K+, Yb3+掺杂BaWO4晶体：新型近红外激光材料的光谱特性研究

"K+, Yb3+: BaWO4晶体光谱性能研究 (2008年)，这篇论文探讨了在BaWO4晶体中通过双掺杂K+离子来提高Yb3+离子掺入量的技术，以增强其光谱性能。实验结果显示，K+ (x(K+)=0.01) 和 Yb3+ (x(Yb3+)=0.02) 掺杂的BaWO4晶体在977nm波长处的吸收系数达到α=0.494cm-1。此外，研究还关注了930nm LD激光抽运下，Yb3+离子2F5/2能级到2F7/2能级跃迁的960-1020nm荧光光谱，发现其在1005nm处的发射截面为σern=6.286pm²，荧光寿命为0.4毫秒。这些发现表明K+, Yb3+: BaWO4晶体是一种潜在的新型近红外激光材料。" 本文是工程技术领域的研究成果，发表在2008年11月的《北京工业大学学报》上，由多个机构的研究人员共同完成。研究的主要目的是通过掺杂钾离子（K+）来增加镱离子（Yb3+）在钡钨酸盐（BaWO4）晶体中的浓度，从而改善晶体的光学性能。BaWO4晶体因其优良的拉曼增益和自聚焦特性，在激光技术和光电子设备中有广泛应用。然而，由于稀土离子在BaWO4中的分凝系数较低，使得掺杂晶体的制备面临挑战。 实验中，研究者首先在纯BaWO4多晶原料中添加一定量的Yb2O3，然后进一步掺入K2WO4，通过这种方法提高Yb3+的分凝系数。测试结果表明，这种双掺杂策略有效提升了晶体对特定波长激光的吸收能力，并且Yb3+的荧光特性也得到了优化。960-1020nm范围内的荧光光谱分析揭示了Yb3+离子的跃迁特性，其在1005nm处的高发射截面和较短的荧光寿命，意味着该晶体在近红外激光领域具有良好的应用潜力。 这项工作对于开发新型自激活、自聚焦、自频移的激光晶体具有重要意义，特别是在全固态光电子器件的设计和制造中。通过提高稀土离子在BaWO4晶体中的浓度，有可能实现更高效、稳定的激光输出，为光通信、激光加工和其他光电子应用提供新的材料选择。同时，这也为鸽酸盐基的上转换发光材料研究提供了新的思路。K+, Yb3+: BaWO4晶体的光谱性能研究不仅深化了我们对掺杂晶体光学性质的理解，也为未来新型激光技术的发展奠定了基础。