Abstract

Three kinds of Yb3+- and Na+-codoped CaF2 laser crystal with different Na:Yb ratios of 0, 1.5, and 10 are grown by the temperature gradient technique. Room-temperature absorption, photoluminescence spectra, and fluorescence lifetimes belonging to the transitions between ground state F722 and excited state F522 of Yb3+ ions in the three crystals are measured to study the effect of Na+. Experimental results show that codoping Na+ ions in different Na:Yb ratios can modulate the spectroscopy and photoluminescence properties of Yb3+ ions in a CaF2 lattice in a large scope.

© 2005 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. P. Lacovara, H. K. Choi, C. A. Wang, R. L. Aggarwal, and T. Y. Fan, Opt. Lett. 16, 1089 (1991).
    [CrossRef] [PubMed]
  2. S. A. Payne, L. K. Smith, L. D. Deloach, W. L. Kway, J. B. Tassano, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 30, 170 (1994).
    [CrossRef]
  3. R. Gaume, P. H. Haumesser, B. Viana, D. Vivien, B. Ferrand, and G. Aka, Opt. Mater. 19, 81 (2002).
    [CrossRef]
  4. X. D. Xu, Z. W. Zhao, J. Xu, and P. Z. Deng, J. Cryst. Growth 257, 272 (2003).
    [CrossRef]
  5. V. Petit, J. L. Doualan, P. Camy, V. Menard, and R. Moncorge, Appl. Phys. B 78, 681 (2004).
    [CrossRef]
  6. A. Lucca, M. Jacquemet, F. Druon, F. Balembois, P. Georges, P. Camy, J. L. Doualan, and R. Moncorge, Opt. Lett. 29, 1879 (2004).
    [CrossRef] [PubMed]
  7. A. Bensalah, Y. Guyot, M. Ito, A. Brenier, H. Sato, T. Fukuda, and G. Boulon, Opt. Mater. 26, 375 (2004).
    [CrossRef]
  8. J. Tu, S. A. FitzGerald, J. A. Campbell, and A. J. Sievers, J. Non-Cryst. Solids 203, 153 (1996).
    [CrossRef]
  9. P. P. Sorokin and M. J. Stevenson, Phys. Rev. Lett. 5, 557 (1960).
    [CrossRef]
  10. G. D. Boyd, R. J. Collins, S. P. S. Porto, A. Yariv, and W. A. Hargreaves, Phys. Rev. Lett. 8, 269 (1962).
    [CrossRef]
  11. R. D. Shannon and C. T. Prewitt, Acta Crystallogr. 25, 925 (1969).
    [CrossRef]
  12. L. B. Su, J. Xu, H. J. Li, W. Q. Yang, Z. W. Zhao, J. L. Si, Y. J. Dong, and G. Q. Zhou, J. Cryst. Growth, doi:10.1016/j.cyrsgro.2004.12.170.
  13. L. B. Su, J. Xu, Y. J. Dong, W. Q. Yang, G. Q. Zhou, and G. J. Zhao, J. Cryst. Growth 261, 496 (2004).
    [CrossRef]
  14. J. Kirton and S. D. Mclaughlan, Phys. Rev. 155, 279 (1967).
    [CrossRef]
  15. S. D. Mclaughlan, Phys. Rev. 160, 287 (1967).
    [CrossRef]
  16. D. R. Tallant, M. P. Miller, and J. C. Wright, J. Chem. Phys. 65, 510 (1976).
    [CrossRef]
  17. M. Ito, C. Goutaudier, Y. Guyot, K. Lebbou, T. Fukuda, and G. Boulon, J. Phys. Condens. Matter 16, 1501 (2004).
    [CrossRef]
  18. L. D. Deloach, S. A. Payne, L. L. Chase, L. K. Smith, W. L. Kway, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 29, 1179 (1993).
    [CrossRef]

2004 (5)

