近日，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在Nd:GSAG激光晶體研究方面取得進展，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，廣泛使用在工業(yè)、測繪、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具有極強的發(fā)射，其余斯塔克能級間的發(fā)射被抑制，這極大減小了Nd離子產(chǎn)生不同波長激光的能力。

針對上述問題，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)出較強的無序性，在1060 nm處具有最大發(fā)射截面7×10^-20 cm²，對應(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晶體中首次實現(xiàn)除主發(fā)射峰外額外四種不同波長（1047，1062，1065，1075 nm）的離散調(diào)諧輸出,對應(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激光光源的潛力，其產(chǎn)生的多波長激光可以通過非線性手段產(chǎn)生更多特定波長的激光，在量測、科學(xué)研究等領(lǐng)域具有應(yīng)用前景。

該工作得到國家自然科學(xué)基金委等項目的支持。

原文鏈接

圖1：Nd:GSAG發(fā)射截面

圖2：激光光譜