Dy3+:Y3Al5O12晶体的光谱与黄色激光性能(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, 2023, 38(03): 350-356.

• YAG晶体
• 3+" name="keyword">Dy3+
• 晶体生长
• 荧光特性
• 黄色激光

近年来,黄色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,吸引了研究人员极大的兴趣。随着蓝光LD泵浦源的商用化,直接泵浦Dy3+掺杂激光晶体可输出黄色激光,对应4F9/2→6H13/2跃迁。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%(原子分数)的Dy3+:Y3Al5O12(Dy:YAG)晶体,并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,达到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%较为合适,并基于2.0%Dy:YAG晶体实现了连续黄色激光输出,最大功率为166.8μW,激光峰值波长为582.5 nm。

• 单位
  福州大学; 中国科学院福建物质结构研究所