稀土摻雜鈮酸鋰單晶的光譜特性（簡體書）

《稀土摻雜鈮酸鋰單晶的光譜特性》以稀土離子摻雜鈮酸鋰晶體為研究對象，以稀土離子的上轉換可見發光及近紅外發射為主題，總結了作者最近5年來在稀土離子摻雜鈮酸鋰晶體光譜特性方面的最新研究成果，尤其是Er（Ho）／抗光損傷離子雙摻鈮酸鋰晶體的光譜特性。
《稀土摻雜鈮酸鋰單晶的光譜特性》可供在材料科學、物理和化學領域中從事晶體生長或稀土離子光譜性質研究的科學工作者、高等學校教師和研究生參考。

《稀土摻雜鈮酸鋰單晶的光譜特性》可供在材料科學、物理和化學領域中從事晶體生長或稀土離子光譜性質研究的科學工作者、高等學校教師和研究生參考。

前言
第一章緒論
1.1鈮酸鋰晶體概述
1.1.1鈮酸鋰晶體的結構
1.1.2鈮酸鋰晶體中的本征缺陷
1.1.3鈮酸鋰晶體中的非本征缺陷
1.1.4鈮酸鋰晶體的抗光損傷能力
1.2稀土離子的光譜性質
參考文獻

第二章稀土摻雜鈮酸鋰晶體的生長
2.1提拉法生長鈮酸鋰晶體
2.1.1原料的配比
2.1.2晶體的生長設備
2.1.3晶體的生長過程
2.1.4晶體生長的工藝參數
2.2稀土離子單摻鈮酸鋰晶體的生長
2.3稀土離子/抗光損傷元素雙摻鈮酸鋰晶體的生長
2.4稀土離子三摻鈮酸鋰晶體的生長
2.5化學計量比鈮酸鋰晶體的生長
2.6晶體的極化及加工
2.6.1晶體的極化
2.6.2晶片的加工
2.7晶體組分測試
參考文獻

第三章稀土/抗光損傷元素雙摻鈮酸鋰晶體的缺陷結構
3.1紅外吸收光譜測試
3.2Ho/抗光損傷離子雙摻LN晶體中摻雜離子的分凝係數
3.3Er/Mg：LN的紅外光譜分析
3.4雙摻Er/In：LN晶體的紅外光譜分析
3.5雙摻Er/Sc：LN晶體的紅外光譜分析
3.6雙摻Ho/Mg：LN的紅外光譜分析
3.7雙摻Ho/In：LN的紅外光譜分析
3.8雙摻Ho/Hf：LN的紅外光譜分析
3.9鉺/抗光損傷元素雙摻鈮酸鋰晶體的紫外吸收邊分析
3.10鈥/抗光損傷元素雙摻鈮酸鋰晶體的紫外吸收邊分析
參考文獻

第四章稀土摻雜鈮酸鋰單晶的吸收光譜及Judd-ofelt理論分析
4.1吸收光譜的測量方法及能級位置的確定
4.1.1吸收光譜
4.1.2通過吸收光譜確定激發態能級位置
4.2Judd-Ofelt理論介紹
4.2.1電偶極躍遷的J-O理論
4.2.2三參量J-O公式
4.3Er：LN晶體的Judd-Ofelt理論分析及結果
4.3.1Er：CLN晶體的J-O理論分析
4.3.2Er/Mg：CLN晶體的J-O理論分析
4.3.3Er/Zn：CLN晶體的J-O理論分析
4.3.4Er/In：CLN晶體的J-O理論分析
4.3.5Er/Sc：CLN晶體的J-O理論分析
4.3.6Er/Hf：CLN晶體的J-O理論分析
4.3.7抗光損傷離子雙摻對Er：LN光譜特性的影響
4.3.8Er/Mg：sLN晶體的J-O理論分析
4.4Ho：LN的Judd_Ofelt理論分析及結果
4.4.1Ho：LN晶體的J-O理論分析
4.4.2Ho/Mg：LN晶體的J-O理論分析
4.4.3Ho/In：LN晶體的J-O理論分析
4.4.4Ho/Hf：LN晶體的J-O理論分析
4.5Dy：LN的J-O理論分析及結果
4.5.1Dy：LN晶體的J-O理論分析
4.5.2Dy/Zn：LN晶體的J-O理論分析
參考文獻

第五章稀土離子單摻LN晶體的上轉換發光特性
5.1上轉換熒光測試方法
5.2Er：LN的上轉換發光
5.2.1Er：LN的上轉換發光機制
5.2.2Er：LN的上轉換發光效率
5.2.3Mg2+摻雜對Er/Mg：LN晶體上轉換發光的影響
5.2.4Mg2+摻雜對Er/Mg：SLN晶體光譜位的影響
5.3Ho：LN的上轉換發光及上轉換過程
5.3.1雙摻Ho/Mg：LN晶體的上轉換發光
5.3.2雙摻Ho/In：LN晶體的上轉換發光
5.3.3雙摻Ho/Hf：LN晶體的上轉換發光
5.4Dy：LN的上轉換發光
5.4.1Dy：LN的上轉換發光
5.4.2Dy/Er：LN中的能量傳遞
5.5Eu：LN的上轉換發光
5.5.1Eu：LN的上轉換發光機制
5.5.25Do→7Fo躍遷的機制：J混
5.6Tb：LN的上轉換發光
參考文獻

