1550nm激光二极管泵浦的Tm3+敏化Ho3+/Er3+共掺氟化物玻璃用于2.0μm高效激光应用

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"这篇研究论文探讨了Ho3+/Er3+共掺杂氟化物玻璃在Tm3+离子的1550nm激光二极管激发下的高效2.0μm激光应用。通过Tm3+离子的能量传递,实现了Ho3+和Er3+离子的有效激发,从而增强了2.0μm的发射强度。" 在这项研究中,研究人员报告了一种Ho3+/Er3+共掺杂氟化物玻璃在Tm3+离子的1550纳米激光激发下,实现了2.0微米波段高发射强度的激光应用。实验表明,这种材料的吸收光谱没有显示出局部配体场的聚集现象,这意味着Er3+离子能够有效地通过泵浦和能量转移(ET)机制被激发,并将能量传递给Ho3+和Tm3+离子。 关键在于,Ho3+离子的2.0微米发射具有最大发射截面(4.8×10^-21 cm^2),这显著提升了该波段的激光性能。论文中提出了一种基于增强的2.0微米发射和其他减小的近红外发射的ET机制。研究结果显示,Tm3+离子的存在使得Ho3+离子的5I7能级通过Tm3+离子的3F4能级通道得到填充,从而促进了能量的有效转移和利用。 这种材料的设计和优化对于2.0微米激光器的发展具有重要意义,因为2.0微米波段的激光在医学、遥感、通信和光学雷达等领域有着广泛的应用需求。通过Tm3+离子作为敏化剂,可以更有效地利用1550纳米激光二极管的泵浦源,这对于实现高效、紧凑的固体激光器具有潜在的优势。 论文的作者包括Feifei Huang, Ying Tian, Huanhuan Li, Shiqing Xu(通讯作者)以及Junjie Zhang,他们来自中国计量大学材料科学与工程学院。文章于2015年7月15日提交,8月20日修订并接受,8月24日发布,并于9月11日正式发表。 这项工作揭示了Ho3+/Er3+共掺杂氟化物玻璃通过Tm3+离子的敏化在2.0微米激光应用中的潜力,为未来设计高性能激光材料提供了新的思路。这种材料的发现和理解有助于推动固态激光技术的进步,特别是在那些需要2.0微米激光特性的应用中。