1 天津大学精密仪器与光电子工程学院，天津 300072
2 天津大学光电信息技术教育部重点实验室，天津 300072
3 深圳大学物理与光电工程学院光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室，广东 深圳 518060
报道了基于掺铥光纤可饱和吸收体的单频2.05 μm线性腔铥钬共掺全光纤振荡器。腔内采用4.6 m长的铥钬共掺光纤作为增益介质，并利用未被泵浦的掺铥光纤作为可饱和吸收体实现选频，通过调整可饱和吸收体的长度可优化选频能力。在3.5 W的1570 nm激光泵浦下，获得了最高714 mW的2048.6 nm单频激光输出，相应的斜率效率为25.1%，激光光谱线宽为17 kHz。
激光器 单频光纤激光器 铥钬共掺光纤 可饱和吸收体 2 μm激光
贵州师范大学物理与电子科学学院, 贵阳 550025
为提高蓝绿色荧光粉的发光性能, 本文采用传统的高温固相法合成LaNbO4∶Dy3+及LaNbO4∶Dy3+,Ca2+荧光粉样品。通过测试样品的XRD、荧光光谱和CIE色度坐标, 研究Dy3+单掺, Dy3+、Ca2+共掺对LaNbO4荧光粉性能的影响。结果表明: LaNbO4∶Dy3+及LaNbO4∶Dy3+,Ca2+荧光粉的衍射峰都与标准卡衍射峰的位置相匹配。样品的激发光谱均由两个宽带激发峰和一系列尖锐激发峰组成, LaNbO4∶Dy3+和LaNbO4∶Dy3+,Ca2+样品的最强激发峰位分别是387和472 nm。在波长为387 nm激发下, 样品的最强发射峰值分别是575和477 nm。且当Dy3+掺杂浓度为0.05时, 样品发光强度最佳。当Dy3+和Ca2+共掺, 且Ca2+浓度为0.05时, 样品的发光性能最好。通过色卡坐标可以观察到在蓝绿色区域LaNbO4∶Dy3+,Ca2+比LaNbO4∶Dy3+的坐标更加集中, 由此可知Dy3+和Ca2+共掺LaNbO4发光效果更好, 发光性能更加稳定, 表明该荧光粉是一种可被紫外光激发并且光致发光性能稳定的蓝绿色荧光粉。
荧光粉 稀土铌酸盐 高温固相法 发光性能 共掺 蓝绿光 phosphor rare earth niobate high temperature solid state method luminescence property co-doping blue-green light
1 南京邮电大学电子与光学工程学院、柔性电子（未来技术）学院，江苏 南京 210023
2 南京先进激光技术研究院，江苏 南京 210038
3 中国科学院上海光学精密机械研究所，上海 201800
设计并实现了重复频率在10 Hz~10 kHz可调的1550 nm微秒矩形脉冲光纤放大器。该光纤放大器采用双级主振荡功率放大（MOPA）全光纤结构，采用声光调制器对信号光进行调制，通过对泵浦驱动和信号光调制的脉冲波形及时序进行优化，实现了峰值功率为30 W、脉冲宽度为10 μs~1 ms、重复频率在10 Hz~10 kHz范围可调的微秒矩形脉冲放大激光输出。通过优化信号光脉冲和泵浦脉冲时序有效抑制了光纤放大过程中的放大自发辐射，通过对信号光的脉冲波形进行预整形获得了较好的微秒矩形脉冲输出。
光学器件 光放大器 微秒脉冲 铒-镱共掺光纤 声光调制器 主振荡功率放大器 中国激光
2023, 50(14): 1401003
红外与激光工程
2023, 52(1): 20220332
1 北京玻璃研究院有限公司，北京101111
2 北京首量科技股份有限公司，北京101111
氟化钡(BaF2)晶体是已知响应最快的闪烁晶体，在高能物理、核物理及核医学等领域有着广泛的应用前景。抑制BaF2晶体的慢发光成分对其工程应用至关重要。本文利用坩埚下降法制备了高Y3+掺杂浓度5%、8%、10%(摩尔分数)的BaF2晶体，并采用Y3+与碱金属离子(Li+、Na+)共掺杂的方法形成电荷补偿阻止间隙F-的产生，制备了双掺杂型BaF2快响应闪烁晶体，进而基于优化的5 ns和2 500 ns时间门宽测试方法，研究了Y3+掺杂浓度以及Y3+与碱金属离子(Li+、Na+)共掺杂浓度对BaF2闪烁晶体快/慢成分比的影响规律。结果表明，生长的高浓度Y3+掺杂BaF2晶体的光学质量优异，在220 nm和300 nm处透过率分别高于90%和92%；随着Y3+掺杂浓度由0提高至10%，BaF2晶体的慢发光成分显著降低，快/慢成分比由0.15提高至1.21；生长的Y3+/Li+及Y3+/Na+共掺杂BaF2晶体的慢发光成分较Y3+掺杂BaF2晶体进一步降低，快/慢成分比最高分别可达1.63和1.61。研制的双掺杂BaF2快响应闪烁晶体有望应用于高能物理、核物理前沿实验等重要领域。
