【摘 要】
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本论文研究了Mg:Er:LiNbO晶体的生长、结构及Mg离子对这类铌酸锂晶体光学性能的影响.其中掺入Mg的主要作用是提高晶体的抗光损伤能力,这对于提高Er:LiNbO晶体波导激光器和放
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本论文研究了Mg:Er:LiNbO<,3>晶体的生长、结构及Mg离子对这类铌酸锂晶体光学性能的影响.其中掺入Mg的主要作用是提高晶体的抗光损伤能力,这对于提高Er:LiNbO<,3>晶体波导激光器和放大器的泵浦光强有着重要意义.在晶体生长中,所有掺杂剂均以氧化物的形式掺入.寻找合适的晶体生长工艺参数,以避免因掺杂剂的引入而出现组分过冷,并且最大程度地减小溶质分凝造成的晶体成分不均匀现象.对晶体进行极化,得到极化完全的晶体.通过X-射线晶体粉末衍射结果分析,Mg:Er:LiNbO<,3>晶体并没有因为Mg的掺入而出现新相,但晶胞体积因为Mg的掺入有所改变.对于Er:LiNbO<,3>晶体,晶胞体积随着Er的掺入量增加而缩小;对于Mg:Er:LiNbO<,3>晶体,晶胞体积并没有随Mg掺量的变化规律性改变.利用红外透射光谱和紫外-可见吸收光谱分析了杂质Mg在掺杂LiNbO<,3>晶体中的掺杂阈值浓度及其占位情况,并提出了Mg在晶体中的占位模型.Mg在掺杂LiNbO<,3>晶体中的阈值浓度为4~5mol％,在掺Mg量没有达到阈值浓度时,Mg以取代反位铌的形式进入晶格,在超过阈值浓度以后,Mg将取代正常的Nb位.用透射光斑畸变法测试了Mg:Er:LiNbO<,3>晶体的抗损伤变性能,测试结果表明Mg:Er:LiNbO<,3>晶体的抗光损伤性能比Er:LiNbO<,3>晶体的抗光损伤能力提高了2个数量级以上,为新型激光器的研究提供了新的基质材料,这对波导激光器的产业化进程将起到推动作用.
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