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所属分类:固体激光器
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  综合 评述 Vol.43, No.9 Review 名家讲坛 Sept. 2006 为了让读者进一步全面了解光电 激光晶体材料的发展 子各领域的发展历程及研究进展,本刊 从本期开始特别推出专题栏目 名家讲 和思考 坛”,邀请国内外著名学者、教授、高级 研发人员讲述激光与光电子发展过程 中的关键技术、 要突破以及目前的研 究热点。本期推出中科院上海光机所徐 Recent Developments and Research 军研究员的文章《激光晶体材料的发展 Frontier of Laser Crystals 和思考》。徐军研究员是激光材料领域 具有国际影响力的中青年科学家,发表 徐军 SCI 论文 180 余篇,申请发明专利 100 (中国科学院上海光学精密机械研究所,上海201800) 余项。本文立意高远,许多观点为第一 XU Jun 次公开发表,相信对激光晶体材料的发 (Shanghai Institute of Op tics and Fine M echanics, The Chinese 展具有 要的指导意义。 A cademy of Sciences, Shanghai 201800) 要 在分析激光晶体研究现状的基础上,指出其未来应用及主要发展趋势:高功率、大能量激光晶体;中红 外激光晶体;蓝绿紫和可见光激光晶体; 抽运超快激光增益和放大介质晶体。以上四个方向中,高功 LD 率、大能量全固态激光晶体材料和 抽运超快激光晶体材料又是覆盖其他方向、带有共性基础科学 LD 问题的关键方向。着 报道了 抽运超快激光晶体材料的最新研究进展。 LD 关 键 词 激光晶体;全固态激光;超快激光 Abstract Recent developments and research status of laser crystals are reviewed. In the authors points, the main developing trends and research frontier in this field should be focused on the following four directions, first, high-power and large -energy laser crystals; second, practical mid -infrared laser crystals; third, laser crystals emitting at UV and visible regions; fourth, ultrafast laser gain and amplifier media suitable for LD pumping. Some emphasis is placed on the fourth direction to report the recent developments. ; ; Key words laser crystals solid-state lasers ultrafast laser 中图分类号 O734 展; 世纪 年代掺钛蓝宝石 动着光电子技术和产业的发展, 1 引言 20 80 (Ti:Al O ) 晶体的出现使超短、超 激光材料也在单晶、玻璃、光纤、 激光材料是激光技术发展的 2 3 核心和基础,具有里程碑意义和 快和超强激光成为可能,飞秒激 陶瓷等四方面全方位迅猛展开, 光科学技术蓬勃发展并渗透到各 如微 纳米级晶界、完整性好、制 作用,特别是激光晶体在激光技 - [3] [5] 基础和应用学科领域 ; 世纪 作工艺简单的多晶激光陶瓷 和 术发展的各个关键阶段均起了举 20 90 足轻 的作用: 世纪 年代第 年代研制 的掺钕矾酸钇(Nd: 结构紧凑、散热好、成本低的激光 20 60 [4] [6] YVO ) 晶体 ,使固体激光器的发 光纤 ,正在向占据激光晶体首席 一台红宝石(Cr:Al O )晶体激光 4 2 3 [1] —全固态激光科 地位达 年之久的 发 器问世,激光诞生 ; 世纪 展进入新时期—— 40 Nd:YAG 20 70 年代掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG ) 学技术。