[发明专利]面向3.7～4.2微米全固体激光器的中红外钬钕双掺激光晶体

权利要求书

1.一种面向3.7～4.2微米全固体激光器的中红外钬钕双掺激光晶体，其特征在于，所述激光晶体的掺杂离子为Ho³⁺和Nd³⁺共掺杂，其中所述Ho³⁺作为激活离子，所述Nd³⁺既作为所述Ho³⁺的敏化离子，又作为所述Ho³⁺的退激活离子；

所述激光晶体在半导体激光器泵浦下，Nd³⁺有效吸收能量，然后在基质材料声子能量的辅助下，发生从Nd³⁺:4F_3/2到Ho³⁺:⁵I₅的能量传递，将能量转移给Ho³⁺离子，实现Nd³⁺离子的敏化功能，使晶体适合半导体激光器泵浦；接着，发生Ho³⁺：⁵I₅→⁵I₆的能级跃迁，发出3.7～4.2微米的荧光，然后在基质材料声子能量的辅助下，发生从Ho³⁺:⁵I₆到Nd³⁺:⁴I_15/2的能量传递，加快Ho³⁺下能级⁵I₆的粒子抽空速率，达到退激活作用，降低下能级⁵I₆的能级寿命，利于粒子数反转的形成；

所述Ho³⁺的掺杂浓度范围为：0.1～2mol％，所述Nd³⁺的掺杂浓度范围为：0.1～2mol％；

所述基质材料为氟化铅；

所述面向3.7～4.2微米全固体激光器的中红外钬钕双掺激光晶体的制备方法为选用纯度大于99.99％的原料PbF₂、NdF₃和HoF₃，采用坩埚下降法进行晶体生长；

所述半导体激光器所采用的泵浦源为780～830纳米。

2.根据权利要求1所述的面向3.7～4.2微米全固体激光器的中红外钬钕双掺激光晶体，其特征在于，

所述激光晶体用于实现3.7～4.2微米波段全固态激光输出。