Nd:La0.02Lu0.98VO4晶体的生长与性能研究

王伟男, 李光伟, 赵 斌

(1.福州大学石油化工学院, 福建 福州　350116； 2.福州大学化学学院, 福建 福州　350116)

0　引言

激光二极管泵浦的全固态激光器(DPSSL)具有结构紧凑、 光束质量好、 输出功率高、 寿命长、 噪声低等优点, 成为当今激光器发展的主流, 现已广泛应用于军事、 医疗、 科研和通讯信息等领域.Nd:YVO4、 Nd:GdVO4及Nd:LuVO4等钒酸盐晶体因其优异的热学、 光学和激光性能被广泛应用于中小功率的固体激光器[1-7].但Nd:YVO4等晶体的吸收带宽小于GaAlAs泵浦源线宽(2～3 nm), 对晶体的吸收效率有所影响[8].研究发现, 将Nd:YVO4和Nd:GdVO4混杂, 可以形成一种Nd:GdYVO4混晶, 其吸收带宽增加的同时吸收效率也有所提高[9].此后, 对Nd:LuGdVO4、 Nd:LuYVO4等钒酸盐混晶的陆续研究表明, 钒酸盐混晶中, 离子的随机分布造成了光谱的不均匀增宽, 却同时影响了晶体的热性能和机械性能等物理性能.当基质离子的混杂比例接近于1时, 光谱带宽最宽, 但其热性能下降最多[10].因此, 在应用钒酸盐混晶时, 需要寻找光谱带宽较大而热性能等综合性能较好的晶体.先前的研究主要集中在YVO4、 GdVO4、 LuVO4等相同晶系晶体混杂形成的系列混晶上, 混杂比例较大, 对热性能的影响比较明显.镧系元素中La的半径最大, LaVO4的稳定相属于单斜晶系, 而YVO4、 GdVO4、 LuVO4等均属于四方晶系.因此, 与其他钒酸盐混晶相比, 掺杂LaVO4形成的混晶的晶体场可能变化程度更大, 光谱的非均匀加宽更宽.当LaVO4的掺杂量较小时就可能获得和别的混晶相同的光谱带宽, 有利于减小掺杂对热性能的影响, 保持晶体的综合性能.

本研究在……