近日，中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所微納光電子功能材料實(shí)驗(yàn)室在可應(yīng)用于近紅外激光的Nd:CeF3晶體方面取得新進(jìn)展，首次揭示了該晶體的偏振吸收與發(fā)射光譜及熱學(xué)性能。相關(guān)研究成果發(fā)表于Journal of Luminescence。 Va Z!.#(P  
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當(dāng)前，近紅外波段激光在環(huán)境監(jiān)測(cè)、激光通信及醫(yī)療等領(lǐng)域具有重大應(yīng)用潛力，Nd3+離子摻雜材料由于具有豐富的躍遷譜線、較低的激光閾值及良好的商用LD泵浦源匹配性，成為了近紅外波段激光輸出的熱門選擇。然而由于Nd3+離子半徑較大，分凝系數(shù)極低，導(dǎo)致其難以在現(xiàn)有基質(zhì)中實(shí)現(xiàn)高濃度摻雜，這限制了基于Nd3+離子的近紅外激光的進(jìn)一步發(fā)展。 <Q|d&vDVfV  
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研究團(tuán)隊(duì)使用帶保護(hù)氣氛的坩堝下降法成功生長(zhǎng)了摻雜濃度為0.5 at.%，尺寸為Φ20 mm × 35 mm的Nd:CeF3晶體，并對(duì)其進(jìn)行偏振光譜及熱學(xué)性能測(cè)試。結(jié)果表明，該晶體σ偏振在1070 nm處具有2.53 ×1020 cm2的發(fā)射截面及0.406 ms的熒光壽命，量子效率為78%；c向熱導(dǎo)率為1.57 W/m/K，且同摻雜濃度下的熱導(dǎo)率損失低于YAG晶體。此外Nd3+在CeF3晶體中有效分凝系數(shù)為0.63，遠(yuǎn)高于目前常用的YAG和YVO4等晶體，更容易實(shí)現(xiàn)高濃度摻雜。以上研究為Nd:CeF3晶體在近紅外波段實(shí)現(xiàn)激光輸出提供了重要思路及參考。 |AZg*T3:W  
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相關(guān)研究得到了國(guó)家科技部重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金以及裝備預(yù)研項(xiàng)目的支持。 MO;X>D