在稀土摻雜納米復(fù)合材料的光學(xué)應(yīng)用中,吸收和散射損耗最小化是獲得高透明度的復(fù)合材料的關(guān)鍵。然而,不同的形狀,尺寸和復(fù)合物導(dǎo)致顆粒的散射性質(zhì)變得難以解釋。因此,尋找一種制備具有納米晶體的透明納米復(fù)合材料的策略值得探索。我們通過瑞利散射理論提供簡單的近似來計算透明度,解釋可見光區(qū)域中的散射。這些光學(xué)結(jié)果表明,納米晶體具有用于制造高透明度的功能性發(fā)光光學(xué)復(fù)合材料的通用策略。我們優(yōu)化了一種新穎的方法來合成具有出色光學(xué)性能的CaWO₄:Ln³⁺/PS或PMMA共聚物膜,作為典型樣品,這對鑭系元素納米復(fù)合材料的開發(fā)具有重要意義。廣泛使用的含有納米粒子的高分子復(fù)合材料可以從我們工作中得到參考,大多數(shù)高分子材料和無機材料都有固定的柯西色散公式,可以用于理論上的性能預(yù)測。在第二章中,我們通過溶劑熱策略合成了NaY（WO₄）₂:Ln³⁺和NaGd（WO₄）₂:Ln³⁺納米晶體。合成方法被設(shè)計用以避免水的溶劑效應(yīng)。我們的NaY（WO

【文章來源】：上海師范大學(xué)上海市

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

3.1(a)KLuW晶體的照片和(b)形態(tài)圖

上海師范大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章緒論[4]鹽激光器的效率均達到了新的記錄。15％Tm:KLu(WO4)2激光器在1957到1965nm處產(chǎn)生了785mW功率，效率η=77％。使用0.9毫米厚的25％Yb:KLu(WO4)2微米激光，可實現(xiàn)的效率為η=91％，接近斯托克斯位移設(shè)定的理論極限[23]。UweGriebner課題組[63]使用單斜晶母體KLu(WO4)2(簡稱KLuW)作為襯底，在Y摻雜的外延層的1微米范圍內(nèi)進行CW受激輻射。在不主動冷卻晶體的情況下，泵浦效率高達55％，CW輸出功率超過500mW。與用Yb：KY(WO4)2-KY(WO4)2外延獲得的初始結(jié)果相比，這大約提高了一個數(shù)量級。在此工作中，他們還演示了在980nm附近進行外延激光器的二極管泵浦。圖1.3.3.1(a)KLuW晶體的照片和(b)形態(tài)圖。圖1.3.3.2實驗裝置示意圖。M1：ROC=50mm或100mm的鏡子，M2：ROC=100mm的鏡子;M3：平面耦合鏡；L：f=6.28cm聚焦鏡；Yb：KLuW-KLuW-外延晶體在使用TDL泵浦的激光實驗中，光路終點的鏡片M1對泵浦輻射具有高透過率，并且可以精確測量單程中的吸收功率。當輸出耦合器透射率介于1.1％和10％之間時，可以獲得連續(xù)的激光操作。對于1.1％的輸出耦合器，使用100微米薄的Yb：KLuW層實現(xiàn)了激光閾值低至120mW。同時他們使用了不同的耦合器測量的閾值比批量Yb：KLuW樣品低三到五倍，在后者中，光的再吸收迫使

上海師范大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章緒論[5]激光以更長的波長振蕩。在施加的最大泵浦功率(入射到樣品上的1.25W)下，最大輸出功率為105mW，與吸收功率的泵浦效率相比較高出了20％。輸出耦合器實現(xiàn)了相對于吸收功率的最高效率。òscarSilvestre課題組[64]成功實現(xiàn)了基于單斜晶體KLuW的Tm摻雜復(fù)合材料的液相外延單晶生長和激光操作。樣品的高光學(xué)質(zhì)量允許在室溫激光操作的連續(xù)模式下獲得高達64％的效率。制備的外延激光器是可調(diào)的，其性能可與其他大塊單晶激光材料媲美。在此工作中施加的入射功率沒有發(fā)現(xiàn)大的損失。圖1.3.3.3(a)激光實驗中使用的Tm:KLuW-KLuW外延樣品的照片，以及(b)層表面的粗糙度。圖1.3.3.4縱向泵浦外延Tm激光器的設(shè)置。FL:增鍍了透射膜的聚焦透鏡，f=70mm，M1:平面全反射鏡，M2-M3:RC=100mm反射鏡，M4:平面輸出耦合器，外延:Tm:KLuW-KLuW樣品。通過液相外延在未摻雜稀土元素的KLu(WO4)2襯底上生長摻有Tm的單斜KLu(WO4)2的薄外延層。外延復(fù)合材料具有的光學(xué)特征被表征，并在諧振腔中實現(xiàn)，并通過Ti：藍寶石激光器縱向泵浦(垂直于該層)。相對于在802nm處吸收的泵浦功率，可調(diào)諧(1894-2039nm)連續(xù)波激光操作的最大效率高達64％。其輸出功率受晶體光吸收率的限制。SergeiKurilchik等[65]通過測量KGd(WO4)2，KY(WO4)2和KYb(WO4)2的晶格參數(shù)，計算出不同含量的Gd3+和Yb3+離子的KGdxYbyY1-xy(WO4)2層的晶格參


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