Er:GSGG 晶体的光谱性质分析及激光特性模拟研究

J4 ›› 2012, Vol. 29 ›› Issue (1): 45-51.

Er:GSGG 晶体的光谱性质分析及激光特性模拟研究

黄荔^1,2, 郭强^1,2, 罗建乔^1,2, 王首长^1,2, 周健^1,2, 吴朝辉^1,2

1 中国科学院安徽光学精密机械研究所激光技术与应用研究室安徽合肥 230031；
2 安徽光子器件与材料省级实验室安徽合肥230031

收稿日期:2011-03-03 修回日期:2011-04-06 出版日期:2012-01-28 发布日期:2012-01-28
通讯作者: 郭强(1963-)，安徽合肥人，研究员，硕士生导师，主要从事激光集成技术研究 E-mail:qguo@aiofm.ac.cn
作者简介:黄荔(1986-), 湖北孝感人，研究生，研究方向为固体激光技术，E-mail: hlychee@163.com
基金资助:
国家自然科学基金(5087213，90922003，50932005）和中科院知识创新工程项目（YYYJ-1002）资助

Spectroscopic properties analysis and laser characteristic simulation of Er:GSGG crystal

Huang Li^1,2,Guo Qiang^1,2,Luo Jianqiao^1,2,Wang Shouzhang^1,2, Zhou Jian^1,2, Wu Zhaohui^1,2

1 Laboratory of Laser Technology & Applications, Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031, China
2 Laboratory of Photonic Devices & Materials, Anhui Province, Hefei, 230031)

Received:2011-03-03 Revised:2011-04-06 Published:2012-01-28 Online:2012-01-28

摘要/Abstract

摘要：

测试和分析了Er:GSGG的吸收光谱和荧光光谱。应用Judd-Ofelt理论计算了Er3+的强度参数、自发辐射跃迁几率、能级寿命、荧光分支比和吸收截面。结果表明，Er3+在4I13/2和4I11/2能级有较长的能级寿命，在966nm和790nm处有较大的吸收截面，在2.79µm处有较大的积分发射截面值，数值模拟了在966nm泵浦下激光输出特性，在泵浦速率达到一定值时，有较高的量子效率。结果表明Er:GSGG有望成为2.79µm波段的理想激光晶体。

关键词: 光谱学, 光谱参数, Judd-Ofelt理论, 激光晶体

Abstract:

Absorption spectra, fluorescence spectra of Er:GSGG crystal were measured and investigated. The oscillator strength, spontaneous emission probability, energy level lifetime, emission branching ratio of Er3+ transitions were calculated according to the Judd-Ofelt theory, and also calculate stimulated absorption cross-section. It is found that the crystal has long lifetime at 4I13/2 and 4I11/2, large absorption cross-section at 965nm and 790nm, large stimulated emission cross-section at 2.79µm. Numerical simulation laser output characteristic with 965mn pumped, it has a large quantum efficiency when the pump rate at definite value. The result show that this crystal may be a suitable laser material at 2.79µm wave band.

Key words: spectroscopy, spectroscopy parameter, Judd-Ofelt theory, laser crystal

中图分类号:

O433.4

黄荔, 郭强, 罗建乔, 王首长, 周健, 吴朝辉. Er:GSGG 晶体的光谱性质分析及激光特性模拟研究[J]. J4, 2012, 29(1): 45-51.

Huang Li,Guo Qiang,Luo Jianqiao,Wang Shouzhang, Zhou Jian, Wu Zhaohui. Spectroscopic properties analysis and laser characteristic simulation of Er:GSGG crystal[J]. J4, 2012, 29(1): 45-51.

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