A. Bensalah, Y. Guyot, M. Ito, A. Brenier, H. Sato, T. Fukuda, and G. Boulon, Opt. Mater. 26, 375 (2004).
[CrossRef]

L. B. Su, J. Xu, Y. J. Dong, W. Q. Yang, G. Q. Zhou, and G. J. Zhao, J. Cryst. Growth 261, 496 (2004).
[CrossRef]

M. Ito, C. Goutaudier, Y. Guyot, K. Lebbou, T. Fukuda, and G. Boulon, J. Phys. Condens. Matter 16, 1501 (2004).
[CrossRef]

V. Petit, J. L. Doualan, P. Camy, V. Menard, and R. Moncorge, Appl. Phys. B 78, 681 (2004).
[CrossRef]

A. Lucca, M. Jacquemet, F. Druon, F. Balembois, P. Georges, P. Camy, J. L. Doualan, and R. Moncorge, Opt. Lett. 29, 1879 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

2003 (1)

X. D. Xu, Z. W. Zhao, J. Xu, and P. Z. Deng, J. Cryst. Growth 257, 272 (2003).
[CrossRef]

2002 (1)

R. Gaume, P. H. Haumesser, B. Viana, D. Vivien, B. Ferrand, and G. Aka, Opt. Mater. 19, 81 (2002).
[CrossRef]

1996 (1)

J. Tu, S. A. FitzGerald, J. A. Campbell, and A. J. Sievers, J. Non-Cryst. Solids 203, 153 (1996).
[CrossRef]

1994 (1)

S. A. Payne, L. K. Smith, L. D. Deloach, W. L. Kway, J. B. Tassano, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 30, 170 (1994).
[CrossRef]

1993 (1)

L. D. Deloach, S. A. Payne, L. L. Chase, L. K. Smith, W. L. Kway, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 29, 1179 (1993).
[CrossRef]

1991 (1)

1976 (1)

D. R. Tallant, M. P. Miller, and J. C. Wright, J. Chem. Phys. 65, 510 (1976).
[CrossRef]

1969 (1)

R. D. Shannon and C. T. Prewitt, Acta Crystallogr. 25, 925 (1969).
[CrossRef]

1967 (2)

J. Kirton and S. D. Mclaughlan, Phys. Rev. 155, 279 (1967).
[CrossRef]

S. D. Mclaughlan, Phys. Rev. 160, 287 (1967).
[CrossRef]

1962 (1)

G. D. Boyd, R. J. Collins, S. P. S. Porto, A. Yariv, and W. A. Hargreaves, Phys. Rev. Lett. 8, 269 (1962).
[CrossRef]

1960 (1)

P. P. Sorokin and M. J. Stevenson, Phys. Rev. Lett. 5, 557 (1960).
[CrossRef]

Aggarwal, R. L.

Aka, G.

R. Gaume, P. H. Haumesser, B. Viana, D. Vivien, B. Ferrand, and G. Aka, Opt. Mater. 19, 81 (2002).
[CrossRef]

Balembois, F.

Bensalah, A.

A. Bensalah, Y. Guyot, M. Ito, A. Brenier, H. Sato, T. Fukuda, and G. Boulon, Opt. Mater. 26, 375 (2004).
[CrossRef]

Boulon, G.

A. Bensalah, Y. Guyot, M. Ito, A. Brenier, H. Sato, T. Fukuda, and G. Boulon, Opt. Mater. 26, 375 (2004).
[CrossRef]

M. Ito, C. Goutaudier, Y. Guyot, K. Lebbou, T. Fukuda, and G. Boulon, J. Phys. Condens. Matter 16, 1501 (2004).
[CrossRef]

Boyd, G. D.

G. D. Boyd, R. J. Collins, S. P. S. Porto, A. Yariv, and W. A. Hargreaves, Phys. Rev. Lett. 8, 269 (1962).
[CrossRef]

Brenier, A.

A. Bensalah, Y. Guyot, M. Ito, A. Brenier, H. Sato, T. Fukuda, and G. Boulon, Opt. Mater. 26, 375 (2004).
[CrossRef]

Campbell, J. A.

J. Tu, S. A. FitzGerald, J. A. Campbell, and A. J. Sievers, J. Non-Cryst. Solids 203, 153 (1996).
[CrossRef]

Camy, P.