第六章Nd/Yb/RE三摻LN晶體的上轉換發光特性
6.1Nd3+→Yb3+的能量傳遞特性
6.2Nd/Yb/Ho：LN的上轉換發光及上轉換過程
6.3Nd/Yb/Tm：LN的上轉換發光及上轉換過程
參考文獻

第七章Er/抗光損傷離子雙摻LN晶體的近紅外發射特性
7.1近紅外1.54/靘波段發射性能測試系統
7.2雙摻Er/Mg：LN晶體的近紅外發射性能
7.2.1近紅外穩態熒光光譜
7.2.21.54靘處的熒光衰減特性
7.3雙摻Er/In：LN晶體的近紅外發射性能
7.3.1近紅外穩態熒光光譜
7.3.21.54tzm處的熒光衰減特性
7.4雙摻Er/Sc：LN晶體的近紅外發射性能
7.4.1近紅外穩態熒光光譜
7.4.21.54靘處的熒光衰減特性
參考文獻

第八章上轉換發光的應用
8.1溫度傳感
8.2紅外上轉換中間能級的可見區測定
8.3晶體結構探針
參考文獻

第九章稀土/抗光損傷離子雙摻鈮酸鋰晶體的抗光損傷性能
9.1抗光損傷能力測試裝置
9.2Er/抗光損傷離子：LN晶體的抗光損傷性能
9.2.1Er/Mg：LN晶體的抗光損傷性能
9.2.2Er/In：LN晶體的抗光損傷性能
9.2.3Er/Sc：LN晶體的抗光損傷性能
9.2.4抗光損傷能力增強機理
9.3Ho/抗光損傷離子：LN晶體的抗光損傷性能
9.3.1Ho/Mg：LN晶體的抗光損傷性能
9.3.2Ho/In：LN晶體的抗光損傷性能
9.3.3Ho/Hf：LN晶體的抗光損傷性能
9.3.4抗光損傷能力增強機理
參考文獻

在本節中，研究將抗光損傷離子Mg2+、In3+和Hf4+摻人到Ho：LN晶體對其上轉換發光的發光強度等性能的影響和上轉換機制進行討論，總結Mg2+、In3+和HP+摻雜的濃度對其影響規律。
5.3.1雙摻H0／Mg：LN晶體的上轉換發光
激發光源為半導體激光器，激發功率為30mW，激發波長為808nm。為了實驗結果的可比性，實驗中保持測試參數不變，測試條件統一如下：①使進光與出光狹縫寬度保持一致；②掃描的步長為0.5nm；③掃描的次數為8次；④測試光路系統始終保持一致。熒光光譜的測試范圍在400～740nm，Ho／Mg：LN晶體上轉換熒光光譜的測試結果如圖5.15所示。
從圖5.15中可以清晰的看到，在上轉換熒光光譜中，存在五個位于可見區的主要發射峰，峰值波長分別在425nm、486nm、561nm、656nm和725nm左右。將808nm激發下的發射波長與文獻[39，40]中給出的能級位置相比較，可以確定這五個發光帶對應的電子態躍遷。在561nm處對應的5F4&5S2→5Is躍遷產生的綠色上轉換熒光最強，在725nm處對應的5I5→5Is產生的紅色上轉換熒光也較強，在425nm處對應的3G5→5I8產生的紫色上轉換熒光和在486nm處對應的5F3→5Is躍遷產生的藍色上轉換熒光相對前兩者較弱，在656nm處對應的5F5→5Is躍遷產生的紅色上轉換熒光相對最弱。值得注意的是，Ho／Mg：LN晶體中，在Mg2+摻雜濃度改變的條件下，Ho3+的光譜項躍遷的峰位并未發生改變，只是不同峰位的相對發光強度出現變化。
為了確定Ho／Mg：LN晶體的屬于幾光子過程，在實驗中選擇Ho／Mg（5.0）：CLN樣品來測量了上轉換發光強度與激發功率的關系，獲得的積分發光強度隨激發能量變化的實驗結果如圖5.16所示。從圖5.16中可以明顯地看出，Ho／Mg（5.0）：CLN樣品的功率依賴曲線在雙對數坐標下的斜率分別為1.85、2.1、2.19、2.28和2.46，都近似等于整數2。這說明在Ho／Mg：LN晶體樣品中上轉換過程是一個雙光子過程。
根據上面的實驗結果和討論，我們提出的Ho／Mg：LN晶體在808nm半導體激光器激光泵浦下的上轉換發光的能級途徑如圖5.17所示，圖中的實直線代表輻射躍遷，曲線代表無輻射躍遷。對于上轉換發光過程，解釋如下：HC+離子核外電子在808nm激光泵浦下從基態躍遷到4I9／2能級，再經過無輻射躍遷到5I5能級。