掺杂GdVO4晶体的生长及其光谱特征

作     者：吴敬朋 

作者单位：北京工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：邹玉林

授予年度：2008年

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

主      题：激光晶体 GdVO4 生长 光谱 

摘      要：GdVO晶体是一种优良的激光基质材料,本文对其进行了研究,包括生长工艺、缺陷、稀土离子的掺杂、光谱分析以及相关计算。 论文对晶体提拉法生长的装置、过程以及影响晶体生长的因素进行了详细的分析,确定了合适的生长工艺参数:转速为20r/min左右;提拉速度为1mm/h。生长出了质量良好的GdVO、Pr:GdVO和Yb:GdVO,尤其Pr:GdVO晶体的生长尚属首次。 通过X射线粉末衍射实验确定了晶体的晶胞参数,结果表明稀土离子的掺杂对晶体结构的影响不大。采用侵蚀法对晶体进行了位错分析试验,对晶体宏观和微观缺陷进行了分析。 对Pr:GdVO晶体的吸收光谱进行了测试,获得了晶体的轴谱图、σ谱图和π谱图。分别测试了在404nm、483nm、488nm和532nm光源激发下的荧光光谱,通过对吸收光谱和荧光光谱的分析,确定了晶体中Pr离子的能级,并根据Judd-Ofelt理论,首次计算了Pr离子在GdVO晶体中的唯象参数Ω(t=2,4,6),数值分别为:Ω=0.1243×10-19cm2,Ω=0.4380×10-19cm2,Ω=0.4831×10-19cm2,并且据此参数计算了在GdVO晶体中Pr离子能级的系列光谱参数。 测试了Yb:GdVO晶体的吸收光谱以及在940nm和976nm光源激发下的荧光光谱,通过光谱分析确定了Yb离子的能级,并分别计算了Yb:GdVO晶体的谱线强度、振子强度、跃迁几率和能级寿命等光谱参数。