1346
2020-09-28
近期，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微米激光晶体研究中取得进展。
近年来，无序晶体材料以超宽带的发光特性，成为超快激光领域重要的增益介质。ABCO4型（A=Ca，Sr，Ba；B=稀土元素；C=Ga，Al或过渡元素）激光晶体以高的结构无序度、优良的热学性能和较低的声子能量，被认为是有可能获得商用发展的超快激光增益介质，可应用于医疗、工业、科研等领域。随着1.15微米半导体激光技术的发展，钬离子（Ho3+）3微米中红外发光的泵浦问题得以解决。因此，研究钬掺杂CaGdAlO4晶体（Ho：CaGdAlO4）对于实现直接激光二极管泵浦的中红外超快激光具有实用价值。
研究团队采用提拉法生长Ho：CaGdAlO4和Ho，Pr：CaGdAlO4晶体，分析晶体质量、结构、溶质分凝与偏振光谱性能。Ho3+:5I6→5I7跃迁呈宽带荧光特性，发射波长从2750nm延伸至3000nm，为中红外超短脉冲的产生提供频谱保障。但激光下能级的寿命（8.64ms）远大于上能级（0.22ms），影响激光效率且易出现激光自终态瓶颈效应。研究发现，共掺杂Pr3+离子对3微米激光下能级（Ho3+：5I7）起有效退激活作用，退激活效率达96.2%。共掺Pr3+离子使Ho，Pr：CaGdAlO4晶体中红外荧光增强。相应的3微米激光实验正在进行。
相关研究成果发表在Journal of Luminescence上，研究工作得到国家自然科学基金、科技部重点研发计划等的支持。
此外，研究团队此前在新型中红外氟化物激光晶体的生长和性能研究中也取得系列研究进展（Journal of Alloys and Compounds，2020，827：154268：Journal of Luminescence，2019，210：142-145：Journal of Luminescence，2018，203: 730-734）。
论文链接：https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0022231320315878
图1.Pr3+共掺前后3微米荧光光谱
图2.Pr3+共掺前后Ho3+三微米激光上、下能级寿命对比
上一篇： 上海光机所可见光激光玻璃材料研究获进展
下一篇： 新型g波超导体或被发现
版权与免责声明：
（1） 凡本网注明"来源：颗粒在线"的所有作品，版权均属于颗粒在线，未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已获本网授权的作品，应在授权范围内使用，并注明"来源：颗粒在线"。违反上述声明者，本网将追究相关法律责任。
（2）本网凡注明"来源：xxx（非颗粒在线）"的作品，均转载自其它媒体，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责，且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网下载使用，必须保留本网注明的"稿件来源"，并自负版权等法律责任。
（3）如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起一周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。
