J. Phys. France 48, 1761-1777 (1987)
DOI: 10.1051/jphys:0198700480100176100

Er3+ → Ho3+ energy transfer mechanisms at room temperature in YLiF4 single crystals

J. Rubin, A. Brenier, R. Moncorge et C. Pedrini

Physico-Chimie des Matériaux Luminescents, Université Lyon I, Unité Associée 442 CNRS, 69622 Villeurbanne, France

Abstract
A detailed analysis of the energy transfer processes between Er3+ sensitizer ions and Ho3+ activator ions in YLiF4 : Er3+ , Ho3+ single crystals is reported. This study is carried out at room temperature on materials having different Ho3+ concentrations and for various selective laser excitations in the excited states of Er3+ in the visible and in the infrared optical regions. Emphasis is laid on the relative importance of the main channels of excitation of the 5I7 level of Ho3+ which is the initial state of the 5I7 → 5I8 transition of interest for the characteristic 2 μm laser emission.

Résumé
On présente une analyse détaillée des processus de transfert d'énergie entre les ions sensibilisateurs Er3+ et activateurs Ho3+ dans des monocristaux YLiF4 : Er3+ , Ho 3+ . Cette étude est réalisée à température ambiante sur des matériaux diversement concentrés en ions Ho3+ et utilisant différentes excitations laser dans les états excités de Er3+ situés dans les domaines optiques visible et proche infra-rouge. L'accent est mis sur l'importance relative des principales voies d'excitation du niveau 5I7 de Ho3+ qui constitue l'état initial de la transition 5I7 → 5I8 intéressante pour l'émission laser caractéristique vers 2 μm.

PACS
4255R - Doped-insulator lasers and other solid state lasers.
7840 - Absorption and reflection spectra: visible and ultraviolet.
7855 - Photoluminescence, properties and materials.

Key words
erbium -- fluorescence -- holmium -- impurity and defect absorption spectra of inorganic solids -- lithium compounds -- solid lasers -- yttrium compounds