熔盐中Nd~(2+)和Nd~(3+)相互作用的量子化学研究

稀土金属Nd溶入NdCl_3熔盐中造成的冰点下降表明,Nd在NdCl_3熔盐中可能形成二价离子Nd~(2+)。我们用量子化学计算也肯定了这种可能性。我们以前的工作曾证明,金属溶入熔盐中常形成原子簇离子。为了判明Nd~(2+)是否可能与周围的Nd_(3+)形成原子簇离子,我们用量子化学SCF DVX_α方法研究Nd~(2+)和Nd~(3+)     

Eu~(2+)激活的Al_2O_3及BeAl_2O_4体系的光谱结构

Eu~(2+)4f~7组态内f→f跃迁发射有可能实现激光振荡,Eu~(2+)激活并可产生锐峰发射的若干晶体,储能高、阈值低,是有前景的短波可见固体激光材料的后备物。 Eu~(2+)实现f→f跃迁发射的条件是4f~65d吸收下限位于~6P_l能级之上。符合这一条件的基质化合物必须满足若干结晶学和光谱学条件。为此,许多作者从不同角度建立了相关的判     

掺Nd3+双包层光纤的泵浦波长及其光谱特性的研究

掺Nd~(3 )双包层光纤是近年来研制出的一种新型光纤,跟单包层光纤相比,它具有数值孔径大、接收面积大等优点,能直接用大功率半导体阵列激光器泵浦,而且机械调整方便。掺Nd~(3 )双包层光纤可以用来做大功率光纤激光器、高增益的光纤放大器和高功率的放大自发辐射源,在光纤通信、传感、医疗等领域具重要的应用前景。国外一些掺Nd~(3 )双包层光纤的研究工作,并未对半导体阵列激光泵浦波长进行仔细分析,大多采用808nm左右半导体阵列激光器泵浦。不同的光纤器件为了获得最佳的泵浦效率,要选择不同的泵浦波长。本文利用钛宝石激光器波长的宽调谐特性,对国产掺Nd~(3 )双包层光纤的泵浦波长和光谱特性进行了研究,发现907和1080nm光发射的最佳泵浦波长分别为833和835nm。若用808nm波长的激光泵浦,会产生很强的激发态吸收,因此在红外波段的光发射的效率较低,但这对上转换的光发射却很有利。同时,还发现用532 nm波长激光泵浦时,由于光纤外包层的光化学反应,580nm处的荧光峰强度随时间衰减。研究掺Nd~(3 )双包层光纤的泵浦波长及其光谱特性,对双包层光纤及其器件的设计和研制有重要的实际意义。     

Nd~(3+)激活玻璃的若干激射特性

近年来掺钕玻璃光激射器有了很大的进展,相继实现了脉冲激射、连续激射、和非线性光学效应等。为了更有效地选择工作物质,势必要求对掺钕玻璃的激射光发射的各种基本特性有所了解。以前我们曾报导了掺钕玻璃的若干发光特性和激射的初步结果。本文研究了掺钕玻璃的激射光谱及振荡过程,Nd~(3+)离子浓度、基质玻璃成分和玻璃的均匀性对阈值能量和输出能量的影响,以及玻璃光激射器的某些特性等。     

在Nd:Mg:LiNbO_3单晶内实现激光振荡和自倍频运转

掺镁、钕的铌酸锂(Nd:Mg:LiNbO_3)单晶集Nd~(3+)优良的激光性能、Mg~(2+)理想的抗光折变效应和LiNbO_3极好的非线性光学特性于一身,是一种很有前途的复合功能材     

Ce_(0.9)Yb_(0.1)P_5O_(14)晶体的光电压光谱

一、引言 前文在研究五磷酸铈晶体中Ln~(3+)对Ce~(3+)发光强度的影响时,发现当加入少量的Eu~(3+)和Yb~(3+)离子到CeP_5O_(14)晶体中能使Ce~(3+)的发射产生严重的猝灭现象,以致于用Ce~(3+)的302nm吸收带激发晶体时,观察不到Ce~(3+)的发射,或者十分微弱。令人费解的是Yb~(3+)离子在紫外和可见区无吸收带,Yb~(3+)离子的加入应该成为一个稀释离子,现却使Ce~(3+)的发射产生严     

