一种高效中红外激光晶体及其制备方法

摘要

一种高效中红外激光晶体，用于实现2.7～3μm波段中红外激光输出，所述晶体的分子式为Cr_2xEr_3yRe_3zY_3(1-y-z)Sc_2(1-x)Ga₃O₁₂，Er是Er³⁺的简称，Re是Re³⁺的简称，Y是Y³⁺的简称，Cr是Cr³⁺的简称；所述Re³⁺为Eu³⁺或Tb³⁺；Re³⁺和Er³⁺均是取代Y₃Sc₂Ga₃O₁₂基质晶体中的Y³⁺离子，Er³⁺取代的浓度为5～30at％，即y＝0.05-0.3，Re³⁺的取代浓度为0.1～5at％，即z＝0.001-0.05，Cr³⁺的取代浓度为0.1～5at％，即x＝0.001-0.05。本发明中，由于Re³⁺(Re＝Eu，Tb)离子与Er³⁺离子存在相近的能级结构，通过Re³⁺、Er³⁺离子之间共振能量转移，可加速⁴I_13/2能级粒子抽空速率，其2.7～3μm激光下能级寿命可得到一定程度降低，从而能够有效提高晶体的激光输出效率和功率，在生物医疗、光参量振荡及光电对抗等领域有着重要的应用。

主权项

一种高效中红外激光晶体，其特征在于：所述晶体用于实现2.7～3μm波段中红外激光输出，所述晶体的分子式为Cr_2xEr_3yRe_3zY_3(1‑y‑z)Sc_2(1‑x)Ga₃O₁₂，Er是Er³⁺的简称，Re是Re³⁺的简称，Y是Y³⁺的简称，Cr是Cr³⁺的简称；所述Re³⁺为Eu³⁺或Tb³⁺；Re³⁺和Er³⁺均是取代Y₃Sc₂Ga₃O₁₂基质晶体中的Y³⁺离子，Er³⁺取代的浓度为5～30at％，即y＝0.05‑0.3，Re³⁺的取代浓度为0.1～5at％，即z＝0.001‑0.05，Cr³⁺的取代浓度为0.1～5at％，即x＝0.001‑0.05。