进入新世纪,激光和激光 出强有力的挑战。 [2] 科学技术正以其强大的生命力推 成为世界先进制造业、信息 晶体诞生 ,固体激光开始大力发 中国光学期刊网 17 激光与光电子学进展 Vol.43, No.9 Sept. 2006 Laser & Optoelectronics Progress 产业强国是我国 世纪的发展 个方面 见图 ,并将取得突破和 21 2 激光晶体的现状和发展 ( 1) 战略目标,实现该目标的关键之 实际应用: 面向全色显示、光存 趋势 1) 一是必须能提供基础性的激光材 至今,实用化的激光晶体已 储、光刻等应用的蓝绿紫和可见 料及其元器 ,我国在科研、先进 光激光晶体; 面向人眼安全、遥 从最初的几种基质材料发展到数 2) 制造业、能源、医疗、国防等众多 十种,并在各个方面获得了实际 感、光通讯、医疗等应用的中红外 领域亦将拥有规模巨大的激光及 激光晶体; 面向先进制造技术、 应用。但就其应用范围来说,主要 3) 其元器 的应用市场需求。但是 “新概念”激光武器等应用的 m 有“三大基础激光晶体”,即掺钕 1 m 目前的现状是: 高技术含量、高 波段高功率、大能量激光晶体; 1) 钇铝石榴石(Nd:YAG)、掺钕矾酸 附加值的激光器基本从国外进 钇 (Nd:YVO ) 和掺钛蓝宝石(Ti: 4) LD 抽运超快激光增益和放大 4 口; 军用“杀手锏”激光武器仍 介质晶体。 2) Al O ) 晶体。其中中、高功率激光 2 3 然处于跟踪、模仿阶段,其中主要 应用方面主要是Nd:YAG ,低功率 下面分别作简要评述 原因之一是我国对激光器的核心 小型化激光应用 主要在 Nd: 1) 面向全色显示、光存储、光 和基础—— 刻等应用的蓝绿紫和可见光激光 —激光材料的基础研究 YVO4 ,可调谐、超快激光应用主要 薄弱,总体上仍然摆脱不了 跟 的 材料。目前实现该波段激光均采 是Ti:Al O 。在以上“三大基础激 2 3 状态; 高能强激光武器,超短、 用间接手段 非线) 光晶体”及其相关材料方面,我国 ( ) 超快和超强激光及其在科学技术 科学家在过去 余年中也取得 未有合适的材料,但预计将首先 40 中的应用,与 抽运全固态激光 在光纤或晶体中实现高效上转换 LD 了 要成果:如色心YAG [8 ~9] 、“黄 等三个方向已列入我国 《国家中 棒” [10]、 4+ [11~12] ; 激光输出。 Ce,Nd:YAG Cr ,Yb:YAG 长期科学和技术发展规划》。特别 Ti:Al O 温梯法晶体生长技术[13 ~14] 2) 面向人眼安全、光通讯、医 2 3 是 惯性约束聚变点火工程( 疗、遥感等应用的中远红外激光 2020 和 [15] Nd:YVO4 晶体生长技术突破等 。 年)已确定为《国家中长期科学 材料。 m 的铒玻璃和掺 、 特别是我国Nd:YVO4 晶体生长技 1.55 m Er 和技术发展规划》的 项 大专 、 的 m 波段医疗用晶体 16 术的突破是对国际激光技术的 Tm Ho 2 m 项之一。 [4] 激光已实用化,但更高效率的LD 大贡献 。色心 晶体 后被确 YAG ( 围绕激光和光电子产业中的 抽运 m 、m 和 m 波 认为Cr4+ :YAG )已被国际上广泛 1.55 m 2 m 3 ~5 m 关键性、基础性、带动性技术-- 应用于各类 m 波段激光的被 段的新晶体和光纤材料是中红外 1 m 激光材料的基础科学问题进行 动调 开关,在激光打标、测距和 激光发展的瓶颈。 