Growth, spectroscopic properties and up-conversion of Yb, Pr co-doped CaF2 crystals
Growth, spectroscopic properties and up-conversion of Yb, Pr co-doped CaF2 crystals
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Yb、Pr共掺杂CaF2晶体的生长、光谱特性和上转换
DOI：
10.1016/j.jlumin.2021.117931
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发表时间：
2021-05
影响因子：
3.6
通讯作者：
Jun Xu
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wudi Wang;Jie Tian;Jianshu Dong;Yanyan Xue;Donghua Hu;Wentao Hou;Huili Tang;Qingguo Wang;Xiaodong Xu;Jun Xu
采用温度梯度法生长了Yb，Pr：CaF_2晶体。测量了不同Yb ~（3+）浓度敏化的CaF_2晶体中Pr ~（3+）离子的吸收光谱、荧光光谱和荧光衰减寿命。在0.3at.%时，有效J-O强度参数为Ω2=0.36 × 10 - 20 cm 2，Ω4=2.89 × 10 - 20 cm 2，Ω6=6.69 × 10 - 20 cm 2 Pr，1.5原子百分比Yb：CaF2。计算出3 P1 → 3 H5（535 nm）和3 P0 → 3 F4（750 nm）的发射截面分别为2.02 × 10 - 20 cm 2和2.50 × 10 - 20 cm 2，半高宽分别为17.2 nm和10.5 nm。Yb ~（3+）离子的敏化使~ 3 P_0的荧光寿命有了很大的提高。不仅可以实现上转换发光，而且可以观察到1D 2能级的宽带发射。结果表明，Yb，Pr：CaF 2可以成为可见光和近红外激光工作的潜在激光增益介质。
Yb,Pr:CaF2crystals have been grown successfully by the temperature gradient technique(TGT). The absorption spectra, fluorescence spectra, fluorescence decay lifetime of Pr3+ions in CaF2crystal sensitized by different Yb3+ions concentration have been measured. The effective J-O intensity parameters were fitted to be Ω2=0.36 × 10−20cm2, Ω4=2.89 × 10−20cm2, Ω6=6.69 × 10−20cm2for 0.3 at.%Pr,1.5 at.%Yb:CaF2. And the emission cross sections of3P1→3H5(535 nm), and3P0→3F4(750 nm) are calculated to be 2.02 × 10−20cm2, and 2.50 × 10−20cm2with the FWHM of 17.2 nm, and 10.5 nm, respectively. The fluorescence lifetime of3P0has achieved great increasing by sensitizing of Yb3+ion. Not only the up-conversion luminescence can be achieved, but also the broad band emission from1D2energy level can be observed. The results show that Yb,Pr:CaF2could be a potential laser gain medium for visible and near-IR laser operation.
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