【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近期，中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所先進激光與光電功能材料部激光晶體研究中心杭寅研究員團隊在摻釹鈧酸釓(Nd:GdScO3)激光晶體研究方面取得進展，相關(guān)成果以“Nd:GdScO3 crystal: Polarized spectroscopic, thermal properties, and laser performance at 1.08 µm”為題發(fā)表于Optics and Laser Technology。
Nd:GdScO3晶體屬于正交晶系，具有聲子能量小、對結(jié)構(gòu)畸變耐受性高、可直接產(chǎn)生偏振激光輸出等特點，是一種新型的激光晶體。然而，由于該晶體熔點較高(>2100oC)，獲得大尺寸晶體不易，在一定程度上限制了對它的研究與應(yīng)用。
研究團隊采用提拉法成功生長出Nd:GdScO3晶體，系統(tǒng)地對晶體的結(jié)構(gòu)、熱學(xué)、光譜和激光性能進行了研究。Nd:GdScO3晶體在806.5nm處的吸收截面為4.67×10-20 cm2，在~1.08µm處的發(fā)射截面為9.405×10-20 cm2，相應(yīng)的熒光壽命為147.4µs。通過JO光譜理論計算晶體的輻射壽命為187.36µs，發(fā)光量子效率為78.7%。報道了Nd:GdScO3晶體的激光性能，當(dāng)晶體吸收6.91W的泵浦功率時，獲得了3.16W連續(xù)激光輸出，斜效率47.5%，激光波長為1085.4nm。研究結(jié)果表明Nd:GdScO3晶體是一種性能優(yōu)良的激光晶體材料，有望應(yīng)用于激光加工、激光焊接、激光醫(yī)療等領(lǐng)域。
該工作得到國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院青促會及上海市等項目的支持。
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圖1. Nd:GdScO3晶體的發(fā)射截面
圖2. Nd:GdScO3晶體連續(xù)激光輸出
圖3. 激光光譜
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