超強(qiáng)激光科學(xué)卓越創(chuàng)新簡報(bào)

(第五百二十七期)

2024年6月27日

上海光機(jī)所在摻釹釓鈧鋁激光晶體研究方面取得進(jìn)展

近期，中國科學(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團(tuán)隊(duì)，在Nd:GSAG激光晶體研究方面取得進(jìn)展，相關(guān)成果以“Efficient continuous-wave and passively Q-switched Nd:GSAG laser operating at 1.3 μm”為題發(fā)表于Optics & Laser Technology。

Nd³⁺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)，廣泛應(yīng)用在工業(yè)、測繪、醫(yī)療、科學(xué)研究等領(lǐng)域。釓鈧鋁石榴石具有高的熱導(dǎo)率，良好的結(jié)晶特性等優(yōu)點(diǎn)，其中，釓離子半徑相較于釔離子更接近釹離子半徑，導(dǎo)致釹離子摻雜的釓鈧鋁石榴石具有更好的分凝特性，光學(xué)均勻性優(yōu)異，易于生長出高質(zhì)量大尺寸晶體。

研究團(tuán)隊(duì)采用提拉法生長出0.93 at. %Nd:GSAG晶體，研究了其在1.3微米波段的激光性能。采用V型腔光路獲得了斜率效率最高43.4%，最大功率2.01W的1336nm連續(xù)激光輸出。利用Co:MgAl₂O₄晶體作為可飽和吸收體，獲得平均功率0.2W，重復(fù)頻率9.0KHz，脈寬34.4ns，峰值功率645W的被動(dòng)調(diào)Q激光輸出。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Nd:GSAG晶體能夠提供高效1336nm的連續(xù)和脈沖激光輸出，在光纖傳輸、醫(yī)療、航天、工業(yè)等領(lǐng)域具有應(yīng)用前景。

該工作得到國家自然科學(xué)基金委等項(xiàng)目的支持。

原文鏈接

圖1.Nd:GSAG晶體連續(xù)激光和光譜特性

圖2.Nd:GSAG晶體被動(dòng)調(diào)Q激光特性