钨酸锌晶体的受激拉曼散射和光致发光研究（完整版）实用资料(可以直接使用，可编辑完整版实用资料，欢迎下载）://paper.edu钨酸锌晶体的受激拉曼散射和光致发光研究臧竞存1谢丽艳1李晓1张东香2冯宝华21北京工业大学材料科学与工程学院，北京1000222中国科学院物理研究所光物理实验室，北京100080E-mail:Zangjc@bjut.edu摘要：采用皮秒532nm激光激发，研究了ZnWO4晶体的受激拉曼散射(SRS)和本征荧光发射。在SRS光谱中观察到一级(558.7nm)和二级（588.6nm）斯托克斯光，线宽分别为202和104cm,一级斯托克斯光抽运阈值为6.8mJ。在532nm激光抽运下ZnWO4晶体的荧光光谱呈现出由峰值能量为2.30、2.45和2.83eV3个高斯分量组成的独特结构。光致发光表明晶体具有峰值波长为472.0nm，400nm-650nm的宽带本征发光，相应于钨氧之间的辐射跃迁。关键词：晶体，钨酸锌，受激拉曼散射，荧光，闪烁体-11.引言拉曼散射是光与晶格振动之间的一种非弹性相互作用。在强抽运光的作用下，当介质的三阶非线性系数足够大，拉曼散射光的增益就足以克服损耗而形成拉曼激光。利用晶体的受激拉曼散射效应可对激光进行频移，从而产生一系列相隔声子能量的新波长激光。这种技术相对于超短脉冲，即纳秒或皮秒激光技术具有结构简单、转换效率高、性能稳定等优点，甚至有净化效应，使受激散射光束质量比入射光光束质量还要好，因而该技术在精密测距、化学反应过程研究等领域具有广阔的应用前景[1]。目前寻找具有高拉曼增益的晶体已成为研究的热点[2]。钨酸锌单晶（ZnWO4）是一种优良的闪烁晶体，它属于一致熔融化合物，熔点为1205℃，易于生长和获得光学质量的单晶，并且它化学性能稳定，抗辐射和强光损伤能力也比较强。近年来掺杂钨酸锌作为激光晶体基质，已实现了室温可调谐激光输出，并成为研究上转换发光的基质材料[3]。本文将报道有关ZnWO4晶体的受激拉曼散射和光致发光的实验研究。2.实验ZnWO4晶体采用Czochralski法生长，为消除晶体色心掺杂了微量Sb2O3，晶体经退火处理后为近乎无色。晶体定向切割成b×c×a=7×7×29mm的晶棒，两个端面(100)抛光，ZnWO4:Sb单晶如图1所示。Raman光谱测试实验的抽运光源为立陶宛生产的PL2143B型Nd:YAG激光器，它采用闪光灯抽运Nd:YAG晶体，产生1.064μm基频光，倍频后波长变为532nm,脉冲宽度为25ps,重复频率为10Hz,高斯线型,最大输出能量为40mJ。HYPERLINK"s://wkretype.bdimg/retype/zoom/751144848762caaedd33d499?pn=1&x=0&y=0&raww=141&rawh=101&o=png_6_0_0_580_888_212_151_892.5_1263&type=pic&aimh=101&md5sum=633a94e207d155ca9c4dbbbdd3bbfe5c&sign=e028177070&zoom=&png=0-20216&jpg=0-0"\t"_blank"中国科学院物理研究所光物理重点实验室资助。-1-图1ZnWO4样品的照片://paper.edu抽运光光束直径为10mm，利用光阑使光束直径减小到5mm，以配合晶体大小。抽运光E矢量与晶体a轴平行。SRS光谱测试采用了美国海洋光学公司生产的HR2000微型光纤光谱仪，荧光光谱测试采用日立F-4500型荧光光谱仪。3.结果与讨论3.1ZnWO4晶体的受激拉曼激光实验实验测得的SRS光谱如图2所示。实验中并没得到像BaWO4晶体实验中呈环状结构的受激拉曼光斑图，晶体在激光照射下由透明变为明亮的白色。用光纤光谱仪在光路的侧向探测，可以探测到波长为558.7和588.6nmHYPERLINK"s://wkretype.bdimg/retype/zoom/751144848762caaedd33d499?pn=2&x=0&y=194&raww=378&rawh=131&o=jpg_6_0_______&type=pic&aimh=131&md5sum=633a94e207d155ca9c4dbbbdd3bbfe5c&sign=e028177070&zoom=&png=20217-34109&jpg=0-54373"\t"_blank"HYPERLINK"s://wkretype.bdimg/retype/zoom/751144848762caaedd33d499?pn=2&x=0&y=325&raww=683&rawh=302&o=jpg_6_