近年来,由于在生物医学治疗,分子指纹识别和光学参量振荡(OPO)泵浦源中的广泛应用,〜3μm中红外激光器引起了广泛关注。
通常,两种方法对于实现中红外激光是有效的。一种方法是与OPO技术相结合的非线性方法,该方法结构复杂且不稳定。另一个取决于直接泵浦中红外激光晶体,这更有利于小型化和实用性的发展。
近日,从光学精密机械研究所上海的一个研究小组,科学中国学术,已成功开发了一种新的低声子能量的激光晶体:钕,铒的LaF 3 .The 晶体生长,结构,光谱,研究了自我终止效应。他们的成就发表在《合金与化合物》杂志上。
在他们的实验中,首次通过Bridgman方法成功生长了Nd,Er:LaF 3晶体。还生长了Er:LaF 3晶体用于比较。它保持没有第二相的六方晶体结构。Nd 3+和Er 3+的偏析系数分别为0.96和0.76,表明很容易将Nd 3+和Er 3+离子掺杂到LaF 3基质中。
此外,在808 nm LD激发下获得了Nd,Er:LaF 3晶体中的2.7μm强烈发射。借助Judd-Ofelt理论和吸收光谱,在2.7μm处的荧光支化比,发射截面和测得的荧光寿命分别为28.5%,1.3×10 -20 cm 2和5.48 ms。
通过比较单掺杂和双掺杂晶体的中红外荧光光谱与上,下能级寿命的比较,分析了Nd 3+离子的双重功能。
他们发现Nd 3+离子不仅可以使Er 3+离子敏感,而且可以通过将较低能级的寿命从22.60 ms降低到4.37 ms来有效地钝化Er 3+:4I 13/2能级,从而降低了钝化效率。在Nd,Er:LaF 3晶体中的含量为80.7%。
值得注意的是,Nd,Er:LaF 3晶体中不存在自终止效应。所有结果表明,Nd,Er:LaF 3晶体是由商用808 nm LD泵浦的2.7μm激光的有希望的候选者。
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