Chase, L. L.

L. D. Deloach, S. A. Payne, L. L. Chase, L. K. Smith, W. L. Kway, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 29, 1179 (1993).
[CrossRef]

Choi, H. K.

Collins, R. J.

G. D. Boyd, R. J. Collins, S. P. S. Porto, A. Yariv, and W. A. Hargreaves, Phys. Rev. Lett. 8, 269 (1962).
[CrossRef]

Deloach, L. D.

S. A. Payne, L. K. Smith, L. D. Deloach, W. L. Kway, J. B. Tassano, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 30, 170 (1994).
[CrossRef]

L. D. Deloach, S. A. Payne, L. L. Chase, L. K. Smith, W. L. Kway, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 29, 1179 (1993).
[CrossRef]

Deng, P. Z.

X. D. Xu, Z. W. Zhao, J. Xu, and P. Z. Deng, J. Cryst. Growth 257, 272 (2003).
[CrossRef]

Dong, Y. J.

L. B. Su, J. Xu, Y. J. Dong, W. Q. Yang, G. Q. Zhou, and G. J. Zhao, J. Cryst. Growth 261, 496 (2004).
[CrossRef]

L. B. Su, J. Xu, H. J. Li, W. Q. Yang, Z. W. Zhao, J. L. Si, Y. J. Dong, and G. Q. Zhou, J. Cryst. Growth, doi:10.1016/j.cyrsgro.2004.12.170.

Doualan, J. L.

Druon, F.

Fan, T. Y.

Ferrand, B.

R. Gaume, P. H. Haumesser, B. Viana, D. Vivien, B. Ferrand, and G. Aka, Opt. Mater. 19, 81 (2002).
[CrossRef]

FitzGerald, S. A.

J. Tu, S. A. FitzGerald, J. A. Campbell, and A. J. Sievers, J. Non-Cryst. Solids 203, 153 (1996).
[CrossRef]

Fukuda, T.

A. Bensalah, Y. Guyot, M. Ito, A. Brenier, H. Sato, T. Fukuda, and G. Boulon, Opt. Mater. 26, 375 (2004).
[CrossRef]

M. Ito, C. Goutaudier, Y. Guyot, K. Lebbou, T. Fukuda, and G. Boulon, J. Phys. Condens. Matter 16, 1501 (2004).
[CrossRef]

Gaume, R.

R. Gaume, P. H. Haumesser, B. Viana, D. Vivien, B. Ferrand, and G. Aka, Opt. Mater. 19, 81 (2002).
[CrossRef]

Georges, P.

Goutaudier, C.

M. Ito, C. Goutaudier, Y. Guyot, K. Lebbou, T. Fukuda, and G. Boulon, J. Phys. Condens. Matter 16, 1501 (2004).
[CrossRef]

Guyot, Y.

M. Ito, C. Goutaudier, Y. Guyot, K. Lebbou, T. Fukuda, and G. Boulon, J. Phys. Condens. Matter 16, 1501 (2004).
[CrossRef]

A. Bensalah, Y. Guyot, M. Ito, A. Brenier, H. Sato, T. Fukuda, and G. Boulon, Opt. Mater. 26, 375 (2004).
[CrossRef]

Hargreaves, W. A.

G. D. Boyd, R. J. Collins, S. P. S. Porto, A. Yariv, and W. A. Hargreaves, Phys. Rev. Lett. 8, 269 (1962).
[CrossRef]

Haumesser, P. H.

R. Gaume, P. H. Haumesser, B. Viana, D. Vivien, B. Ferrand, and G. Aka, Opt. Mater. 19, 81 (2002).
[CrossRef]

Ito, M.

A. Bensalah, Y. Guyot, M. Ito, A. Brenier, H. Sato, T. Fukuda, and G. Boulon, Opt. Mater. 26, 375 (2004).
[CrossRef]

M. Ito, C. Goutaudier, Y. Guyot, K. Lebbou, T. Fukuda, and G. Boulon, J. Phys. Condens. Matter 16, 1501 (2004).
[CrossRef]

Jacquemet, M.