Q 系统研究,对我国未来高技术产 加工等领域获得实际应用,它的 3) 面向先进制造技术、“新概 业和国防建设有 “不受制于人” 念”激光武器等应用的 m 波 发现、发表和应用要比俄罗斯和 (1 m 的 大战略意义和现实意义。为 段 高功率、大能量激光材料。以 [16~17] ) 美国科学家早五年以上 。 此, 年 月 日第 石榴石 、 晶体和 2005 11 15 ~ 16 66 纵观激光晶体材料的应用现 (Nd:YAG Yb:YAG) 期东方科技论坛《晶态和非晶态 状和发展前景,今后激光晶体的 陶瓷为主,还有Nd:GGG 晶体和 激光材料及其应用战略》在上海 主要发展趋势是迫切发展如下4 Yb-玻璃光纤。与Nd:GGG 相比, 召开,包括 位院士在内的近 8 40 位全国范围内激光材料领域的 精英专家和激光、激光工程专家 一致呼吁:把激光材料的基础科 学研究作为国家科技发展战略 目标之一,国家和地方各部门加 大科研投入,发挥我国在晶体生 长工艺等方面的优势,并联合起 来,以期在若干前沿和关键领域 [7] 取得突破 。 图 激光晶体材料的四大发展方向 1 18 中国光学期刊网 www . opticsj ournal . net 综合 评述 Vol.43, No.9 Review 名家讲坛 Sept. 2006 Nd:YAG 在热性能和物化性能方 面性能卓越,如其热透镜效应仅 是 的 ;热应力极限 Nd:GGG 1/2 下, 的激光输出理论值比 Nd:YAG 高出 。如能突破 Nd:GGG 1/3 Nd: YAG 晶体生长中心无应力集中 区—— —即“核芯”区,意义将十分 大,可避开美 国利弗莫尔 (LLNL) 国家实验室的“高能量猝 [18] 发固体热容激光器”专利 ,且技 图 超快激光的应用示意图 2 术路线 月, 用 抽运的 量、全息、高容量和高速光通讯等 光器的研究成为开发新一代紧凑 LLNL LD Nd:YAG 众多领域具有广泛的潜在应用 如 型、高效率、低成本飞秒激光器的 陶瓷激光器实现输出功率67kW , ( 图 所示 [24] [26~30] 3+ 2 ) 。 世纪 年代发展 热点 。与 等其它稀土离子 这是目前国际上最高功率的固体 20 90 Nd [19] 起来的基于钛宝石晶体的飞秒激 不同,由于 3+离子的 壳层电 热容激光 。2004 年,德国Trumpf Yb 4f 公司的Yb:YAG 圆盘激光器的输 光器是目前可以获得最短脉冲、 子受外界影响大、在晶场中具有 使用最多的超快激光装置。然而, 强的电 声子耦合效应,掺 激 出功率已经达到6kW 。国内:上海 Yb 光机所于 1995 年前后在国内率 钛宝石振荡源或放大级需要的 光介质普遍具有较宽的吸收和发 [20~21] 532nm 抽运源具有体积大、电效 射带,有利于 抽运和产生超短 先开展Yb:YAG 晶体研究 ,并 LD 率低特别是价格昂贵等缺点,限 3 + 脉冲。另外, 的电子构型为 与法国LULI 实验室联合正在发 Yb 展 LD 抽运 Yb:YAG 平均输出千 制了其作为商用飞秒激光器向便 4f13 ,掺Yb3+激光晶体仅有两个电 瓦级、 纳秒 的 激光 携式、低成本方向的发展,制约了 子态,基态2F 和激发态2F ,由 100J( ) LUCIA 7/2 5/2 系统, 年实现 大于 其作为工业和民用产品广泛推广 于在2F 这个上能级之上不存在 2005 Nd:YAG 5/2 2kW 输出。2005 年清华大学LD 和应用。 任何其他激光态能级,所以可以 抽运Yb:YAG 晶体获得大于 1kW 可以预测,随着具有更加优 避免上转换、激发态吸收和驰豫 [22] 异综合性能基质晶体的出现,考 振荡等激光能量损耗。在晶格场 的连续激光输出 。2006 年中国 工程物理研究院也已报道 抽 虑到超快激光器在超微细加工、 作用下,能级发生分裂,激光过程 LD 运Nd:YAG 固体热容激光输出超 生物医疗等方面应用的独特优 最有可能发生在上能级2F5/2 最低 过3kW 。