论文摘要
近年来,激光玻璃在激光技术领域中得到了广泛应用,它快速推动着激光器件的发展,并成为高功率和高能量激光器的主要激光材料,如近年来引人瞩目的高功率掺钬固体激光器。针对高功率激光器的强烈需求,本文设计了基质材料的结构、组成和制备工艺参数,研制了具有优良激光性能的稀土掺杂氟磷酸盐激光玻璃主动材料;本文制备了不同Al（PO3）3含量的掺铥系列氟磷玻璃,采用Judd-Ofelt理论计算了材料的光谱参数;采用美国PerkinElmer公司制造的Lambda 900UV/VIS/NIR Spectrometer测定吸收光谱,采用Niclet-800型傅立叶变换红外光谱仪测量其荧光光谱。研究了其结构、热稳定性和光谱性质。以及在Tm3+和Ho3+不同摩尔分数掺杂下Cr3+/Tm3+/Ho3+共掺氟磷酸盐玻璃在2.0μm处的发光特性。并且用Judd-Ofelt理论计算了强度参量,并由此计算了激发能级的自发辐射跃迁速率、辐射寿命、荧光分支比等光谱参量。通过理论计算和材料的激光性能实验分析,揭示了氟磷玻璃系统中,稀土离子和玻璃结构对光谱特性的作用机制。研究结果表明:在室温下,用786nm半导体激光器泵浦这些掺钬玻璃,当Ho3+的浓度为11.296×1019个/cm3（0.5mol%）,Tm3+的浓度为9.212×1020个/cm3（4.5mol%）时,该掺钬玻璃（P8）在2.0μm波段实现强的荧光发射,中心波长为2.036μm,荧光半宽高（FWHM）为96.2nm。并用Judd-Ofelt理论计算了该玻璃（P8）的强度参量Ωt（t=2,4,6）,给出了Ho3+离子光谱特性的计算结果。此外,氟磷酸盐玻璃系统能接受较高的Tm3+、Ho3+掺杂率,获得的P8玻璃有较宽的荧光线宽,是可产生2.0μm波长固体激光器理想的候选材料。
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