Исследование структурных и спектроскопических свойств кристаллов магниевых вольфрамитов, активированных ионами тулия и гольмия

Abstract

Объектом исследования являются монокристаллы моноклинных вольфраматов Ho3+:MgWO4 и Tm3+:MgWO4. Целью работы является детальное исследование спектрально-люминесцентных свойств монокристаллов Ho3+:MgWO4 и Tm3+:MgWO4 как новых перспективных активных сред лазеров средней ИК области с диодной накачкой. В работе исследуются структурные и спектроскопические свойства кристаллов Ho3+: MgWO4 и Tm3+ : MgWO4 в поляризованном свете. Приводится анализ температурной зависимости структуры и термофизических характеристик данных кристаллов. Вероятности переходов ионов RE3+ в кристалле MgWO4 определены в рамках стандартной и модифицированной теории Джадда-Офельта, учитывающей конфигурационные взаимодействия. Было определено, что кристалл Ho3+:MgWO4 характеризуется существенным штарковским расщеплением основного состояния иона Ho3+ (380 см-1), высоким пиковым значением σSE = 1.82 × 10–20 см2 при 2.083 мкм, широким спектром усиления и высоким квантовым выходом люминесценции, что делает его перспективным для получения лазерной генерации в режиме синхронизации мод в области ~ 2.1 мкм. Также было определено, что в кристалле Tm3+:MgWO4 наблюдается существенное расщепление основного и возбужденного состояний ионов тулия под действием сильного кристаллического поля матрицы, и высокие пиковые значения сечений стимулированного испускания в спектральной области 1.8-2 мкм. Это делает данные кристаллы перспективными лазерными материалами соответствующего спектрального диапазона.