Lineare und nichtlineare absorptions- und emissionsspektroskopische Charakterisierung eines LiF:F2-Farbzentrenkristalls

Das Verhalten von F2m Farbzentren in Lithiumfluorid unter sättigbarer Absorption wird mit Hilfe von Pikosekundenlaserpulsanregung untersucht (Wellenlänge 1054 nm, Pulsdauer 6 ps). Die Farbzentrenanzahldichte, der Grundzustandsabsorptionswirkungsquerschnitt und der Einphotonen-Excited-State-Absorptionswirkungsquerschnitt werden durch numerische Simulation der Energiedichte-abhängigen Energietransmission bestimmt. Eine Abnahme der Energietransmission bei hohen Anregungsenergiedichten wird Zweiphotonenabsorption anderer Zentren zugeschrieben, die im Kristall zu finden sind (N1 und N2 Band der F4 Zentren). Die Fluoreszenzquantenverteilung, die Quantenausbeute und der Polarisationsgrad werden mit Hilfe von Standardmethoden der Fluorimetrie bei Zimmertemperatur gemessen. Die Fluoreszenzlebensdauer wird durch Femtosekundenlaserpulsanregung und schnelle (direkte) Photodiode-Oszilloskop-Detektion bestimmt. Das stimulierte Emissionswirkungsquerschnittsspektrum wird aus der strahlenden Lebensdauer und der Fluoreszenzquantenverteilung gewonnen. Das effektive stimulierte Emissionswirkungsquerschnittsspektrum wird mit Hilfe von Pikosekunden-Anregungs-Abtast-Experimenten bestimmt. Die Ergebnisse deuten auf eine verschwindende Excited-State-Absorption in der Fluoreszenzregion hin