【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近期，中國(guó)科學(xué)院安光所激光技術(shù)中心在2.7微米(µm)大能量及調(diào)Q激光性能研究方面取得新進(jìn)展。該研究實(shí)現(xiàn)了迄今為止公開(kāi)報(bào)道的LD泵浦中紅外鉺離子(Er³?)摻雜固態(tài)激光器中最高的調(diào)Q及自由運(yùn)轉(zhuǎn)脈沖激光能量輸出，相關(guān)研究成果以《LD側(cè)面泵浦大能量中紅外Er，Pr：GYAP激光運(yùn)轉(zhuǎn)》High-energy　mid-infrared　Er，Pr：GYAP　laser　with　LD　side　pumping為題發(fā)表在光學(xué)領(lǐng)域知名期刊《光學(xué)快報(bào)》Optics　Express上。
 

　　2.7微米波段的中紅外激光，尤其是該波段的高峰值功率、大能量調(diào)Q激光，在激光手術(shù)、先進(jìn)制造和激光泵浦源等領(lǐng)域具有重要的潛在應(yīng)用價(jià)值。然而，目前2.7　微米波段大能量激光仍然主要采用熱效應(yīng)嚴(yán)重、效率低的氙燈泵浦方式激發(fā)，而結(jié)構(gòu)緊湊、效率高的LD泵浦條件下的輸出能量仍相對(duì)較低，無(wú)法滿足相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用需要。
 

　　針對(duì)這一問(wèn)題，研究人員通過(guò)在聲子能量低、熱導(dǎo)率高的YAlO3(YAP)晶體中引入釓離子(Gd3+)及鐠離子(Pr3+)，實(shí)現(xiàn)光譜展寬和自終止效應(yīng)抑制，獲得了一種有利于大能量調(diào)Q激光運(yùn)轉(zhuǎn)的新型Er，Pr：GYAP晶體。團(tuán)隊(duì)采用LD側(cè)面泵浦Er，Pr：GYAP晶體棒，自由運(yùn)轉(zhuǎn)模式下，當(dāng)工作頻率30　赫茲、泵浦脈寬1　毫秒時(shí)，在熱鍵合與非鍵合晶體棒分別實(shí)現(xiàn)了最大輸出能量1.21焦和0.94焦的激光輸出。此外，在采用硅酸鎵鑭(La3Ga5SiO14)晶體進(jìn)行電光調(diào)Q時(shí)，10赫茲重復(fù)頻率下的熱鍵合晶體中獲得了最大脈沖能量125毫焦、脈寬33.55納秒、峰值功率3.7兆瓦的2.712微米大能量激光輸出。研究表明，增大泵浦脈寬會(huì)顯著降低從自由運(yùn)轉(zhuǎn)到調(diào)Q運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)換效率，表明放大自發(fā)輻射(ASE)在儲(chǔ)能過(guò)程中造成了顯著的能量損失。
 

　　該研究不僅可為中紅外大能量及調(diào)Q激光器的發(fā)展提供材料支撐和技術(shù)指導(dǎo)，也能夠進(jìn)一步推動(dòng)中紅外激光的功率提升和實(shí)用化進(jìn)程。
 

　　權(quán)聰副研究員為本論文第一作者，孫敦陸研究員為論文通訊作者。該研究工作得到了中國(guó)科學(xué)院重點(diǎn)部署青年項(xiàng)目、安徽省自然科學(xué)基金、安徽省光子器件與材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金等項(xiàng)目的資助。
 

　　引用：安光所團(tuán)隊(duì)在2.7微米LD泵浦大能量調(diào)Q激光研究方面取得新進(jìn)展 安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所 【引用時(shí)間：2026年7月9日】