Thermal, spectroscopic and laser properties of Yb3+Na+: CaF2 single crystals

The effects of Na+ doping level on the thermal conductivities, absorption and emission spectra, and fluorescence lifetimes of Yb3+ ,Na+ :CaF2 crystals were systematically studied. Sites structure, covalent force, and crystal field strength of Yb3+ :CaF2 crystals were markedly varied by codoping Na+ as charge compensator. The 2.0at% Yb3+ and 3.0at% Na+-codoped CaF2 crystal was demonstrated to operate in diode-pumped passively mode-locking scheme. Transform-limited 1 ps laser pulses were obtained, showing the crystal capable of producing ultra-short laser pulses. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Mg，Ti共掺Al2O3透明多晶陶瓷光谱性能研究

Transparent polycrystalline MgO and TiO2 codoped Al2O3 ceramics were fabricated by conventional solid-state pressureless processing. The absorption, emission and excitation spectra of ( Mg, Ti : Al2O3 ceramics were measured. Owing to charge compensation of Mg2+, only UV absorption around 250nm was observed due to O2- -> Ti4+ charge transfer transitions (CT) when Ti content was low. As a result, the emission peaks of isolated Ti4+ ion located at 280-290nm and 410-420nm were observed. Besides absorption peak of V, ion, the characteristic absorption peak of V, ion centered at 490nm was observed in Mg, Ti) : Al2O3 ceramics when Ti content was high. The emission spectra of Ti3+, ion in polycrystalline Al2O3 ceramics coincide with that of Ti: Al2O3 single crystal.

铬、钕双掺钆镓石榴石（Cr^4＋，Nd^3＋）：Gd3Ga5O12激光晶体光学性能的研究

用提拉法生长了掺铬、钕的钆镓石榴石(Cr^4+，Nd^3+：GGG)自调Q激光品体。报道了室温下的吸收光谱和荧光光谱特性。分析了Cr离子浓度对光谱性质的影响。比较了Cr^4+：GGG，Nd^3+：GGG和(Cr^4+，Nd^3+)：GGG晶体吸收光谱的关系。测量了(Cr^4+，Nd^3+)：GGG晶体和Nd^3+：GGG晶体的荧光寿命，它们分别是33μs和250μs。实验表明，(Cr^4+，Nd^3+)：GGG晶体是一种非常有潜力的自调Q激光晶体，可以实现大功率激光器的小型化和全固态化。

Deposition of ZnO thin films on (100) γ-LiAlO2 substrate

Optical properties for ZnO thin films grown on (100) γ-LiAlO2 (LAO) substrate by pulsed laser deposition method were investigated. The c-axis oriented ZnO films were grown on (100) γ-LiAlO2 substrates at the substrate temperature of 550 Celsius degrees. The transmittance of the films was over 85%. Peaks attributed to excitons were shown in absorption spectra, which indicated that thin films had high crystallinity. Photoluminescence spectra with the maximum peak at 540 nm were observed at room temperature, which seemed to be ascribed to oxygen vacancy in the ZnO films caused by diffusion of Li from the substrates into the films during the deposition.

氧化铝透明陶瓷中Cr3+的发光性能

采用传统无压烧结工艺制备出透明性良好的掺Cr3+氧化铝陶瓷;测定了陶瓷的吸收光谱、发射光谱和激发光谱。结果表明,氧化铝陶瓷吸收峰与红宝石单晶一致,吸收截面大小与单晶相近;陶瓷中Cr3+离子所处格位的晶体场强较单晶弱,但其发射谱仍有较好的锐线发射;陶瓷中微量添加剂以及晶界的存在使得Al2O3晶胞发生畸变,造成其发射峰宽化。

Growth of high quality Cr, Yb codoped gadolinium gallium garnet (Gd3Ga5O12) crystal and its spectral properties

The Cr(0.1%),Yb(10%):GGG crystals have been grown by the Czochralski method. The chemical composition is: Yb0.33Gd2.47Cr0.005Ga5.2O12. There are no observed Yb3+ ions substituting Ga3+ ions, just like that of Yb:GGG crystals. The defects in Cr,Yb:GGG crystal were also investigated. The absorption and emission spectra of Cr,Yb:GGG crystal at room temperature have been measured. The 02 and H-2 annealing effect of Cr,Yb:GGG crystal have been compared. Cr3+ can greatly weak the visible luminescence of this crystal. The Cr-Yb-codoped crystals may be potential materials for compact, efficient, high stability LD pumped solid state lasers. (C) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Growth and spectral properties of Er:Gd2SiO5 crystal

Er3+ -doped Gd2SiO5 (Er:GSO) single crystal with dimensions of circle divide 35 x 40 mm(3) has been grown by the Czochralski method. The absorption and fluorescence spectra of the Er:GSO crystal were measured at room temperature. The spectral parameters were calculated based on Judd-Ofelt theory, and the intensity parameters Omega(2), Omega(4) and Omega 6 are obtained to be 6.168 x 10(-20), 1.878 x 10(-20), and 1.255 x 10(-20) cm(2), respectively. The emission cross-section has been calculated by Fuechtbauer-Ladenbury formula. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Judd-Ofelt analysis of spectra and experimental evaluation of laser performance of Tm3+ doped Lu2SiO5 crystal

