新型中红外晶体提高了激光器性能

       中国科学院合肥物质科学研究院孙敦禄教授领导的课题组利用Czchralski（Cz）方法成功合成了新型中红外Ho，Pr：YAP和Er：YGGAG晶体，并通过热键合技术提高了激光二极管（LD）侧泵浦Er：YSGG晶体的连续波激光性能。

　　该研究结果发表在《光学快报》上。

　　2.7~3 μm中红外激光器位于水分子的强吸收带，在生物医学、光学遥感、非线性光学等领域具有广阔的应用前景。

　　在最近的一项研究中，科学家们找到了一种使激光更强大、更高效的方法。通过调整激光材料中的组件，他们发现性能可以提高。具体来说，他们增加了Ho的一种成分的浓度3+离子并加入适量的另一种组分 Pr3+离子。

　   这种调整通过抑制“自终止效应”来帮助提高激光操作的效率。使用Cz方法，他们能够生长出一种新的Ho，Pr：YAP晶体，以发射大约3微米的激光。与旧的Ho：YAP激光器相比，这是一个重大改进，因为它需要更少的泵浦功率来开始工作，并且更有效地输出激光。

　　此外，科学家还发现，通过共掺杂适量的Gd3+和 Ga3+离子进入YAG晶体后，晶体无序性增加，导致中红外区域的广泛发射。使用Cz方法，生长了一种新的Er：YGGAG晶体，实现了2.8微米左右的中红外可调谐和超短激光。

　　为了解决连续波激光输出的局限性，研究人员开发了一种热键合技术。通过将未掺杂的YSGG晶体粘接到另一个Er：YSGG晶体的两个端面上，他们设法减少了“热效应”。这使得激光性能要好得多，最大输出功率达到 28.02 瓦。

　　这些研究人员为全固态中红外激光器的发展奠定了材料基础，为新型高效的中红外激光增益材料的设计与开发提供了参考。

来源：激光网