本文關(guān)鍵詞：稀土摻雜鈮酸鋰晶體的合成、生長與性能研究

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【摘要】：鈮酸鋰(LiNbO3, LN)作為一種重要的多功能光電材料,由于其具有優(yōu)良的壓電、電光、聲光、熱電、光折變和激光活性等一系列特殊性質(zhì),被廣泛應(yīng)用于紅外探測器、集成光學(xué)元器件、光參數(shù)振蕩器、調(diào)Q開關(guān)等實(shí)際應(yīng)用中。尤其是最近幾年,固體激光器被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、激光測距以及環(huán)境監(jiān)測方面,純的鈮酸鋰是一種良好的激光摻雜基質(zhì)材料,但由于在生長過程中,鋰元素通過揮發(fā)而丟失,導(dǎo)致生長出來的鈮酸鋰晶體處于缺鋰狀態(tài),從而導(dǎo)致LN晶體中存在大量的空位。從而對其性能有了很大的影響,所以生長近化學(xué)計(jì)量比的LiNbO3晶體非常有必要。本文采用富鋰環(huán)境下利用提拉法生長高質(zhì)量稀土鈥和銩摻雜近化學(xué)計(jì)量比的鈮酸鋰單晶�？梢姽馔干渎蔬_(dá)75%左右,對近化學(xué)計(jì)量比LiNbO3不同方向的力學(xué)性能進(jìn)行對比,在0.1kg載荷下,維氏硬度機(jī)壓頭在(006)面LiNbO3樣品更深的壓痕和更長的裂紋,經(jīng)測量和計(jì)算可知,(300)晶面樣品的維氏硬度值為629.6 kg mm-2明顯高于(006)面的473.4 kg mm-2,同時(shí)測量出(300)面和(006)面的斷裂韌性、脆性指數(shù)和彈性模量,均表明(300)面LiNbO3的機(jī)械性能比(006)更好,在應(yīng)力儀下觀察兩者的應(yīng)力分布發(fā)現(xiàn)(300)應(yīng)力分布比(006)面更少更均勻。對摻H03+近化學(xué)計(jì)量比LiNbO3晶體在655nm光激發(fā)下,測試了其上轉(zhuǎn)換發(fā)光光譜。分析了其上轉(zhuǎn)換發(fā)光峰位和強(qiáng)度與Ho3+的摻雜濃度的關(guān)系,并對Ho3+的上轉(zhuǎn)換機(jī)制進(jìn)行分析。同時(shí)也對Tm3+:LiNbO3晶體做了光譜測試,用808nm光激發(fā)其上轉(zhuǎn)換發(fā)光,解釋其上轉(zhuǎn)換機(jī)理,并分析了摻雜濃度和強(qiáng)度的影響,同時(shí)對Ho3+和Tm3+摻雜的近化學(xué)計(jì)量比LiNbO3晶體粉體的色度進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)它們各自在655nm和808nm激發(fā)下能夠發(fā)出穩(wěn)定而又明亮的綠光和紅光。
【關(guān)鍵詞】：近化學(xué)計(jì)量比 Ho~(3+)和Tm~(3+)離子摻雜 LiNbO_3 發(fā)光光譜
【學(xué)位授予單位】：上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ131.11;O78
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 綜述10-17
• 1.1 引言10
• 1.2 上轉(zhuǎn)換技術(shù)的發(fā)展10-12
• 1.3 鈮酸鋰晶體概述12-16
• 1.4 本論文選題依據(jù)和研究內(nèi)容16-17
• 1.4.1 選題依據(jù)16
• 1.4.2 研究內(nèi)容16-17
• 第2章 稀土摻雜的鈮酸鋰晶體的生長及加工17-29
• 2.1 引言17
• 2.2 多晶料的合成17-18
• 2.3 原料的燒結(jié)18-20
• 2.4 提拉法生長晶體20-21
• 2.5 鈮酸鋰晶體生長工藝的確定21-23
• 2.5.1 溫度場的確定21-22
• 2.5.2 晶體轉(zhuǎn)速的選擇22-23
• 2.5.3 晶體的提拉速度23
• 2.6 單晶生長過程23-25
• 2.7 晶體的極化處理25-26
• 2.8 晶體加工26-28
• 2.9 小結(jié)28-29
• 第3章 鈮酸鋰不同方向力學(xué)性能研究29-36
• 3.1 引言29
• 3.2 維氏硬度29-31
• 3.3 斷裂韌性31-32
• 3.4 彈性模量32-34
• 3.5 應(yīng)力分布34
• 3.6 小結(jié)34-36
• 第4章 稀土摻雜鈮酸鋰發(fā)光性能的研究36-46
• 4.1 Ho~(3+)摻雜鈮酸鋰發(fā)光性能的研究36-41
• 4.1.1 Ho~(3+)摻雜鈮酸鋰的吸收光譜36-37
• 4.1.2 Ho~(3+)摻雜鈮酸鋰上轉(zhuǎn)換光譜分析37-39
• 4.1.3 Ho~(3+)摻雜鈮酸鋰發(fā)光色度分析39-41
• 4.2 Tm~(3+)摻雜鈮酸鋰發(fā)光性能的研究41-45
• 4.2.1 Tm~(3+)摻雜鈮酸鋰吸收光譜41-42
• 4.2.2 Tm~(3+)摻雜鈮酸鋰上轉(zhuǎn)換熒光發(fā)射42-45
• 4.3 小結(jié)45-46
• 第5章 結(jié)論46-48
• 參考文獻(xiàn)48-53
• 致謝53-54
• 攻讀學(xué)位期間所開展的項(xiàng)目和發(fā)表的學(xué)術(shù)論文54

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本文編號：530017