近期，我国科学院合肥物质院安光所孙敦陆研讨员课题组在2.7~3微米波段中红外晶体制备及激光功能研讨方面获得一系列新开展。
近期，我国科学院合肥物质院安光所孙敦陆研讨员课题组在2.7~3微米波段中红外晶体制备及激光功能研讨方面获得一系列新开展，相关研讨成果别离以《Ho,Pr:YAP晶体的热学、光谱及~3微米接连激光功能》、《Er:YGGAG晶体的结构、光谱与激光功能》和《LD旁边面泵浦YSGG/Er:YSGG/YSGG晶体完成28.02瓦的2.8微米接连激光》为题宣布在光学范畴世界闻名期刊Optics Express上，榜首作者别离为乔阳博士研讨生、陈玙威博士研讨生和张会丽副研讨员。
2.7~3微米中红外激光处于水分子的强吸收带，在生物医疗、光学遥感及非线性光学等范畴存在广泛的使用远景。稀土离子Ho
（钬离子）经过5I6至5I7的辐射跃迁，可发生3微米邻近波段中红外激光。但是，Ho3+的激光下能级5I7的荧光寿数较长，易发生自停止效应，不利于完成激光上、下能级之间的粒子数回转。针对这一问题，咱们提出进步激活离子Ho3+的掺杂浓度，一起共掺适量能级耦合离子Pr3+（镨离子），以下降Ho3+激光下能级寿数，按捺自停止效应。选用熔体提拉法，成功成长出了4 at.% Ho3+、0.1 at.% Pr3+共掺YAP晶体，体系展开了晶体结构、晶体质量、热学、光谱及其激光功能的研讨。因为退激活离子Pr3+的掺入，其激光下能级寿数由5.391毫秒降至1.121毫秒，一起激光上能级寿数改变较小，标明共掺Pr3+可以有用按捺自停止效应，有利于下降激光阈值、进步激光功能。选用1150纳米拉曼光纤激光器端面泵浦，在Ho,Pr:YAP晶体上完成了最大均匀功率502毫瓦的~3微米接连激光输出，相应的斜功率为6.3%。与Ho:YAP晶体比较，其激光阈值下降，最大输出功率及功率均得到了进步。现在，LD泵浦Er:YSGG晶体的中红外脉冲激光已高达数十瓦，而接连激光输出功率仅有瓦级，选用接连LD旁边面泵浦有望进一步进步接连激光输出功率。因为在激光作业过程中，激光增益介质内部会发生温度梯度，导致发生各种热效应，约束了激光输出功率和功率的进步。咱们经过在Er:YSGG晶体棒的两头键合高热导率的未掺杂YSGG晶体作为端帽，以改进热效应。选用978纳米LD旁边面泵浦YSGG/Er:YSGG/YSGG键合晶体，完成了最大均匀功率28.02瓦的~2.8微米接连激光输出，这是现在报导的在氧化物晶体中获得最高功率的~2.8微米接连激光输出，相应的斜功率和光-光转化功率别离为17.55%和12.29%。其上限功率和斜功率均高于相同泵浦条件下的未键合Er:YSGG晶体，标明键合可有用改进热效应，进步激光功能。试验测验并理论计算了LD旁边面泵浦未键合Er:YSGG晶体和YSGG/Er:YSGG/YSGG键合晶体在不同泵浦功率下的热焦距，依据成果得出，YSGG/Er:YSGG/YSGG键合晶体更适于在高泵浦功率下作业。
以上研讨作业得到了国家自然科学基金、代替专项、安徽省自然科学基金和合肥物质院院长基金的支撑。
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