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作者：郑龙兴;朱昭捷;游振宇;王燕;涂朝阳;
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;中国科学院大学;泉州师范学院光子技术研究院;
摘要：Er~(3+)基于其~4I_(11/2)→~4I_(13/2)在2.7～3.0μm的特征发射，常作为中红外固态激光器增益介质的激活离子。采用提拉法生长了一系列Er~(3+)掺杂的Gd_3Ga_5O_(12)(GGG)和Lu_3Ga_5O_(12)(LuGG)晶体，计算了吸收截面、发射截面以及能级寿命等光谱参数，研究了Er~(3+)掺杂浓度、Pr~(3+)共掺对Er:GGG晶体中红外波段荧光发射的影响。对生长的晶体进行了激光实验，采用氙灯泵浦Er/Pr:GGG晶体实现了平均功率为297 mW的2.75μm中红外脉冲激光输出，通过965 nm的半导体LD激光泵浦Er:GGG、GGG/Er:GGG以及Er/Pr:GGG晶体分别实现了最大输出功率为325、453 m W以及372 mW的中红外连续激光输出。最后，采用石墨烯和Bi_2Te_3二维材料作为可饱和吸收体，对GGG/Er, Pr:GGG/GGG键合晶体和Er:LuGG晶体实现的中红外激光进行了调Q实验(激光调谐品质因数实验)，实现了最大平均输出功率分别为186 mW和274 m W的中红外脉冲激光，最短脉冲宽度为243 ns。
关键词：铒掺杂钆镓榴石晶体;激光晶体;提拉法生长晶体
基金资助：国家重点研发计划（2022YFB3605700）; 国家自然科学基金区域创新与发展联合基金（U21A20508）; 福建省科技计划引导性项目（2024H0033,2022H0043）
