摻釹釔鋁石榴石Nd：YAG激光晶體生長、缺陷及其性能研究.pdf

1、廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文摻釹釔鋁石榴石Nd：YAG激光晶體生長、缺陷及其性能研究姓名：權(quán)紀(jì)亮申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：微電子學(xué)與固體電子學(xué)指導(dǎo)教師：謝致薇20090601廣東丁業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文A B S T R A C TT h eN d ：Y A G c r y s t a li s a l li m p o r t a n tl a s e rc r y s t a lm a t e r i a l ．T h eN d ：Y A G

2、 c r y s t a lW a s g r o w nb y C z o c h r a l s k i m e t h o d ．T h e g r o w t h p r o c e s sp a r a m e t e r s ，d e f e c t s a n ds p e c t r a lp r o p e r t i e so f N d ：Y A G c r y s t a lw e r es t u d i e

3、dw i t l lo p t i c a lm i c r o s c o p y ，s c a n n i n ge l e c t r o n m i c r o s c o p e ( S E M ) ，X —r a y d i f f r a c t o m e t r y ，o p t i c a l a b s o r p t i o n m e t h o d ．T h er e s u l t s a r es u m

4、 m a r i z e d a sf o l l o w s ．1 ．B yd o p i n gw i t hN d 3 + i o n t o r e p l a c ep a r t i a ly 3 + i o n ，t h eN d ：Y A Gc r y s t a l sw i t hm 曲o p t i c a lq u a l i t y w e r eg r o w nb yC z o c h r a l s k

5、im e t h o d ．T h eb e s t g r o w t hp r o c e s sp a r a m e t e r so f N d ：Y A G c r y s t a la r e ：g r o w t h t e m p e r a t u r eo f 2 0 7 0 ℃～2 1 0 0 ℃，p u l l i n gs p e e do fa b o u t0 ．5 r a mp e rh o u r ，

6、r o t a t i o ns p e e do fa b o u t 0 ．5 r p m ．T h em a x i m u ml e n g t ho f c r y s t a lb a ri s 2 7 0 m m ，a n dd i a m e t e ri s 5 2 m m ．T h ec o l o ro fc r y s t a l i s l i g h tp u r p l e ．2 ．T h ei n c l

7、 u s i o n si nN d ：Y A G c r y s t a lw e r es t u d i e d ，a n dr e s u l t ss h o w e d t h a tt h ei n c l u s i o n sc o n s i s to f o x y g e n , a l u m i n u ma n dy t t r i u m ．C o m p a r e dw i t hc o m p o

8、s i t i o no fs t a n d a r dc r y s t a l ，t h e r e i s e x c e s s i v eo x y g e n ，d e f i c i e n ty t t r i u m a n dn on i o b i u m ，a n da n a l y s e d t h e o f c a u s e so f i n c l u s i o n s ．3 ．D i s l

9、o c a t i o n c o r r o s i o n p i t i n t h e N d ：Y A G c r y s t a l i s c h a r a c t e r i s t i c o f at r i a n g u l a rc o n e ，i nw h i c h t h e r ea r ea l o to f i m p u r i t i e sa n d t h em a i ne l e m

10、 e n t sc o m e md i f f e r ss l i g h t l yf r o m t h es t a n d a r dc r y s t a l c o m p o s i t i o n ．4 ．T h es t r u c t u r eo f N d ．Y A G c r y s t a l W a s s t u d i e db y X R D m e t h o d ．I t i sc o n f

11、 i r m e dt h a tN d ：Y A G c r y s t a lb e l o n g s t oc u b i c l a t t i c e ．L a t t i c ep a r a m e t e r so f c r y s t a li s 1 2 ．0 0 0 A ．T h e h a r d n e s so f N d - Y A G c r y s t a li s7 ．9 4 ～8 ．3 5 ，a

12、 n dt h ea v e r a g e d e n s i t yi s 4 ．5 7 5 ．5 ．T h e U V - V i s a b s o r p t i o n s p e c t r a o f N d ：Y A Gc r y s t a l w e r e t e s t e d b ys p e c t r o m e t e r ．A b s o r p t i o n p e a k s o c c u r

13、 e d i n 7 4 8 ．8 n m ，8 0 8 ．9 n ma n d 8 6 8 ．7 n m ，w h i c hi sc o n s i s t e n t w i t ht h e s t a n d a r d N da b s o r p t i o n p e a k ．O p t i c a l p r o p e r t i e s o fN d ：Y A Gc r y s t a l s i sr e l

14、a t e dw i t hd i s l o c a t i o nd e n s i t y ，a n da b s o r p t i o np e a ki n t e n s i t yo f i n l o w e rd e n s i t yd i s l o c a t i o na r e a i sh i g h e r t h a n t h a ti nh i 曲d e n s i t y a r e a s ．

15、6 ．T h ee x t i n c t i o nr a t i oo f d i f f e r e n tq u a l i t yN d ：Y A G c r y s t a lr o d sw e r em e a s u r e d ．E x i s t e n c e o f d e f e c t i n f l u e n c e s t h eo p t i c a l h o m o g e n e i t yo