This paper reports that the TM3+:Lu2SiO5 (Tm:LSO) crystal is grown by Czochralski technique. The room-temperature absorption spectra of Tm:LSO crystal are measured on a b-cut sample with 4 at.% thulium. According to the obtained Judd-Ofelt intensity parameters Omega(2)=9.3155 x 10(-20) cm(2), Omega(4)=8.4103 x 10(-20) cm(2), Omega(6)=1.5908 x 10(-20) cm(2), the fluorescence lifetime is calculated to be 2.03 ms for F-3(4) -> H-3(6) transition, and the integrated emission cross section is 5.81 x 10(-18) cm(2). Room-temperature laser action near 2 mu m under diode pumping is experimentally evaluated in Tm:LSO. An optical-optical conversion efficiency of 9.1% and a slope efficiency of 16.2% are obtained with continuous-wave maximum output power of 0.67 W. The emission wavelengths of Tm:LSO laser are centred around 2.06 mu m with spectral bandwidth of similar to 13.6 nm.

Tm:Y_2SiO_5晶体的生长和光谱性质研究

采用中频感应提拉法生长了高质量的Tm:Y2SiO5(Tm:YSO)晶体,测定了晶体的晶格常数和分凝系数.运用劳厄照相法确定了单斜晶系Tm:YSO晶体的三个偏振轴〈010〉,D1和D2,在室温下测量了三个偏振轴方向的吸收光谱、荧光光谱和荧光寿命,计算了晶体吸收峰的吸收线宽和吸收截面.研究发现,相对于其他两个偏振轴方向,D1方向在790 nm处出现较强的吸收峰,同时在2μm附近出现了一定强度的发射峰,D1方向的吸收截面较大,荧光寿命较长.Tm:YSO晶体适用于AlGaAs二极管抽运固体激光器,在2μm波段固体激光器的应用上将有很大的发展潜力.

Judd-Oflet analysis of spectrum and laser performance of Ho:YAP crystal end-pumped by 1.91-mu m Tm:YLF laser

The Ho:YAP crystal is grown by the Czochralski technique. The room-temperature polarized absorption spectra of Ho:YAP crystal was measured on a c-cut sample with 1 at% holmium. According to the obtained Judd-Ofelt intensity parameters Omega(2) = 1.42 x 10(-20) cm(2), Omega(4) = 2.92 x 10(-20) cm(2), and Omega(6) = 1.71 x 10(-20) cm(2), this paper calculated the fluorescence lifetime to be 6 ms for I-5(7) -> I-5(8) transition, and the integrated emission cross section to be 2.24 x 10(-18) cm(2). It investigates the room-temperature Ho:YAP laser end-pumped by a 1.91-mu m Tm:YLF laser. The maximum output power was 4.1 W when the incident 1.91-mu m pump power was 14.4W. The slope efficiency is 40.8%, corresponding to an optical-to-optical conversion efficiency of 28.4%. The Ho:YAP output wavelength was centred at 2118 nm with full width at half maximum of about 0.8 nm.

用于掺钛蓝宝石激光系统的高反膜的激光损伤

用电子束蒸发制备了用于掺钛蓝宝石啁啾脉冲放大激光系统的TiO2/HfO2/SiO2高反膜，其带宽约为176nm（R>98%, λ0=800nm），激光损伤阈值（LIDT）为2.4 J/cm2。通过TiO2和HfO2单层膜的透过光谱计算了这两种材料的折射率和消光系数。高反膜的性能主要由高折射率材料决定：折射率越高，反射带越宽；消光系数越小，薄膜吸收越小，LIDT越高。最后，讨论了高反膜的激光损伤机制。

Espectroscopias de fotoluminescência, excitação e fotoacústica de amostras MgGa2O4: Ni2+ e GaNbO4-GaNb11O29-Ga2O3: Cr3+

Esta tese apresenta as espectroscopias de fotoluminescência, excitação e fotoacústica de amostras MgGa2O4 dopadas com 0,1%, 0,5% e 1,0% de Ni2+, obtidas pelo método de estado sólido e duas amostras distintas GaNbO4-GaNb11O29-Ga2O3 dopadas com 1,0% de Cr3+, uma sintetizada por reação de estado sólido e a outra pelo método de acetato. As amostras foram identificadas por Difração de Raios X e os dados foram refinados pelo método de Rietveld. A morfologia das amostras foi observada por Microscopia Eletrônica de Varredura. Os espectros ópticos das amostras apresentaram bandas de absorção e emissão do visível ao infravermelho próximo. As transições de energia foram analisadas com base na teoria de campo cristalino e os parâmetros de energia foram obtidos a partir de espectros de absorção e das matrizes de Tanabe-Sugano.