上海硅酸盐所对激光陶 势,全固态超快激光器不但在科 的斯塔克能级和下能级2F7/2 的子 瓷的研究始于2000 年,最近在国 研,而且必将实现工业化技术上 能级之间,形成准三能级的激光 [23] 的突破。 运行机制。 内首次实现激光输出 。 以上四个方向中,高功率、大 表 列出了几种已经实现飞 按照 LLNL 热容激光武器方 1 案,其功率必须达到 100kW 以 能量全固态激光晶体材料和DPL 秒激光输出的掺Yb3+激光晶体的 超快激光晶体材料又是覆盖其他 特性[27~31] 。虽然 抽运 上, 晶体或陶瓷的直径至 LD Yb:YAG Nd:YAG 少必须 160mm 以上。所以,大直 方向、带有共性基础科学问题的 晶体连续激光输出已经达到数千 径优质激光晶体或陶瓷是发展高 关键方向,而关于高功率、大能量 瓦水平,但由于Yb :YAG 晶体相 能强激光的瓶颈。 全固态激光晶体材料已在前文中 对窄的发射带宽,使得 Yb:YAG [25] 3+ 4) LD 直接抽运超快激光增 做了综述评估 。 晶体相比其它掺Yb 激光晶体, 益和放大介质晶体。飞秒激光以 难以成为满足超短脉冲激光输出 其特有的超短脉冲、高峰值功率 3 LD 抽运超快激光晶体 的理 材料。目前在 Yb:BOYS 、 开展 可直接抽运的掺镱 和宽光谱等特点,在超快光谱学、 LD Yb :KYW 和Yb:SYS 晶体中,都获 微电子加工、生物医疗、光钟、计 (Yb3+) 激光晶体和全固态飞秒激 得了70fs 左右的超短脉冲。Yb: www . opticsj ournal . net 中国光学期刊网 19 激光与光电子学进展 Vol.43, No.9 Sept. 2006 Laser & Optoelectronics Progress 表 各种掺 3+超快激光晶体的特性 1 Yb 基质 抽运波长/nm 激光波长/nm 发射带宽/nm 荧光寿命/ms 脉冲宽度/fs 平均功率/mW YAG 942 1050 8.5 0.95 136 3.1 YAB 970 1040 20 0.68 198 440 CAlGO 979 1050 60 0.42 47 38 YVO4 980 1021 31 0.32 120 300 CaF2 979 1043 80 2.4 150 880 YCOB 976 1052 45 2.28 210 160 GdCOB 976 1045 44 2.6 90 40 KYW 940 1057 24 0.7 71 120 KGW 940 1037 25 0.75 100 126 Sc O 976 1044 11.6 0.8 230 540 2 3 Lu O 976 1033.5 13 0.82 220 266 2 3 BOYS 975 1062 60 1.1 69 80 SYS 979 1066 73 0.8 70 156 YSO 978 1040 48 1.74 198 2610 LSO 978 1060 67 1.80 260 2600 GSO 976 1031 72 1.76 639 384 、 、 、 的最小抽运功率密度 是用来 体的激光实 中遇到了一些挑 GSO Yb :LSO Yb:BOYS Yb:SYS Imin 和Yb:CaF2 晶体,相比其它晶体 描述在忽略谐振腔损耗情况下, 战。图3 (a)为几种常见掺Yb3+ 激 具有更宽的发射带宽,有希望成 晶体材料达到阈值时所需吸收的 光晶体的发射截面se 和最小抽运 为实现最短激光脉冲输出的掺 最小抽运功率;或者表示激光放 功率 ,尽管 3+ 的能级结构十 Imin Yb Yb3+激光晶体。 大器在选定的激光输出波长处, 分简单,但由于基质晶体的不同 可依据晶体激光输出波长处 吸收和增益相抵消的情况下所需 导致配位场的不同和Yb3+所处的 的发射截面s 和净透过时的最小 的抽运功率密度,因此 越小越 格位不同,从而使 3+在不同的 e Imin Yb 抽运功率密度 两个参量来评 好。