Kirton, J.

J. Kirton and S. D. Mclaughlan, Phys. Rev. 155, 279 (1967).
[CrossRef]

Krupke, W. F.

S. A. Payne, L. K. Smith, L. D. Deloach, W. L. Kway, J. B. Tassano, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 30, 170 (1994).
[CrossRef]

L. D. Deloach, S. A. Payne, L. L. Chase, L. K. Smith, W. L. Kway, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 29, 1179 (1993).
[CrossRef]

Kway, W. L.

S. A. Payne, L. K. Smith, L. D. Deloach, W. L. Kway, J. B. Tassano, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 30, 170 (1994).
[CrossRef]

L. D. Deloach, S. A. Payne, L. L. Chase, L. K. Smith, W. L. Kway, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 29, 1179 (1993).
[CrossRef]

Lacovara, P.

Lebbou, K.

M. Ito, C. Goutaudier, Y. Guyot, K. Lebbou, T. Fukuda, and G. Boulon, J. Phys. Condens. Matter 16, 1501 (2004).
[CrossRef]

Li, H. J.

L. B. Su, J. Xu, H. J. Li, W. Q. Yang, Z. W. Zhao, J. L. Si, Y. J. Dong, and G. Q. Zhou, J. Cryst. Growth, doi:10.1016/j.cyrsgro.2004.12.170.

Lucca, A.

Mclaughlan, S. D.

J. Kirton and S. D. Mclaughlan, Phys. Rev. 155, 279 (1967).
[CrossRef]

S. D. Mclaughlan, Phys. Rev. 160, 287 (1967).
[CrossRef]

Menard, V.

V. Petit, J. L. Doualan, P. Camy, V. Menard, and R. Moncorge, Appl. Phys. B 78, 681 (2004).
[CrossRef]

Miller, M. P.

D. R. Tallant, M. P. Miller, and J. C. Wright, J. Chem. Phys. 65, 510 (1976).
[CrossRef]

Moncorge, R.

Payne, S. A.

S. A. Payne, L. K. Smith, L. D. Deloach, W. L. Kway, J. B. Tassano, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 30, 170 (1994).
[CrossRef]

L. D. Deloach, S. A. Payne, L. L. Chase, L. K. Smith, W. L. Kway, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 29, 1179 (1993).
[CrossRef]

Petit, V.

V. Petit, J. L. Doualan, P. Camy, V. Menard, and R. Moncorge, Appl. Phys. B 78, 681 (2004).
[CrossRef]

Porto, S. P. S.

G. D. Boyd, R. J. Collins, S. P. S. Porto, A. Yariv, and W. A. Hargreaves, Phys. Rev. Lett. 8, 269 (1962).
[CrossRef]

Prewitt, C. T.

R. D. Shannon and C. T. Prewitt, Acta Crystallogr. 25, 925 (1969).
[CrossRef]

Sato, H.

A. Bensalah, Y. Guyot, M. Ito, A. Brenier, H. Sato, T. Fukuda, and G. Boulon, Opt. Mater. 26, 375 (2004).
[CrossRef]

Shannon, R. D.

R. D. Shannon and C. T. Prewitt, Acta Crystallogr. 25, 925 (1969).
[CrossRef]

Si, J. L.

L. B. Su, J. Xu, H. J. Li, W. Q. Yang, Z. W. Zhao, J. L. Si, Y. J. Dong, and G. Q. Zhou, J. Cryst. Growth, doi:10.1016/j.cyrsgro.2004.12.170.

Sievers, A. J.

J. Tu, S. A. FitzGerald, J. A. Campbell, and A. J. Sievers, J. Non-Cryst. Solids 203, 153 (1996).
[CrossRef]

Smith, L. K.

S. A. Payne, L. K. Smith, L. D. Deloach, W. L. Kway, J. B. Tassano, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 30, 170 (1994).
[CrossRef]

L. D. Deloach, S. A. Payne, L. L. Chase, L. K. Smith, W. L. Kway, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 29, 1179 (1993).
[CrossRef]

Sorokin, P. P.

