Spectroscopic properties of Yb doped YLF grown by a vertical Bridgman method

垂直型ブリッジマン法によって育成したYb:YLF結晶の分光特性評価

杉山 僚; 桂山 政道*; 安斎 裕*; 坪井 泰住*

Sugiyama, Akira; Katsurayama, Masamichi*; Anzai, Yutaka*; Tsuboi, Taiju*

垂直型ブリッジマン結晶育成法により、Ybイオンを564at.%ドープしたYLFフッ化物レーザー結晶を育成した。結晶原料のYbF及びYFに含まれているYOFが白濁の原因となるため、PbFを用いた育成前の原料処理によって解決した。吸収並びに発光測定における偏光特性に基づく結晶場解析により、Yb:YLF結晶のF及びF準位内のマニホールドの7つのエネルギー準位を求めた。Yb:YLF結晶の持つ広くかつ複雑なスペクトルは、4f電子による電子遷移と結晶の格子振動との間の強いカップリングによって生じたものと結論できる。

Laser crystals of LiYF (YLF) doped with 5 - 64 at.% of trivalent ytterbium ions (Yb) were grown by a vertical Bridgman method. As crystal growth materials of YbF and YF including YOF impurities caused opaque crystal, the YOF reduction procedure using PbF was essential before starting the crystal growth. We derived seven energy levels from the F and F manifolds of Yb: YLF by the crystal-field analysis from which we explain the observed polarized absorption and emission spectra. The intrinsic broad and complicated spectra of Yb: YLF are attributed to the strong coupling of the 4f electrons with lattice vibration of the crystal.