“上海光机所3微米激光晶体研究获进展”

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最近，中国科学院上海光学精密机械研究所微纳光电子功能材料实验室在3微米激光晶体研究方面取得了进展。

近年来，无序晶体材料以超宽带的发光特征，成为超高速激光行业重要的增益介质。 abco4型( a =钙、铬、钡； b=稀土类元素； c=ga、al或过渡元素(激光晶体以高结构无序度、优异的热学性能和低声子能量，被认为是商业上可能迅速发展的超高速激光增益介质，可应用于医疗、军事、工业、科学研究等行业。 随着1.15微米半导体激光技术的迅速发展，处理了钬离子( ho3+ ) 3微米中红外发光的泵浦问题。 因此，研究掺钬cagdalo4晶体( ho:cagdalo4)对直接实现激光二极管泵浦的中红外超高速激光器具有实用价值。

研究小组用提拉法生长了ho:cagdalo4和ho、pr:cagdalo4晶体，分析了晶体质量、结构、溶质分凝和偏振光谱性能。 ho3+:5i6→5i7跃迁呈宽带荧光特征，发光波长从2750nm延伸至3000nm，为中红外超短脉冲的产生提供光谱保障。 但是，远远大于激光下的能级寿命( 8.64ms )以上的能级) 0.22ms )，影响激光效率，并且容易出现激光的自愈瓶颈效应。 研究表明，共掺杂的pr3+离子对3微米激光下的能级( ho3+:5i7)发挥比较有效的失活作用，失活效率可达96.2%。 加入pr3+离子后，ho、pr:cagdalo4晶体中的红外荧光增强。 对应的3微米激光实验正在进行。

相关研究成果发表在《科学日报》上，研究工作得到国家自然科学基金、科技部要点研究开发计划等的支持。

另外，研究小组迄今为止在新型中红外氟化物激光晶体的生长和性能研究方面也取得了系列研究的进展。 (日记帐和组件，，827:154268 :日记帐分录，2019，210:142-145 :日记帐分录

图1.pr3+共掺杂前后3微米的荧光光谱