中国激光, 2013, 40 (6): 0606003, 网络出版: 2013-05-14   

氟化镧掺钕纳米激光材料的制备及光学性能

Synthesis and Optical Properties of Neodymium-Doped Lanthanum Fluoride Nano-Laser Materials
作者单位
1 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室, 陕西 西安 710119
2 南京邮电大学材料工程学院, 江苏 南京 210003
摘要
利用水热法制备了新型氟化镧掺钕(LaF3Nd)纳米材料,其结构为六方晶型,纳米尺寸在25 nm左右;利用超声波分散技术,制备成了一系列具有不同稀土分散浓度的纳米分散液。其钕离子浓度可达到1×1020 cm-3。可见近红外透射光谱表明,对于5 mm光程的纳米分散液,其在1053 nm处的透射率大于85%,与掺钕透明陶瓷的透射率相当。荧光寿命测试结果显示,该稀土纳米材料(La0.95Nd0.05F3)在分散液中的寿命值为200 μs,与粉末相比,降低了3.8%,表明这种低荧光猝灭率、高离子浓度、高透射率的纳米分散液将是一种可用于高重复率、高功率、超短脉冲的流体激光工作物质。
Abstract
A new type of neodymium-doped lanthanum fluoride (LaF3Nd) nanoparticles are synthesized by hydrothermal method. It exhibits hexagonal structure and a size of about 25 nm. A series of different concentrations of LaF3Nd nanoparticles dispersion are prepared by ultrasonic technology. The visible-near-infrared spectra show that the dispersion with the optical path of 5 mm and neodymium ion concentration of 1×1020 cm-3 shows high transmittance of 85% at 1053 nm. The lifetime of the La0.95Nd0.05F3 nanoparticles dispersion is 200 μs, compared with that of the powder, it is reduced by 3.8%. These results indicate that the LaF3Nd nanoparticles dispersion with low fluorescence quenching rate, high ion concentration and high transmittance is a kind of promising material used for high repetition rate, high-power and ultra short pulse liquid laser.

崔晓霞, 高飞, 候超奇, 郭海涛, 王中跃, 韦玮, 彭波. 氟化镧掺钕纳米激光材料的制备及光学性能[J]. 中国激光, 2013, 40(6): 0606003. Cui Xiaoxia, Gao Fei, Hou Chaoqi, Guo Haitao, Wang Zhongyue, Wei Wei, Peng Bo. Synthesis and Optical Properties of Neodymium-Doped Lanthanum Fluoride Nano-Laser Materials[J]. Chinese Journal of Lasers, 2013, 40(6): 0606003.

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