Nd3+离子掺杂YAG激光透明陶瓷的光谱性质及Judd-Ofelt理论分析

摘要： 采用固相反应和真空烧结技术制备了掺杂浓度为1.0at％的Nd:YAG透明陶瓷样品, 并测试了样品的吸收光谱和荧光光谱. 样品在主吸收峰808nm处的吸收截面为3.10×10-20cm2, 主荧光发射峰位于1064nm处, 实测荧光寿命为257μs. 应用Judd-Ofelt理论计算了Nd3+在YAG中的强度参数Ωλ(λ=2, 4, 6)、跃迁的振子强度、自发辐射跃迁几率、辐射寿命、荧光分支比等光谱参数. 最后计算得到Nd:YAG透明陶瓷中Nd3+: 4F3/2→4I11/2跃迁对应的受激发射截面大小为3.81×10-19cm2. 结果表明: Nd:YAG透明陶瓷具有较大的受激发射截面和高的荧光量子效率(接近100％), 是一种性能优良的激光材料.