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前言

稀土离子上转换发光是沿两条途径发展的：一是如何提高上转换荧光的强度，二是拓宽上转换荧光的光谱范围。对于稀土掺杂单晶材料的上转换发光研究来说，研究者们最希望达到的目标是研发短波长上转换的激光器，铌酸锂波导中的稀土离子位于具备确定光谱特性的晶格位，能减小非均匀加宽进而拥有更好的泵浦效率，所以铌酸锂波导微型激光器研制方面具有相当大的潜力。铌酸锂晶体具有优良的电光效应和非线性光学效应，是应用广泛的多功能晶体。而铌酸锂晶体因掺杂不同的离子具备多种优异的光学特性备受人们青睐。稀土离子的一个特点是具备丰富的能级结构，故将其常用作激活离子掺杂到晶体中。稀土掺杂铌酸锂晶体是结合了铌酸锂晶体的非线性和稀土离子的上转换特性，一直是晶体材料研究的热点。?

前言 
 
 稀土离子上转换发光是沿两条途径发展的：一是如何提高上转换荧光的强度，二是拓宽上转换荧光的光谱范围。对于稀土掺杂单晶材料的上转换发光研究来说，研究者们最希望达到的目标是研发短波长上转换的激光器，铌酸锂波导中的稀土离子位于具备确定光谱特性的晶格位，能减小非均匀加宽进而拥有更好的泵浦效率，所以铌酸锂波导微型激光器研制方面具有相当大的潜力。铌酸锂晶体具有优良的电光效应和非线性光学效应，是应用广泛的多功能晶体。而铌酸锂晶体因掺杂不同的离子具备多种优异的光学特性备受人们青睐。稀土离子的一个特点是具备丰富的能级结构，故将其常用作激活离子掺杂到晶体中。稀土掺杂铌酸锂晶体是结合了铌酸锂晶体的非线性和稀土离子的上转换特性，一直是晶体材料研究的热点。? 
 目前，铌酸锂晶体在理论和应用方面有待继续开发。近10年作者对稀土铌酸锂进行了大量系统的研究，主要集中以下几个方面：①稀土单掺铌酸锂晶体生长、缺陷结构及掺杂离子在晶体中的占位；②稀土双掺铌酸锂晶体的缺陷结构及掺杂离子在晶体中的占位；③稀土单掺铌酸锂晶体的上转换发光特性；④稀土双掺铌酸锂晶体的上转化发光特性及其应用；⑤稀土双掺杂铌酸锂晶体的抗光损伤性能。本书系统地阐述了稀土掺杂铌酸锂晶体的生长、缺陷结构、性能和应用以及它们之间的密切关系，将稀土离子的特性和铌酸锂晶体在应用中有机结合，具有广泛的应用前景。本书总共分为九章：第一章是绪论，第二章是稀土掺杂铌酸锂晶体的生长，第三章是稀土/抗光损伤元素双掺铌酸锂晶体的缺陷结构，第四章是稀土掺杂铌酸锂单晶的吸收光谱及Judd?Ofelt理论分析，第五章是稀土离子单晶铌酸锂晶体的上转换发光特性，第六章是Nd/Yb/RE三掺杂铌酸锂晶体的上转换发光特性，第七章是Er/抗光损伤离子双掺铌酸锂晶体的近红外发射特性，第八章是上转换发光的应用，第九章是稀土/抗光损伤离子双掺杂铌酸锂晶体的抗光损伤性能。? 
 第一、三、四章由宜宾学院孙亮、王藩侯、高曾辉撰写，第二、六、八章由厦门大学李艾华撰写，第五、七、九章由哈尔滨理工大学代丽撰写。全书由孙亮、李艾华与宜宾学院李强统审。? 
 由于作者水平有限，撰写差错在所难免，敬请读者批评指正。? 
 此外，本书在写作和出版过程中得到下列项目的支持：①国家自然科学基金(编号：50902027)；②国家博士后特别资助项目(编号：200902390)；③中国博士后基金（编号：2012M520759）；④教育部博士点基金(编号：20092302120030)；?⑤国?家博士后一等资助项目(编号：20080440128)；⑥黑龙江省博士后二等资助项目(编号：LBH?Z08144)；⑦宜宾市科技计划项目(编号：2010SF035、2011ZSF004)。

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目　　录

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前言
第一章绪论??
1?1 铌酸锂晶体概述??
1?1?1 铌酸锂晶体的结构??
1?1?2 铌酸锂晶体中的本征缺陷??
1?1?3 铌酸锂晶体中的非本征缺陷??
1?1?4 铌酸锂晶体的抗光损伤能力??
1?2 稀土离子的光谱性质??
参考文献??
第二章稀土掺杂铌酸锂晶体的生长??
2?1 提拉法生长铌酸锂晶体??
2?1?1 原料的配比??

