近期，中國科學院上海光學精密機械研究所微納光電子功能材料實驗室在3微米激光晶體(ti) 研究中取得進展。

　　近年來，無序晶體(ti) 材料以超寬帶的發光特性，成為(wei) 超快激光領域重要的增益介質。ABCO4型（A=Ca，Sr，Ba；B=稀土元素；C=Ga，Al或過渡元素）激光晶體(ti) 以高的結構無序度、優(you) 良的熱學性能和較低的聲子能量，被認為(wei) 是有可能獲得商用發展的超快激光增益介質，可應用於(yu) 醫療、軍(jun) 事、工業(ye) 、科研等領域。隨著1.15微米半導體(ti) 激光技術的發展，鈥離子（Ho3+）3微米中紅外發光的泵浦問題得以解決(jue) 。因此，研究鈥摻雜CaGdAlO4晶體(ti) （Ho：CaGdAlO4）對於(yu) 實現直接激光二極管泵浦的中紅外超快激光具有實用價(jia) 值。

　　研究團隊采用提拉法生長Ho：CaGdAlO4和Ho，Pr：CaGdAlO4晶體(ti) ，分析晶體(ti) 質量、結構、溶質分凝與(yu) 偏振光譜性能。Ho3+:5I6→5I7躍遷呈寬帶熒光特性，發射波長從(cong) 2750nm延伸至3000nm，為(wei) 中紅外超短脈衝(chong) 的產(chan) 生提供頻譜保障。但激光下能級的壽命（8.64ms）遠大於(yu) 上能級（0.22ms），影響激光效率且易出現激光自終態瓶頸效應。研究發現，共摻雜Pr3+離子對3微米激光下能級（Ho3+：5I7）起有效退激活作用，退激活效率達96.2%。共摻Pr3+離子使Ho，Pr：CaGdAlO4晶體(ti) 中紅外熒光增強。相應的3微米激光實驗正在進行。

　　相關(guan) 研究成果發表在Journal of Luminescence上，研究工作得到國家自然科學基金、科技部重點研發計劃等的支持。

　　此外，研究團隊此前在新型中紅外氟化物激光晶體(ti) 的生長和性能研究中也取得係列研究進展（Journal of Alloys and Compounds，2020，827：154268：Journal of Luminescence，2019，210：142-145：Journal of Luminescence，2018，203: 730-734）。