近日，中科院上海光機(jī)所激光晶體研究中心在Tm:GdScO3激光晶體研究方面取得新進(jìn)展，相關(guān)成果以“Tm:GdScO3: A promising crystal for continuous-wave and passively Q-switched laser at 2 μm”為題發(fā)表于Optics & Laser Technology。

摻銩鈧酸釓晶體（Tm:GdScO3）以超寬的發(fā)射光譜、較高的熱導(dǎo)率、較低的聲子能量以及穩(wěn)定的物化性能，近年來成為2微米超快激光和可調(diào)諧激光增益介質(zhì)的研究熱點(diǎn)，有希望應(yīng)用于醫(yī)療、軍事、科研等領(lǐng)域。

研究團(tuán)隊(duì)采用提拉法生長了Tm:GdScO3晶體，晶體直徑超過40 mm。該晶體屬于具有光學(xué)各向異性的正交晶系結(jié)構(gòu)，為了研究晶體的偏振光學(xué)性能，測試了晶體的偏振吸收和發(fā)射光譜。采用不同切向的晶體，進(jìn)行了連續(xù)激光實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)2 W的連續(xù)激光輸出功率，斜效率為28.4 %，激光與增益光譜的偏振特性相吻合。與進(jìn)一步青島科技大學(xué)合作，利用SnS2二維材料作為可飽和吸收體，首次實(shí)現(xiàn)了Tm:GdScO3晶體的調(diào)Q脈沖輸出，同時也是SnS2作為2微米波段激光可飽和吸收體的首次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。脈沖持續(xù)時間在輸出鏡透過率1％，2％，3％時，脈寬分別為460 ns，740 ns，800 ns，相應(yīng)的單脈沖能量分別為1.99 μJ，3.03 μJ，2.50 μJ，峰值分別為4.32 W，4.09 W，3.13 W。

圖1.脈沖激光輸出性能

該工作得到了國家自然科學(xué)基金委、科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目的支持。

原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030399222007757