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用丘克拉斯基法生长不同掺杂浓度的 ZnWO4 :Ho3+晶体和 ZnWO4 :Ho3+,Yb3+晶体。生长工艺为:硅碳棒加热,铂金坩埚盛料,硬质的氧化铝筒作为后热器;固液界面以上温度梯度为ΔG≥30℃/cm;转速为 25~40r/m,提拉速度为3~4mm/h。使用 ICP-AES 方法测得晶体中稀土离子的掺杂浓度,并计算出 Ho3+离子在 ZnWO4晶体中的平衡分凝系数为 0.267,Yb3+离子的平衡分凝系数为 0.372。 通过测量 ZnWO4 :Ho3+晶体的可见和红外吸收光谱,确定了 Ho3+在 ZnWO4晶体中的能级分布,计算 ZnWO4 :Ho3+晶体在 488nm 处的吸收截面为 1.2×10-21cm2,640nm 处为 2.1×10-21cm2。测量 488nm 和 514nm 激发 ZnWO4 :Ho3+晶体的荧光光谱,并对能级跃迁机制进行讨论。利用 632.8nm 激光激发时,ZnWO4 :Ho3+晶体产生 550nm 附近的上转换荧光,认为是单离子步进吸收上转换机制。测试 ZnWO4:Ho3+,Yb3+晶体的偏振吸收谱和偏振荧光光谱,并分析了 ZnWO4晶体中 Yb3+的能级结构。 本文还利用 Judd-Ofelt 理论,计算了 ZnWO4晶体中 Ho3+离子唯象强度参数Ωλ(λ=2,4,6),数值分别为:Ω2=3.732×10-20cm2,Ω4=2.29×10-20cm2,Ω6=4.731×10-20cm2。根据此参数计算 ZnWO4晶体中 Ho3+离子部分能级的自发辐射跃迁几率,荧光寿命,跃迁荧光分支比以及积分发射截面。根据计算结果,讨论了ZnWO4:Ho3+最有可能产生激光的跃迁通道为:5I7→5I8跃迁,产生 2μm 左右激光。