氟化钡 闪烁晶体 共掺 快/慢成分比 快响应 坩埚下降法 barium fluoride scintillation crystal codoping fast/slow component ratio fast time response Bridgman method
红外与激光工程
2022, 51(12): 20220239
1 安徽工业大学数理科学与工程学院, 马鞍山 243032
2 先进激光技术安徽省实验室, 合肥 230037
3 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所, 合肥 230026
采用提拉法生长了2%Dy3+和1%Tb3+(原子数分数)共掺的钆钪铝石榴石激光晶体(Gd3Sc2Al3O12, GSAG)。研究了晶体(111)晶面的腐蚀缺陷形貌并对缺陷形成机理进行了解释, 讨论了晶体缺陷的特征形貌与晶体结构之间的关系。表征并计算了晶体(111)晶面的维氏硬度和莫氏硬度, 在0.2 kgf载荷和10 s保荷时间条件下, 晶体(111)面的维氏硬度为1 267 kg/mm2, 对应的莫氏硬度为7.3。研究结果对揭示混晶石榴石晶体中缺陷的成因和探索高品质晶体生长与加工工艺具有一定的参考价值。
钆钪铝石榴石晶体 提拉法 激光晶体 共掺 缺陷形貌 维氏硬度 Gd3Sc2Al3O12 Czochralski method laser crystal co-doping defect morphology Vickers hardness
光子学报
2022, 51(11): 1114002
1 华中科技大学武汉国家光电研究中心，湖北 武汉 430074
2 武汉长进激光技术有限公司，湖北 武汉 430206
为了提升铒镱共掺光纤的抗辐照性能，以适用于远距离太空通信应用，采用改进的化学气相沉积(MCVD)方法制备了抗辐照铒镱共掺光纤。在常温下使用Co60辐射源对自研铒镱共掺光纤进行剂量为300 Gy和1000 Gy、平均剂量率为0.2 Gy/s的辐照。在940 nm和1550 nm处，该光纤在300 Gy辐照剂量下的辐致吸收(RIA)分别为0.10 dB/m和0.19 dB/m，在1000 Gy辐照剂量下的RIA分别为0.46 dB/m和0.37 dB/m。搭建了铒镱共掺光纤放大器(EYDFA)进行增益测试，采用输入功率为40 mW的1550 nm信号与940 nm的泵浦源，泵浦功率为7.3 W时其辐致增益变化(RIGV)分别为0.2 dB(300 Gy)和0.7 dB(1000 Gy)。
光纤光学 铒镱共掺光纤设计与制备 抗辐照性能 光纤通信 铒镱共掺光纤放大器 中国激光
2022, 49(22): 2215001
1 中国计量大学 材料与化学学院, 浙江 杭州 310018
2 中国计量大学 光学与电子科技学院, 浙江 杭州 310018
3 中国科学院上海硅酸盐研究所 无机功能材料与器件重点实验室, 上海 201899
4 中国科学院高能物理研究所 核探测与核电子学国家重点实验室, 北京 100049
通过传统的高温熔融淬火技术制备了Sn2+-Mn2+共掺杂的Gd2O3-Al2O3-SiO2(GAS∶0.5Sn2+,yMn2+)玻璃。研究了玻璃的光致发光特性和Sn2+-Mn2+能量传递过程。在365 nm激发下, 随着Mn2+浓度的增加(1.0%,1.5%,2.0%,2.5%,3.0%,3.5%,4.0%), 玻璃中Sn2+的发光强度逐渐降低, 而Mn2+的发光强度逐渐增大。Sn2+的衰减时间随着Mn2+含量的增加而减小, 玻璃中产生了Sn2+到Mn2+离子的能量传递。GAS∶0.5Sn2+,yMn2+玻璃的光致发光量子产率(PLQY)随着Mn2+含量的增加而减小, 其最大值为25.48%。玻璃中Mn2+离子浓度达到4.0%时, 其发光属于准白光发射, 色坐标为(0.323,0.273)。另外, 本文还研究了Sn2+-Mn2+共掺杂玻璃的发光热猝灭现象, Sn2+发光中心电子跃迁所需克服的热激活能约为0.23 eV。
铝硅酸盐玻璃 Sn2+-Mn2+共掺 能量传递 白光发射 aluminum-silicate glass Sn2+-Mn2+ co-doped energy transfer white light emission
