上海光機(jī)所在摻釹釓鈧鋁石榴石晶體研究方面取得進(jìn)展
文章來(lái)源:上海光學(xué)精密機(jī)械研究所 | 發(fā)布時(shí)間:2024-01-03 | 【打印】 【關(guān)閉】
近日,中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所先進(jìn)激光與光電功能材料部在Nd:GSAG激光晶體研究方面取得進(jìn)展,相關(guān)成果以“Spectroscopic properties and discrete multi-wavelength tuning lasers of Nd:GSAG”為題發(fā)表于Optics & Laser Technology。
Nd離子摻雜的激光晶體具有發(fā)射截面大,激光閾值低等優(yōu)點(diǎn),廣泛使用在工業(yè)、測(cè)繪、醫(yī)療、科學(xué)研究等領(lǐng)域。然而,Nd離子摻雜的激光晶體通常在某一波長(zhǎng)具有極強(qiáng)的發(fā)射,其余斯塔克能級(jí)間的發(fā)射被抑制,這極大減小了Nd離子產(chǎn)生不同波長(zhǎng)激光的能力。
針對(duì)上述問(wèn)題,研究人員利用石榴石晶體中相近離子半徑元素能夠格位互占的原理,生長(zhǎng)并研究了摻釹釓鈧鋁石榴石(Nd:GSAG)晶體的光譜和離散調(diào)諧激光性能。研究結(jié)果表明,Nd:GSAG晶體表現(xiàn)出較強(qiáng)的無(wú)序性,在1060 nm處具有最大發(fā)射截面7×10-20 cm2,對(duì)應(yīng)飽和通量2.7 J/cm2,熒光壽命269.4μs,采用雙折射濾波片在Nd:GSAG晶體中首次實(shí)現(xiàn)除主發(fā)射峰外額外四種不同波長(zhǎng)(1047,1062,1065,1075 nm)的離散調(diào)諧輸出,對(duì)應(yīng)斜率效率14.9%,25.7%,21.4%,14.0%。研究結(jié)果表明,Nd:GSAG具有成為離散多波長(zhǎng)激光光源的潛力,其產(chǎn)生的多波長(zhǎng)激光可以通過(guò)非線性手段產(chǎn)生更多特定波長(zhǎng)的激光,在量測(cè)、科學(xué)研究等領(lǐng)域具有應(yīng)用前景。
該工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金委等項(xiàng)目的支持。

圖1:Nd:GSAG發(fā)射截面

圖2:激光光譜
