上海光机所在掺钕钆钪铝石榴石晶体研究方面取得进展
文章来源：上海光学精密机械研究所 | 发布时间：2024-01-03 | 【】 【】
近日，中国科学院上海光学精密机械研究所先进激光与光电功能材料部在nd:gsag激光晶体研究方面取得进展，相关成果以“spectroscopic properties and discrete multi-wavelength tuning lasers of nd:gsag”为题发表于optics & laser technology。
nd离子掺杂的激光晶体具有发射截面大，激光阈值低等优点，广泛使用在工业、测绘、医疗、科学研究等领域。然而，nd离子掺杂的激光晶体通常在某一波长具有极强的发射，其余斯塔克能级间的发射被抑制，这极大减小了nd离子产生不同波长激光的能力。
针对上述问题，研究人员利用石榴石晶体中相近离子半径元素能够格位互占的原理，生长并研究了掺钕钆钪铝石榴石（nd:gsag）晶体的光谱和离散调谐激光性能。研究结果表明，nd:gsag晶体表现出较强的无序性，在1060 nm处具有最大发射截面7×10-20 cm2，对应饱和通量2.7 j/cm2,荧光寿命269.4μs，采用双折射滤波片在nd:gsag晶体中首次实现除主发射峰外额外四种不同波长（1047，1062，1065，1075 nm）的离散调谐输出,对应斜率效率14.9%，25.7%，21.4%，14.0%。研究结果表明，nd:gsag具有成为离散多波长激光光源的潜力，其产生的多波长激光可以通过非线性手段产生更多特定波长的激光，在量测、科学研究等领域具有应用前景。
该工作得到国家自然科学基金委等项目的支持。
图1：nd:gsag发射截面
图2：激光光谱
