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稀土离子掺杂晶体中的上转换过程和电磁感应光透明现象的研究

作　者: 徐淮良
导　师: 蒋占魁
学　校: 吉林大学
专　业: 光学
关键词: 稀土离子转换过程全固化匹配条件短波长激光技术非线性材料混频技术存储技术有机发光材料
分类号: O482.3
类　型: 博士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

激光自1960年诞生以来,已经在许多科学研究领域及实际应用中显示了巨大的威力。随着光信息、光通讯、光存储技术的发展,人们对高效率、全固化、短波长、可调谐激光器的需要越来越迫切。目前,产生短波长激光最常用的方法是非线性材料中的倍频、混频技术。但这种技术需要满足严格的位相匹配条件,而且,仪器结构比较复杂,价格高,不易集成,因此它的应用受到限制。近几年来,另一种产生短波长可调谐激光技术——上转换激光越来越倍受关注。其主要特点是:1)不需要位相匹配条件:2)结构简单,可全固化;3)价格低廉。上转换激光材料主要有两类:A.稀土离子掺杂的光学晶体或非晶体:B.有机发光材料。目前国外报道的上转换激光的研究主要集中在红外、可见波段,对紫外上转换激光报道很少。本论文主要研究了稀土离子掺杂固体材料在紫外波段上转换的产生、特性及机理。为此,我们首先研究了材料的能级结构、荧光光谱、荧光寿命、非辐射弛豫速率、荧光量子效率等重要光学性质。该内容主要集中在论文的第二部分。在此基础上我们重点探测了紫外上转换荧光及其特性和产生机理。该内容主要涉及论文的第三部分。

全文目录

提要  6-10
第一章绪论  10-31
  1.1 激光光源  10-12
  1.2 激光发展简史  12-14
  1.3 上转换发光  14-24
    1.3.1 激发态吸收  16-18
    1.3.2 能量转移上转换  18-22
    1.3.3 光子雪崩  22-24
  1.4 量子相干效应  24-28
  1.3 本论文的主要内容及意义  28-31
第二章稀土掺杂离子晶体的辐射特性  31-51
  2.1 激发态弛豫特性  31-35
  2.2 三价Er离子掺杂YAG和YAlO_3晶体的辐射特性  35-47
  2.3 三价Tm离子掺杂ZBLAN玻璃的辐射特性  47-49
  2.4 结论  49-51
第三章能量上转换现象的实验研究  51-91
  3.1 三价Er离子掺杂的YAG晶体中的能量上转换  51-83
    3.1.1 连续光激发下Er~(3+):YAG晶体中的能量上转换  52-63
    3.1.2 脉冲光激发下Er~(3+):YAG晶体中的能量上转换  63-83
  3.2 三价Er离子掺杂的YAlO_3晶体中的能量上转换  83-87
  3.3 三价Tm离子掺杂的ZBLAN玻璃中的能量上转换  87-89
  3.4 结论  89-91
第四章电磁感应光透明  91-110
  4.1 Er~(3+):YAG晶体中EIT的解析解  91-100
  4.2 Er~(3+):YAG晶体中EIT的数值解  100-108
  4.3 结论  108-110
论文总结  110-113
参考文献  113-123
发表论文情况  123-124
中文摘要  124-130
英文摘要  130-137
致谢  137

稀土离子掺杂晶体中的上转换过程和电磁感应光透明现象的研究

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