【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近期，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激光晶體研究中心杭寅研究員團(tuán)隊(duì)在Pr3+濃度對(duì)Pr:LaF3晶體性能的影響方面取得新進(jìn)展，相關(guān)研究成果以“Effects of Pr3+ doping concentration on optical properties of LaF3 crystal”為題發(fā)表于Optics and Laser Technology.
 

　　Pr:LaF3晶體是一種新型可見(jiàn)光激光晶體，具有較小的聲子能量(360 cm− 1)、較寬的吸收帶寬(6 nm)和較大的分凝系數(shù)(0.58)等特性。具有極大的潛力作為新型Pr3+摻雜激光材料的增益介質(zhì)，有望實(shí)現(xiàn)較高功率可見(jiàn)激光輸出。
 

　　研究團(tuán)隊(duì)采用提拉法生長(zhǎng)了摻雜濃度為0.5 at%和1 at%的Pr:LaF3晶體，并首次研究了Pr3+濃度對(duì)熒光壽命和激光性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)1 at%濃度的晶體具有較低的熒光壽命，這是因?yàn)楦叩膿诫s濃度容易發(fā)生交叉馳豫現(xiàn)象，使得激光上能級(jí)的熒光壽命降低。利用該晶體首次實(shí)現(xiàn)了連續(xù)可見(jiàn)紅光激光輸出。其中，0.5 at%濃度的晶體輸出功率為176 mW，而1 at%濃度的晶體輸出功率僅為71.3 mW，并且輸出功率隨著吸收泵浦功率的升高出現(xiàn)了下降趨勢(shì)。研究結(jié)果表明，Pr:LaF3晶體是一種有應(yīng)用潛力的可見(jiàn)光激光晶體，有望輸出較高功率的可見(jiàn)激光，應(yīng)用在激光顯示、光通訊、生物醫(yī)療、工業(yè)加工等領(lǐng)域。
 

　　相關(guān)工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金的支持。
 

圖1 生長(zhǎng)的Pr:LaF3晶體
 

圖2 不同摻雜濃度晶體熒光壽命
 

圖3 0.5 at%摻雜濃度晶體連續(xù)可見(jiàn)激光輸出
 

圖4 1 at%摻雜濃度晶體連續(xù)可見(jiàn)激光輸出