镱钠共掺氟化钙锶混晶近红外光谱与激光参数

摘要

研究了15%Yb,20%Na∶CaF_(2)-SrF_(2)混晶(Yb,Na∶CaF_(2)-SrF_(2),CaF_(2)∶SrF_(2)=1∶1)的近红外光谱和激光参数特性。研究显示,Yb,Na∶CaF_(2)-SrF_(2)混晶在974 nm处吸收带宽为22 nm,吸收系数为13.09 cm^(-1),吸收截面为0.31×10^(-20) cm^(2)。Yb^(3+)离子在CaF_(2)-SrF_(2)基质中主发射峰中心波长位于1010 nm,肩峰中心波长位于1036 nm,发射带宽为56 nm,在^(2)F_(5/2)→^(2)F_(7/2)能级之间跃迁对应的荧光寿命为228μs。采用激发波长980 nm时,1010 nm处发射截面为6.52×10^(-20) cm^(2)、1036 nm处发射截面为4.11×10^(-20) cm^(2),分别是915 nm激发时的1.49倍与1.68倍;实现激光输出波长1036 nm处达到布居反转时所需要激发的激活粒子数的最小分数β_(min)为0.34%,在零声子线974 nm处的饱和泵浦功率密度I_(sat)为290.58 kW·cm^(-2)。上述结果表明,Yb,Na∶CaF_(2)-SrF_(2)混晶在近红外波段高能量激光系统中具有潜在应用前景。