Спектроскопические свойства легированного ионами Ho<sup>3+</sup> кристалла SrF<sub>2</sub> для применения в лазерах, излучающих в зеленой и красной областях спектра

Kumar R.; Joseph D.

Спектроскопические свойства легированного ионами Ho³⁺ кристалла SrF₂ для применения в лазерах, излучающих в зеленой и красной областях спектра

Kumar R. , Joseph D.

2024

Проведены спектроскопические исследования кристаллов SrF2, легированных Ho3+, с целью их применения в твердотельных лазерах. Кристаллическая структура кристалла Ho:SrF2 исследована методом монокристаллической рентгеновской дифракции. SrF2 имеет кубическую структуру с пространственной группой Fm3m. Для монокристалла Ho:SrF2 наблюдался КР-сдвиг 288 см–1. Хосты SrF2 с низкочастотными колебательными режимами подходят для снижения нерадиационных выбросов при максимальном увеличении радиационных выбросов. Спектр поглощения зарегистрирован в видимой области 400—800 нм с линиями поглощения при 416, 450, 468, 473, 484, 536, 638 и 643 нм. В спектре флуоресценции при λвозб = 450 нм наблюдаются полосы излучения при 546 и 656 нм, соответствующие зеленому и красному свечению. Параметры интенсивности Ωλ (λ = 2, 4 и 6) оценивались с использованием теории Джадда–Офельта. Для монокристалла Ho:SrF2 расчет дает Ω2 = 0.14×10–20 см2, Ω4 = 3.14×10–20 см2 и Ω6 = 3.74×10–20 см2. Вероятности радиационных переходов, радиационное время жизни и коэффициенты ветвления βR для Ho:SrF2 определены с помощью параметров Джадда–Офельта. Переход 5S2 + 5F4 → 5I8 более эффективен для процессов формирования популяций из-за времени жизни (0.26 мс) и более высоких коэффициентов ветвления (~82.86%). Установлено, что Ho:SrF2 является перспективным кристаллом для твердотельных лазеров, излучающих в зеленой и красной областях спектра.

Kumar R. , Joseph D. Спектроскопические свойства легированного ионами Ho³⁺ кристалла SrF₂ для применения в лазерах, излучающих в зеленой и красной областях спектра. Журнал прикладной спектроскопии. 2024;91(4):603.

Цитирование

Список литературы

1. T. Danger, J. Koetke, R. Brede, E. Heumann, G. Huber, B. H. T. Chai, Appl. Phys., 76 , 1413–1422 (1994).

2. F. Moglia, S. Müller, T. Calmano, G. Huber, 5th EPS-QEOD Europhoton Conf. 2012, Stockholm, Sweden, 25 (2012).

3. B. P. Scott, F. Zhao, R. S. F. Chang, N. Djeu, Opt. Lett., 18 , 113–115 (1993).

4. S. R. Bowman, S. O’Connor, N. J. Condon, Opt. Express, 20 , 12906–12911 (2012).

5. P. W. Metz, F. Moglia, F. Reichert, S. Müller, D.-T. Marzahl, N.-O. Hansen, C. Kränkel, G. Huber, Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO/Europe - EQEC) 2013, Munich, Germany, paper: CA-2.5 (2013).

6. B. N. Kazakov, M. S. Orlov, M. V. Petrov, A. L. Stolov, A. M. Tkachuk, Opt. and Spectrosc., 47 , 676 (1979).

7. H. Jensen, D. Castleberry, D. Gabbe, A. Linz, IEEE J. Quantum Electron., 9 , 665 (1973).

8. P. Rekha Rani, M. Venkateswarlu, Sk. Mahamuda, K. Swapna, Nisha Deopa, A. S. Rao, J. Alloys Compd., 787 , 503–518 (2019).

9. Wenqian Cao, Feifei Huang, Tao Wang, Renguang Ye, Ruoshan Lei, Ying Tian, Junjie Zhang, Shining Xu, Opt. Mater., 75 , 695–698 (2018).

10. M. Kochanowicz, J. Zmojda, P. Miluski, A. Baranowski, M. Leich, A. Schwuchow, M. Jeager, M. Kuwik, J. Pisarska, W. A. Pisarski, D. Dorosz, Opt. Mater. Express, 9 , 1450–1458 (2019).

