Sm3+作为在Er,Sm:SrLaAlO4晶体中增强的≤3μm激光发射的有效失活剂
Yiyang Lin1, Ling Liang1, Yijian Sun1
1School of Chemistry and Chemical Engineering, Jiangxi Province Key Laboratory of Functional Crystalline Materials Chemistry, Jiangxi University of Science and Technology, Ganzhou, Jiangxi 341000, China; National Rare Earth Functional Material Innovation Center, Ganzhou, Jiangxi 341000, China; Key Laboratory of Development and Application of Ionic Rare Earth Resources, Ministry of Education, Ganzhou, Jiangxi 341000, China.
概括
(Sm3+) 离子有效地使Er3+激活的中红外激光器失活,将~3μm的辐射增强了三倍. 这种联合合的兰酸 (Er,Sm:SLA) 晶体显示出超快速和可调节激光器的潜力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 激光物理 激光物理
- 固态化学 固态化学
背景情况:
- 中红外 (MIR) 激光对于各种应用至关重要.
- 开发高效的激光晶体,特别是用于~3μm的辐射,仍然是一个活跃的研究领域.
- 对于MIR激光应用,正在研究 (Er3+) 合材料,但优化其性能需要进一步研究.
研究的目的:
- 为了研究 (Sm3+) 离子对Er3+激活的SrLaAlO4 (SLA) 晶体对~3μm激光应用的共兴效应.
- 探索Sm3+作为Er3+ 4I13/2能量水平的消活剂的作用.
- 评估Er,Sm:SLA作为超快和可调节激光器的增益材料的潜力.
主要方法:
- 使用Czochralski (CZ) 方法进行晶体生长.
- 结晶结构的表征,吸收和发射光谱,以及能量水平的寿命.
- 使用密度函数理论 (DFT) 计算频段结构和状态密度.
- 应用Judd-Ofelt (J-O) 理论来确定光谱参数.
主要成果:
- 成功生长了Er,Sm辅助的SrLaAlO4 (Er,Sm:SLA) 晶体.
- Sm3+联合兴奋剂增加了约2.7μm的排放强度的三倍.
- Er3+ 4I13/2能量水平的寿命从4.35毫秒下降到0.98毫秒.
- 约2.7μm排放的上层与下层寿命比为0.63,与Er:SLA.相比显著改善.
结论:
- 在Er3+激活的SLA晶体中,Sm3+离子作为~3μm激光辐射的有效失活剂.
- Er,Sm:SLA晶体表现出有利的特性,包括长时间的上层寿命,大寿命比率,扩展的光谱和适当的发射截面.
- 埃尔,Sm:SLA是开发超快速和可调节激光器的有希望的增益材料,可在~3.0μm运行.
