硫族化物玻璃微球激光器：2μm波段的制备与性能

"这篇研究论文详细探讨了工作于2μm波段的硫族化物玻璃微球激光器的制备方法及其性能表征。研究人员利用Tm3+-Ho3+共掺的Ge-Ga-Sb-S硫系玻璃作为基质材料，通过高温漂浮熔融法制备出高品质微球，并通过光纤锥耦合法进行了实验。实验结果显示，在808nm抽运光的作用下，微球激光器在1.8至2.1μm波段显示出荧光回廊模现象，且在抽运功率达到0.848mW时，能够观察到2080nm附近的激光输出。这表明2S2G硫系玻璃在中远红外波段的有源光学/光电子学器件中具有潜在应用价值。" 文章介绍了硫族化物玻璃微球激光器在生物医学传感、激光雷达、窄带光学滤波和空气污染监控等领域的广泛应用前景。微球激光器因其高Q值、小模式体积以及简单的制备工艺和集成优势，被广泛用于低阈值激光器、非线性光学、微腔量子电动力学和高灵敏度传感器等领域。传统的微球基质材料如石英玻璃、磷酸盐玻璃、氟化物玻璃和碲酸盐玻璃已被广泛研究，但硫系玻璃因其更宽的红外透过范围（硫化物0.5-20μm，硒化物0.5-15μm，碲化物0.5-11μm）和较低的声子能量，以及良好的稀土溶解性，成为红外光学和光子学领域的新焦点。 研究团队采用了Tm3+和Ho3+共掺的方式，这两种稀土离子分别能吸收808nm的抽运光并产生2μm附近的荧光，从而实现激光输出。通过高温漂浮熔融法，他们成功批量制备出品质因数大于105的硫系玻璃微球。实验中选择了一颗直径特定的微球，利用光纤锥耦合技术进行近场耦合实验，观察到了2μm波段的荧光回廊模和激光输出。 当抽运功率达到0.848mW时，激光器在2080nm附近产生激光输出，这标志着2S2G硫系玻璃微球激光器在中远红外波段的潜在应用。这一发现为未来开发新型红外光学器件提供了新的材料选择和技术途径，有望推动相关领域的科技进步。文章最后提到了无源和有源两类硫系玻璃微球激光器的研究现状，暗示了这一领域的深入研究和未来发展可能性。