傳(chuan) 統半導體(ti) 泵浦固體(ti) 激光器中產(chan) 生的熱透鏡效應導致激光光束質量下降，限製功率輸出。微片激光介質通常厚度為(wei) 100-300μm，在均勻泵浦和冷卻的情況下，介質熱流近似為(wei) 垂直於(yu) 薄片表麵一維傳(chuan) 導，最大限度地減小熱透鏡效應帶來的熱畸變影響。微片激光器可輸出高光束質量（TEM00高斯模）和單色性好（單縱模，線寬小於(yu) 5kHz）激光，在通訊、測量、醫療、工業(ye) 加工、科研及軍(jun) 事應用等領域有非常重要的應用。 

　　中國科學院上海矽酸鹽研究所人工晶體(ti) 中心激光與(yu) 光學晶體(ti) 課題組副研究員鄭麗(li) 和、徐曉東(dong) 和蘇良碧以及研究員徐軍(jun) ，提出“強場耦合Yb3+離子準四能級係統”的新概念——利用強場耦合作用增加Yb3+離子的能級劈裂，降低激光下能級的熱布居比例，實現Yb3+離子準四能級激光運轉。在正、偏矽酸鹽係列晶體(ti) 中篩選出具有最高熱導率（7.5Wm-1K-1）和唯一具有負折射率溫度係數（dn/dT=-6.3´10-6K-1）的Yb:Sc2SiO5（簡稱Yb:SSO）晶體(ti) ，其基態能級分裂達1027cm-1，並采用提拉法生長出Φ25mm×52mm口徑的晶體(ti) 。

　　該課題組與(yu) 上海光機所研究員梁曉燕、山東(dong) 師範大學教授劉傑、新加坡南洋理工教授D.Y.Tang和德國Stuttgart大學教授T.Graf合作，繼首次實現該晶體(ti) 激光輸出和超快激光輸出[Appl. Phys. B 91 (2008)443、Optics Express 18 (2010) 16739]後，采用厚度為(wei) 140μm和150μm的Yb:SSO微片，先後實現75W（M2<1.1） 和280W高光束質量、高功率連續激光輸出[Optics Letters. 37 (2012) 37]，298fs、平均功率達27.6W（M2<1.1）的鎖模超快激光輸出[Optics Letters 37 (2012) 4750]。最近，又在該晶體(ti) 中實現了73fs鎖模超快激光輸出[Optics Communications 294 (2013) 237]。 

　　以上工作得到了國家自然科學基金重點項目和麵上項目、上海市基礎研究重點項目、中國科學院上海矽酸鹽研究所科技創新項目等資助和支持。 

280W高光束質量、高功率連續激光輸出 

298fs、平均功率達27.6W的鎖模超快激光輸出 

71fs鎖模超快激光輸出