tm3+与Y3+同属于镧系的三价稀土离子，Tm3+的半径0.88 Å略小于Y3+的半径（0.9 Å），因此Tm3+的掺入使晶胞参数略微减小而不会改变YAP基质晶体的结构。

提拉法生长的Tm:YAP晶体晶胞参数晶体晶胞参数

通过选取晶体接近籽晶部分来进行ICP测试获得Tm3+在Tm:YAP晶体顶部的浓度，利用公式：

可得到Tm3+在Tm:YAP晶体中的分凝系数k0，如表4-2所示。所生长Tm:YAP晶体分凝系数均大于0.8，说明Tm3+比较容易进入YAP晶格，能够实现高浓度掺杂。