Ytterbium-dotierte Sesquioxide als hocheffiziente Lasermaterialien

Autor*innen

• Rigo Peters

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Gegenstand dieser Arbeit ist die Charakterisierung Yb-dotierter Sesquioxide und des Wolframats Yb: NaGd(WO4)2 (NGW) hinsichtlich ihrer Eignung als aktive Materialien im Scheibenlaser. Ein Schwerpunkt liegt in der Weiterentwicklung des Kristallzüchtungsverfahrens für die Hochtemperatur-Kristallzüchtung. Hierzu wurden mittels der Heat-Exchanger-Method Lu2O3-, Sc2O3-, Y2O3- und LuScO3-Kristalle mit unterschiedlichen Yb-Dotierungen hergestellt. Der Einfluss der Züchtungsatmosphäre und der Tiegelform wurde untersucht. In allen Fällen konnten erstmals sehr große Einkristalle, insbesondere Lu2O3 mit einem Volumen von bis zu 30 cm³, hergestellt werden. Die Lebensdauer des angeregten Zustandes von Yb3+ in den Materialien wurde mittels der Pinhole-Methode bestimmt, wobei eine signifikante Verminderung der Konzentrationslöschung bei den Yb-dotierten Sesquioxiden im Vergleich zu früheren Arbeiten beobachtet wurde. Dies weist auf die hohe Qualität der Kristalle hin. Die Absorptionswirkungsquerschnitte ermöglichten die Bestimmung der Emissionswirkungsquerschnitte der untersuchten Sesquioxide und des Yb: NGW über die Reziprozitäts-Relation und die Füchtbauer-Ladenburg-Gleichung. Zudem wurde der Verlauf der Wärmeleitfähigkeit in Abhängigkeit von der Yb-Dotierung ermittelt, wobei die experimentellen Daten gut mit dem theoretischen Verlauf nach Klemens übereinstimmten und die Eignung der Sesquioxide, insbesondere von Yb: Lu2O3, für Hochleistung

• Sprache: Deutsch
• Erscheinungsdatum: 2009