鉿系列鉺鈮酸鋰晶體的缺陷結(jié)構(gòu)及發(fā)射性能的研究.pdf

1、本論文中采用提拉法生長了一系列無宏觀缺陷、光學(xué)性能好的Hf：Er：LiNbO3晶體。研究了晶體的生長工藝、缺陷結(jié)構(gòu)及發(fā)射性能。探索出生長同成分鈮酸鋰晶體合適的工藝參數(shù)（溫度梯度、晶體生長速度、晶體旋轉(zhuǎn)速度），保持了平坦的固液界面，并最大程度地減小了因溶質(zhì)分凝所造成的晶體成分的不均勻性。通過晶體的紅外光譜、紫外-可見吸收光譜和X-射線粉末衍射結(jié)果分析，揭示了抗光損傷元素Hf摻雜濃度的變化對晶體微觀結(jié)構(gòu)的影響。 晶體的紅外透射光譜表

2、明，當(dāng)鉿的摻量達(dá)到4mol％時(shí)，Hf：Er：LiNbO3晶體吸收峰峰位由低摻鉿量的3482cm-1附近移到了3492cm-1附近，說明當(dāng)Hf4+的摻雜濃度為4mol％時(shí)已經(jīng)達(dá)到了閾值濃度。晶體的紫外-可見吸收光譜表明，隨摻鉿量的增大，基礎(chǔ)吸收邊發(fā)生相對紫移，當(dāng)鉿的摻雜濃度達(dá)到閾值后，基礎(chǔ)吸收邊又發(fā)生相對紅移。X-射線粉末衍射測試表明，Hf：Er：LiNbO3晶體在Hf摻入濃度增加的情況下，沒有出現(xiàn)新相，但晶格常數(shù)有所改變，表明Hf4+只

3、能取代Li+、NbLi4+或Nb5+。提出了Hf4+在晶體中的占位模型：在摻鉿量低于閾值濃度時(shí)，Hf4+取代反位鈮NbLi4+：高于閾值濃度時(shí)，Hf4+同時(shí)進(jìn)入正常的Nb位和Li位。 用光斑畸變法測定了Hf：Er：LiNbO3晶體的抗光損傷性能，結(jié)果表明其抗光損傷性能比Er：LiNbO3晶體的抗光損傷能力至少提高了1個數(shù)量級以上。 研究了Hf：Er：LiNbO3晶體的綠光上轉(zhuǎn)換發(fā)射性能。在摻鉿量低于閾值濃度時(shí)，上轉(zhuǎn)換發(fā)射