【摘 要】
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本文介绍了Tm3+离子的光谱研究进展，介绍了Tm3+离子1900nm激光的研究现状。采用Czochralski方法生长了Tm3+∶NaLa(MoO4)2和Tm3+∶NaGd(MoO4)2晶体。利用常温偏振吸收谱、偏振
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本文介绍了Tm3+离子的光谱研究进展，介绍了Tm3+离子1900nm激光的研究现状。采用Czochralski方法生长了Tm3+∶NaLa(MoO4)2和Tm3+∶NaGd(MoO4)2晶体。利用常温偏振吸收谱、偏振荧光发射谱和荧光衰减曲线等实验数据，根据Judd-Ofelt理论和能量传递等相关理论，研究了Tm3+离子在NaGd(WO4)2、NaLa(MoO4)2和NaGd(MoO4)2晶体中的光谱特性。采用准连续钛宝石激光泵浦，分别在Tm3+∶NaLa(MoO4)2和Tm3+∶NaGd(MoO4)2晶体中实现了准连续1900nm激光输出。在Tm3+∶NaLa(MoO4)2晶体中，获得的最大输出功率为0.5W，斜率效率为50％。该斜率效率超过了单光子过程的量子效率(41％)，显示了交叉弛豫过程3H4+3H6→3F4+3F4的存在。在Tm3+∶NaGd(MoO4)2晶体中，获得的最大输出功率为170mW，斜率效率为25％。采用常规的AlGaAs半导体激光泵浦，实现了Tm3+∶NaLa(MoO4)2晶体的连续线偏振(E//c)1900nm激光输出。这是首次在钼酸盐晶体中实现半导体激光泵浦的Tm3+离子1900nm激光运转。分析了不同种类基质晶体中Tm3+离子1900nm激光运转的特点；比较了Tm3+∶NaLa(MoO4)2、Tm3+∶NaGd(MoO4)2晶体与其它晶体在钛宝石激光泵浦下的激光运转效果；比较了Tm3+∶NaLa(MoO4)2晶体与其它晶体在半导体激光泵浦下的激光运转效果，并进一步提出了优化激光运转效果的可能途径。研究结果表明，无序白钨矿结构晶体以及钼酸盐晶体都是良好的Tm3+离子1900nm激光基质材料；Tm3+∶NaLa(MoO4)2是一种高效率、低阈值的1900nm激光晶体，有望成为商品化的激光材料，促进该波段固体激光的广泛应用。
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