安光所中红外Er3掺杂激光晶体研究获新进展

2018/10/26 14:00:43 15876: 来源：中科院合肥研究院

摘要：近期，中科院合肥研究院安光所孙敦陆研究员课题组在Er3 掺杂中红外激光晶体的研究方面再次取得一系列研究新进展。

　　【仪表仪表网仪表研发】近期，中科院合肥研究院安光所孙敦陆研究员课题组在Er3+掺杂中红外激光晶体的研究方面再次取得一系列研究新进展：在一种抗辐射激光晶体上进一步实现了高功率、高重复频率的2.79微米输出；在另一种晶体上实现了2.71和2.73微米双波长偏振激光输出。相关研究结果已分别发表在Optics Letters、Optics Express和Optical Materials上。

　　2.7–3微米中红外激光在生物医学、科学研究和大气探测等方面有着广泛的应用。特别是高峰值功率和高重复频率的2.7–3微米激光，在光电对抗和非线性光学领域的应用引起了广泛关注。

　　在前期研究工作的基础上，该课题组采用966nmLD侧面泵浦方式，进一步研究了Er,Pr:GYSGG晶体的激光性能。在重复频率为125赫兹、脉冲宽度200微秒条件下，实现了大输出功率8.86瓦、电光效率和斜效率分别为7.7%和14.8%的激光输出。结果表明，通过掺入退激活离子Pr3+和LD侧面泵浦，可获得高性能的2.79 微米激光。

　　此外，该课题组还在Er:YAP晶体上实现了LD端面泵浦的2710和2728纳米双波长偏振激光输出。通过不同尺寸Er:YAP晶体元件的热模拟分析、激光性能和光束质量的对比研究发现，适当的尺寸有利于减小晶体的热透镜效应、提高激光效率。

　　同时，他们还采用提拉法生长出了高光学质量的Er,Pr:YAP晶体。研究发现，能级耦合离子Pr3+的掺入有利于降低激光阈值、提高激光效率。但Er3+和Pr3+离子的掺杂浓度仍需进一步优化。

　　该研究得到国家自然科学基金和国家高技术等项目的资助。

　　(原文标题：安光所在中红外Er3+掺杂激光晶体研究方面再获新进展)