而发射截面s 是用来描述处 激光基质晶体中的光谱和激光性 I min e [32] 于上能级的每个原子由于受激发 能存在着很大的差异。鉴于此,法 估 激光晶体 ,其中 Yb 射所具有的有效截面积,对于给 [33~36] sa hn 国的Boulon 小组 提出了一种 Imin= (1) s +s s t 3+ a e ap 定尺寸的增益介质,发射截面积 评估Yb 激光晶体的准三能级激 式中sa 是激光输出波长处的吸收 越大,则激光介质的增益越大。 光模型。该模型涉及到高斯波,并 截面,sap 是抽运波长处的吸收截 然而,这种方式的评估在晶 且考虑到抽运饱和(Yb3+ 的2F5/2 能 面,t 为2F5/2 能级寿命。激光晶体 图 几种激光晶体的最小抽运功率密度和受激发射截面; 几种激光晶体的小信号增益和输出产率 3(a) (b) 20 中国光学期刊网 www . opticsj ournal . net 综合 评述 Vol.43, No.9 Review 名家讲坛 Sept. 2006 表 正硅酸盐 晶体的结构参量 2 ReSO 基质晶体 空间群 格位 对称性 配位数 RE-Omin /nm RE-Omax /nm RE-Omean /nm Gd II Cs 7 0.229 0.253 0.239 GSO P21 /c Gd I C3v 9 0.235 0.276 0.249 Y I C1 7 0.219 0.266 0.2309 YSO C2/c Y II C1 6 0.218 0.230 0.2269 Lu I C1 7 0.216 0.261 0.2277 LSO C2/c Lu II C1 6 0.215 0.226 0.2229 级寿命长,可以高达 ,粒子 和 都是有效的激光晶体。 在 晶体结构中存在 氧配 2.5ms Yb:YAB GSO 7 得以堆积 、抽运波长处的受激发 而 和 在评估 位 格位 和 氧配位 格位 ) Yb :FAP Yb:S -FAP ( ) 9 ( 玉) 射、抽运束腰和激光束腰沿传播 中不再拥有其特殊位置。当然,在 两种格位,结构参量列入表 。 2 方向的变化以及激光强度沿传播 评估一个激光晶体的性能时,还 Yb(原子数分数 10%):GSO 晶 方向的变化。评估激光晶体的两 要考虑到它的热导率、热力学性 体的室温非偏振吸收和发射光谱 [38] 个因素分别为放大器 小信号增 能、机械加工性能以及晶体生长 如图4 (a)所示 。其吸收光谱主 ( 益 和振荡器 输出产率 ,其中小 的难易程度等综合因素 [14, 27] 。为 要由四个吸收带组成 : 、 ) ( ) 897nm 信号增益可由模型计算所得,输 此,这里 点就最近发展的掺镱 、 和 ,其中 922nm 940nm 976nm 出产率由Pout /Ppump 计算所得。图 正硅酸盐Yb:GSO 及相关晶体的 976nm 为零线 (b) 为几种激光晶体的小信号增 研究进展做一评述。 2F7/2 和2F5/2 两能级最低子能级之 益和输出产率,从图中可以看出 为稀土 间的跃迁。 两吸收带的半 Yb:Gd SiO (Yb:GSO) 976 nm 2 5 [37] 高宽分别为 ,远大于 在振荡器中, 、 、 正硅酸盐类晶体 ,属于简单单 19nm Yb: Yb:GSO Yb:KGW 和 具有最高的 斜晶系,空间群为 ,其晶胞 的 ,有利于实行 抽 Yb:KYW Yb:Sc O P21 /c YAG 4nm LD 2 3 激光输出潜力。另外,在小信号增 参量分别为 , 运。与其它镱掺杂晶体对比, a=0.912 nm b=0.706 Yb: 益方面, 、 、 , ,b ; GSO 晶体光谱性能的一个显著特 Yb:GSO Yb :FAP Yb:S - nm c =0.673nm =107.50 OGd4 FAP 和Yb:YAG 晶体要比钨酸盐 四面体和SiO4 四面体通过顶角连 点是零线附近的发射光谱具有很 和氧化物晶体更有优势。考虑激 接形成二维网络,形成了平行 低的强度。