采用顶部籽晶提拉法(TSSG)生长了钬铥双掺钨酸镱钾(KHo0.04Tm0.06Yb0.9(WO4)2)激光晶体。测试了该晶体的吸收及荧光光谱, 计算了其光谱参数。实验结果表明: 该晶体在890~1 000 nm范围吸收带较宽, 半峰宽为90 nm, 计算了主峰1 000 nm处吸收截面为16.92×10-20 cm2; Tm3+在1 690~1 812 nm范围存在较宽的吸收带, 半峰宽为118 nm, 易于实现Yb→Ho、Yb→Tm、Tm→Ho的能量传递。根据Judd-Ofelt理论, 计算了该晶体的光谱强度参数。根据Tm3+、Ho3+、Yb3+离子能级图, 讨论了产生1 750~2 200 nm荧光发射的3种能量传递方式。最后计算了主峰2 030 nm处受激发射截面为3.47×10-20 cm2, 表明该晶体可作为2 μm波段优异的激光增益介质。

掺钕钆镓石榴石(Nd3+∶Gd3Ga5O12, 简称Nd∶GGG)激光晶体是固体热容激光器的首选工作物质。 采用提拉法生长了Nd∶GGG晶体, 测试了晶体的吸收及荧光光谱, 并利用J-O理论计算了晶体的吸收及发射截面、 强度参数、 辐射跃迁概率、 荧光分支比、 荧光寿命等光谱参数。 吸收光谱测试及计算结果发现, Nd∶GGG晶体的最强吸收峰位于808 nm附近, 主峰808 nm的吸收截面积σabs=4.35×10-20 cm2, 吸收线宽FWHM为8 nm, 并且吸收峰强度随掺杂离子浓度的增加而增加。 荧光光谱测试及计算结果表明, 晶体的最强荧光发射峰位于1 062 nm附近, 是Nd3+的4F3/2-4I11/2能级跃迁产生的荧光发射。 主发射峰1 062 nm辐射跃迁概率AJJ′=1 832.01 s-1, 荧光分支比βJJ＝45.07％, 荧光寿命τ＝250 μs, 受激发射截面σ(λ)=21.58×10-20 cm2, 较大的荧光分支比和受激发射截面易实现4F3/2-4I11/2通道的激光运转。