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Y2O3:Tm激光陶瓷中Tm3+离子间电子激发的非辐射能量转移

DOI：10.1016/j.optmat.2020.109762 期刊：Optical Materials 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 研究了Y2O3:Tm激光陶瓷中Tm3+离子(3H4→3F4, 3H6→3F4)的交叉弛豫过程。当采用波长λexc~800 nm的激光二极管将Tm3+离子泵浦至3H4能级时，该过程显著影响双微米激光器中Tm3+离子3F4与3H6能级间反转态的形成。对于铥浓度为3 at.%的Y2O3:Tm陶瓷，Tm3+离子(3H4→3F4, 3H6→3F4)交叉弛豫过程效率达97%。研究发现，Tm3+离子通过交叉弛豫(3H4→3F4, 3H6→3F4)进行的电子激发能非辐射转移源于偶极-偶极机制，测得相互作用微参数CDA为9.2?10?39 cm6/s。
作者： S.A. Artemov，V.V. Balashov，A.N. Chabushkin，O.A. Dmitriev，S.A. Khrushchalina，Yu.L. Kopylov，N.A. Larina，A.A. Lyapin，P.A. Ryabochkina，T.V. Volkova，N.G. Zakharov
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究激光陶瓷Y2O3:Tm中Tm3+离子(3H4→3F4, 3H6→3F4)的交叉弛豫过程。

研究成果

首次研究了Y2O3:Tm陶瓷中Tm3+离子的交叉弛豫现象。Tm3+离子间电子激发能的非辐射转移源于偶极-偶极机制，其相互作用微参数CDA为9.2?10?39 cm6/s。当铥浓度为3 at.%时，发现交叉弛豫过程效率达97%，该浓度是实现Tm3+离子上激光能级3F4有效布居的最优浓度。

研究不足

陶瓷样品中未受控制的杂质（如Er3?离子）和缺陷可能会影响结果。本研究仅限于Y?O?:Tm陶瓷，可能不直接适用于其他材料。

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