纯氙与氦氙的受激光发射

自从第一个氦氖气体受激光发射器研究成功以后,相继有许多其它气体激射振荡和负吸收的报导,其中最突出的要算是纯氙与氦氙的受激光发射。本文报导我们在纯氙与氦氙气体受激光发射的实验,大部分的工作偏向于发展直流器件。受激光发射器的结构所有的受激光发射放电管都是采用透明的石英材料。放电管的总长度,短的有25厘米、内径约为3毫米;长的有210厘米、内径为10毫米,两端有Brewster角的石英光学平面窗。直流放电管采用过渡玻璃,装有间热式氧化物阴极和镍圆柱空心     

氦氖混合气体受激光发射器

本文报导一个氨氖混合气体受激光发射器的实驗結果。这种类型受激光发射器的工作原理,見文献[1—3]。我們的实驗得到肯定的結果:已观察到相干光振盪現象,輸出光功率达0.5毫瓦,波长6328(?),受激光发射光束的夹角小于3×10~(-3)弧度。     

无机玻璃中稀土氧化物的光学及光譜性质 Ⅲ.三价稀土离子的螢光光譜

有关三价稀土离子在玻璃中的螢光光譜的研究工作以往只有极个別的报导。最早研究的是pr~(3 ) Nd~(3 )激活发光玻璃。以后Deutschbein測定了个別稀士离子在玻璃中的萤光,所得結果和鑭系离子在晶体中发光情况很不一致。因此鑭系离子在玻璃中螢光光譜至今还不够清楚。近来为了制造閃爍玻璃,对Ce~(3 )在不同基貭玻璃中的发光作了較詳     

无机玻璃中钕离子Nd~(3+)的能量转移过程——Ⅰ.辐射跃迁

钕离子Nd~(3+)在无机玻璃中属于四能级发光,钕离子吸收光泵能量,使4f电子产生内壳层跃迁,首先从能级Ⅰ(基态)激发到能级Ⅳ(激发态),然后由能级Ⅳ转移至能级Ⅲ(亚稳态),在此形成粒子数的积累,再从能级Ⅲ跃迁到能级Ⅱ(终态)。     

银膜与介质膜的氦氖受激光发射器

最先观察到气体材料的受激光发射就是氦氖混合放电。迄今为止,氦氖受激光发射器的发展也是最全面而且最成熟的。虽然产生振荡的波长有十多种,但是其中以6,328埃、1.1530微米及3.39微米为主要的受激光。所有的实验报导,无论是内腔式或是外腔式,都是采用十三层介质膜、石英放电管、光学的Brewster窗与反射镜及精密的微调装置等。这里简单介绍我们在氦氖受激光发射方面的实验。大部分工作偏向于发展用直流激励,这样使受激光发射器出现于充气管范畴;采用十三层介质膜的反射镜,得到6,328埃的输出,     

Nd~(3+)激活无机玻璃态受激光发射器工作物质的研究

近年来受激光发射器工作物貭有了迅速发展,在固体工作物貭中除了无机及有机螢光晶体外,最近国外在无机玻璃中观察到受激光发射現象。虽然首先产生受激光发射的紅宝石已被广泛应用,但是把Cr_2O_3作为激活剂加入到玻璃介貭中,因玻     

铕(Ⅱ)在氟化镁钾基质中的格位取代过程及价态稳定性

Eu~(2+)电子跃迁发射与其所处基质的晶场环境和化学键性质密切相关。实验证明,(d→ff→f)两种发射的竞争,取决于Eu~(2+)在基质中占据的晶格位置。 KMgF_3是一种典型的钙钛矿结构复合氟化物,是理想的激光基质材料。在这种基质中掺     

二次谐波发射的时间截止或迟后特性

我们曾报道过激光与等离子体相互作用中的二次谐波发射的时间积分特性(参见J.Appl.Phys.,Vol.54,1983,4902)及短脉冲(100ps)激光打靶中的时间分辨特性(参见中国科学,A辑,1984,8:475),本文将进一步报道,在较宽(底宽～1ns)脉冲激光打靶的条件下,我们所观察到的不同于短脉冲激光打靶时的二次谐波发射的新特性,特别是在时间分辨特性上的截止或迟后发射的行为。 实验仍用我所的六路钕玻璃激光装置中的一束激光辐照平面靶完成,但激光脉宽已改为FWHM～(300—600)ps,而其底宽则达ns量级。所用平面靶材料有低Z(如C,CH_2,Mg等)与高Z(如Au)两     

