[發(fā)明專利]一種測量晶體材料中釹離子摻雜濃度的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310166877.3
• 申請日: 2013-05-08
• 公開（公告）號: CN103257113A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王世武;劉宗楷
• 申請（專利權(quán)）人: 青島海泰光電技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31
• 代理公司: 北京聯(lián)瑞聯(lián)豐知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11411
• 代理人: 鄭自群

1.一種測量晶體材料中釹離子摻雜濃度的方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步：將釹離子摻雜的激光晶體毛胚頭尾各加工一片胚片；

第二步，按照釹離子摻雜的激光晶體胚片的生長方向A面進行加工，激光級拋光，標(biāo)識出晶體的光軸C；

第三步，采用分光光度計進行測量，取樣；

第四步，根據(jù)程序掃描晶體的吸光度A，標(biāo)識出757nm，780nm的數(shù)值；

第五步，將吸光度A和晶體厚度L代入公式C=3.408×（A₇₅₇-A₇₈₀）×L^-1得到晶體材料中釹離子摻雜濃度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量晶體材料中釹離子摻雜濃度的方法，其特征在于，所述第一步的胚片的尺寸為10×10×2mm或15×15×1mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測量晶體材料中釹離子摻雜濃度的方法，其特征在于，所述第二步的激光級拋光的面型要求達到1/4633nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量晶體材料中釹離子摻雜濃度的方法，其特征在于，所述第三步包括：采用分光光度計進行測量，先將測試光的偏振態(tài)調(diào)整為線偏光，掃描速度為50nm/min，取樣間隔為0.2nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的測量晶體材料中釹離子摻雜濃度的方法，其特征在于，所述測試光的偏振態(tài)調(diào)整采用格蘭棱鏡，所述格蘭棱鏡放置位于測試光路和參考光路的入射孔上，以確保測試光的偏振態(tài)平行于晶體的光軸C。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量晶體材料中釹離子摻雜濃度的方法，其特征在于，所述公式C=3.408×（A₇₅₇-A₇₈₀）×L^-1的確定包括以下步驟：

第一步，取釹離子摻雜的激光晶體碾成粉末，采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測試釹離子摻雜濃度；

第二步，取釹離子摻雜的激光晶體進行光學(xué)拋光，要求面型達到四分之一波長，光潔度60/40，用分光光度計測試波長范圍400～1000nm處的光學(xué)透過率；

第三步，根據(jù)釹離子摻雜的特性，找出符合釹離子的吸收峰作為標(biāo)準測試波長；

第四步，根據(jù)朗伯比爾定律

A=-lgT=-lgI/I₀=εcL

其中：ε為摩爾吸光度系數(shù)，A為吸光度，L為樣品厚度，單位為cm，c為樣品濃度，

從A_標(biāo)=εc_標(biāo)L_標(biāo)得到常數(shù)ε＝A_標(biāo)/c_標(biāo)L_標(biāo)，

因此，c_樣品＝A_樣品/εL_樣品＝（c_標(biāo)L_標(biāo)/A_標(biāo)）×（A_樣品/L_樣品）；

采用757nm的吸收度來計算濃度，以780nm的吸收度為基線，

則c_樣品＝1/ε*（A₇₅₇－A₇₈₀）/L_樣品，

令α＝1/ε，則C=(A₇₅₇-A₇₈₀)×α/L；

由曲線斜率B得到濃度計算公式C=(A₇₅₇-A₇₈₀)×α/L中的系數(shù)α；

最后得到濃度計算公式C=(A₇₅₇-A₇₈₀)×3.408/L；

A₇₅₇，A₇₈₀分別為757nm，780nm波長處π偏振時的吸收強度。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量晶體材料中釹離子摻雜濃度的方法，其特征在于，所述釹離子摻雜的激光晶體為摻釹釩酸釔、摻釹釩酸釓、摻釹釩酸镥。