Er³⁺,Yb³⁺:Ba₃Gd（PO₄）₃晶体的生长、光谱和1.5μm激光性能

作者：黄建华; 吴杰; 黄艺东; 林炎富; 龚兴红; 陈雨金

来源：人工晶体学报, 2023, 52(07): 1286-1295.

DOI：10.16553/j.cnki.issn1000-985x.20230704.004

• 人眼安全1.5μm激光
• 激光晶体
• Er3+
• Yb3+∶Ba3Gd（PO4）3晶体
• 提拉法
• 光谱性能
• 连续激光性能

采用提拉法生长了1.85%Er, 23.95%Yb∶Ba3Gd（PO4）3和1.95%Er, 55.73%Yb∶Ba3Gd（PO4）3两种晶体（式中Er、Yb浓度为原子数分数）。测量并分析了晶体在室温下的吸收系数谱、上转换荧光谱、发射截面谱、增益截面谱和荧光衰减曲线。1.85%Er, 23.95%Yb∶Ba3Gd（PO4）3晶体在峰值荧光波长1 537 nm处的发射截面、Er3+的4I13/2多重态荧光寿命和Yb3+→Er3+的能量传递效率分别为0.54×10-20 cm2、9.9 ms和90%;1.95%Er, 55.73%Yb∶Ba3Gd（PO4）3晶体在峰值荧光波长1 537 nm处的发射截面、Er3+的4I13/2多重态荧光寿命和Yb3+→Er3+的能量传递效率则分别为0.58×10-20 cm2、9.7 ms和93%。基于975 nm半导体激光端面泵浦，在1.85%Er, 23.95%Yb∶Ba3Gd（PO4）3晶体中实现了97 mW最高功率和27.1%斜效率的1 567 nm连续激光输出，在1.95%Er, 55.73%Yb∶Ba3Gd（PO4）3晶体中实现了93 mW最高功率和17.1%斜效率的1 567 nm连续激光输出。

• 单位
  中国科学院福建物质结构研究所; 中国科学院大学