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稀土氟化物晶体

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         掺铒(Er3+)材料在激光器、光振荡器和光放大器等领域具有重要应用。三氟化铈(CeF3)晶体具有大稀土离子半径、高透过率以及较低的声子能量,有助于降低无辐射跃迁概率,是有潜力的激光基质材料。此外,CeF3晶体属于六方晶系,拥有较宽的透过波段,是重要的磁光材料,在偏振开关、磁光隔离器、法拉第旋转器等方面具有应用前景。

  光谱研究表明,Er:CeF3晶体有利于~1.5 μm激光的输出,在1564.6 nm处的发射截面为1.053×10-20 cm2,相应的荧光寿命为1.675 ms。磁光研究发现,Er3+可以有效提高CeF3晶体的磁光Verdet常数,其在可见532 nm和近红外1310 nm处的Verdet常数分别达到231.0和24.4 rad/(T·m),比纯CeF3晶体分别提高了23.5%和12.4%,并且高于传统商用TGG晶体。Er3+增强CeF3晶体的磁光效应主要源于Er3+和Ce3+之间的超交换作用,使晶体场产生进一步分裂,导致法拉第效应增强。该研究对探索兼具激光和磁光性能的多功能晶体具有参考价值。

2023-06-30 13:54
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