新型中红外激光晶体Er3+/Ho3+/Eu3+:PbF2的生长和性能

采用垂直布里奇曼法成功生长了Er3+/Ho3+/Eu3+三掺杂PbF2的中红外激光晶体.该晶体在980 nm泵浦下,首次获得了从2600～3200 nm的宽带中红外发光,其半高宽(FWHM)为300 nm,这是Er3+的2.7μm发射峰(2600～2950 nm)和Ho3+的2.9μm发射峰(2800～3200 nm)叠加的结果.此外,失活离子Eu3+的引入可以有效克服Er3+和Ho3+离子的自终止瓶颈效应.研究发现,与Er3+/Ho3+:PbF2晶体相比,Er3+/Ho3+/Eu3+:PbF2晶体具有更高的荧光分支比,在Er3+:4 I11/2→4 I13/2跃迁为18.7％和Ho3+:5 I6→5 I7跃迁为18.0％;以及有更大的发射截面,在2745 nm时为0.621×10-20 cm2,在2905 nm时为0.728×10-20 cm2.这些有利的光谱特性表明,Er3+/Ho3+/Eu3+:PbF2晶体在商用980 nm激光二极管泵浦下,可能是2.6～3.2μm中红外激光器的一种有前景的材料.