目录 
 
前言 
第一章 绪论?? 
1?1 铌酸锂晶体概述?? 
1?1?1 铌酸锂晶体的结构?? 
1?1?2 铌酸锂晶体中的本征缺陷?? 
1?1?3 铌酸锂晶体中的非本征缺陷?? 
1?1?4 铌酸锂晶体的抗光损伤能力?? 
1?2 稀土离子的光谱性质?? 
参考文献?? 
第二章 稀土掺杂铌酸锂晶体的生长?? 
2?1 提拉法生长铌酸锂晶体?? 
2?1?1 原料的配比?? 
2?1?2 晶体的生长设备?? 
2?1?3 晶体的生长过程?? 
2?1?4 晶体生长的工艺参数?? 
2?2 稀土离子单掺铌酸锂晶体的生长?? 
2?3 稀土离子/抗光损伤元素双掺铌酸锂晶体的生长?? 
2?4 稀土离子三掺铌酸锂晶体的生长?? 
2?5 化学计量比铌酸锂晶体的生长?? 
2?6 晶体的极化及加工?? 
2?6?1 晶体的极化?? 
2?6?2 晶片的加工?? 
2?7 晶体组分测试?? 
参考文献?? 
第三章 稀土/抗光损伤元素双掺铌酸锂晶体的缺陷结构?? 
3?1 红外吸收光谱测试?? 
3?2 Ho/抗光损伤离子双掺LN晶体中掺杂离子的分凝系数?? 
3?3 Er/Mg:LN的红外光谱分析?? 
3?4 双掺Er/In:LN晶体的红外光谱分析?? 
3?5 双掺Er/Sc:LN晶体的红外光谱分析?? 
3?6 双掺Ho/Mg:LN的红外光谱分析?? 
3?7 双掺Ho/In:LN的红外光谱分析?? 
3?8 双掺Ho/Hf:LN的红外光谱分析?? 
3?9 铒/抗光损伤元素双掺铌酸锂晶体的紫外吸收边分析?? 
3?10 钬/抗光损伤元素双掺铌酸锂晶体的紫外吸收边分析?? 
参考文献?? 
第四章 稀土掺杂铌酸锂单晶的吸收光谱及Judd?Ofelt理论分析?? 
4?1 吸收光谱的测量方法及能级位置的确定?? 
4?1?1 吸收光谱?? 
4?1?2 通过吸收光谱确定激发态能级位置?? 
4?2 Judd?Ofelt理论介绍?? 
4?2?1 电偶极跃迁的J?O理论?? 
4?2?2 三参量J?O公式?? 
4?3 Er:LN晶体的Judd?Ofelt理论分析及结果?? 
4?3?1 Er:CLN晶体的J?O理论分析?? 
4?3?2 Er/Mg:CLN晶体的J?O理论分析?? 
4?3?3 Er/Zn:CLN晶体的J?O理论分析?? 
4?3?4 Er/In:CLN晶体的J?O理论分析?? 
4?3?5 Er/Sc:CLN晶体的J?O理论分析?? 
4?3?6 Er/Hf:CLN晶体的J?O理论分析?? 
4?3?7 抗光损伤离子双掺对Er:LN光谱特性的影响?? 
4?3?8 Er/Mg:SLN晶体的J?O理论分析?? 
4?4 Ho:LN的Judd?Ofelt理论分析及结果?? 
4?4?1 Ho:LN晶体的J?O理论分析?? 
4?4?2 Ho/Mg:LN晶体的J?O理论分析?? 
4?4?3 Ho/In:LN晶体的J?O理论分析?? 
4?4?4 Ho/Hf:LN晶体的J?O理论分析?? 
4?5 Dy:LN的J?O理论分析及结果?? 
4?5?1 Dy:LN晶体的J?O理论分析?? 
4?5?2 Dy/Zn:LN晶体的J?O理论分析?? 
参考文献?? 
第五章 稀土离子单掺LN晶体的上转换发光特性?? 
5?1 上转换荧光测试方法?? 
5?2 Er:LN的上转换发光?? 
5?2?1 Er:LN的上转换发光机制?? 
5?2?2 Er:LN的上转换发光效率?? 
5?2?3 Mg??2+?掺杂对Er/Mg:LN晶体上转换发光的影响?? 
