上海光机所在掺钕钪酸钆激光晶体研究方面取得进展
- 2025/1/3 15:29:39 4394
- 来源：中国科学院上海光学精密机械研究所
【仪表网 研发快讯】近期，中国科学院上海光学精密机械研究所先进激光与光电功能材料部激光晶体研究中心杭寅研究员团队在掺钕钪酸钆(Nd:GdScO3)激光晶体研究方面取得进展，相关成果以“Nd:GdScO3 crystal: Polarized spectroscopic, thermal properties, and laser performance at 1.08 µm”为题发表于Optics and Laser Technology。
Nd:GdScO3晶体属于正交晶系，具有声子能量小、对结构畸变耐受性高、可直接产生偏振激光输出等特点，是一种新型的激光晶体。然而，由于该晶体熔点较高(>2100oC)，获得大尺寸晶体不易，在一定程度上限制了对它的研究与应用。
研究团队采用提拉法成功生长出Nd:GdScO3晶体，系统地对晶体的结构、热学、光谱和激光性能进行了研究。Nd:GdScO3晶体在806.5nm处的吸收截面为4.67×10-20 cm2，在~1.08µm处的发射截面为9.405×10-20 cm2，相应的荧光寿命为147.4µs。通过JO光谱理论计算晶体的辐射寿命为187.36µs，发光量子效率为78.7%。报道了Nd:GdScO3晶体的激光性能，当晶体吸收6.91W的泵浦功率时，获得了3.16W连续激光输出，斜效率47.5%，激光波长为1085.4nm。研究结果表明Nd:GdScO3晶体是一种性能优良的激光晶体材料，有望应用于激光加工、激光焊接、激光医疗等领域。
该工作得到国家自然科学基金、中国科学院青促会及上海市等项目的支持。
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图1. Nd:GdScO3晶体的发射截面
图2. Nd:GdScO3晶体连续激光输出
图3. 激光光谱
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