近日，中科院上海光機所激光晶體(ti) 研究中心在Tm：GdScO₃激光晶體(ti) 研究方麵取得新進展，相關(guan) 成果以“Tm：GdScO₃： A promising crystal for continuous－wave and passively Q－switched laser at 2 μm”為(wei) 題發表於(yu) Optics ＆ Laser Technology。

摻銩鈧酸釓晶體(ti) （Tm：GdScO₃）以超寬的發射光譜、較高的熱導率、較低的聲子能量以及穩定的物化性能，近年來成為(wei) 2微米超快激光和可調諧激光增益介質的研究熱點，有希望應用於(yu) 醫療、軍(jun) 事、科研等領域。

研究團隊采用提拉法生長了Tm：GdScO₃晶體(ti) ，晶體(ti) 直徑超過40 mm。該晶體(ti) 屬於(yu) 具有光學各向異性的正交晶係結構，為(wei) 了研究晶體(ti) 的偏振光學性能，測試了晶體(ti) 的偏振吸收和發射光譜。采用不同切向的晶體(ti) ，進行了連續激光實驗，實現2 W的連續激光輸出功率，斜效率為(wei) 28．4 ％，激光與(yu) 增益光譜的偏振特性相吻合。與(yu) 進一步青島科技大學合作，利用SnS₂二維材料作為(wei) 可飽和吸收體(ti) ，首次實現了Tm：GdScO₃晶體(ti) 的調Q脈衝(chong) 輸出，同時也是SnS₂作為(wei) 2微米波段激光可飽和吸收體(ti) 的首次實驗驗證。脈衝(chong) 持續時間在輸出鏡透過率1％，2％，3％時，脈寬分別為(wei) 460 ns，740 ns，800 ns，相應的單脈衝(chong) 能量分別為(wei) 1．99 μJ，3．03 μJ，2．50 μJ，峰值分別為(wei) 4．32 W，4．09 W，3．13 W。

該工作得到了國家自然科學基金委、科技部重點研發計劃等項目的支持。

圖1 脈衝(chong) 激光輸出性能