Heterogeneous catalytic activity on Mn, Fe and Co-based metalloporphyrinic Solid Coordination Frameworks (SCFs)

Comunicación al congreso 1st European Conference on Metal Organic Frameworks and Porous Polymers, celebrado en Postdam del 11 al 14 de octubre de 2015

Identificação da formação de titanato de bário a partir de mistura reacional calcinada em diferentes temperaturas via difração de raios X, espectroscopia fotoacústica e análise térmica

Os materiais ferroelétricos têm sido utilizados em muitas áreas da tecnologia e da ciência, pois possuem um grande número de aplicações, como: sensores; transdutores; capacitores; dispositivos ópticos; dentre outras. A busca por novos materiais cerâmicos ferroelétricos tem sido grande. Um dos materiais cerâmicos ferroelétricos mais estudados é o titanato de bário (BT). São vários os métodos de produção e caracterização do titanato de bário. Neste trabalho, pós cerâmicos de titanato de bário foram obtidos por reação do estado sólido a partir de misturas reacionais calcinadas em diferentes temperaturas entre 400C e 900C. Foram três as misturas reacionais: não dopadas; dopadas com 1%; e dopadas com 5% de dióxido de cério (CeO2). A identificação da formação do BT, nos pós cerâmicos produzidos, foi feita a partir de três técnicas de caracterização: difração de raios X (DRX); espectroscopia fotoacústica (PAS); e técnicas de análise térmica. Com a técnica DRX, difratogramas mostraram que a plena formação do titanato de bário ocorreu a partir da temperatura de calcinação de 700C. Para a amostra não dopada com cério e calcinada a 800C, houve deslocamento de todos os picos de difração. Nas amostras dopadas com dióxido de cério houve deslocamento de todos os picos de difração, em relação as amostras não dopadas. Observou-se também que nas amostras dopadas com 5% de CeO2, e calcinadas a 700C e 800C, resíduos de dióxido de cério foram observados nos difratogramas. Com a técnica PAS, espectros de absorção foram obtidos. Foi possível observar uma grande diferença de absorção da amostra calcinada a 600 e 630C, indicando a formação do titanato de bário a partir da temperatura de 630C, nas amostras sem a dopagem dióxido de cério. Houve um alargamento nas bandas de absorção a partir da temperatura de 600C, quando o dióxido de cério entrou na matriz. Foi também possível determinar as energias de band-gap das amostras utilizando o método de Tauc. Com as técnicas de análise térmica, em especial através da técnica termogravimétrica (TG/DTG), foi comprovado que até 400C não havia formação de titanato de bário. Visto que nesta temperatura de calcinação houve a maior perda de massa durante a rampa de aquecimento. O início da formação do titanato de bário foi observado a partir da temperatura de calcinação de 500C, assim como nas técnicas DRX e PAS. Portanto, com os resultados apresentados, foi demonstrada a identificação da formação do titanato de bário nas misturas reacionais calcinadas, com auxílio das potencialidades das três técnicas utilizadas.

Propriedades luminescentes do SrGa2O4 dopado com íons de Ni2+

O objetivo deste trabalho é a síntese e investigação estrutural e óptica de amostras SrGa2O4 dopados com 1% de íons Ni2+. Estas amostras foram sintetizados por reação do estado sólido convencional, utilizando como materiais de partida de alta pureza Ga2O3, SrCO3 e NiO em quantidades estequiométricas. As amostras foram caracterizadas estruturalmente pelo método de difração de raios - X( XRD ) e as medições de difração mostraram que as amostras têm uma única fase monoclínica. Os padrões de XRD também foram refinados pelo método de Rietveld, que permitiu a determinação dos parâmetros de célula unitária. A Caracterização óptica das amostras puras e dopadas SrGa2O4 foram realizadas as medições a partir de fotoluminescência, de excitação e de absorção fotoacústica, à temperatura ambiente. Os espectros de emissão mostraram três bandas de emissão localizadas em 557 nm, 661 nm e 844 nm e foram identificadas essas bandas, respectivamente, com as seguintes transições eletrônicas :1T2 (1D) → 3A2 (3F), 3T1 (3F)→ 3A2 (3F) e 1T2 (1D) → 3T2 (3F). Os espectros de excitação mostraram seis bandas de absorção associadas às transições electrônicas do nível 3A2 (3F) para o 3T1 (3P) , T1 (3P), 1A1 (1G), 1T2 (1D), 3T1 (3F), 1E (1D) e 1T2, 1E (1G). Medidas de absorção fotoacústica também foram realizados com o fim de verificar as transições ópticas observadas nos espectros de excitação e de identificar novas bandas de absorção óptica. Os resultados demonstraram que os íons de Ni2+ ocupam dois locais octaédricos diferentes na amostra SrGa2O4 dopado. A partir das transições ópticas observadas nos espectros de excitação e fotoacústica, determinou-se o parâmetro de cristal de campo, dq, e parâmetros Racah, B e C. A proporção Dq / B ≈ 1.2 para ambos os locais são típicos para Ni2+ íons inseridos em redes de óxido e em coordenação octaédrica.