也就是说,吸收光谱和 光抽运功率和斜率效率, 面的层状结构。因此, 发射光谱之间的 叠很小,更多 Yb: (100) GSO 、 、 、 晶体易沿着 面开裂。 离子 的辐射跃迁处于长波长区域,而 GSO Yb :KGW Yb:KYW Yb:Sc O (100) Gd 2 3 图 原子数分数 晶体的室温非偏振吸收和发射光谱; 晶体格位 中 3+的能级结构简图 4(a) Yb( 10%):GSO (b)Yb:GSO Yb www . opticsj ournal . net 中国光学期刊网 21 激光与光电子学进展 Vol.43, No.9 Sept. 2006 Laser & Optoelectronics Progress 调谐激光输 出,调谐带宽为 81.1nm 。 至在Yb:LYSO 混晶中 实现了斜率效率高于90% 的激光 [47] 输出 。 4 结论 当前,激光晶体有四大主流 发展方向:紫蓝绿和可见光激光 晶体;中红外激光晶体; m 波 (1 m 段 高功率、大能量激光晶体; ) LD 图5 Yb :GSO 的“5寅4 能级”跃迁具有最大荧光分子比 抽运超快激光增益和放大晶体。 总体上看,一些国际上刚开始起 导致小的再吸收损耗。特别地, 能级上粒子热分布比例为6伊10-3 , 步的前沿新兴领域,如掺 单 Yb Yb:GSO 在 1088nm 具有最大的 比Yb:YAG 晶体 1030nm 激光下 晶、陶瓷、光子晶体光纤DPL 等 发射截面,而 乎没有再吸收损 能级的热分布数5.3伊10-2 小 个 1 方面,我国与国外的差距并不大。 耗,因而有可能形成高效的类四 数量级。因此,可以预测Yb:GSO 在激光晶体方面,未来5~ 10 能级激光运转。实 测得Yb3+ 上 在 1088nm 具有非常低的激光抽 年激光晶体亟待解决的 个关键 能级发射寿命为 1. 1ms 。 运阈值。 [7] 科学问题 : 激光晶体生长科 1) Yb:GSO 晶体中格位 的黄 Yb:GSO 晶体的激光性能: 学和技术的基础问题; 晶体中 2) 氏因子数值是格位 的 倍,格 年 月,首次实现 抽运 玉 4 2005 5 LD 离子的发光特性、能量传递及其 位 中的Yb3+ 能级分裂值将大于 1090nm 激光输出 (Pth =190mW , 与晶格相互作用的机理; 抽 3) LD 格位 。因此,根据室温吸收和发 ,h 阈值: 4 7 2 玉 Pout =360mW =20% ) 1.27 运高功率密度下 (10 ~10 W/ cm ) 射光谱可以粗略地确定格位 中 kW/ cm2 ,小于Yb:YAG 晶体的理 激光晶体的热效应; 激光损伤 4) 的Yb3+ 能级分裂情况如图4(b)所 论值 2 。并先后实现连 (2.8kW/ cm ) 的微观机理; 高功率密度下晶 5) 3+ 2 [28, 39~44] 示。 中 基态 能级 续、调谐、调 、锁模激光输出 , Yb:GSO Yb F7/2 Q 体的新物理效应 如放大自发辐 ( 分裂值达到 1067cm -1 ,大于Yb: 最近又在Yb:GSO 晶体中获得低 射、饱和色心 及对激光性能的影 ) YSO 的964cm-1 和Yb:LSO 的971 阈值、宽调谐超快激光输出[39 ~40] : 响等。 cm-1 ,这是由于GSO 晶体结构各 974nm LD 抽运,波长为 1092.5 开展 可直接抽运的掺镱 LD 向异性更强,所形成的层状结构 nm ,是迄今为止实现激光输出中 (Yb3+) 激光晶体和全固态飞秒激 内原子堆积密度更高。 晶 心波长最长的掺镱激光材料,阈 Yb :GSO 光器的研究成为开发新一代紧凑 体的 1088nm 辐射跃迁的终态能 值仅为 77mW ,斜率效率高达 型、高效率、低成本飞秒激光器的 级正是Yb3+基态2F7/2 能级的最高 86% ;获得97nm 的宽调谐输出; 热点。与Nd3+等其它稀土离子相 子能级“能级 ”,即 -1 ,与 并初步实现了连续锁模 激 3+ 4 1067cm 639fs 比,由于Yb 离子在晶场中具有 其他掺镱晶体相比, 的 光脉冲输出。