共掺三价铬离子提高近、中红外激光晶体性能研究获新进展|yunkai云开网页版登录入口

本文摘要：日前，中科院合肥研究院安徽光机所孙敦陆研究员课题组在1.06微米近红外和2.7－3微米中红外激光晶体的研究方面获得一系列研究新进展。

日前，中科院合肥研究院安徽光机所孙敦陆研究员课题组在1.06微米近红外和2.7－3微米中红外激光晶体的研究方面获得一系列研究新进展。1.06微米激光普遍应用于加工、医疗、通讯、表明等领域。

Nd3＋掺入钇铝石榴石晶体具备物理化学性质平稳、机械强度和硬度低及热学性质优良等优点，合适高功率激光运转。然而，由于Nd3＋在YAG基质晶体中的有效地分凝系数较低，不合适高浓度掺入。此外，闪光灯泵浦Nd3＋单掺入的YAG晶体还有着激光输入能量和效率较低的问题。

针对以上问题，该课题组张会丽博士后等人通过共计掺入Cr3＋作为敏化剂，提升闪光灯泵浦效率，同时共计掺入Cr3＋还可以提升晶体的抗辐射性能。使用熔体哥特人法顺利生长出有了低光学质量的Cr，Nd：YAG晶体，在反复频率为40赫兹时，构建了仅次于平均值输出功率20.24W，电光效率3.00％和横效率3.77％的激光输入，而在完全相同条件下，在Nd：YAG晶体上其值仅有分别为13.32W、1.97％和2.47％，结果表明，通过含有敏化离子Cr3＋可有效地提升激光性能，并且对光束质量影响较小。2.7－3微米中红外激光普遍应用于生物医学、大气观测及科学研究等领域。

该课题组使用哥特人法生长了Er：YAG和Cr，Er：YAG晶体，对晶体质量、光谱、激光性能及光束质量展开了对比研究。反复频率为5赫兹时，在Cr，Er：YAG晶体上构建了仅次于单脉冲能量1.52焦耳，横效率1.80％，电光效率1.28％的2.94微米中红外激光输入，而在完全相同条件下，在Er：YAG晶体上其值仅有分别为0.99焦耳、1.31％和0.83％，结果表明，共计掺入Cr3＋使得Cr，Er：YAG晶体的中红外激光输入能量和效率皆获得较小提升。研究人员回应，以上工作对于提升1.06微米近红外及2.7－3微米中红外激光晶体的性能并前进其实际应用于具备最重要意义。

涉及研究成果分别以《共计掺入Cr3＋对Cr，Nd：YAG晶体的光谱和1.06微米激光性能影响的研究》和《共计掺入Cr3＋提升Er：YAG晶体单脉冲能量和激光效率的研究》为题，公开发表在学术期刊OpticalEngineering和InfraredPhysics＆Technology上。

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