【科技】上海硅酸盐所中红外激光晶体研究取得进展

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中红外激光(2~5&mu； m )复盖了许多大气传输窗和许多分子化学键吸收峰值指纹领域，在空间光通信、环境监测、医疗、军事等行业有重要的应用前景。 产生中红外激光的技术很多，其中基于直接泵送稀土掺杂晶体的中红外激光技术，具有结构简单、可连续输出、光束质量高等优点。 直接泵浦铒离子( er3+ )掺杂激光晶体实现3&mu； 红外激光在m波段中最重要的技术之一。 3&mu用于处理er离子； m激光输出通道的下能级( 4i13/2 )的寿命远远高于上能级( 4i11/2 )引起的激光振荡自停止效果，通常采用er离子高浓度掺杂的方法，其掺杂浓度多为30 at%以上、50 at%以下 但是，高浓度掺杂会引起激光晶体热传导率的大幅降低、激光的能级( 4i11/2 )浓度的消光增强，导致3&mu的m波段的输出限制和激光效率低。 [/BR/] [/H/H/] [/BR/] [/H/H/]中国科学院上海硅酸盐研究所研究员苏良碧课题组以低音子能氟化锶( srf2 )晶体为掺杂基质，由该晶体特殊萤石型结构组成的稀土离子掺杂簇 5at % )通过克服3 & mu的m激光振荡的自停止效果，实现了高效率的双波长激光输出。 er:srf2结晶中er3+离子掺杂浓度为4 at%时，为3&mu； m激光下能级寿命是上能级的1.58倍，小于4 at% er:caf2晶体的1.66倍，小于33 at% er:yag晶体的60.4倍，小于30 at% er:ysgg晶体的2.62倍，小于15 at% er:ylf晶体的3.25倍 另外，该晶体的光谱参数质量因子(发光截面与荧光寿命的积)为7.45×。 10-20 ms毫秒