进一步的激光性能 Yb:GSO 强的电 声子耦合效应,掺镱激光 “ 能级“跃迁具有最大荧光分 研究工作正在进行之中。 5寅4 介质普遍具有较宽的吸收和发射 子比 见图 ,其物理机理有待研 最近,又发现 、 ( 5 Yb:LYSO Yb: 带,有利于 抽运和产生超短脉 LD 究 ,即在 具有最大的发 等混晶体改善了单晶的生长 ) 1088nm GYSO 冲。掺镱激光陶瓷和光纤也值得 射截面。根据玻尔兹曼分布函数: [45~47] 特性和光谱、激光性能 。初步的 关注。从 世纪 年代以来,许 20 90 N /N =Exp (-E /k T) ,式中N 和 激光实 探索 证了Yb:LYSO 混 2 1 21 B 2 多国际著名研究机构如美 国 N 1 分别为能级E2 和E1 上分布的 晶比文献报道的Yb:LSO 和 Yb: LLNL 、林肯实验室(MIT) 、德国斯 粒子数, 为两能级之间的能量 单晶具有更宽的调谐特性,获 E21 YSO 图加特大学和JENA 大学、瑞士 差,可以计算出室温下 1067 cm -1 得了从 1030 ~1111.1nm 的平滑宽 联邦工学院、英国南安普敦大学、 22 中国光学期刊网 www . opticsj ournal . net 综合 评述 Vol.43, No.9 Review 名家讲坛 Sept. 2006 国家级课题 余项,包括“九五”、 法国LULI 实验室、日本大阪大学 燕研究员等参加了本文的工作和 10 “十五”国家“ ”新材料项目、 和HOYA 公司等都纷纷开展了掺 讨论、整理,文中的部分工作是与 863 -715 镱激光器 的研究,将其视为发 天津大学、华东师范大学、清华大 国家杰出青年基金、中科院 大项目 展超快激光的一个主要途径。国 学、中物院、物理所和法国LULI 和国防 大专项等。在激光晶体、光 内,上海光机所、山东大学、物构 实验室等合作研究的成果。 学和光功能材料等领域取得了一系 列 要成果。出版著作 部,国际会 2 所、硅酸盐所、成都 209 所、北京 收稿日期: 议特邀报告 篇,发表 论文 2006 -08 - 11 11 SCI 180 11 所、安徽光机所等也先后开展 基金项目:国家基金委 余篇、被引用 600 余次,申请发明专 了掺镱铝酸盐、硼酸盐、钒酸盐、 、 上 海 市 点 项 目 利 100 余项。并先后获得 2003 年国 钨酸盐和正硅酸盐等晶体的工 家科技进步二等奖, 年、 年 (05JC14082) 的资助。 2001 2004 作,但鲜有飞秒输出的报道。目 作者简介:徐军( 1965 耀) ,男,中科院 两次获得上海市科技进步一等奖,中 前,国内外对掺镱激光材料研究 上海光机所研究员,博士生导师,激 科院科技进步二等奖,中科院青年科 的系统性还很不够,其中还有许 光材料领域具有国际影响力的中青 学家奖, 年度上海市自然科学牡 2003 多未开垦的处女地。 丹奖, 年度上海市十大杰出青年 年科学家,中国硅酸盐学会晶体生长 2002 和材料专业委员会理事、中国光学学 和 2003 年度中国青年科技创新优 致谢:赵广军副研究员、苏良 会光学材料专业委员会理事、上海硅 奖等奖励。 碧博士、徐晓东博士、李红军博 酸盐学会副理事长、《中国激光》、《激 E -mail :xujun@mail .shcnc . 士、董永军博士、严成锋博士、姜 光与光电子学进展》、《人工晶体学 本学博士、赵志伟副研究员、梁晓 报》和《硅酸盐学报》编委。主持完成 参考 文献 1 T. H. Maiman. Stimulated optical radiation in ruby masers [J ]. Nature, 1960, 187(4736):493~494 2 H. G. Danielmeyer, F. W. Ostermayer. Diode-pum

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