上海光机所在钕钍共掺杂铝酸镧激光晶体研究方面取得进展

近期，中国科学院上海光学精密机械研究所先进激光与光电功能材料部杭寅研究员团队在Nd,Th:LaAlO3激光晶体方面取得进展。研究人员成功在Nd:LaAlO3晶体中共掺杂Th元素使晶体单畴化，获得沿<100>方向无散射畴结构的晶体，并进行光谱和激光表征实验。相关成果以“Optical properties of Nd,Th:LaAlO3 demonstrates its potential in high-energy pulsed laser”为题，发表于Optics and Laser Technology。

LaAlO3晶体具有高的热导率（14W/mK），熔点2100℃左右，采用熔体法生长时，晶体在冷却过程中存在相变，产生菱形畴结构，对光产生强烈散射。

针对上述问题，研究人员在Nd:LaAlO3晶体中共掺杂Th元素可以一定程度抑制相变过程，获得沿<100>方向的单畴化晶体，并开展了Nd,Th:LaAlO3晶体光谱和激光性能的研究工作，结果表明，Nd,Th:LaAlO3晶体具有高热导率（10.3W/mK），长荧光寿命（317μs）和较小的发射截面（3.65×10-20 cm2），获得了斜率效率36%、波长在1080nm的连续激光输出，在重频大能量激光器中具有应用前景。

该工作得到了国家自然科学基金等项目的支持。

图：Nd,Th:LaAlO3晶体的吸收吸收截面（a）和发射截面（b）