近日，中科院上海光機所激光晶體研究中心在Tm:GdScO3激光晶體研究方面取得新進展，相關成果以“Tm:GdScO3: A promising crystal for continuous-wave and passively Q-switched laser at 2 μm”為題發(fā)表于Optics & Laser Technology。

摻銩鈧酸釓晶體（Tm:GdScO3）以超寬的發(fā)射光譜、較高的熱導率、較低的聲子能量以及穩(wěn)定的物化性能，近年來成為2微米超快激光和可調諧激光增益介質的研究熱點，有希望應用于醫(yī)療、軍事、科研等領域。

研究團隊采用提拉法生長了Tm:GdScO3晶體，晶體直徑超過40 mm。該晶體屬于具有光學各向異性的正交晶系結構，為了研究晶體的偏振光學性能，測試了晶體的偏振吸收和發(fā)射光譜。采用不同切向的晶體，進行了連續(xù)激光實驗，實現(xiàn)2 W的連續(xù)激光輸出功率，斜效率為28.4 %，激光與增益光譜的偏振特性相吻合。與進一步青島科技大學合作，利用SnS2二維材料作為可飽和吸收體，首次實現(xiàn)了Tm:GdScO3晶體的調Q脈沖輸出，同時也是SnS2作為2微米波段激光可飽和吸收體的首次實驗驗證。脈沖持續(xù)時間在輸出鏡透過率1％，2％，3％時，脈寬分別為460 ns，740 ns，800 ns，相應的單脈沖能量分別為1.99 μJ，3.03 μJ，2.50 μJ，峰值分別為4.32 W，4.09 W，3.13 W。

該工作得到了國家自然科學基金委、科技部重點研發(fā)計劃等項目的支持。

脈沖激光輸出性能

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