中文摘要：

，利用某些晶体材料在特定波长上的饱和吸收特性，研制用于中小功率激光器的被动Q开关的工作，对中小功率激光器的应用有十分重大的意义，近年受到了广泛的关注。本项目将发展一种掺过渡金属离子的晶体的饱和吸收理论，可以联系离子种类，价态，晶体结构及离子在晶体中的占位来从理论上计算晶体在特定波长的饱和吸收性质，通过理论计算与分析筛选出可能在1.54μ波段发生饱和吸收的晶体，从而指导新型饱和吸收Q开关晶体的探索，研制用于1.54μ激光器的被动Q开关晶体。预期在上述理论指导下，发现1-2种新的可用作1.54μ激光器的被动Q开关的饱和吸收晶体，并具有较好的饱和吸收特性。

结论摘要：

本项目研究工作的目的是建立掺过渡金属离子的晶体的饱和吸收理论，可以联系过渡金属离子种类，价态，晶体结构及过渡金属离子在晶体中的占位来从理论上计算晶体在特定波长的饱和吸收性质，从而通过理论计算与分析可筛选出能在1.54μ波段附近范围发生饱和吸收的晶体，指导新型饱和吸收Q开关晶体的探索。本项目通过对几十种掺过渡金属离子的晶体的电子能级进行理论计算与分析发现，具备以下条件的晶体能在1.54μ波段附近范围发生饱和吸收的可能性最大 a) 晶体中金属离子具有四配位占位； b) 掺杂过渡金属离子可取代四配位占位的金属离子； c) 掺杂过渡金属离子为三价V离子，二价Co离子，二价Ti离子；这一理论在本项目关于YAG:V3+晶体，LiAlO3Co2+晶体，LiAlO3V3+晶体，Zn4O(BO2)6: Co2+晶体，ZnSe:Co2+ 晶体，MgAl2O4:Co2+晶体，Al2O3:Ti3+晶体等的研究中得到了充分验证，在YAG:V3+晶体，LiAlO3Co2+晶体晶体等掺三价V离子或二价Co离子且取代四配位占位的晶体中观察到了在1.54μ波段附近范围发生的吸收光谱。