P. P. Sorokin and M. J. Stevenson, Phys. Rev. Lett. 5, 557 (1960).
[CrossRef]

Stevenson, M. J.

P. P. Sorokin and M. J. Stevenson, Phys. Rev. Lett. 5, 557 (1960).
[CrossRef]

Su, L. B.

L. B. Su, J. Xu, Y. J. Dong, W. Q. Yang, G. Q. Zhou, and G. J. Zhao, J. Cryst. Growth 261, 496 (2004).
[CrossRef]

L. B. Su, J. Xu, H. J. Li, W. Q. Yang, Z. W. Zhao, J. L. Si, Y. J. Dong, and G. Q. Zhou, J. Cryst. Growth, doi:10.1016/j.cyrsgro.2004.12.170.

Tallant, D. R.

D. R. Tallant, M. P. Miller, and J. C. Wright, J. Chem. Phys. 65, 510 (1976).
[CrossRef]

Tassano, J. B.

S. A. Payne, L. K. Smith, L. D. Deloach, W. L. Kway, J. B. Tassano, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 30, 170 (1994).
[CrossRef]

Tu, J.

J. Tu, S. A. FitzGerald, J. A. Campbell, and A. J. Sievers, J. Non-Cryst. Solids 203, 153 (1996).
[CrossRef]

Viana, B.

R. Gaume, P. H. Haumesser, B. Viana, D. Vivien, B. Ferrand, and G. Aka, Opt. Mater. 19, 81 (2002).
[CrossRef]

Vivien, D.

R. Gaume, P. H. Haumesser, B. Viana, D. Vivien, B. Ferrand, and G. Aka, Opt. Mater. 19, 81 (2002).
[CrossRef]

Wang, C. A.

Wright, J. C.

D. R. Tallant, M. P. Miller, and J. C. Wright, J. Chem. Phys. 65, 510 (1976).
[CrossRef]

Xu, J.

L. B. Su, J. Xu, Y. J. Dong, W. Q. Yang, G. Q. Zhou, and G. J. Zhao, J. Cryst. Growth 261, 496 (2004).
[CrossRef]

X. D. Xu, Z. W. Zhao, J. Xu, and P. Z. Deng, J. Cryst. Growth 257, 272 (2003).
[CrossRef]

L. B. Su, J. Xu, H. J. Li, W. Q. Yang, Z. W. Zhao, J. L. Si, Y. J. Dong, and G. Q. Zhou, J. Cryst. Growth, doi:10.1016/j.cyrsgro.2004.12.170.

Xu, X. D.

X. D. Xu, Z. W. Zhao, J. Xu, and P. Z. Deng, J. Cryst. Growth 257, 272 (2003).
[CrossRef]

Yang, W. Q.

L. B. Su, J. Xu, Y. J. Dong, W. Q. Yang, G. Q. Zhou, and G. J. Zhao, J. Cryst. Growth 261, 496 (2004).
[CrossRef]

L. B. Su, J. Xu, H. J. Li, W. Q. Yang, Z. W. Zhao, J. L. Si, Y. J. Dong, and G. Q. Zhou, J. Cryst. Growth, doi:10.1016/j.cyrsgro.2004.12.170.

Yariv, A.

G. D. Boyd, R. J. Collins, S. P. S. Porto, A. Yariv, and W. A. Hargreaves, Phys. Rev. Lett. 8, 269 (1962).
[CrossRef]

Zhao, G. J.

L. B. Su, J. Xu, Y. J. Dong, W. Q. Yang, G. Q. Zhou, and G. J. Zhao, J. Cryst. Growth 261, 496 (2004).
[CrossRef]

Zhao, Z. W.

X. D. Xu, Z. W. Zhao, J. Xu, and P. Z. Deng, J. Cryst. Growth 257, 272 (2003).
[CrossRef]

L. B. Su, J. Xu, H. J. Li, W. Q. Yang, Z. W. Zhao, J. L. Si, Y. J. Dong, and G. Q. Zhou, J. Cryst. Growth, doi:10.1016/j.cyrsgro.2004.12.170.

