人工晶体学报

作者：李谞泓, 朱昭捷, 黄一枝, 涂朝阳, 王燕

单位：中国科学院福建物质结构研究所，功能晶体与器件全国重点实验室，福州 350108

关键词：Yb3+∶CLNGG晶体,提拉法,光谱性能,飞秒激光,激光增益介质,

基金：新材料2030专项(2024ZD0606000);科技部国家重点研发计划项目(2022YFB3605704);福建省科技计划引导性项目(2022H0043);福建省科技计划引导性项目(2024H0033);国家自然科学基金(51832007);国家自然科学基金(51872286);国家自然科学基金(U21A20508)

采用提拉法成功生长了一系列不同掺杂浓度的Yb3+∶Ca3Li0.275Nb1.775Ga2.95O12（Yb3+∶CLNGG）激光晶体，并对其结构、光谱和激光性能进行了系统研究。X射线衍射结果表明，晶体衍射峰与标准卡特征峰一致，未发现杂相生成。吸收光谱和发射光谱分析显示，Yb3+∶CLNGG晶体在近红外区具有宽吸收带和发射带，10%Yb3+∶CLNGG吸收半峰全宽可达37 nm，发射带宽达40 nm，5%Yb3+∶CLNGG发射截面最大可达1.398×10-20 cm2，荧光寿命随掺杂浓度升高而增长，10%Yb3+∶CLNGG晶体在室温下寿命超过1 ms。低温发射光谱中观察到多个Stark分裂峰，反映出Yb3+所处晶体场的非等效多中心环境，表明其发光行为具有明显的协同特征。在Kerr锁模条件下，10%Yb3+∶CLNGG晶体实现了中心波长为1 058 nm、脉宽为67 fs、带宽为17.7 nm、平均功率35 mW、峰值功率约6.87 kW的稳定飞秒激光输出，展现出良好的锁模稳定性和宽带增益特性。综合光谱与激光实验结果表明，Yb3+∶CLNGG晶体在超快激光和宽带调谐激光器领域具有显著应用潜力。

来源：2025年第10期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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