掺杂三价镝晶体能级结构的晶体场分析、现状和未来前景

本文简要概述了关于YLF晶体的研究论文，包括LiYF4:Dy3+的能级结构及其晶体场分析，Dy3+/Tb3+共掺杂LiYF4晶体的生长、性能研究以及Tb3+的失活效应——一种适用于全固态黄光激光器、具有潜力的晶体材料，以及Dy:YLF激光器在下午4:34的室温运行情况，和镝中红外激光器的当前状况与未来展望等内容。

Dy³⁺/Tb³⁺ 共掺杂LiYF₄晶体中的晶体生长、性能研究和 Tb³⁺ 的失活效应：用于全固态黄光激光器的有前途的晶体（Crystal Growth,Property Investigation,and the Deactivation Effect of Tb3+ in Dy3+/Tb3+ Codoped LiYF4 Crystals:Promising Crystals for All-Solid-State Yellow Lasers）

我们报告了 Dy³⁺ 掺杂（Dy:YLF晶体）和 Dy³⁺/Tb³⁺ 共掺杂 LiYF₄晶体（Dy,Tb:YLF晶体）的生长、热特性和光谱特性。Dy,Tb:YLF晶体的 Dy³⁺:⁴F_9/2→⁶H_13/2 跃迁在 ∼575nm 处的黄光发射因共掺杂 Tb³⁺ 离子的失活效应而增强。相应的从Dy³⁺：⁶H_13/2能级到Tb³⁺：⁷F₄能级的ET效率高达55.4%，大大降低了⁶H_13/2的能级寿命，获得了575nm的发射，发射截面σ_em=4.58×10⁻²¹cm²，证实了Tb³⁺离子的有效失活，有利于解决自终止瓶颈效应，实现增强的黄光激光发射。因此，Dy,Tb:YLF晶体是一种非常有吸引力和潜力的LD泵浦全固态黄光激光器激光介质。

作者：

1、Xingkun Liu − Research Center of Laser Crystal, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China; Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; orcid.org/0009-0001-2248-4910

2、Qiaorui Gong − Research Center of Laser Crystal, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China; Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; orcid.org/0000-0003-2298-8390

 3、Conghui Huang − Research Center of Laser Crystal, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China; Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

 4、Qiannan Fang − Research Center of Laser Crystal, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China

 5、Guangzhu Chen − Research Center of Laser Crystal, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China

 6、YinHang−ResearchCenterofLaserCrystal, ShanghaiInstitute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China

LiYF4:Dy³⁺ 的能级结构：晶体场分析（Energy Level Structure of LiYF4:Dy3þ: Crystal Field Analysis）

对掺杂三价镝的氟化钇锂晶体的能级结构进行了晶体场分析。在从红外到紫外的宽光谱范围内对实验吸收光谱中的吸收线进行了分配。获得了 LiYF4晶体（氟化钇锂晶体）中整个系列三价稀土离子的晶体场参数。计算了中间耦合的 Lande g 因子值，并用于估算 LiYF4:Dy³⁺晶体（氟化钇锂晶体）的 EPR g 因子 g_||、g^。

作者：Mikhail G. Brik¹, Takugo Ishii², Alexandra M. Tkachuk³ and Isao Tanaka⁴

1Fukui Institute for Fundamental Chemistry, Kyoto University, Kyoto 606-8103, Japan

2Institute fu¨r Laser-Physik, University of Hamburg, Luruper Chaussee 149, 22761 Hamburg, Germany

3S.I. Vavilov State Optical Institute, St. Petersburg, Birzhevaya line 12, 199034, Russia

4Department of Materials Science & Engineering, Kyoto University, Kyoto 606-8501, Japan

发布于Materials Transactions, Vol. 45, No. 7 (2004) pp. 2026 to 2030

 Special Issue on Grain Boundaries, Interfaces, Defects and Localized Quantum Structures in Ceramics

 #2004 The Japan Institute of Metals

Dy：YLF 激光器于下午 4:34室温运行（Room Temperature Dy : YLF Laser Operation at 4.34 pm）

本文演示了一种 Dy：YLF激光器，可在 4.34 μm 处以 ⁶H _11/2 到 ⁶H_13/2跃迁运行。在此波长下运行的Dy：YLF固态激光器是已知波长最长的固态激光器之一，对该材料的研究包括光谱和激光结果，光谱结果包括吸收光谱的测量以及上部和下部激光器流形的寿命。使用 1.73 μm Er:YLF 泵浦激光器获得的激光结果实现了超过 0.05 的斜率效率。

作者：Norman P. Barnes and Roger E. Allen

发布于IEEE JOURNAL OF QUANTUM ELECTRONICS, VOL. 27, NO. 2, FEBRUARY 1991

镝中红外激光器：现状和未来前景（Dysprosium Mid-Infrared Lasers:Current Status and Future Prospects）

随着人们对中红外光谱区域的兴趣日益浓厚，镝最近又被重新用于高效高性能红外源的开发。尽管历史上镝受到的关注不如其他稀土离子，但近年来，利用镝离子作为激光材料的激光器创下了中红外性能记录，包括从 2.8 到 3:4µm 的可调谐性（除 4:3µm 激光外）、超过 10 W 的连续波功率、大于 73% 的斜率效率，甚至超快脉冲操作。本文研究了镝离子独特的能级结构和光谱，并调查了导致人们兴趣重新燃起以及随后创纪录的镝中红外激光器性能的主要发展。除了展望未来的诸多机遇之外，还强调了新兴镝激光器的中红外应用。

作者：MatthewR.Majewski,*RobertI.Woodward,andStuartD.Jackson

发布于LaserPhotonicsRev.2020,14,1900195，©2020WILEY-VCHVerlagGmbH&Co.KGaA,Weinheim