Dy~(3+): Y_(3)Al_(5)O_(12)晶体的光谱与黄光激光性能(英文)

作者：**雪; 李雯; 王燕; 朱昭捷; 游振宇; 李坚富; 涂朝阳

来源：无机材料学报, 2022, 1-8.

• YAG晶体
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• Dy3+
• 晶体生长
• 荧光特性
• 黄光激光

近年来，黄光激光晶体在激光显示、激光医疗、激光雷达（光探测和测距）、玻色-爱因斯坦凝聚、原子冷却和俘获等领域具有广泛的应用，引起了人们极大的研究兴趣。随着蓝光LD泵浦源的商用化，直接泵浦Dy3+掺杂激光晶体可实现黄光激光输出，对应其跃迁4F9/2→6H13/2。本工作采用提拉法生长了Dy3+掺杂浓度分别为0.5%、1.0%、2.0%、3.0%和4.0%（原子百分数）的Dy3+: Y3Al5O12（Dy:YAG）晶体，分析了晶体开裂的原因。基于Judd-Ofelt理论计算了J-O强度参数，并利用其评估了不同掺杂浓度的Dy:YAG晶体的其它激光参数。综合讨论了Dy3+掺杂浓度对荧光分支比、受激发射截面、量子效率等光谱性能的影响。在五个晶体样品中，1.0%Dy: YAG晶体在447 nm激发下实现了582 nm最大的受激发射截面值和最强的荧光强度值，荧光寿命较长，为0.823 ms，与之相比，2.0%Dy: YAG晶体发射参数值略低，但是其吸收系数更大。研究结果表明，激光二极管泵浦的Dy:YAG黄色激光晶体中Dy3+离子的浓度为1.0%和2.0%时较为合适，并基于2.0%Dy:YAG晶体首次实现了连续黄光激光输出，最大功率为166.8 μW，激光峰值波长为582.5 nm。

• 单位
  中国科学院福建物质结构研究所; 材料科学与工程学院; 福州大学