两种国产新型掺 Yb 氟化物激光晶体的光谱特性研究

摘要：

掺 Yb 氟化物激光材料是继掺 Yb 氧化物激光材料之后的另一类重要的掺 Yb 激光材料，已经成为可调谐激光和超快激光领域中研究的热点之一。针对两种国产新型掺 Yb 的氟化物激光材料：混晶材料Yb∶CaF2-SrF2和共掺离子型的单晶材料 Yb，Y∶CaF2，进行了详细的光谱特性比对实验研究。通过荧光比对实验，发现这两类激光材料的荧光光谱完全不同，并分析了不同荧光产生的物理机制。通过吸收率比对实验，讨论了两类材料中的激活离子 Yb 或共掺离子 Y 的掺杂浓度对晶体吸收特性的影响，得到了最佳掺Yb 离子或共掺 Y 离子的浓度。利用激光二极管作为泵浦源，实现了这两类新型材料在折叠腔型下的连续激光输出运转，其中对于共掺离子型 Yb，Y∶CaF2晶体是首次实现连续激光运转。通过激光对比实验，获得了两类激光材料（四种样品）的激光输入—输出关系曲线，测量了各自的斜效率和激光光谱特征。通过系统地比较两类激光晶体的吸收率、荧光光谱特性、激光光谱特性以及连续激光运转的阈值功率和斜效率等参数得出以下结论：在四种实验样品中，共掺离子型单晶材料中的3at％Yb，6at％ Y∶CaF2晶体具有最好的光谱和激光特性，具有良好的应用前景。这些实验结果为进一步提升此类激光材料的性能提供了有益的参考。

关键词：掺 Yb 晶体、LD 泵浦、光谱特性

分类号：O734(晶体物理)

资助基金：国家973计划2011CB808101项目，国家自然科学基金项目60978022，61205171，61178056;“长江学者和创新团队发展计划”项目IRT13033

在线出版日期：2015-11-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：2478-2482