铒镱共掺钆镓石榴石激光晶体生长及荧光光谱分析

采用提拉法生长了掺10%(摩尔分数,下同)Yb3+、掺Er3+分别为3%,5%和10%的Er3+:Yb3+:Gd3Ga5O12(Er:Yb:GGG)晶体.分析了Er:Yb:GGG晶体的结构和荧光光谱.结果表明:所生长的晶体属于立方晶系,Ia3d空间群.在980nm激光激发下,晶体样品在1 000～1 600nm范围内存在3个较强的发射带,相应的发射峰分别位于1 030,1 471 nm和1 534nm附近.由于Yb3+对Er3+的敏化作用,随着Er3+掺量的递增,1 030nm处的发射峰强度逐渐减弱,1 471 nm和1 534 nm处的发射峰强度逐渐增强.计算了各个发射峰的受激发射截面积,铒和镱离子掺量为10%的晶体(10%Er:10%Yb:GGG)的受激发射截面高达2.0073×10-18cm2,可以产生较强的1 534nm人眼安全波段的激光.