Wachstum großformatiger Dy3+/RE3+ (RE=Tb, Eu) co-dotierter Ca3Li0.275Nb1.775Ga2.95O12 (CLNGG)-Laserkristalle und deren spektrale Eigenschaften

YOU Zhenyu ,  

CHEN Huibin ,  

JIANG Shuisen ,  

SU Zisheng ,  

LI Xuhong ,  

HUANG Yixiang ,  

WANG Yan ,  

摘要

Fünf Kristalle wurden erfolgreich mit der Ziehmethode synthetisiert: Dy∶Ca3Li0.275Nb1.775Ga2.95O12 (CLNGG), Dy, Tb∶CLNGG, Dy, Eu∶CLNGG, Tb∶CLNGG und Eu∶CLNGG. Durch die Analyse ihrer Absorptionsspektren bei Raumtemperatur, Anregungs- und Emissionsspektren sowie Fluoreszenzzerfallskurven wurden ihre spektralen Eigenschaften und Energieübertragungsmechanismen detailliert untersucht. Basierend auf Berechnungen der Judd-Ofelt-Theorie wurden diese Eigenschaften weiter erläutert. Die Ergebnisse zeigen, dass im Dy3+-System eine Co-Dotierung mit Tb3+- und Eu3+-Ionen nicht nur den Emissionsquerschnitt im gelben Wellenlängenbereich verstärkt, sondern auch die Fluoreszenzquantenausbeute erhöht. Diese Verbesserungen sind besonders vorteilhaft für eine effiziente gelbe Lichtextraktion von Dy3+. Darüber hinaus bestätigten verwandte Studien die gegenseitige Energieübertragung zwischen Dy3+- und Tb3+-Ionen in Dy, Tb∶CLNGG-Kristallen, während in Dy, Eu∶CLNGG-Kristallen eine unidirektionale Energieübertragung zwischen Dy3+ und Eu3+ erfolgt. Basierend auf den erhaltenen Ergebnissen sind Dy, Tb∶CLNGG- und Dy, Eu∶CLNGG-Kristalle wettbewerbsfähige und vielversprechende Lasermedien für diodengepumpte, vollkommen feste gelbe Laser.

关键词

Kristallwachstum; CLNGG-Kristalle; Dy3+, Tb3+/Eu3+∶CLNGG; gelbe Emission; spektrale Eigenschaften; Energieübertragungsprozesse

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