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Título

Dobles wolframatos y dobles molibdatos tetragonales para láseres en λ = 2 μm

AutorCano-Torres, José María
DirectorSerrano Hernández, Mª Dolores
Palabras claveCrystal growth
Double wolframate
Double molybdate
Crecimiento cristalino
Dobles wolframatos
Dobles molibdatos
Fecha de publicación23-feb-2012
Resumen[EN] This work deals with the investigation of Czochralski crystal growth process applied to Tm3+ doped single crystals with chemical formula NaT(WO4)2, T = La3+, Y3+ or Gd3+, and NaY(MoO4)2, as well as Tm3+ and Ho3+ co-doped NaY(WO4)2. The optical spectroscopy of Tm3+, and Ho3+ where appropriated, doped NaT(WO4)2, T = La3+ , Gd3+, Y3+ or Lu3+, was studied. Energy levels schemes, radiative properties, absorption, emission and gain cross-sections and experimental lifetimes of Tm3+ and Ho3+ are determined. The characteristics of the crystals grown and the spectroscopic properties of the lasant lanthanides are discussed in connection to the 3F4→3H6 Tm3+ and 5I7→5I8 Ho3+ laser emissions. The concerned compounds crystallize in the tetragonal structure (space group I 4 ), with a locally disordered cation distribution. This allows to achieve more than 200 nm of tuning range in the spectral region λ ≈ 1750-2100 nm, implying good prospects for femtosecond ultrashort pulse generation. In order to minimize sample heating expected during laser operation, Yb3+ doped layers have been grown on transparent isoestructural substrates by using Liquid Phase Epitaxy. NaGd0.92Yb0.08(WO4)2 layers grown on NaGd0.88Y0.12(WO4)2 substrate are characterized by near to zero lattice mismatch. These layers have a crystalline quality similar to that of single crystals and good Yb3+ spectroscopic properties. These are good prospects for future implementation of thin disk lasers with these materials.
[ES] Este trabajo trata sobre el proceso de crecimiento cristalino mediante el método Czochralski de monocristales de composición NaT(WO4)2, T = La3+, Y3+ o Gd3+ y NaY(MoO4)2 dopados con Tm3+, así como de NaY(WO4)2 codopado con Tm3+ y Ho3+. Se han caracterizado las propiedades espectroscópicas del Tm3+ en NaT(WO4)2, T = La3+, Gd3+, Y3+ o Lu3+, obteniéndose la posición de los niveles de energía de este ión, sus propiedades radiativas, las secciones eficaces de absorción, emisión y ganancia y la vida media experimental para las principales transiciones láser de este ión y, en su caso, también del Ho3+. Las características de los cristales crecidos y sus propiedades espectroscópicas se discuten a la luz de los resultados de emisión láser de las transiciones 3F4→3H6 del Tm3+ y 5I7→5I8 del Ho3+. El desorden local de la estructura tetragonal (grupo espacial I 4 ) de los monocristales considerados, posibilita rangos de sintonía láser superiores a 200 nm en la región λ ≈ 1750-2100 nm, y abre una perspectiva favorable para su aplicación en la generación de pulsos láser de femtosegundos. A fin de mitigar los efectos térmicos asociados al calentamiento de estos cristales durante la operación láser, se ha estudiado el crecimiento mediante Epitaxia en Fase Líquida de láminas dopadas con Yb3+ sobre substratos isoestructurales transparentes. Las láminas de NaGd0.92Yb0.08(WO4)2 poseen diferencia de parámetro de red casi cero con relación a los sustratos de NaGd0.88Y0.12(WO4)2. Esto permite obtener láminas de calidad cristalina comparable a la de los monocristales y con propiedades espectroscópicas del Yb3+ favorables para su aplicación como láser de disco.
DescripciónTesis Doctoral elaborada en el Dpto. de Materiales Fotónicos del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC) y tutorizada en el Dpto. de Física Aplicada de la Facultad de Ciencias de la Universidad Autónoma de Madrid, fue leída el 16 de junio de 2010 en el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid.
URIhttp://hdl.handle.net/10261/46099
Aparece en las colecciones: (ICMM) Tesis
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