SrB6O10中铕和铽的发光

大部分稀土离子都有变价行为,稀土的功能特性与其价态密切相关。铕和铽都有变价行为,Eu~(3+)和Tb~(3+)为电子组态共轭的一对稀土离子,是发光材料的重要激活离子。本文首次在空气中合成了SrB_6O_(10):xEu,yTb荧光粉,研究了它们的光谱特征,发现该体系中Eu~(3+),Tb~(3+)和Eu~(2+)离子共存,并随其掺入Tb~(3+)离子浓度的增加,Eu~(2+)的荧光相对发射强度增强。我们用已提出的关于稀土离子对之间电子组态共轭性与价态变化相关性的结论对此现象进行了解释。这一现象的发现有助于了解固相反应中共轭稀土离子对间的电子转移过程,为新型异常价态稀土化合物的预测与合成,为新材料的设计与制备提供了重要依据。     

共振耦合两波受激拉曼散射现象

最近,我们在方解石晶体样品中,以两束频率不同的强脉冲激光同时进行聚焦激励,观察到一种特殊的受激散射现象,亦即由两波差频共振引起的耦合受激拉曼散射现象。与通常由单光束引起的受激拉曼散射以及与由四波混频产生的CARS效应不同,所观察到的新现象的主要特点为:     

980nm波段钛宝石可调谐激光泵浦Er~(3+)-Yb~(3+)双掺杂光纤的多光子过程和光放大

在石英单模光纤芯部掺入Er~(3+)的同时掺入Yb~(3+),可以增加光纤吸收谱的宽度,为泵浦提供了从810nm到1100nm的极宽的动态范围,其中最高的吸收峰在980nm附近,吸收达10~5dB/km.用980nm波段钛宝石可调谐激光泵浦Er~(3+)-Yb~(3+)双掺杂光纤,由于能量转移和多光子过程,可产生红外向可见和紫外辐射的转换.弄清980nm波段钛宝石可调谐激光泵浦Er~(3+)-Yb~(3+)双掺杂光纤的发光机理,对光纤上转换器件、激光器和放大器的研究具有重要价值.文献[2]曾报道1480nm LD泵浦的掺Er~(3-)光纤产生的逐步激发态吸收,本文首次报道     

钙钛矿型AMF_3中Eu~(2+)的光谱结构与其取代格位

近年来,钙钛矿结构的复合氟化物AMF_3(A=Na,K,Rb,Cs;M=Be,Mg,Ca,Zn等),由于容易掺入二价或三价激活离子,所以作为可调谐固体激光晶体的基质材料引起人们极大关注。至今,已在许多这类化合物中观察到了某些激活离子的激光振荡。尤其是掺Cr~(3+)的KZnF_3终端声子激光器已实现了室温运转。     

产生受激光发射的工作物质

自1960年Maiman首先实现了红宝石的受激光发射以来,在寻找产生受激光发射的工作物质及改进器件的结构与性能方面,做了许多工作,取得了丰硕的成果。目前,实现受激光发射的工作物质已不下五十种之多,其中包括气体、液体(有机溶液)和固体等不同状态和不同结构的物质;输出波段已从紫外2542埃伸展到红外35微米;实现了低温和室温的连续操作器件;红宝石的输出能量已达500焦耳,已制成输出能量为113焦耳的玻璃受激光发射器,运用光开关技术,红宝石的脉冲峯值功率已从5仟瓦剧增至10亿瓦;半导体工作物质的出现,大大     

线聚焦激光辐照栅状结构靶的发射特性

近年来,世界范围内X射线激光研究在多方面取得了较大进展,引起人们广泛的注意,特别是,其中有关提高具有潜在实用价值的复合泵浦X射线激光的增益长度积(GL值)的研究是最活跃的前沿课题之一.采用新的靶型以加速冷却是一种可能的有效途径.此外,对不同结构的靶型,等离子体不均匀性的平滑和增长是大家关注的焦点问题.本文报道了线聚焦1.05μm激光辐照具有空间周期刻槽结构的栅状靶所产生等离子体的发射特性的实验研究结果.文中从空间和时间分辨的线状等离子体轴向和侧向软X射线光谱测量,空间分辨的电子温度和电子密度诊断,以及等离子体二次谐波发射测量等角度研究了栅状结构靶与激光相互作用的物理过程.通过与平面靶比较,实验观察到若干可能的激光跃迁的轴向发射增强等重要现象,表明采用这种结构的靶将可能提高复合X射线激光的增益.