Caracterização de Nd, Er:cristal LaF3. Crédito:SIOM
Nos últimos anos, Lasers infravermelhos médios de ~ 3 μm têm atraído muita atenção devido às amplas aplicações em tratamentos biomédicos, identificação molecular de impressão digital e fonte de bombeamento de oscilação paramétrica óptica (OPO).
Geralmente, dois métodos são eficazes para a realização do laser infravermelho médio. Um método é uma abordagem não linear combinada com a técnica OPO, que é uma estrutura complicada e instável. O outro depende do bombeamento do cristal de laser infravermelho médio diretamente, o que é mais propício para o desenvolvimento da miniaturização e praticidade.
Recentemente, uma equipe de pesquisa do Instituto de Óptica e Mecânica Fina de Xangai, Acadêmico Chinês de Ciências, conseguiu desenvolver um novo tipo de cristal de laser de baixa energia de fônon:Nd, Er:LaF 3 . O crescimento do cristal, estrutura, espectros, e o efeito de auto-rescisão foram investigados. Sua conquista foi publicada em Jornal de ligas e compostos .
Em seu experimento, pela primeira vez, o Nd, Er:LaF 3 o cristal foi cultivado com sucesso pelo método Bridgman. The Er:LaF 3 o cristal também foi cultivado para comparação. Permaneceu a estrutura de cristal hexagonal livre de uma segunda fase. Os coeficientes de segregação de Nd 3+ e Er 3+ foram 0,96 e 0,76, respectivamente, indicando que era fácil dopar Nd 3+ e Er 3+ íons em LaF 3 hospedeiro.
Além disso, a intensa emissão de 2,7 μm em Nd, Er:LaF 3 cristal foi obtido sob a excitação LD de 808 nm. Com a ajuda da teoria de Judd-Ofelt e espectros de absorção, a razão de ramificação de fluorescência, seção transversal de emissão e tempo de vida de fluorescência medido em 2,7 μm foram calculados em 28,5%, 1,3 × 10 -20 cm 2 e 5,48 ms, respectivamente.
Função dupla de Nd 3+ Os íons foram analisados comparando os espectros de fluorescência no infravermelho médio com os tempos de vida dos níveis de energia superior e inferior em cristais dopados individualmente e duplamente dopados.
Eles descobriram que o Nd 3+ íons não apenas sensibilizaram o Er 3+ íons, mas também desativou o Er 3+ :4I 13/2 nível de energia efetivamente reduzindo a vida útil do nível de energia inferior de 22,60 ms para 4,37 ms com a eficiência de desativação de 80,7% em Nd, Er:LaF 3 cristal.
É importante notar que não existe nenhum efeito de auto-rescisão no Nd, Er:LaF 3 cristal. Todos os resultados mostram que Nd, Er:LaF 3 O cristal é um candidato promissor para lasers de 2,7 μm bombeados por um LD comercial de 808 nm.