5?2?4 Mg??2+?掺杂对Er/Mg:SLN晶体光谱位的影响?? 
5?3 Ho:LN的上转换发光及上转换过程?? 
5?3?1 双掺Ho/Mg:LN晶体的上转换发光?? 
5?3?2 双掺Ho/In:LN晶体的上转换发光?? 
5?3?3 双掺Ho/Hf:LN晶体的上转换发光?? 
5?4 Dy:LN的上转换发光?? 
5?4?1 Dy:LN的上转换发光?? 
5?4?2 Dy/Er:LN中的能量传递?? 
5?5 Eu:LN的上转换发光?? 
5?5?1 Eu:LN的上转换发光机制?? 
5?5?2 ?5D?0→?7F?0跃迁的机制：J混?? 
5?6 Tb:LN的上转换发光?? 
参考文献?? 
第六章 Nd/Yb/RE三掺LN晶体的上转换发光特性?? 
6?1 Nd??3+?→Yb??3+?的能量传递特性?? 
6?2 Nd/Yb/Ho:LN的上转换发光及上转换过程?? 
6?3 Nd/Yb/Tm:LN的上转换发光及上转换过程?? 
参考文献?? 
第七章 Er/抗光损伤离子双掺LN晶体的近红外发射特性?? 
7?1 近红外1?54μm波段发射性能测试系统?? 
7?2 双掺Er/Mg:LN晶体的近红外发射性能?? 
7?2?1 近红外稳态荧光光谱?? 
7?2?2 1?54μm处的荧光衰减特性?? 
7?3 双掺Er/In:LN晶体的近红外发射性能?? 
7?3?1 近红外稳态荧光光谱?? 
7?3?2 1?54μm处的荧光衰减特性?? 
7?4 双掺Er/Sc:LN晶体的近红外发射性能?? 
7?4?1 近红外稳态荧光光谱?? 
7?4?2 1?54μm处的荧光衰减特性?? 
参考文献?? 
第八章 上转换发光的应用?? 
8?1 温度传感?? 
8?2 红外上转换中间能级的可见区测定?? 
8?3 晶体结构探针?? 
参考文献?? 
第九章 稀土/抗光损伤离子双掺铌酸锂晶体的抗光损伤性能?? 
9?1 抗光损伤能力测试装置?? 
9?2 Er/抗光损伤离子:LN晶体的抗光损伤性能?? 
9?2?1 Er/Mg:LN晶体的抗光损伤性能?? 
9?2?2 Er/In:LN晶体的抗光损伤性能?? 
9?2?3 Er/Sc:LN晶体的抗光损伤性能?? 
9?2?4 抗光损伤能力增强机理?? 
9?3 Ho/抗光损伤离子:LN晶体的抗光损伤性能?? 
9?3?1 Ho/Mg:LN晶体的抗光损伤性能?? 
9?3?2 Ho/In:LN晶体的抗光损伤性能?? 
9?3?3 Ho/Hf:LN晶体的抗光损伤性能?? 
9?3?4 抗光损伤能力增强机理?? 
参考文献?

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内容简介：

铌酸锂晶体是目前应用最为广泛的多功能晶体材料之一，本书以稀土离子掺杂铌酸锂晶体为研究对象，以稀土离子的上转换可见发光及近红外发射为主题，总结了作者最近5年来在稀土离子掺杂铌酸锂晶体光谱特性方面的最新研究成果，尤其是Er（Ho）/抗光损伤离子双掺铌酸锂晶体的光谱特性。?
本书可供在材料科学、物理和化学领域中从事晶体生长或稀土离子光谱性质研究的科学工作者、高等学校教师和研究生参考。

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稀土掺杂铌酸锂单晶的光谱特性

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