近期，中科院上海光機(jī)所先進(jìn)激光與光電功能材料部激光晶體研究中心杭寅研究員團(tuán)隊在Pr³⁺濃度對Pr:LaF3晶體性能的影響方面取得新進(jìn)展，相關(guān)研究成果以“Effects of Pr3+ doping concentration on optical properties of LaF3 crystal”為題發(fā)表于Optics and Laser Technology.

Pr:LaF3晶體是一種新型可見光激光晶體，具有較小的聲子能量（360 cm− 1）、較寬的吸收帶寬（6 nm）和較大的分凝系數(shù)（0.58）等特性。具有極大的潛力作為新型Pr³⁺摻雜激光材料的增益介質(zhì)，有望實(shí)現(xiàn)較高功率可見激光輸出。

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生長的Pr:LaF3晶體

研究團(tuán)隊采用提拉法生長了摻雜濃度為0.5 at%和1 at%的Pr:LaF3晶體，并首次研究了Pr³⁺濃度對熒光壽命和激光性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)1 at%濃度的晶體具有較低的熒光壽命，這是因?yàn)楦叩膿诫s濃度容易發(fā)生交叉馳豫現(xiàn)象，使得激光上能級的熒光壽命降低。利用該晶體首次實(shí)現(xiàn)了連續(xù)可見紅光激光輸出。其中，0.5 at%濃度的晶體輸出功率為176 mW，而1 at%濃度的晶體輸出功率僅為71.3 mW，并且輸出功率隨著吸收泵浦功率的升高出現(xiàn)了下降趨勢。研究結(jié)果表明，Pr:LaF3晶體是一種有應(yīng)用潛力的可見光激光晶體，有望輸出較高功率的可見激光，應(yīng)用在激光顯示、光通訊、生物醫(yī)療、工業(yè)加工等領(lǐng)域。

相關(guān)工作得到國家自然科學(xué)基金的支持。

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2022.109021