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第一章 绪论1

1.1 铌酸锂晶体概述1

1.1.1 铌酸锂晶体的结构2

1.1.2 铌酸锂晶体中的本征缺陷2

1.1.3 铌酸锂晶体中的非本征缺陷5

1.1.4 铌酸锂晶体的抗光损伤能力6

1.2 稀土离子的光谱性质7

参考文献10

第二章 稀土掺杂铌酸锂晶体的生长12

2.1 提拉法生长铌酸锂晶体12

2.1.1 原料的配比12

2.1.2 晶体的生长设备14

2.1.3 晶体的生长过程15

2.1.4 晶体生长的工艺参数19

2.2 稀土离子单掺铌酸锂晶体的生长23

2.3 稀土离子／抗光损伤元素双掺铌酸锂晶体的生长24

2.4 稀土离子三掺铌酸锂晶体的生长27

2.5 化学计量比铌酸锂晶体的生长28

2.6 晶体的极化及加工29

2.6.1 晶体的极化29

2.6.2 晶片的加工30

2.7 晶体组分测试31

参考文献32

第三章 稀土／抗光损伤元素双掺铌酸锂晶体的缺陷结构33

3.1 红外吸收光谱测试33

3.2 Ho／抗光损伤离子双掺LN晶体中掺杂离子的分凝系数34

3.3 Er/Mg：LN的红外光谱分析40

3.4 双掺Er/In：LN晶体的红外光谱分析45

3.5 双掺Er/Sc：LN晶体的红外光谱分析48

3.6 双掺Ho/Mg：LN的红外光谱分析51

3.7 双掺Ho/In：LN的红外光谱分析52

3.8 双掺Ho/Hf：LN的红外光谱分析53

3.9 铒／抗光损伤元素双掺铌酸锂晶体的紫外吸收边分析54

3.10 钬／抗光损伤元素双掺铌酸锂晶体的紫外吸收边分析57

参考文献59

第四章 稀土掺杂铌酸锂单晶的吸收光谱及Judd-Ofelt理论分析61

4.1 吸收光谱的测量方法及能级位置的确定61

4.1.1 吸收光谱61

4.1.2 通过吸收光谱确定激发态能级位置63

4.2 Judd-Ofelt理论介绍66

4.2.1 电偶极跃迁的J-O理论67

4.2.2 三参量J-O公式68

4.3 Er：LN晶体的Judd-Ofelt理论分析及结果72

4.3.1 Er：CLN晶体的J-O理论分析72

4.3.2 Er/Mg：CLN晶体的J-O理论分析75

4.3.3 Er/Zn：CLN晶体的J-O理论分析79

4.3.4 Er/In：CLN晶体的J-O理论分析81

4.3.5 Er/Sc：CLN晶体的J-O理论分析84

4.3.6 Er/Hf：CLN晶体的J-O理论分析86

4.3.7 抗光损伤离子双掺对Er：LN光谱特性的影响87

4.3.8 Er/Mg：SLN晶体的J-O理论分析90

4.4 Ho：LN的Judd-Ofelt理论分析及结果92

4.4.1 Ho：LN晶体的J-O理论分析92

4.4.2 Ho/Mg：LN晶体的J-O理论分析94

4.4.3 Ho/In：LN晶体的J-O理论分析102

4.4.4 Ho/Hf：LN晶体的J-O理论分析106

4.5 Dy：LN的J-O理论分析及结果113

4.5.1 Dy：LN晶体的J-O理论分析113

4.5.2 Dy/Zn：LN晶体的J-O理论分析115

参考文献118

第五章 稀土离子单掺LN晶体的上转换发光特性121

5.1 上转换荧光测试方法121

5.2 Er：LN的上转换发光125

5.2.1 Er：LN的上转换发光机制126

5.2.2 Er：LN的上转换发光效率129

5.2.3 Mg2+掺杂对Er/Mg：LN晶体上转换发光的影响131

5.2.4 Mg2+掺杂对Er/Mg：SLN晶体光谱位的影响133

5.3 Ho：LN的上转换发光及上转换过程135

5.3.1 双掺Ho/Mg：LN晶体的上转换发光136

5.3.2 双掺Ho/In：LN晶体的上转换发光139

5.3.3 双掺Ho/Hf：LN晶体的上转换发光141

5.4 Dy：LN的上转换发光144

5.4.1 Dy：LN的上转换发光144

5.4.2 Dy/Er：LN中的能量传递148

5.5 Eu：LN的上转换发光152

5.5.1 Eu：LN的上转换发光机制152

5.5.2 5D0→7F0跃迁的机制：J混157

5.6 Tb：LN的上转换发光158

参考文献162

第六章 Nd/Yb/RE三掺LN晶体的上转换发光特性167

6.1 Nd3＋→Yb3＋的能量传递特性167

6.2 Nd/Yb/Ho：LN的上转换发光及上转换过程173

6.3 Nd/Yb/Tm：LN的上转换发光及上转换过程178

参考文献182

第七章 Er/抗光损伤离子双掺LN晶体的近红外发射特性185

7.1 近红外1.54μm波段发射性能测试系统187

7.2 双掺Er/Mg：LN晶体的近红外发射性能188

7.2.1 近红外稳态荧光光谱188

7.2.2 1.54μm处的荧光衰减特性189

7.3 双掺Er/In：LN晶体的近红外发射性能192

7.3.1 近红外稳态荧光光谱192

7.3.2 1.54μm处的荧光衰减特性193

7.4 双掺Er/Sc：LN晶体的近红外发射性能195

7.4.1 近红外稳态荧光光谱195

7.4.2 1.54μm处的荧光衰减特性195

参考文献197

第八章 上转换发光的应用198

8.1 温度传感198

8.2 红外上转换中间能级的可见区测定200

8.3 晶体结构探针205

参考文献209

第九章 稀土／抗光损伤离子双掺铌酸锂晶体的抗光损伤性能211

9.1 抗光损伤能力测试装置211

9.2 Er／抗光损伤离子：LN晶体的抗光损伤性能215

9.2.1 Er/Mg：LN晶体的抗光损伤性能215

9.2.2 Er/In：LN晶体的抗光损伤性能216

9.2.3 Er/Sc：LN晶体的抗光损伤性能217

9.2.4 抗光损伤能力增强机理217

9.3 Ho／抗光损伤离子：LN晶体的抗光损伤性能219

9.3.1 Ho/Mg：LN晶体的抗光损伤性能219

9.3.2 Ho/In：LN晶体的抗光损伤性能222

9.3.3 Ho/Hf：LN晶体的抗光损伤性能224

9.3.4 抗光损伤能力增强机理226

参考文献227