Zhou, G. Q.

L. B. Su, J. Xu, Y. J. Dong, W. Q. Yang, G. Q. Zhou, and G. J. Zhao, J. Cryst. Growth 261, 496 (2004).
[CrossRef]

L. B. Su, J. Xu, H. J. Li, W. Q. Yang, Z. W. Zhao, J. L. Si, Y. J. Dong, and G. Q. Zhou, J. Cryst. Growth, doi:10.1016/j.cyrsgro.2004.12.170.

Acta Crystallogr. (1)

R. D. Shannon and C. T. Prewitt, Acta Crystallogr. 25, 925 (1969).
[CrossRef]

Appl. Phys. B (1)

V. Petit, J. L. Doualan, P. Camy, V. Menard, and R. Moncorge, Appl. Phys. B 78, 681 (2004).
[CrossRef]

IEEE J. Quantum Electron. (2)

L. D. Deloach, S. A. Payne, L. L. Chase, L. K. Smith, W. L. Kway, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 29, 1179 (1993).
[CrossRef]

S. A. Payne, L. K. Smith, L. D. Deloach, W. L. Kway, J. B. Tassano, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 30, 170 (1994).
[CrossRef]

J. Chem. Phys. (1)

D. R. Tallant, M. P. Miller, and J. C. Wright, J. Chem. Phys. 65, 510 (1976).
[CrossRef]

J. Cryst. Growth (2)

L. B. Su, J. Xu, Y. J. Dong, W. Q. Yang, G. Q. Zhou, and G. J. Zhao, J. Cryst. Growth 261, 496 (2004).
[CrossRef]

X. D. Xu, Z. W. Zhao, J. Xu, and P. Z. Deng, J. Cryst. Growth 257, 272 (2003).
[CrossRef]

J. Non-Cryst. Solids (1)

J. Tu, S. A. FitzGerald, J. A. Campbell, and A. J. Sievers, J. Non-Cryst. Solids 203, 153 (1996).
[CrossRef]

J. Phys. Condens. Matter (1)

M. Ito, C. Goutaudier, Y. Guyot, K. Lebbou, T. Fukuda, and G. Boulon, J. Phys. Condens. Matter 16, 1501 (2004).
[CrossRef]

Opt. Lett. (2)

Opt. Mater. (2)

A. Bensalah, Y. Guyot, M. Ito, A. Brenier, H. Sato, T. Fukuda, and G. Boulon, Opt. Mater. 26, 375 (2004).
[CrossRef]

R. Gaume, P. H. Haumesser, B. Viana, D. Vivien, B. Ferrand, and G. Aka, Opt. Mater. 19, 81 (2002).
[CrossRef]

Phys. Rev. (2)

J. Kirton and S. D. Mclaughlan, Phys. Rev. 155, 279 (1967).
[CrossRef]

S. D. Mclaughlan, Phys. Rev. 160, 287 (1967).
[CrossRef]

Phys. Rev. Lett. (2)

P. P. Sorokin and M. J. Stevenson, Phys. Rev. Lett. 5, 557 (1960).
[CrossRef]

G. D. Boyd, R. J. Collins, S. P. S. Porto, A. Yariv, and W. A. Hargreaves, Phys. Rev. Lett. 8, 269 (1962).
[CrossRef]

Other (1)

L. B. Su, J. Xu, H. J. Li, W. Q. Yang, Z. W. Zhao, J. L. Si, Y. J. Dong, and G. Q. Zhou, J. Cryst. Growth, doi:10.1016/j.cyrsgro.2004.12.170.

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (3)

Fig. 1
Fig. 1

Room-temperature absorption spectra of crystals A, B, and C.

Fig. 2
Fig. 2

Room-temperature fluorescence spectra of the three crystals pumped at 940 nm . Inset, luminescence intensity at 1030 nm as a function of the Na:Yb ratio.

Fig. 3
Fig. 3

Logarithm of the emission intensity at 1030 nm of Yb 3 + in the three crystals pumped at 940 nm at room temperature as a function of the decay time.

Metrics