一种Tm3+离子掺杂的钼酸盐激光晶体
近年来,半导体激光泵浦的2μm波段固体激光已经成为激光领域的研究热点之一.2μm波段激光有以下特点:(1)水(包括液态和气态)和人体组织在该波段有强烈吸收;(2)人眼安全激光(波长大于1.4μm);(3)大气吸收小.因此,2μm波段激光的应用领域涵盖医学、军事、遥感、空间光通信、材料加工、激光雷达等领域.同时,该波段激光还是获得3～12μm波段激光OPO系统的理想光源.稀土离子掺杂的激光晶体一直是颇受关注的激光介质,能够实现2μm波段激光的三价稀土离子有Tm3+,Ho3+,Er3+等.其中,Tm3+离子的1.9μm激光受到了广泛的关注,是到目前为止性能最好的2μm波段激光.Tm3+离子的1.9μm激光有两大优点:(1)可以被800nm的GaAlAs半导体激光器进行有效泵浦.800nm的GaAlAs半导体激光器是Nd3+激光的泵浦源,目前已经非常成熟,可为Tm3+离子的1.9μm激光提供很好的泵浦源.(2)具有高的泵浦量子效率.800nm的泵浦光将Tm3+离子从3H6基态激发到3H4能级,然后从3H4经由交叉弛豫(3H4+3H6→3F4+3F4)布居到激光上能级3F4,3F4向基态3H6跃迁实现1.9μm激光输出.对于每一个受泵浦光激发的Tm3+离子,通过交叉弛豫后在激光上能级布居两个Tm3+离子,换言之,每一个泵浦光子产生两个上激光能级离子,泵浦量子效率接近2.该激光已经在多种晶体中实现激光输出,包括钒酸盐、钨酸盐、石榴子石、氟化物等.最近,本课题组首次在Tm3+:NaLa(MoO4)2晶体中实现了准连续1.9μm激光输出.我们采用提拉法生长了Tm3+:NaLa(MoO4)2晶体,所生长晶体尺寸为Φ15×50mm,Tm3+离子浓度为7.5at.%(4.4 1020cm-3).用于激光实验的晶体为一垂直于光轴切割的薄片,厚度为0.94mm.所用泵浦源为准连续的钛宝石激光,泵浦波长为Tm3+:NaLa(MoO4)2晶体的3H4能级吸收最强的波长795.5nm.谐振腔采用由平面输入镜和凹面输出镜构成的平凹腔.在输出镜透过为6.6%时所获得的最大输出功率为500mW,斜率效率为50%.
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O6(化学)
2008-06-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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