11. E. Chicklis, C. Naiman, L. Esterowitz, R. Allen, IEEE J. Quantum Electron., 13 , 893–895 (1977).

12. J. Y. Allain, M. Monerie, H. Poignant, Electron. Lett., 26 , 261–263 (1990).

13. David S. Funk, J. G. Eden, IEEE J. Quantum Electron., 37 , 980–992 (2001).

14. A. A. Kaminski, L. Bahaty, P. Becker, H. J. Eichler, H. Rhee, Laser Phys. Lett., 4 , 668–673 (2007).

15. Bingrui Li, Xin Zhao, Edwin Yue Bun Pun, Hai Lin, Opt. Laser Technol., 107 , 8–14 (2018).

16. G. M. Sheldrick, Acta Cryst. A, 71 , 3–8 (2015).

17. L. J. Bourhis, O. V. Dolomanov, R. J. Gildea, J. A. K. Howard, H. Puschmann, Acta Cryst. A, 71 , 59–75 (2015).

18. O. V. Dolomanov, L. J. Bourhis, R. J. Gildea, J. A. K. Howard, H. Puschmann, J. Appl. Cryst., 42 , No. 2, 339–341 (2009).

19. R. L. Rousseau, R. P. Baumann, S. P. S. Porto, J. Raman Spectrosc., 10 , No. 1, 253 (1981).

20. G. A. Kourouklis, E. Anastassakis, Phys. Rev. B, 34 , 1233 (1986).

21. F. Reichert, F. Moglia, P. W. Metz, A. Arcangeli, D.-T. Marzahl, S. Veronesi, D. Parisi, M. Fechner, M. Tonelli, G. Huber, Opt. Mater. Express, 5 , 88–101 (2014).

22. D. Rajesh, M. Dhamodhara Naidu, Y. C. Ratnakaram, A. Balakrishna, J. Lumin., 29 , No. 7, 854–860 (2014).

23. B. R. Judd, Phys. Rev., 127 , 750 (1962).

24. G. S. Ofelt, J. Chem. Phys., 37 , 511–520 (1962).

25. R. D. Peacock, Structure & Bonding, 22 , 83 (1975).

26. W. T. Carnall, P. R. Fields, K. Rajnak, J. Chem. Phys., 49 , 4412 (1968).

27. S. Tanabe, T. Ohayagi, N. Soga, T. Hanada, Phys. Rev. B, 46 , 3305 (1992).

28. H. Ebendorff-Heidepriem, D. Ehrt, M. Bettinelli, A. Speghini, J. Non-Cryst. Solids, 240 , 66 (1998).

29. H. Takebe, Y. Nageno, K. Morinaga, J. Am. Ceram. Soc., 78 , 61 (1995).

30. B. M. Walsh, P. B. Norman, D. B. Baldassare, J. Appl. Phys., 83 , 2772 (1998)

31. V. D. Rodríguez, J. Del Castillo, A. C. Yanes, J. Méndez-Ramos, M. Torres, J. Peraza, Opt. Mater., 29 , 1159 (2007).

32. J. Peng, H. Xia, P. Wang, H. Hu, L. Tang, Y. Zhang, H. Wang, B. Zhang, J. Mater. Sci. Technol., 30 , 910 (2014).

33. R. S. Quimby, N. J. Condon, S. P. O’Connor, S. R. Bowman, Opt. Mater., 34 , 1603 (2012).

34. H. M. Ha, T. T. Q. Hoa, L. V. Vu, N. N. Long, J. Mater Sci.: Mater. Electron., 29 , 1607–1613 (2018).

Источник

Информация

Автор

Kumar R. Университет науки и технологий Гуру Джамбхешвара
Joseph D. Университет науки и технологий Гуру Джамбхешвара

Страницы

Год издания

2024

Ключевые слова

Коллекции

Журнал прикладной спектроскопии

Спектроскопические свойства легированного ионами Ho3+ кристалла SrF2 для применения в лазерах, излучающих в зеленой и красной областях спектра

Похожие публикации

Источник

Информация

Спектроскопические свойства легированного ионами Ho³⁺ кристалла SrF₂ для применения в лазерах, излучающих в зеленой и красной областях спектра